MES. Manufacturing Execution System

Transkript

1 MES Manufacturing Execution System

2 Vorlesungsinhalte MES Manufacturing Execution System Fertigungsmanagementsystem bzw. Betriebsmanagementsystem GEWATEC-Lösung

3 Vorlesungsinhalte Einführung: Anforderung an die Produktion von morgen Bausteine eines MES-Systems Was sagt die Norm VDA 5600 MES und Industrie 4.0 Bedeutung der IT in der Fertigung Aufbau und Datenmodell eines MES-Systems Fallbeispiele in der virtuellen 3D-Fabrik GEWATEC-Lösung

4 Lernziele MES Nach Teilnahme an der Lehrveranstaltung sind Sie in der Lage, die heutigen Herausforderungen in der Feinplanung und -steuerung zu benennen die Funktionalitäten eines Manufacturing Execution Systems (MES) zu erklären den Nutzen eines MES einzuschätzen sowie Unterschiede beim MES-Einsatz zu erläutern und zu begründen

5 Von CIM zu MES MES integriert die Einzelsysteme, wie MDE/BDE, PPS, CAQ zu einem System - keine Insellösungen sondern ein System Leistungsfähigere und günstigere Hard- & Software ermöglichen die Integration Standardisierung von Schnittstellen in der IT-Landschaft Leistungsfähigere und Standardisierte Datenbanken (SQL) Datenhaltung in einer Datenbank CIM wollte den Menschen ersetzen MES will den Menschen nicht ersetzen sondern unterstützen CIM ist an der Komplexität und an der Vision der menschenleeren Fabrik in den 80 Jahren gescheitert Heute besseres Verständnis für die IT Paradigmenwechsel: IT ist zum Produktionsfaktor geworden (20% Steigerung der Produktivität)

6 Bausteine eines MES-Systems CAQ IPC MDE APS KALK PZE BDE DNC PMS

7 Funktionen von MES, Planung und Steuerung der Fertigung Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1

8 MES-relevante Unternehmensprozesse Arbeitsvorbereitung Produktion Transporte Materialwirtschaft Qualitätssicherung Personalwirtschaft Rückverfolgung Instandhaltung kontinuierliche Verbesserung (KVP) Controlling Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1

9 MES Glossar MES - Manufacturing Execution Systems MES - Management Execution Systems MES - Fertigungsmanagement-System MES - Betriebs-Management-System 2 Abkürzungen Für die Anwendung dieser Richtlinie gelten die folgenden Begriffe: 2 Abbreviations For the purposes of this guideline, the following terms and definitions apply: BDE CAQ CIM COM ERP KVP LVS MDE MES MMI MRP (I) MRP II OEE Betriebsdatenerfassung Computer Aided Quality Assurance Computer Integrated Manufacturing Computer Object Model Enterprise Resource Planning kontinuierlicher Verbesserungsprozess Lagerverwaltungssystem Maschinendatenerfassung Manufacturing Execution System Men-Machine Interface Material Requirement Planning Material Ressources Planning Overall Equipment Efficiency PDA CAQ CIM COM ERP CIP WMS MDA MES MMI MRP (I) MRP II OEE Product Data Acquisition Computer Aided Quality Assurance Computer Integrated Manufacturing Computer Object Model Enterprise Resource Planning Continous Improvement Process Warehouse Management System Machine Data Acquisition Manufacturing Execution System Men-Machine Interface Material Requirement Planning Material Ressources Planning Overall Equipment Efficiency GAE PMS APS Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1

10 Vor- und Nachteile von MES Vorteile Nacheile Mehr Transparenz Sicherere Arbeitsplätze Besseres Arbeiten Mehr Effizienz/Produktivität Mehr Kundenorientierung Arbeitsverdichtung Meldebelastungen Leistungs- und Verhaltenskontrolle Arbeitsplatzabbau Einführungs-GAU Investitionsruinen Bürokratieaufbau

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12 Verbesserungen durch MES im Produktionsprozess Messbare, auf den Prozessablauf bezogene Effekte - Verkürzung der Durchlaufzeit (Liegezeitreduzierung) - Erhöhung Lieferbereitschaft/Termineinhaltung (machbare Termine) - Verminderung Rüstaufwand - Verbesserung Ressourcenauslastung, Erhöhung Durchsatz - Erhöhung Reaktionsgeschwindigkeit (Verminderung von Stillständen durch Störungen) - Verringerung Lager- und Umlaufbestände - Qualitätserhöhung, Verlustreduzierung Messbare, auf die Prozessführung bezogene Effekte: - Senkung des Arbeitsvorbereitungsaufwands - Senkung des operativen Koordinationsaufwands (Ressourcenverteilung) - Senkung des logistischen Durchsetzungsaufwands - Effektivierung von Prozess- und Auftragsverfolgung - Senkung des manuellen Führungs- und Verwaltungsaufwands Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1

13 Verbesserungen durch MES im Produktionsprozess Nicht unmittelbar messbare operative Effekte: - hohe Transparenz der gesamten Produktion - Erzielung einer hohen Sicherheit in der Beherrschung des Produktionsprozesses - Bereitstellung von Hilfsmitteln zur Entscheidungsunterstützung in der Prozessführung Nicht unmittelbar messbare strategische Effekte: - langfristige Sicherung der Kundenzufriedenheit - Unterstützung variabler Prozessstrukturen zur Abbildung einer hohen Flexibilität - motivierende Arbeitsbedingungen zur Sicherung der Mitarbeiterzufriedenheit Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1

14 Wirkungskreislauf mit MES Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1

15 MES-Funktionsebenen Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1

16 MES-Funktionen (Planung und Steuerung der Fertigung) Stammdaten Finanzbuchhaltung Controlling Materialwirtschaft Auftragsmanagement PPS ERP Feinplanung* Informationsmanagement* Unternehmensebene Produktionsleit- Ebene Qualitätsmanagement Betriebsmittelmanagement Personalmanagement Leistungsanalyse Materialmanagement MES Datenerfassung* Produktionsebene Shopp-Floor Ist-Datenerfassung* Zustände, Zeiten, Mengen, Qualität MDE, BDE, PZE CAQ Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1

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18 Typische Arbeitsprozesse KALK PPS CAQ PPS CAQ APS MDE PPS PMS CAQ PPS BI Techn. Kalkulation Angebotskalkulation Auftrag anlegen Prüfplan anlegen Fertigungsauftrag anlegen Prüfauftrag anlegen Kapazitätsplanung Programm übertragen Fertigungsauftrag anstempeln Begleitende Kalkulation Wartung/Instandhaltung Messen/Prüfen Lieferschein, Rechnung Nachkalkulation Statistik/Auswertung

19 Cyber-Physische Systeme (CPS) Hardware Cyber-Physische Systeme (CPS) sind Systeme die aus Sensoren für die Datenerfassung und Aktoren für die Ausführung von Befehlen in der physikalischen Welt bestehen. Alle Sensoren und Aktoren sind miteinander vernetzt und werden über eine spezielle Software miteinander logisch verknüpft. Sensoren Aktoren Kommunikationsfähigkeit Dynamische Interaktionen Systeme entscheiden eigenständig

20 Auftragsmanagement GPPS Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1

21 Planung und Steuerung Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1

22 Personalmanagement Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1

23 Grafische Plantafel (APS) Transparenz Planung per Drag&Drop APS Visualisierung von Maschinenbelegungen Planung per Drag&Drop Vorwärts-/Rückwärtsterminierung Kapazitätsanzeige Baugruppenplanung MDE/BDE-Integration PPS-Schnittstellen SAP-Schnittstelle KapPlan

24 Betriebsmittelmanagement NCV_TLM_DNC Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1

25 Betriebsmittelmanagement NCV_TLM_DNC

26 Materialmanagement Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1

27 Materialmanagement ProVis01_BDE ProVis02_Lager

28 Datenerfassung Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1

29 Software: Kalk GPPS KapPlan CAQ01 CAQ02 CAQ03_Drucken ProVis01_BDE ProVis02_Lager ProVis03_Drucken ProVis04_Auswertung NCV_TLM_DNC End Maschinen: Hardware Arburg Chiron Citizen Demag Hermle Index Maier Müga Star Hermle Müga Lager CAQ01 ProVis BDE CAQ02 KapPlan GPPS Kalk Demag Maier Hardware ProVis Auswertung NCG TLM DNC Arburg Star CAQ_Drucken ProVis_Drucken ProVis_Auswertung Citizen BI Auswertungen Powerpoint: KALK GRIPS Statistik Datenmodell

30 Qualitätsmanagement Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1

31 Qualitätsmanagement EMP PPV PMV PMÜ PMF QDE QST SPC REK FMEA LBEW AUDIT APQP Erstmuster Prüfbericht Prüfplanverwaltung Prüfmittelverwaltung Prüfmittelüberwachung Prüfmittelfähigkeit Qualitätsdatenerfassung Statistikauswertung Statistische Prozess Steuerung Reklamationsmanagement Fehler-, Möglichkeits- und Einflussanalyse Lieferantenbewertung Auditmanagement Produkt- und Qualitätsvorausplanung CAQ CAQ01 CAQ02

32 Informationsmanagement Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1

33 Energiemanagement Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1

34 Energiemanagement

35 Datenmodell

36 KALK PPS CAQ PPS CAQ APS MDE PPS PMS CAQ PPS BI Techn. Kalkulation Angebotskalkulation Auftrag anlegen Prüfplan anlegen Fertigungsauftrag anlegen Prüfauftrag anlegen Kapazitätsplanung Programm übertragen Fertigungsauftrag anstempeln Begleitende Kalkulation Wartung/Instandhaltung Messen/Prüfen Lieferschein, Rechnung Nachkalkulation Statistik/Auswertung

37 MES Literatur Klaus Thiel, Heiko Meyer, Franz Fuchs MES - Grundlagen der Produktion von morgen: Effektive Wertschöpfung durch die Einführung von Manufacturing Execution Systems Gebundene Ausgabe 12. März 2010 Thomas Bauernhansl (Hrsg), Michael ten Hompel (Hrsg), Birgit Vogel-Heuser (Hrsg) Industrie 4.0 in Produktion, Automatisierung und Logistik: Anwendung Technologien Migration Gebundene Ausgabe 8. Mai 2014 Arno Koch (Autor) OEE für das Produktionsteam. Das vollständige OEE-Benutzerhandbuch - oder wie Sie die verborgene Maschine entdecken (Operational Excellence) Gebundene Ausgabe 1. Januar 2011 Jürgen Kletti (Hrsg) MES - Manufacturing Execution System: Moderne Informationstechnologie zur Prozessfähigkeit der Wertschöpfung Gebundene Ausgabe 15. September 2005 Stefan Müller (Autor) Manufacturing Execution Systeme (MES): Status Quo und Ausblick in Richtung Industrie 4.0 Taschenbuch 23. Februar 2015 VDI 5600 Blatt 1: Fertigungsmanagementsysteme (Manufacturing Execution Systems MES VDI 5600 Blatt 2: Fertigungsmanagementsysteme (Manufacturing Execution Systems - MES) - Wirtschaftlichkeit VDI 5600 Blatt 3: Fertigungsmanagementsysteme (Manufacturing Execution Systems - MES) - Logische Schnittstellen zur Maschinen- und Anlagensteuerung VDI 5600 Blatt 4: Fertigungsmanagementsysteme (Manufacturing Execution Systems - MES) - Unterstützung von Produktionssystemen durch MES VDI 5600 Blatt 5: Fertigungsmanagementsysteme (Manufacturing Execution Systems - MES) - Neue Optimierungsansätze mit MES

38 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Ich freue mich auf die nächste Vorlesung mit Ihnen!