Steuerungs- und Planungssoftware Integrierte CAD/CAM- und MES-Systeme optimieren Fertigung

Wir sprachen mit Claudio Jorio, Sales Director DACH and Global Reseller, und Marcus Kalbacher, Consultant MES, beide bei Open Mind Technologies AG, über geeignete Strategien zur Digitalisierung, die Unternehmen befähigen, effizienter und weiterhin wettbewerbsfähig zu produzieren.

Herr Kalbacher, Themen wie Industrie 4.0 oder eine intelligente, digitalisierte und transparente Fertigung sind in aller Munde. Ein essenzieller Teil ist ein Manufacturing Execution System (MES), also ein Steuerungssystem für die Fertigung. Doch was genau ist ein MES-System?

Marcus Kalbacher: Natürlich gibt es für ein MES eine entsprechende Definition. Aber, ein MES ist nicht gleich MES. Jedes unterscheidet sich in der Ausführung und ist bei keinem Kunden identisch, auch wenn das gleiche System im Einsatz ist. Verkürzt dargestellt, es lassen sich mit einem MES die Prozesse in der Fertigungsumgebung besser planen und steuern. Es unterstützt Unternehmen und Mitarbeiter, ihre Arbeit effizienter zu gestalten. Zum Beispiel, obwohl Mitarbeiter hart arbeiten, sind Maschinen nicht ausgelastet oder die Durchlaufzeiten zu lang. Warum ist das so? Die Ursache liegt in unproduktiven Tätigkeiten. Nicht immer sind die richtigen Informationen, Daten, Werkzeuge oder Material zur richtigen Zeit am richtigen Ort. Nachweislich geht einem Werkzeugbaubetrieb mit 25 Mann pro Jahr im Schnitt die Kapazität von zwei Mitarbeitern verloren. Ein MES hilft, diesen Umstand zu vermeiden, und trägt so zu einer organisierten, sicheren und prozessautomatisierten Wertschöpfung bei.

In der Schweiz ist die sogenannte chaotische Fertigung unterschiedlicher Serien auf sogenannten Fertigungsinseln derzeit ein wichtiger Trend. Welche Rolle kann bei solchen Fertigungsinseln ihr MES-System übernehmen?

Marcus Kalbacher: Unser MES Hummingbird findet man nicht in Betrieben, die in großen Serien fertigen, sondern eher in Unternehmen mit einer hohen Produktvielfalt oder mit einer Einzelteil- und Kleinserienfertigung. Je vielfältiger das Spektrum, desto höher ist der Organisationsaufwand rund um eine Fertigungsinsel. Vor allem in Bezug auf die vorbereitenden und nachgelagerten Prozesse. Die Herstellprozesse innerhalb einer Fertigungsinsel steuert normalerweise eine spezifische Zellenmanagement-Software. Bei einem Kunden sind am zentralen Hummingbird-MES fünf Automationszellen mit Prozess und Daten technisch angebunden.

Die größten Herausforderungen bei flexiblen Fertigungssystemen sind, die Peripheriegeräte miteinander zu vernetzen und die Schnittstellen zu programmieren. Welche Rolle können Sie als Open Mind hier konkret einnehmen?

Marcus Kalbacher: Hummingbird ist nicht nur ein agiles MES, sondern auch ein Prozessintegrationssystem. Das spezifische Know-how, Schnittstellen zu Drittsystemen im Sinne der Kunden zur Verfügung zu stellen, reicht bis in die 1990er-Jahre zurück, als noch niemand über Industrie 4.0 sprach. Damals wurden schon digital NC-Programme aus dem CAM übernommen, verwaltet und prozesssicher über die serielle Schnittstelle auf die Maschinensteuerung übertragen. Unsere Philosophie ist es, was digital irgendwo vorhanden ist, systemweit zu übernehmen und anhand der Fertigungsfeinplanung die Daten zur richtigen Zeit am richtigen Ort zentral und sicher zur Verfügung zu stellen. Und wenn gewünscht Ergebnisse oder erfasste Bearbeitungszeiten zurückzumelden, zum Beispiel an ein ERP-System. Generalunternehmer sind wir in systemübergreifenden Projekten nicht. Aber wir sorgen dafür, dass die entsprechenden Verantwortlichkeiten eingehalten werden. Das müssen nicht unsere Kunden tun.

Ist ein MES nur für ausgesuchte Branchen und Unternehmensgrößen sinnvoll?

Marcus Kalbacher: Nein, auf keinen Fall. Unser MES-System Hummingbird ist modular und somit äußerst flexibel. Dadurch sind wir in der Lage, auch kleine und mittelständische Unternehmen effektiv zu unterstützen. Projekte sind nie identisch. Ein Unternehmen mit drei Mitarbeitern hat ganz andere Anforderungen als ein großes Unternehmen. Wir stehen allen Kunden begleitend und unterstützend in jeder Projektphase zur Seite. Gemeinsam finden wir immer die für ihn beste Lösung. Diese reicht von einem individuellen Starterpaket, das in kürzester Zeit und ohne ein Consulting-Budget in Betrieb genommen werden kann, bis zu einer umfassenden Installation. Für eine erfolgreiche Projektbegleitung ist ein Anpassen an die individuelle Entwicklung des Unternehmens entscheidend. Mir ist wichtig, zu betonen, dass kleine Betriebe mit ihren Herausforderungen für uns genauso wichtig sind wie große Unternehmen.

Können Sie uns Beispiele aus der Praxis nennen. Wie sehen der Einsatz des MES-Systems Hummingbird und des CAD/CAM-Systems hyperMILL im Unternehmen aus?

Marcus Kalbacher: Das CAD/CAM-System ist ein entscheidendes Puzzleteil in einer vernetzten Fertigung und eine signifikante Datenquelle. Daher ist es äußerst wichtig, dass diese Daten prozesssicher an den jeweiligen Arbeitsplatz kommen. Es gibt viele Beispiele. Unser Anspruch ist es, dem Kunden die richtige Lösung für seinen Bedarf zu bieten. Gerne zitiere ich Krisztina Zwick, Geschäftsführerin unseres Kunden euroform Kft: «Kaufe eine automatisierte Maschine für die 24-Stunden-Fertigung, dann erzielst du mehr Durchsatz mit derselben Personalstärke. Aber so einfach ist das im Tagesgeschäft nicht mit der ganzen Komplexität und Dynamik.» Zur effizienten Fertigung gehört auch eine entsprechende Arbeitsorganisation, ganz besonders zwischen dem CAM-System und der Maschine. Bei diesem Kunden wurden früher die NC-Programme aus dem CAM-System in Verzeichnisstrukturen auf dem Server gespeichert und dann manuell einzeln vom Server zur Steuerung transferiert. Jetzt überträgt die digitale NC-Programmverwaltung des MES die NC-Daten nach Tastendruck sicher an die entsprechende Maschine. Außerdem steuert das MES bei diesem und anderen Kunden die externe NC-Programm-Simulation. Der Prozess und der Datenfluss sind komplett automatisiert. Durch diese Automatisierung im Hintergrund werden nun 100 Prozent der NC-Programme simuliert und nicht nur Stichproben wie früher. Dies steigert die Sicherheit, gerade in Bezug auf eine Automationsanlage, enorm.

In der Fertigung gibt es oftmals bestehende Systemlandschaften und die unterschiedlichsten Systeme, wie etwa ein ERP-System. Können Sie uns an einem Beispiel den Unterschied zwischen den unterschiedlichen Systemen erklären?

Marcus Kalbacher: Grundsätzlich haben alle Systeme ihre Daseinsberechtigung. Jedes System hat einen Schwerpunkt. Der Fokus eines ERP-Systems liegt auf der Unternehmensorganisation und in den kaufmännischen Abläufen, aber nicht in der Fertigung. Ein PDM/PLM-System hat seinen Schwerpunkt im Konstruktionsdatenmanagement. Bei einem Automationszellenmanagement steht die Steuerung der jeweiligen Automation im Mittelpunkt oder bei einem Toolmanagementsystem die Werkzeugverwaltung. Es gibt Anbieter, die komplette Systeme liefern, doch kein System kann in jedem Bereich Best in Class sein. Unser agiles MES-System Hummingbird vernetzt unterschiedliche Systeme im Sinne der maximalen Effizienz. Wie bieten unseren Kunden die Freiheit, die wirklich notwendigen bzw. die entsprechend passenden Systeme auszusuchen und im Verbund gewinnbringend einzusetzen.

Herr Jorio, welche konkreten Vorteile bieten sie Kunden, die die CAD/CAM-Software hyperMILL und das MES-System Hummingbird einsetzen möchten?

Claudio Jorio: Ganz einfach, eine nahtlose Durchgängigkeit mit höchster Flexibilität. Unser CAD/CAM-System hyperMILL und das MES-System Hummingbird sind zwei Lösungen, für den Kunden ist das nicht sichtbar. Der Vorteil der nahtlosen Integration ist, dass wir von der Planung bis zur Maschine alle Möglichkeiten beider Technologien in einem System nutzen können. Im Gegensatz zu einer einfachen Schnittstelle, über die Daten ausgetauscht werden und eben dadurch fehleranfällig sind, sprechen wir von einer Systemintegration auf einem sehr hohen Niveau. Die Synergien beider Systeme werden gebündelt. Durch die Konzentration auf die jeweils eigenen Stärken, entstehen deutlich weitreichendere Entwicklungen, die kontinuierlich vorangetrieben werden. Davon profitieren unsere Kunden nachhaltig.

Haben Sie bereits Best Practice Projekte verwirklicht? Können Sie uns ein Beispiel nennen, das speziell im Bereich der flexiblen Fertigung (chaotische Fertigung) realisiert wurde?

Marcus Kalbacher: Beispiele sind ifw mouldtec, euroform, Siegfried Hofmann oder ein Aerospace-Unternehmen aus dem Großraum München.

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