Besser produzieren durch gemeinsame IT-Plattform

Sollen Werkzeugmaschinen, Fertigungszentren, Montagelinien und anderen CNC-Anwendungen in ein MES integriert werden, so stehen zwei verschiedene Ansätze im Wettbewerb. Planer, die eine Teile- oder Aggregatefertigung mit mehr als 100 Werkzeugmaschinen, Fertigungszentren und Montagestationen verschiedener Hersteller zu einer transparent und flexibel steuerbaren Fertigung zusammenfügen müssen, gehen dabei in aller Regel von der auf IT-Ebene benötigten Managementfunktionalität aus. Das MES steht im Vordergrund, die Maschinenebene ist Datenlieferant und stellt die ausführenden Organe für die Fertigung. Der Nachteil: Die Routinen des MES müssen individuell in die Automatisierung eingebettet werden, ohne dass sie die Performance der Automatisierung beeinträchtigen. Der Engineeringaufwand hierfür ist häufig nur schwer im Voraus abschätzbar.

Kleinere Fertiger haben dagegen die auf der Maschine anfallenden Daten und die daraus resultierenden Möglichkeiten im Blick. Realisierungen, die diesem datengetriebenen Bottom-up-Ansatz erwachsen, zeichnen sich häufig durch hohe Effizienz und Qualität aus. Die dafür zuständigen Routinen sind gut in die Abläufe auf der CNC integriert und können die auf der Steuerung anfallenden Daten in bestmöglicher Auflösung bereitstellen. Sind jedoch übergreifende Anforderungen auf Produktions- oder Konzernebene verlangt, so ist eine ganzheitliche Top-down-Betrachtung unumgänglich.

Das Motion-Control-Informations-System (MCIS) der Erlanger Siemens AG ist eine Lösung, die beide Welten verbindet. Hier sind erstens die Basisfunktionen zur Datensammlung in die Steuerung eingebettet (Bottom-up-Prinzip). Zweitens steht eine Palette ausgereifter Funktionen als Baukastensystem zur Verfügung, mit dem für eine Fertigung alle relevanten IT-Anforderungen abgedeckt werden können – bis hin zur direkten Anbindung an die ERP-Ebene. Und drittens bietet MCIS eine offene Schnittstelle für übergeordnete IT-Systeme. Darüber hinaus ist MCIS, genauso wie Simatic IT, in das MES eingebettet. Damit steht die Managementfunktionalität der aus dem Top-down-Ansatz heraus realisierten IT-Systeme zur Verfügung, wie sie in der Automobilindustrie, der Flugzeugindustrie oder deren Zulieferunternehmen benötigt wird.

Indem MCIS sowohl die Maschinen- als auch die Managementebene bedient und nutzt, bietet sich das System als gemeinsame Plattform für Maschinenhersteller und industrielle Betreiber an. Für den Maschinenbauer besonders interessant: Er kann seine Maschinen mit vergleichsweise sehr geringem Kosten- und Zeitaufwand und ohne Gefahr für die Maschinen-Performance MES-fähig machen – und zwar für Systeme jeder Größenordnung. Denn jede MCIS-Installation ist durch die modulare Struktur des Systems in sehr weitem Rahmen funktional skalierbar.

Für kleinere IT-Systeme mit sorgfältig ausgewähltem Funktionsumfang wird bei MCIS nicht einmal eine eigene Hardware benötigt: Viele der Softwaremodule sind direkt auf Sinumerik-Steuerungen ablauffähig und damit bereits ab einer einzigen Maschine und/oder auf dem PC im Meisterbüro sinnvoll nutzbar. In der nächsten Ausbaustufe kommt ein PC als MCIS-Server zum Einsatz, der die Sammlung und Aufbereitung der von den Maschinen gesammelten Daten übernimmt.

Für umfangreiche produktionsübergreifende Funktionalität ist die Integration industrieller MES-Lösungen wie Simatic IT zweckmäßig; die erforderlichen Schnittstellen sind in MCIS integriert, ebenso die erforderlichen Funktionen für das Anbinden von Bestandsmaschinen mit Steuerungen von Drittherstellern.

Auch ist ein vollständiges Werkzeugmanagement in die Management-Funktionalität des MCIS eingebunden. Die alternativen Strategien, mit Engpässen auf der Werkzeugebene umzugehen, lassen sich auf der Kosten- und Zeitebene vergleichen und bewerten.

Anwendern der Sinumerik-CNC bietet MCIS eine Möglichkeit, jede Maschine auf Wunsch unmittelbar IT-tauglich auszuliefern. Auch für die Planer industrieller Fertigungsanlagen kann die vertikale Integration „abgehakt“ werden, indem die erforderlichen MCIS-Basisfunktionen einheitlich bei allen Maschinen mitgeordert werden. In kleinen und mittelgroßen Fertigungen kann mit dem gleichen Know-how und der gleichen Systemtechnik ein „Bottom-up“-MES nach individuellen Anforderungen aufgebaut werden, das Datenkonsistenz, Granularität der Daten und Qualität der Managementfunktionen bietet.

Pierre Sugar, Thomas Kersting Siemens AG, Erlangen

Marktchancen

In der produzierenden Industrie längst selbstverständlich, zunehmend wichtig auch für kleinere Fertigungsunternehmen: Eine kostenoptimierte Produktion erfordert ein leistungsfähiges Management der Fertigungseinrichtungen und Werkzeugverwaltung anhand aktueller Daten zur Auftrags- und Fertigungssituation.