Ein durchgängiger Datenfluss zwischen Produktion, Planung und Steuerung bringt entscheidende Wettbewerbsvorteile. Davon profitiert auch das Chemieunternehmen Reagens Canada, das die MES-Standardplattform Simatic IT eingeführt hat.
In einem Industrieunternehmen lassen sich aus technologischer Sicht vereinfacht drei Systemebenen unterscheiden. An oberster Stelle steht die planerische, administrative Stufe mit der ERP-Plattform. Das darunter liegende MES-System wird benötigt, um die eingehenden Aufträge in der Fertigung feiner zu steuern, also beispielsweise das produktionsnahe Auftrags-, Material-, Personal- oder Spezifikationsmanagement durchzuführen. Dabei ist wichtig, dass mit der ERP-Plattform ein stetiger und durchgängiger Informationsaustausch erfolgt. Über die Kopplung sollte zudem das Steuern und Überwachen aller Feinsteuerungs- beziehungsweise Automatisierungssysteme möglich sein. Damit verbindet MES auch die unterste Ebene der Automatisierung, in der Maschinen gestartet oder gestoppt werden.
Für die ERP-Plattform sind die MES-Systeme mit dem hohen und fein getakteten Datenaufkommen technisch gesehen oftmals eine Black Box: Produkt-, Prozess- und Maschinendaten, die für die Planung und Unternehmenssteuerung nützlich wären, werden lediglich rudimentär ausgetauscht. Zudem sind die Daten meist ungenau und erlauben nur grobe Aussagen bezüglich Herstellungsleistung und Unternehmensperformance.
Ein durchgängiger und präziser Datenfluss in Echtzeit zwischen beiden Ebenen ist aus vielfältigen Gründen strategisch sinnvoll. Einerseits können detaillierte Informationen aus der Fertigung als Basis und zur Absicherung von mittel- und langfristigen Unternehmensentscheidungen dienen. Andererseits trägt ein transparenter und integrierter Datenfluss dazu bei, den Kundenservice zu verbessern: Vertriebsabteilungen sind dann in der Lage, den Kunden präzise Auskunft über den Auftragsstatus und den Liefertermin zu erteilen. Unternehmen können außerdem Aufträge genau planen und im Falle von Produktionsstörungen oder Kapazitätsschwankungen flexibel umdisponieren.
„Voraussetzung für eine langfristig wirtschaftliche Integration von ERP- und MES-Systemen ist, dass alle Unternehmensprozesse ganzheitlich analysiert und optimiert werden“, weiß Hans-Christian Hilbrich, MES-Experte bei der Nürnberger Siemens AG, Bereich IT Solutions and Services, aus zahlreichen Projekten. Im ersten Schritt müssen daher Fachleute aus der Planungs- und Fertigungsebene die für die Integration wesentlichen Wertschöpfungsketten des Unternehmens identifizieren und hieraus die systemrelevanten Services zusammenzustellen.
Mit der Verfügbarkeit von leistungsfähigen Integrationsplattformen wie SAP NetWeaver XI in Kombination mit Quasi-Standards wie B2MML (Business to Manufacturing Markup Language) sind die technischen Möglichkeiten für eine einfache und kosteneffiziente Kopplung mit MES-Systemen gegeben. Unterschiedliche Plattformen können Daten über eine gemeinsame Sprache auf standardisiertem Wege austauschen. Auf Fertigungsebene stellt beispielsweise der Industrie-Standard ISA-95 sicher, dass einmal implementierte Schnittstellen für vielfältige Aufgaben immer wieder genutzt werden können.
Die größte Herausforderung bei der Einführung einer durchgängigen Lösung besteht darin, die auf Produktionsebene häufig heterogene und in gewachsenen Inseln funktionierende Applikationslandschaft zu vereinheitlichen. Wenige standardisierte Schnittstellenplattformen vereinfachen nicht nur das Handling, sondern reduzieren zudem wesentlich die IT-Kosten. „Daraus resultiert eine höhere Qualität der Informationen“, fasst Hilbrich zusammen.
Diese Erfahrung macht auch Reagens Canada, ein Unternehmen der Royal Group, das auf PVC-Stabilisatoren und -Additive spezialisiert ist. Die manuelle Verwaltung aller Rezepte sowie die Planung der Produktionsorganisation und des -ablaufs waren im Lauf der Zeit zu komplex geworden, so dass sich der Produktionsstatus, Rohstoffverbrauch und die Produktionsergebnisse sowie die verfügbaren Ressourcen für das Bearbeiten neuer Aufträge nicht mehr problemlos verfolgen ließen. Kostspielige Fehler und ineffiziente Abläufe waren die Folge. Daher war es dringend erforderlich, die Prozesse transparenter zu gestalten.
Die Simatic IT Production Suite erwies sich als optimale Lösung. Dank Simatic IT ist der Werksleiter immer genau über den Auftragsstatus, die Verfügbarkeit der Ressourcen und die Kapazität der Anlage informiert. Die Rezepte können online übertragen werden und stehen den Bedienern in Echtzeit zur Verfügung. Auch eine präzise Verfolgung des Rohstoffverbrauchs auf der Grundlage der tatsächlich benötigten Rohstoffmenge und des Ertrags ist möglich.
Um ein Echtzeit-Bestandsmanagement zu gewährleisten, bindet Reagens Simatic IT in das eigene ERP-System ein. „Auf diese Weise können wir den Kunden wesentlich genauere Informationen über den Status ihrer Aufträge geben. Wir können leichter Einblick in die Wartungshistorie nehmen, so dass wir die präventive Wartung besser planen, die Historie jeder einzelnen Maschine leichter prüfen, effizienter Ersatzteile bestellen und die Produktion besser managen können, da wir die Verfügbarkeit der einzelnen Maschinen genau kennen“, so das Fazit von Reagens.
Auch die Vertriebsmitarbeiter können nun die Bestände und Produktionspläne prüfen und genauere Liefergarantien abgeben und die Prozesse bis zur Überprüfung der Verfügbarkeit von Rohstoffen zurückverfolgen. „Bei jedem neu eingehenden Auftrag können wir vorab sagen, wann wir wie viel von einem bestimmten Material benötigen, und so automatisch sicherstellen, dass das Material bei Bedarf auch zur Verfügung steht.“
Irmgard Schlembach freie Journalistin, München
Prozesssteuerung und Visualisierung in Echtzeit
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