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Manufacturing-Execution-SystemeDie selbstregelnde Fabrik

Mobile MES-Anwendungen mit Hydra von MPDV

Begriffe wie Selbstregelung, Selbstoptimierung oder selbstlernende Maschinen tauchten bereits in den Anfängen der Industrie 4.0 auf. Sie halten sich hartnäckig, werden in jüngster Zeit sogar häufiger genannt.

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MES-LösungVom Aschenputtel zur Goldmarie

Während die kaufmännische Organisation in den Unternehmen meist gut organisiert ist und durch entsprechende Software unterstützt wird, ist der Fertigungsbereich oft noch das Stiefkind des Systemadministrators. Doch gerade dieser Bereich bietet hohe Optimierungspotenziale: Durchlaufzeiten, Ausstoß, Rüst- und Stillstandszeiten.

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MES-Lösung: Vom Aschenputtel  zur Goldmarie

Gute Zeiten: Die Auftragsbücher der Industrie sind voll. Doch damit sie termingerecht abgearbeitet werden können, sind bei vielen Firmen Maßnahmen zur Ausstoßerhöhung notwendig. Als Lösung wird häufig die Anschaffung von neuen Maschinen erwogen. Dieser Ansatz erfordert aber neben der Maschine noch weitere Investitionen: örtliche Infrastrukturen müssen angepasst oder neu geschaffen werden. „Zusätzliche Betriebsmittel und Personal müssen bereitgestellt werden“ erläutert Christian Erlinger, Produktmanager bei dem Softwarehaus Coscom. Das Unternehmen ist ein Anbieter von Softwarelösungen zur Realisierung durchgängiger Prozessketten.

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Zwei Maschinen erreichen in der gleichen Zeit einen höheren Ausstoß als eine. Das ist eine einfache Rechnung - die allerdings nicht immer aufgeht. Vor allem ist ein konstantes Auftragsvolumen voraussetzt. Zudem scheitern Investitionsabsichten dieser Art oft am mangelnden Fachpersonal. Diese Situation hat Überlegungen notwendig gemacht, wie sich der Ausstoß ohne Maschinenneuinvestition erhöhen läßt. Während die kaufmännische Organisation in den Unternehmen gut organisiert ist, entsprechende Softwaresysteme zum Einsatz kommen und die Produktentwicklung mit hochwertigen CAD-Systemen ausgestattet ist, ist der Fertigungsbereich oft ein Stiefkind des Systemadministrators. Die Datendurchgängigkeit findet meistens in der Fertigungsplanung ihr Ende.

Doch erst wenn die Systemlandschaft bis in die Fertigung fortgeführt wird, ist es möglich, die bestehenden Maschinenressourcen besser zu nutzen und dadurch den Ausstoß zu erhöhen.

Produktivität ist das Verhältnis Aufwand zu Erfolg. Der Erfolg wird am Ausstoß gemessen. Das heißt, die Produktivität steigt, wenn bei verhältnismäßig geringem Aufwand der bestmögliche Erfolg erzielt wird. Und „genau dieses Verhältnis zeigt bei genauerer Betrachtung in den Fertigungsbetrieben ein unglaubliches Verbesserungspotential“, so die Erfahrung von Christian Erlinger. „Der Aufwand setzt sich zu einem großen Teil aus Zeiten für bestimmte Vorgänge zusammen. In der Einzelteil- und Kleinserienfertigung wird ein großer Teil der produktiv nutzbaren Maschinenkapazität mit Rüst- und Vorbereitungszeiten verschwendet. Die Maschine hat immer wieder Stillstandszeiten zu verbuchen, weil die einzelnen Aufgaben zur Abwicklung eines Fertigungsauftrages seriell und nach Auftragserteilung abgearbeitet werden.“

Eine Reduzierung des Aufwandes ist dann möglich, wenn die einzelnen Aufgaben parallel und im Voraus erledigt werden und die produktiv nutzbare Maschinenkapazität voll genutzt werden kann. In der Großserienfertigung spielen die Rüst- und Vorbereitungszeiten eine untergeordnete Rolle. Hier sind optimierte NC-Programme für schnellere Stückzeiten und die Reduzierung der Betriebsmittelkosten die Indikatoren für eine Aufwandsreduzierung. In beiden Fällen führt eine durchgängige MES -Lösung zur gewünschten Optimierung. Wird bei der NC-Programmierung auf eine Werkzeug- und Betriebsmittelverwaltung zurückgegriffen, so sind alle Informationen für einen erfolgreichen Rüstvorgang vor Auftragsbeginn an der Maschine bekannt. Alle relevanten Daten werden zusammen mit Artikel- oder Produktstammdaten verwaltet und können so zeitgerecht im Fertigungsbereich verteilt und visualisiert werden.

Erfolg wird am Ausstoß gemessen

Zusätzliche Informationen, wie Spannfotos oder Arbeitsanweisungen beschleunigen den Einrichtprozess bei wiederkehrenden Bauteilen. Bei der NC-Programmierung werden Werkzeugzusammenbauvorschriften erstellt, die direkt an Werkzeugvoreinstellgeräte weitergereicht werden. So können die benötigten Werkzeuge voreingestellt und vor Auftragsbeginn an der Maschine bereitgestellt werden. In Verbindung mit einem Lagersystem kann die Verfügbarkeit der einzelnen Komponenten zusätzlich abgesichert werden.

Ein Fertigungsinformationssystem stellt die Datenübertragung und die Visualisierung von Auftragsinformationen in der Fertigung sicher. Die Kommunikation bis an die Maschine ist wesentlicher Bestandteil einer durchgängigen Lösung. So können Probleme zeitnah bewerkstelligt und Verzögerungen vermieden werden.

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