Produktion vernetzen mit MES-Lösung von Rockwell Automation

Uwe Küppers, Senior Business Development Manager CPG EMEA, Rockwell Automation

Auf dem Weg zur intelligenten Fertigung gilt es zunächst eine einheitliche Strategie für unternehmensweite Verbesserungen beispielsweise im Bereich Digitalisierung voranzutreiben. Nach Prüfung des Ist-Zustands können Hersteller erste Maßnahmen einleiten. Welche das sind, ist wiederum von der strategischen Ausrichtung des Unternehmens abhängig: Plant das Unternehmen eine Veränderung der Strategie? Wie stark sollen die Prozesse integriert und die Produktion verändert werden? Welche Bereiche sind zu optimieren und wo ergeben sich neue Möglichkeiten? Viele Unternehmen befürchten, dass der Aufbau der intelligenten Fertigung von heute auf morgen erfolgen muss und unmittelbar mit hohen Kosten zu Buche schlägt. Das ist jedoch nicht der Fall. Bei einem modularen Ansatz kann und sollte der Aufbau in Teilschritten vollzogen werden. Es gilt zunächst eine erste Anwendung mit minimalen Anforderungen an die Infrastruktur auf der Maschinen- oder Arbeitsbereichsebene zu definieren, um diese Schritt für Schritt auf eine integrierte MES-Lösung zu erweitern. Die skalierbare MES-Anwendung Factory Talk Production Centre von Rockwell Automation bietet Lösungen für die Bereiche Qualität, Maschinenleistung, Linien- und Bereichsperformance sowie Rückverfolgbarkeit & Traceability. Mit Hilfe eines MOM/MES (Manufacturing Operations Management/Manufacturing Execution System) können Unternehmen die Produktion vernetzen, verwalten, validieren sowie optimieren und somit intelligenter produzieren. Die MES-Lösung umfasst folgende Anwendungen:

Fertigungsbetrieben fehlt oft der Einblick in die Echtzeit-Produktionsleistung und die Produktivitätsdaten sowie die reale Übersicht über den Auftragsfortschritt. Wo kommen reale Produktionsverluste her, was waren die Gründe für Stillstände und welchen Einfluss haben diese auf die Produktivität? Kurze Stillstände werden z.B. meist nicht erfasst, können aber einen hohen Anteil an Produktivitätsverlusten ausmachen. Die Performance-Anwendung unterstützt Hersteller dabei, die Werkseffizienz sowie die Produktion zu steigern. Durch das Erfassen der Störungen und deren Gründe erhalten Hersteller direkte Einblicke und können schneller auf Stillstände oder Geschwindigkeitsveränderungen reagieren. Der Betrieb, seine Bereiche und Produktionslinien können kontextualisiert betrachtet und in Bezug zu den Aufträgen und den verarbeiteten Materialien gesetzt werden. Jeder im Unternehmen erhält zugeschnitten auf seinen Aufgabenbereich die Übersicht, wann sich der Auftrag bezogen auf die aktuelle Geschwindigkeit und den Status der Fertigungsstraße fertigstellen lässt. So lassen sich eine engere Verzahnung mit der Instandhaltung erzielen und zusätzliche Stillstände vermeiden.

Viele Fertigungsbetriebe arbeiten noch mit unterschiedlichen Systemen sowie papiergestützten Prozessen. Für diese ist es schwer und zeitaufwendig, Arbeitsabläufe zu strukturieren, Daten zu sammeln und in Echtzeit auszuwerten sowie in einen Kontext zu bringen. Das birgt das Risiko, dass sich die Produktionsqualität nicht konstant sicherstellen lässt. Daher ist es wichtig, die Informationen direkt zu digitalisieren. Die kürzlich erweiterte Factory-Talk-Quality-Anwendung erlaubt Herstellern, unternehmensweite Qualitätsmaßnahmen im Rahmen der Fertigungsprozesse in Form von sogenannten generischen Rezepten oder Tasks selbst zu definieren. Eine häufige Anforderung in der Nahrungsmittelproduktion besteht z.B. darin, dass Unternehmen im Rahmen eines Kundenauftrags spezielle Qualitätskriterien umsetzen und dokumentieren müssen. Diese Dokumentation ist sehr aufwendig, da sie oft papierbasiert abläuft. Bei der Konfiguration des Produktionsauftrags lassen sich die Qualitätsanforderungen als Teil des Auftrags hinterlegen, damit das System diese umsetzt und protokolliert. Die unterschiedlichen generisch erstellten Aufgaben, Rezepte oder Tasks werden dann bezogen auf das verwendete Material, der eingesetzten Maschine oder der Anforderungen des Auftrages als Aufgabenstellung zur Abarbeitung bereitgestellt. So lassen sich die Maßnahmen manuell oder automatisiert erfassen und Daten bei der Entstehung digitalisieren.

Hersteller stehen vor der Herausforderung, Produktionsprozesse optimieren, Strukturkosten senken, die Produktivität verbessern und ein nahezu lagerbestandsfreies System erreichen zu müssen. Factory Talk Production ist eine skalierbare MES-Lösung, die sämtliche Aufgaben im Zusammenhang mit der Ausführung von Fertigungsprozessen abdeckt. Sie lässt sich in ERP-Systeme integrieren und erlaubt so die Überwachung der für die Produktion erforderlichen Auftrags- und Rezeptparameter. Damit unterstützt die Factory-Talk-Production-Management-Lösung ein durchgängiges Produktionsmanagement innerhalb des Fertigungsbetriebs und bildet eine Plattform für kontinuierliche Verbesserungen. Der Zugriff auf die MES-Anwendungen erfolgt u.a. über webbasierte sowie mobile HTML5 Thin Clients, um eine moderne Benutzerumgebung bereitzustellen und die Kosten der IT-Infrastruktur so gering wie möglich zu halten. Benutzer können bei diesem modularen Framework jede Anwendung hinzufügen, um ihre aktuellen Investitionen zu schützen und die damit verbundenen Vorteile auszuschöpfen. Bei der Erweiterung der Anwendungen greift das System automatisch auf die bereits definierten Anlagenkomponenten zu und kann darauf aufsetzen. Die verschiedenen Applikationen nutzen die gleiche Datenbasis, kommunizieren direkt miteinander und ermöglichen smarte Echtzeitentscheidungen. Die modulare Plattform erlaubt es Anwendern, mit einem kleinen Teilbereich im Unternehmen anzufangen, diesen auszuweiten, weitere Module hinzuzufügen und die gewonnenen Informationen immer stärker miteinander zu verbinden. Rockwell Automation baut seit langem auf die Vernetzung unabhängiger Automatisierungssysteme in Produktionsumgebungen. jg