Quo vadis - MES Prof. Dr.-Ing. Jürgen Kletti, Gesellschafter / Geschäftsführer MPDV Mikrolab GmbH Vorsitzender VDI-AK MES
Produktion als Regelkreis ohne MES Soll-Vorgaben Störungen ERP Regler Fert.Mgmnt Produktion fertiger Artikel Menge, Termin, Qualität
Produktion als schneller Regelkreis mit MES Soll-Vorgaben Störungen ERP Regler Fert.Mgmnt Produktion fertiger Artikel Unterstützung Manufacturing Erkennung Execution u. System Überwachung (MES) bei Signalisierung der Produktion/ Maßnahmen v. Störungen Kennzahlen
Kennzahlen Rüstgrad Mengentreue Nutzgrad Verfügbarkeit Durchsatz Belegnutzgrad Prozesswirkungsgrad Ausschussquote Techn. Wirkungsgrad Beleggrad Ausschussgrad Termintreue Leistung
Zeithorizonte von MES Langfristige Org. Verbesserungen KVP Kennzahlen Entscheidungen Gestaltung der nächsten Schichten Feinplanung Fertigungs - Management Schwachstellen Produktions-Historie Ereignisse Terminprobleme Planungsaufgaben Vergangenheit jetzt Zukunft
VDI 5600 Blatt 1
MES-Aufgabe Energiemanagement Infos aus MES-Quellen Infos aus externen Quellen organisatorische Vorgaben, Ziele technische Prozessvorgaben Steuerungsvorgaben, Prozessvorgaben Vorschriften, Regeln, Normen Aktuelle Daten aus dem Prozess Energie-Verbrauchswerte Leistungswerte Energiemanagement Energiedaten führen und verwalten Integration und Aggregation der Energie- und MES-Daten Energetische Fertigungsfeinplanung Soll- / Ist-Vergleich von Energiedaten Anzeige von Lastgängen und Energieverbrauchskurven, Energietrends Prozess Informationen an andere Systeme Informationen für andere MES-Aufgaben Entscheidungsrelevante Informationen für das Management Informationen für externe Systeme
MES-Aufgabe Energiemanagement Nicht nur Erfassung von Verbrauch und Leistung Verbuchung und langfristige Speicherung Visualisierung und Analysemöglichkeiten Unterstützung bei Abrechnung und Nachkalkulation Sondern auch logistische Zuordnung der Verbräuche Maßnahmendefinition und verfolgung Produktionsplanung nach Energiebedarf
MES-Aufgabe Auftragsmanagement Aufträge aus ERP Aufträge aus externen Quellen Aufträge aus anderen MES-Aufgaben MES-relevante Informationen Status - Produkt - Prozess - Auftrag - Qualität - Betriebsmittel + Personal - Material Auftragsmanagement Verarbeiten und Verdichten auftragsbezogener Daten aus der Datenerfassung Auflösung in Arbeitsgänge Berücksichtigung von Bedingungen und Plausibilitäten Reaktion auf geänderte Fertiungssituationen Bereitstellung aktueller Informationen zu Aufträgen Prozess Informationen für andere MES-Aufgaben Auftragsprofil für Prozessverbesserungen für andere Orgaeinheiten Bereitstellung von Rückmeldedaten für Auftragsquellen
VDI Richtlinie 5600 VDI 5600 Blatt 1 Fertigungsmanagementsysteme 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
Systeme und deren Aufgaben (VDI 5600) Produktionsplanung Materialmanagement Feinplanung /-steuerung Personalmanagement Qualitätsmanagement Wartung / Instandhaltung Leistungsanalyse Tracking / Tracing Informationsmanagement Datenerfassung /-Verarbeitung Auftragsmanagement Energiemanagement ERP MES Maschinensteuerung Prozesssteuerung Prozesskontrolle www.mpdv.de
Industrie 4.0 - Auflösung der Automatisierungspyramide ERP MES Maschinen, Sensoren & Steuerung Quelle: VDI Thesen und Handlungsfelder Cyber-Physical Systems (Version April 2013)
Wandel in der Fertigungsorganisation Flexible Maschinenanordnung und/oder Maschinenkonfiguration Auflösung starrer, hierarchischer Strukturen führt zu à Dezentralisierung der Fertigungsorganisation und Kommunikation à Hohem Datenaufkommen und Informationsbedarf à Vollkommen neuen Anforderungen an die Fertigungs-IT Quelle: Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 (Version April 2013)
MES und Industrie 4.0
Integratives Datenmanagement - MES als Datendrehscheibe Übergabe von verdichteten, konsolidierten und strukturierten Informationen aus der Fertigung LVS ERP HR Material- und Lagerdaten MES- Datenbank Personalzeiten Lohndaten Chargen / Lose Maschinendaten Qualitätsdaten SPC NC-Daten Einstelldaten Werkzeugdaten Energiedaten Prozessdaten BDE Auftragsdaten
Online-Fähigkeit - für schnelle Regelkreise Start Bearbeitung (Auftrag, Artikel) Ist-Daten für ERP, SCM Rohmaterial Materialentnahme MES - Datenbank Materialflusssteuerung Verwendungsentscheid Bereitstellen von Werkzeugen, Zeichnungen, NC-Programmen, Prüfplänen Chargen-/Losdaten Prüfergebnisse Prozesswerte
Flexibilität - Wandel in der Fertigungsorganisation Flexible Maschinenanordnung und/oder Maschinenkonfiguration Flexible IT-Anwendungen im Fertigungsumfeld Flexible Maschinenanordnung und Maschinenkonfiguration Quelle: Umsetzungsempfehlungen für das Zukunftsprojekt Industrie 4.0 (Version April 2013)
Flexibilität durch variable Konfigurationsmöglichkeiten
Flexibilität grafische Prozessgestaltung Strukturierung und Standardisierung der Arbeitsabläufe Transparenz über den aktuellen Status der Prozesse Rückverfolgbarkeit der Prozesse
Interoperabilität - Direkter Datentransfer zwischen MES Werk 1 oder Lieferant Supply Chain Management Werk 2 oder Kunde Interoperation
Management Support - Der Blick für das Management in die Fertigung zeitnahe, verdichtete und direkt verwertbar aufbereitete Informationen aus der Fertigung Aufbau von Kennzahlensystemen Basis für schnelle und gesicherte Entscheidungen, die Problemsituationen in der Fertigung vermeiden
Horizontale Integration - Eliminieren von Insellösungen MES - Datenbank BDE-/MDE- Daten Prozessdatenbank Instandhaltungssystem Chargen-/ Materialdaten Ergebnisse Q-Prüfung
Horizontale Integration - Eliminieren von Insellösungen MES - Datenbank Prozessdaten BDE- / MDE-Daten Ergebnisse Q-Prüfung Instandhaltungsdaten Chargen- und Materialdaten
Turmbau zu Babel in der Maschinenwelt Quelle: The Tower of Babel, Pieter Brügel der Ältere, Kunsthistorisches Museum Wien (Museum of Fine Arts) Jede Maschine spricht ihre eigene Sprache
Jede Maschine spricht ihre individuelle Sprache MES - Datenbank Process Communication Controller als Übersetzer
Unified Shopfloor connetivity - Industrie-Standard für Schnittstellen UMCM MES
Mobilität - Informationen am Ort des Geschehens Uneingeschränkte Mobilität (z.b. große Werkshalle, große Anlage, ) Praktikable Datenerfassung und -auswertung auf einem Gerät Intuitive Bedienung (Antippen, Wischen, ) Zugriff jederzeit von überall (internationale Integration möglich)
MES Management.Tool für die effiziente Fertigung der Zukunft Integrationsdrehscheibe der am Produktionsprozess beteiligten Elemente