MES

Vernetztes Denken

Mit mehr als 30 Jahren Erfahrung im Fertigungsumfeld zählt die MPDV Mikrolab zu den führenden Lösungsanbietern von Manufacturing Execution Systemen. Welche Ähnlichkeiten diese Systeme mit sagenhaften Ungeheuern haben, erläutert gegenüber SCOPE-Chefredakteur Hajo Stotz der geschäftsführende Gesellschafter des Unternehmens und Buchautor Prof. Dr. Jürgen Kletti.

SCOPE: Herr Prof. Kletti, Hydra steht in der griechischen Sage für ein neunköpfiges, schlangenähnliches Ungeheuer, dem die Köpfe nachwachsen. Assoziiert der Name auch die Komplexität der heutigen Produktionsprozesse oder was hat Hydra, die nach Ihrer Aussage erfolgreichste MES-Lösung in Deutschland, mit einem Alptraum gemein?

Prof. Kletti: Der Name Hydra stellt in der Tat eine Negativ-Assoziation durch die Verbindung zur griechischen Sage her. Die Verbindung ist jedoch insofern passend, dass in der heutigen komplexen Produktion an sehr vielen Stellen gedacht und entschieden werden muss. Dieses Denken und Entscheiden kann nur auf Basis gesicherter Informationen sinnvoll erfolgen. Einseitige Betrachtungsweisen, zum Beispiel nur die Qualitätsbelange, nur die Fertigungsbelange oder nur die Personalbelange, zeichnen oft ein falsches Bild und provozieren falsche Maßnahmen. Daher ist es wichtig, in der Fertigung an vielen Stellen die Realitäten wie Stückzahlen, Zeiten und Qualitäten zu erfassen, diese zusammenzufassen und auszuwerten. Nur damit kann ein Entscheider für die aktuelle Situation eine sinnvolle Entscheidung fällen und kann anhand längerfristig aufgezeichneter Daten konstruktive Vorschläge für eine permanente Verbesserung machen. Hierfür bietet Hydra natürlich die ideale Plattform. Ihre Module berücksichtigen vielfältige Aspekte in der Fertigung und sind für nahezu alle Auswertung-, Erfassung- und Entscheidungsaufgaben einsetzbar. Dies reicht auf der Personalseite von der Zeitwirtschaft über Personaleinsatzplanung, auf der Fertigungsseite von vielfältigen Erfassungtechnologien sowohl automatisch wie auch manuell, über Werkzeug- und Ressourcenverwaltung, bis hin zur Fertigungsfeinplanung. Und auf der komplexen Qualitätsseite: Von der Prüfplanung über Prüfmittelverwaltung bis hin zur fertigungsbegleitenden Prüfung. Wenn sie so wollen: Ein rundum Sorglos-Paket für die komplexe, moderne Fertigung, die sich permanent selbst verbessern muss.

SCOPE: Dennoch ist ein Hindernis für die Verbreitung von MES-Lösungen die mangelnde Standardisierung der Maschinensteuerungen. Der Programmieraufwand, um selbst einfache Daten wie Stückzahlen, Ausschuss oder Uhrzeit in das MES-System einzulesen, ist sehr hoch. Bieten die Standardisierungsbestrebungen der MES-Anbieter hier eine Lösung?

Prof. Kletti: Das Thema Maschinenkopplung wurde in der Vergangenheit und wird immer noch sehr häufig missverstanden. Oft wird die Verfügbarkeit von Protokollen und Verbindungen schon mit einer Schnittstelle verwechselt. OPC ist hier ein sehr beliebtes Beispiel. Mit einer OPC-Verbindung ist aber die Datenstruktur, die ausgetauscht werden soll zwischen Maschine und MES, noch nicht definiert. Es gibt in verschiedenen Bereichen eine Reihe von Bemühungen. Es gibt einen Weihenstephan-Standard für die Getränkeindustrie, es gibt einen Standard für die Holzindunstrie. Verschiedene große Konzerne haben hier schon Definitionen getroffen. Der Makel aller dieser Bemühungen ist allerdings, dass diese jeweils mit so vielen Details befrachtet sind, dass sich für einfache Kopplungen eine solche Art von Verbindung einfach nicht lohnt, sodass es im großen Durchschnitt heute immer noch bei der altbewährten Methode bleibt. Jede Maschine bzw. jeder Maschinenhersteller bietet eine Zugriffsvariante auf seine Daten (wenn überhaupt). Die MES-Hersteller haben Treiberbibliotheken, die mehr oder minder gut mit den Maschinen kommunizieren können. MPDV hat hier mit dem PCC (Process Communication Controller) eine erste deutliche Verbesserung in den Markt gebracht, die dazu führt, dass man die Kopplungen mit relativ geringem Aufwand parametrieren kann. Der Arbeitskreis MES im VDI bringt jetzt zur Hannover-Messe ein weiteres Richtlinienblatt heraus, das sich genau mit diesen logischen Schnittstellen beschäftigt. Es wird aufgezeigt, welche Daten denn übertragen werden können und es wird ein konkreter Vorschlag gemacht, wie die Datenstruktur für einfache Ankopplungen aussehen könnte. Wenn sich hier viele Maschinenhersteller und MES-Anbieter anschließen könnten, dann wäre das für den MES-Markt ein sehr, sehr deutlicher Fortschritt.

SCOPE: MPDV kooperiert seit letztem Jahr mit Mitsubishi-Electric im Bereich Factory Automation. Ist dies auch eine Antwort auf Siemens TIA?

Prof. Kletti: Mitsubishi-Electric beschäftigt sich mit seinen Lösungen - wie MPDV auch - mit der konkreten Fertigungssituation und mit der permanenten Verbesserung der Fertigung. Dabei ist die Erfassung vieler Zeiten und Prozessdaten notwendig. Diese Daten müssen effizient und kostengünstig erfasst werden, sodass eine gewisse Verbreitung in einem Unternehmen überhaupt möglich ist. Die Ideen, die mit TIA auf der langfristigen Schiene verfolgt werden, spielen hier, glaube ich, noch keine große Rolle.

SCOPE: ERP-Systeme, betonen Sie immer wieder, können nicht flexibel auf aktuelle Änderungen reagieren. Lernen die nicht auch dazu? Und wo liegen denn die wesentlichen Unterschiede in den Anforderungen an ERP-und MES-Lösungen?

Prof. Kletti: ERP- und MES-Lösungen betrachten zwei verschiedene Zeit- und Detailwelten in einem Fertigungsunternehmen. ERP produziert Aufträge, stellt sie der Fertigung oder einem MES zur Verfügung und wartet auf die Rückmeldungen für die fertig produzierten Waren. Das Fertigungsmanagement, das die Aufträge vom ERP erhält, bedarf um seiner Aufgabe nachkommen zu können, präzise Informationen über den Zustand der Ressourcen, über die verfügbaren Kapazitäten, sowohl in Personal, wie auch Maschinen und Material. Diese Informationen sollen in Echtzeit, d. h. hier in einem Zeitraum von einigen Minuten zur Verfügung stehen. Üblicherweise werden diese Daten von einem MES-System geliefert, weil es alle Detailinformationen aus der Fertigung hat. Diese Detailinformationen wie aktuelle Anlagenzustände, aktuelle Stückzahlen, aktuelle Qualitäten liegen einem ERP-System nicht vor. In einem ERP-System gibt es auch nicht die Datencontainer, in denen man diese Dinge abspeichern könnte. Natürlich kann man das alles hinzu programmieren aber man sollte sich darüber im Klaren sein, dass dennoch die Aufteilung eines Fertigungsunternehmens in drei Ebenen, nämlich der Unternehmensebene, der Fertigungsmanagementebene und der Automationsebene nach wie vor gilt. Um die Informationen bereitstellen zu können, die das Fertigungsunternehmen benötigt, ist es notwendig, sehr viele Detaildaten permanent zu verdichten, auszuwerten und in einer geeigneten Form und in einer sehr vielfältigen und technisch orientierten Form darzustellen. Dazu fehlen in der ERP-Welt konkrete Ansätze. Es ist auch nicht damit getan, aus wenigen großen Anlagen aktuelle Stückzahlen auszulesen und diese im ERP-System anzuzeigen. Vielmehr ist die industrielle Fertigung geprägt durch komplexe, sich verzweigende Vorgänge. Die wesentlichen Daten zu erfassen und diese entscheidungsgerecht darzustellen ist eine relativ komplexe Aufgabe.

SCOPE: Mit Hydra, X-MES und MES-Cockpit bietet MPDV drei verschieden Lösungen für den MES-Markt. Welche Lösung eignet sich für welchen Anwender?

Prof. Kletti: Hydra ist der Klassiker unter den MES-Produkten von MPDV. Die Bandbreite der Funktionen reicht dabei über alle Disziplinen des Fertigungs-, Personal- und Qualitätsmanagement hinweg. HYDRA ist extrem skalierbar und flexibel in kleinen Standorten und auch in großen Multisite-Konzernstrukturen einsetzbar. X-MES ist das Produkt für die SAP-dominierte Systemlandschaft. X-MES ist mit Hilfe der MII-Plattform der SAP erstellt und bietet daher optimale Integrationsmöglichkeiten. MES-Cockpit kann man nicht als klassische MES-Lösung bezeichnen. MES-Cockpit ist ein Produkt, das man auch als Managementinformationssystem bezeichnen könnte. Es ist dazu gedacht, das Fertigungsmanagement mit wesentlichen Daten über verschiedene Produktionsstandorte, über Effizienzzahlen und über aktuelle Problemstellungen in einem Fertigungsunternehmen zu informieren. Es soll helfen, die großen Verbesserungspotenziale innerhalb der Produktion zu lokalisieren und bietet dazu eine Reihe von Kennzahlen und Kennzahlverläufen an.

SCOPE: Rund 650 Unternehmen setzen heute MPDV-Lösungen ein. Wie viele davon nutzen Sie als Stand-alone-Lösung?

Prof. Kletti: Die Stand-alone-Lösungen sind in unserer Anwenderschaft nicht sehr verbreitet. Üblicherweise werden MES-Lösungen gemäß der klassischen Unternehmensstrategie als System für das Fertigungsmanagement eingesetzt, das nach oben eine Verbindung zum ERP-System hat und nach unten eine Verbindung zur Automation.

SCOPE: Auf der Hannover-Messe stellte MPDV die Version 8 von Hydra vor. Welche besonders wichtigen Funktionen zeichnen diese Lösung aus?

Prof. Kletti: In den letzten Jahren hat sich Hydra extrem weiterentwickelt. Es wurde eine ganze Reihe von neuen Funktionen geschaffen. Diesen Neuerungen trägt man in Hydra 8 dadurch Rechnung, dass sie eigene Module darstellen. So wurde zum Beispiel im Bereich der Zeitwirtschaft sehr vieles neu entwickelt. Besonders interessant sind die Module der Prozessdatenverarbeitung, die sich um das Energiemanagement kümmern. Auch im Bereich der Materialwirtschaft gibt es mit dem Modul Tracking und Tracing erhebliche Neuerungen. Im Bereich der Oberfläche sind wir ganz neue Wege gegangen. Abgesehen davon, dass wir mit der modernsten Programmiertechnik gearbeitet haben, ist die Oberfläche jetzt sowohl produkt- als auch rollenorientiert zu bedienen. Der Anwender kann sich sein Erscheinungsbild und seine Funktionalitäten so zusammenstellen, dass er optimal mit dem System arbeiten kann. Auf einem Desktop können eine Reihe von Fenstern platziert werden, deren Inhalte sich gegenseitig kontrollieren. So lassen sich Probleme in der Fertigung besonders schnell analysieren.

SCOPE: Mit Campus bieten Sie Kunden und Interessenten seit einigen Jahren auch Unternehmensberatung und Seminare an. Wie kommt das Angebot denn an?

Prof. Kletti: Ich bin überrascht, wie gut diese Idee sich im Markt bewährt. So können wir einerseits bestehenden Anwendern in vielfältiger Weise Hilfestellung geben, was man mit den erfassten Daten anfangen kann und was man mit der Anwendung dieser Daten in Form von verschiedenen Maßnahmen denn erreichen kann. Auf der anderen Seite sorgt Campus auch dafür, dass bei an MES-interessierten Unternehmen der Nebel um MES etwas gelichtet wird. MES wird ja teilweise als Modeerscheinung für viele Dinge hergenommen. Der ursprüngliche Ansatz, mit einer Reihe von Funktionalitäten pragmatische Verbesserungen in der Fertigung herbeizuführen, läuft Gefahr, verloren zu gehen. Hier zeigt Campus in Beratungsprojekten und auch in Seminaren interessierten Unternehmen, warum man MES einsetzen sollte, unterstützt sie bei der Definition von Zielen und zeigt, welche Effekte damit erreichbar sind. Campus hat sich inzwischen als Größe im Markt etabliert. Parallel dazu betreiben wir über Campus die Kooperation mit Universitäten und Forschungseinrichtungen. Aktuell gibt es zwei größere Projekte mit den Universitäten in Potsdam und in Darmstadt.

SCOPE: MPDV ist seit Jahren international unterwegs, welche sind Ihre wichtigsten außereuropäischen Märkte und wie entwickeln die sich?

Prof. Kletti: MPDV hat eine Reihe von international agierenden Unternehmen, die eine Betreuung ihrer Systeme an den verschiedensten Enden der Welt erwarten. Ausgehend von europäischen Konzernen, die ihre Standorte zunächst im ehemaligen Ostblock eröffnet haben, haben wir im europäischen Umfeld unsere Aktivitäten auf Slowenien, Polen, Tschechien, Rumänien, usw. ausgedehnt. In den westlichen und nördlichen Ländern haben wir teilweise auch durch eigene Gesellschaften eine erfreuliche Dichte von Installationen erreicht. Auch auf dem amerikanischen Kontinent entwickeln sich nach der Gründung der MPDV-USA die Geschäfte gut. Nicht nur der Roll-out großer Konzerne treibt uns hier voran, sondern auch die konkrete Akquisition lokaler Projekte. So hat uns gerade in jüngster Zeit ein großer Pharmahersteller in Minneapolis mit der flächendeckenden Ausrüstung seiner Produktion beauftragt. In Süd-Ostasien haben wir mit der MPDV-Asia eine vergleichbare Situation: Einerseits wird hier das Geschäft durch den Roll-out der großen Konzerne getragen, andererseits haben wir eine Reihe bedeutender Projekte mit lokalen Firmen realisiert.

SCOPE: Welche Bedeutung hat denn das Thema MES z.B. in China?

Prof. Kletti: In China sind die Zielstellungen zum Thema MES noch etwas anders als in West-Europa. Die Erfassung von Arbeitsaufwendungen steht hier weniger im Vordergrund, dafür sind jedoch die erreichbare Qualität und die Termintreue ein wesentliches Faktum. Wir haben einige Installationen in China im Gefolge internationaler Konzerne. Große Teile von Hydra liegen auch in Chinesisch vor. MPDV-Asia hat eine Reihe von vielversprechenden Kontakten, die wir hoffentlich in absehbarerer Zeit in Projekte umsetzen können. Der Markt in China ist jedoch nicht so einfach zu adressieren wie in vielen anderen südostasiatischen Ländern wie z. Bsp. Singapur und Malaysia.

SCOPE: Dem Markt wird auch in Europa ein überdurchschnittliches Wachstum prognostiziert. Siemens erklärte kürzlich diesen Bereich zu einem Schwerpunktmarkt und will mit TIA (Totaly Integrated Automation), den gesamten Fertigungsbereich von der Maschinensteuerung über MES bis zur Konstruktion schnittstellenlos mit Siemenslösungen abdecken. Wie positioniert sich hier MPDV, wo liegen Ihre Vorteile?

Prof. Kletti: Das sind natürlich gewaltige Ziele, die Siemens verfolgt. Besonders nach der Übernahme von UGS hat sich die Verbindung von Produktplanung bis hin zur Produktion angeboten. Ich schätze dieses als ein Konzept ein, das man in sehr großen Unternehmen einsetzen kann. Und auch nur da, wo die Teilevielfalt überschaubar sein wird. Auch werden sich solche Konzepte nicht in den nächsten Jahren umsetzen lassen. Aktuell ist der MES-Markt so beschaffen, dass er sich mehr um die konkrete Produktion kümmert, um die Verbesserung der Produktion und um Effizienz- und Qualitätssteigerungen. Das Mehr an Effizienz, das man erreichen könnte, indem man die Ergebnisse von MES automatisch in der Konstruktion verarbeitet oder indem man konstruktionsnahe Daten automatisch zur Fertigungssteuerung und Bewältigung der Fertigung heranzieht, sind dabei eher noch überschaubar. Vor diesen Hintergrund werden sich Konzepte wie TIA erst dann durchsetzen, die zweit genannte Effizienzsteigerungsmaßnahme gemessen an dem großen ersten Block, eine nennenswerte Rolle spielen.

SCOPE: MPDV erzielte fast jährlich 2-stellige Wachstumsraten. Wie lief 2010 für MPDV und welche Erwartungen haben Sie dieses Jahr?

Prof. Kletti: 2010 ist für MPDV besonders gut gelaufen. Wir haben einen Zuwachs gegenüber 2009 von über 20% verzeichnen können. Das führen wir auf unsere konsequente Beratungs- und Vertriebsarbeit zurück, die wir auch in 2009 trotz Krise weder vermindert noch zurückgefahren haben. Wir gelten inzwischen als Marktführer im MES-Bereich und viele Anwender beschäftigen sich naturgemäß aus diesem Grund mit unserem Angebot, woraus natürlich auch dieser besondere Erfolg zu erklären ist. Für dieses Jahr erwarte ich wie gewohnt eine 2-stellige Wachstumsrate.

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