MES

Die europäische Alliance for Logistics Innovation through Cooperation in Europe (ALICE) hat das „Physical Internet“als Zielvorgabe einer effizienten und nachhaltigen Logistik bis zum Jahr 2050 festgelegt. Das Konzept umfasst ein standardisiertes, offenes, globales Transportsystem, in dem physische Güter nach dem Muster der Übertragung digitaler Daten ausgetauscht werden. Wird dieses Konzept aktuelle Logistikmodelle ersetzen?

Vor 15 Jahren waren Manufacturing-Execution-Systeme etwas Revolutionäres, denn sie konnten ein neues Maß an Datenintegration auf dem benötigten Detailgrad liefern. Die zukünftige Wettbewerbsfähigkeit der Digitalen Fabrik wird von der richtigen Architektur für die zahlreichen in der Fabrik eingesetzten Informationssysteme und von den Abläufen abhängen. Ebenfalls auf die Agenda müssen Partizipation und Weiterbildung der dort tätigen Menschen.

Im Rahmen der Digitalisierung als Basis der Industrie 4.0 stehen insbesondere kleine und mittlere Unternehmen (KMU) vor der Herausforderung der vertikalen und horizontalen Datenintegration. Diese gelingt mittels der Vernetzung der Unternehmensleitebene mit der Produktionsebene. Die bislang hierfür genutzten Systeme wie Enterprise Resource Planning (ERP) oder selbstentwickelte Softwarelösungen werden dafür immer häufiger durch Manufacturing Execution Systeme (MES) abgelöst. Diese ermöglichen aufgrund ihrer direkten Anbindung an die Produktion deren zeitnahe Kontrolle und Steuerung. MES gelten als Brückentechnologie, die unternehmerische Planungssysteme mit der Fertigung verbinden und so das Postulat der vertikalen und horizontalen Datenintegration erfüllen. Diese Datenintegration ist Basis für ein automatisiertes Risikomanagement in der Produktion. Im Forschungsprojekt quadrika wird ein MES-Modul entwickelt, um Risiken in der Fertigung frühzeitig zu erkennen und zu vermeiden.

Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) ist eine Schlüsseltechnologie in der Fabrik der Zukunft  im Sinne einer sog. ‚enabling technology‘. IKT ist für die Produktion ein Werkzeug, kein Selbstzweck. Zukünftig wird die Durchdringung der Fabriken und ihrer Produktionsanlagen mit IKT-Komponenten und deren selbständige Vernetzung zunehmen. Einige der Handlungsfelder sowie der Auswirkungen des zunehmenden IKT-Einsatzes werden in diesem Beitrag beschrieben.

Zur effizienten Steuerung der Anlagen in der Halbleiterfertigung werden zunehmen ERP-Systeme eingesetzt. Deswegen wird zunächst der Stand der Technik einschließlich möglicher zukünftiger Entwicklungen diskutiert. Als Folge wird ein neuartiger Einsatz der SAP NetWeaver Plattform zur Ansteuerung von Halbleiter Fertigungsautomaten vorgeschlagen und seine Evaluierung sowie Erstellung eines Prototyps wird beschrieben.

Die steigende Anzahl kundenspezifischer Produkte bewirkt die Zunahme der Fertigungsaufträge bei gleichzeitiger Abnahme der individuellen Auftragsgröße. Um trotzdem flexibel und mit hoher Anlagenauslastung fertigen zu können, ist der Einsatz einer aktiven Fertigungssteuerung notwendig. Verbunden mit maximaler Integration der Anlagen bietet sich so die Möglichkeit einer transparenten und zeitlich optimierten Prozessierung der Aufträge. Der Beitrag beschreibt die Vorteile und die Funktionsprinzipien eines modularen und zeitgesteuerten MES (Manufacturing Execution System).

Der Beitrag untersucht die Einflussgrößen für eine auf die Unternehmensrandbedingungen abgestimmte PPS-Konfiguration. Hierbei stehen die Aspekte logistische Produktionsstrategie (Ausprägungen: Standardisieren, Segmentieren, Individualisieren) sowie die Kopplungsart zwischen Planung und Steuerung (Ausprägungen: Mittelwert, Mittelwert und Toleranz, Einzelwerte) sowie ihre Aufgabenverteilung im Vordergrund. Diese Grundüberlegungen bestimmen die Anforderungen an die eingesetzten ERP- und MES-Lösungen.

In diesem Beitrag werden Anforderungen an Manufacturing Execution Systems (MES) für komplexe Produktionsprozesse untersucht. MES verbinden die Enterprise-Resource- Planning (ERP)-Ebene mit den Steuerungssystemen (im Sinne von Maschinensteuerung) aus der Produktion. Nach einer Definition des Begriffs MES werden Funktionalitäten für MES in Anlehnung an MESA beschrieben. Es wird eine Anforderungsspezifikation von MES für komplexe Produktionsprozesse angegeben.

Die “Digitale Fabrik” setzt mo-dernste Informationstechnologie in allen Phasen des Lebenszyklus einer Produktionsanlage ein. Oberstes Ziel ist die Steigerung der Produktivität durch verkürzte Planungs- und Umrüstzeiten, mehr Flexibilität, erhöhte Auslastung etc. Wichtige Hilfsmittel sind dabei MES-Tools.