Schneller, sicherer und effizienter planen

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Hoher Reifegrad der Systeme

Genau auf diesen Aufgabenbereich sind spezielle Feinplanungs-Tools zugeschnitten, die unterhalb der ERP-/PPS-Ebene maschinennah über die aktuelle Auftrags-, Ressourcen- und Materialsituation informieren und entsprechende Planungsszenarien zulassen. Im Gegensatz zu Leitstand-Lösungen aus den achtziger und neunziger Jahren, die mit ähnlich hohen Ansprüchen antraten, diese aber nur selten erfüllten, arbeiten aktuelle Vertreter dieser Gattung sehr zuverlässig, schnell und äusserst planungsgenau. Dies hat einmal mit immer schnellerer Hardware und besserer Kompatibilität der Komponenten zu tun, hauptsächlich aber mit den enormen Fortschritten beim Thema Software und damit in den Disziplinen Leistung, Funktionalität, Bedienungsfreundlichkeit sowie Integrationsfreudigkeit in über- und beigeordnete Systeme.

Deshalb wird für Produktions-Management-Lösungen dieser Art, bei denen es längst nicht mehr nur um eine verbesserte Maschinenauslastung geht, sondern vielmehr um die Optimierung des gesamten Wertstroms (Supply Chain), seit vielen Jahren auch der Begriff Manufacturing Execution System (MES) verwendet.

Planen in Echtzeit

Feinplanungs- oder MES-Lösungen greifen als Real-Time-Anwendungen direkt in die ausführenden Prozesse ein und planen die optimale Belegung real vorhandener Maschinenkapazitäten, was auch die Verfügbarkeit von Ressourcen wie Betriebsmittel oder Rohmaterial mit einschliesst.

Die dafür erforderlichen Informationen erhält das MES einmal aus dem übergeordenten ERP-System sowie auf Prozessebene durch Erfassung von Betriebsdaten, Maschinendaten und Personalzeit. Hinter dieser zunächst einfach klingenden Vorgehensweise verbirgt sich allerdings ein nicht unerhebliches Problem. Die Rede ist von dem gewaltigen Datenaufkommen, das vor allem bei der Erfassung von Betriebs- und Maschinendaten sozusagen im Sekundentakt generiert wird. Eine Herausforderung, der nur mit viel Wissen und Erfahrung auf dem Gebiet fertigungsnaher Software begegnet werden kann und weshalb die Anzahl der Anbieter von MES-Lösungen nach wie vor überschaubar sein dürfte.

Mehr als nur Belegungsoptimierung

Moderne MES-Komponenten, wie das neu auf den Markt gekommene Feinplanungs-Tool Proxia von Coscom, gehen zudem über eine reine Belegungsoptimierung hinaus. Lösungen dieser Art verplanen alternative Arbeitsgänge- und pläne, berücksichtigen Transport- und Liegezeiten, planen ganze Auftragsnetzwerke und bieten zudem zu dem raffinierte Simulationsmöglichkeiten. So lassen sich per Drag and Drop mit Proxia unterschiedliche Szenarien simulieren; danach entscheidet man sich für die beste Variante und setzt diese anschliessend um.

Beispiele können Eilaufträge oder veränderte Auftragsprioritäten sein, ebenso ein Maschinenstillstand, fehlendes Material oder die Krankheit eines Maschinenbedieners ? mit wenigen Mausklicks lässt sich blitzschnell und unter Berücksichtigung der Terminsituation eine neue Maschinenbelegung generieren.

Zudem liesse sich per Simulation schnell herausfinden, ob es sich eventuell lohnt, eine zweite oder dritte Schicht zu fahren, um alle Termine zu halten. «So lässt sich die Maschinennutzung wesentlich verbessern. Neben der besseren Maschinenbelegung tragen hierzu auch die wesentlich geringeren Stillstandszeiten bei, was nicht zuletzt durch die Rüstoptimierung erreicht wird», erklärt Peter Kirsch. «Dies drückt die Kosten nach unten und reduziert nachweislich die Durchlaufzeiten.»

Spezieller Planungsalgorithmus

Im Gegensatz zum ERP, das wie gesagt von einer beliebigen Verfügbarkeit von Material und Fertigungskapazitäten ausgeht, fliessen diese Einflussgrössen bei der Feinplanung mit Tools wie dem neuen Proxia komplett mit ein. Dies setzt einen speziellen Planungsalgorithmus voraus, bei dessen Entwicklung die jahrelange Erfahrung von Coscom auf dem Gebiet der Fertigungs-Software eingeflossen sei, wie Kirsch nicht ohne Stolz bemerkt. Dieser Algorithmus berechnet die unterschiedlichen Wertmengen. Hierbei werden im Wesentlichen die im ERP-System angelegten Fertigungsaufträge als Bedarfsverursacher den vorhandenen Ressourcen mit den entsprechenden Kapazitäten gegenübergestellt. Bei der Reihenfolgebewertung finden zudem die Abhängigkeiten Berücksichtigung. Zielsetzung ist es dabei, in kürzester Zeit für einen Fertigungsauftrag eine optimale Maschinenbelegung sowie Durchlaufzeit zu berechnen.

Gemeinsame Nutzung der Stammdaten

Neben der Anbindung der Steuerungen von Maschinen und Automatisierungsequipment (MDE), der Integration von BDE- und PZE-Systemen (beispielsweise über das Shopfloor-System Coscom Comu) gilt es bei einem MES-Projekt eine aufgabengerechte Verbindung zum (vorhandenen) ERP/PPS-System zu erreichen.

Bei Proxia übernimmt dies eine bidirektionale Schnittstelle, die mit zahlreichen am Markt befindlichen ERP-Produkten kompatibel ist und die neben dem reinen Datenaustausch unter anderem auch einen gegenseitigen Funktionsaufruf zwischen MES- und ERP-Ebene ermöglicht.

Wichtig ist auch, dass auf möglichst auf der gesamten Shopfloor-Ebene mit den gleichen Stammdaten gearbeitet werden kann, die in einer (möglichst SQL-fähigen) Datenbank verwaltet werden.

Grundsätzlich bringt MES allen produzierenden Branchen Vorteile, einschliesslich der Prozessindustrie, aus der viele der in MES-Konzepten hinterlegten Philosophien ursprünglich stammen. Die in diesem Artikel angesprochenen Aspekte beziehen sich auf die «diskrete» Fertigung, also die Serien- und Variantenfertigung sowie die auftragsbezogene Einzelfertigung. Die Einsparpotenziale, die mit einer optimierten Feinplanung erschlossen werden können, sind hier enorm. Bei Coscom spricht man denn auch von einer Amortisationszeit nach Inbetriebnahme von weniger als zwölf Monaten.

Fazit

Moderne MES- beziehungsweise Leitstand-Lösungen ? dies zeigen zahlreiche Beispiele aus der Praxis ? steigern die Planungssicherheit, reduzieren die Durchlaufzeiten und sorgen so für eine höhere Fertigungskapazität. Und es gibt noch einen weiteren wichtigen Vorteil, wie Peter Kirsch weiss: «Dank der transparenteren Planung sinkt zudem der Bestand an Halbfertigerzeugnissen und damit die Kapitalbindung.»

Autor

André Gessner, Marketingleiter Coscom

Information

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