Manufacturing Execution Systems (MES) Das unterscheidet und eint MES-Anwendungen in der Prozess- und Fertigungsindustrie

Vor allem in hybriden Produktionsbetrieben kann es von Nutzen sein, Gemeinsamkeiten und Unterschiede von MES-Anwendungen in der Prozess- und Fertigungsindustrie genauer zu betrachten. Dieser Beitrag hilft, die Trennlinien zwischen den Branchen abzubauen und markante Unterscheidungsmerkmale hervorzuheben. Lesen Sie darüber hinaus,bei welchen Aspekten diskrete Fertigung und Prozessindustrie bei MES voneinander lernen können.

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Beiden Industriebereichen ist gemeinsam, dass meist noch eine Vielzahl von Unzulänglichkeiten in der Abstimmung benachbarter Geschäftsprozesse einer dynamischen, effizienten Betriebsführung und damit einem durchgängigen Informationsfluss entgegenstehen. Als wichtige Ursachen derartiger Informationsbarrieren sind in fast allen Branchen oft noch anzutreffen:

• Zu geringe Vernetzung der MES-Anwendungen mit der Betriebsumgebung. Die Konsequenz resultiert in einer nicht ausreichenden Datenbasis als Entscheidungs- und Steuerungsgrundlage.

• Nicht ausreichende Aktualität der Informationen.

• Zuordnungsfehler zwischen dem übergeordneten ERP-System und den MES-Anwendungen als Folge verschiedener Datenstrukturen und der unterschiedlichen Detaillierungstiefe von Informationen.

• Mangel an geeigneten Werkzeugen, um die Informationslücken in den Steuerungsmechanismen einer marktorientierten Fertigung zu schließen.

Auch wenn die Fertigungsorganisationen in den Firmen beider Industriebereiche sehr unterschiedlich ausgeprägt sind, weisen diese hinsichtlich ihrer betriebswirtschaftlichen Ziele dennoch eine Fülle von

Gemeinsamkeiten auf:

• Effizienter Rohstoff- und Energieeinsatz

• Minimierung der Produktionsausfälle

• Verbesserung der Anlagennutzung

• Beherrschung einer hohen Produktvielfalt

• Konstante und hohe Produktqualität.

Moderne MES müssen somit in allen Marktsegmenten und Branchen die vertikale und horizontale Integration in Echtzeit und im direkten Einklang mit den benachbarten Systemen ermöglichen. Vor diesem Hintergrund ist es in Prozess- und Fertigungsindustrie gleichermaßen erforderlich, dass die MES-Anwendungen sowohl die Aufgaben eines Planungs- und Überwachungs- als auch eines Kommunikationswerkzeuges für die effiziente Gestaltung und Ausführung von Produktionsaufträgen erfüllen.

Batch-Betrieb als Äquivalent zur Stückgutfertigung

In der kontinuierlichen Fertigung wird die Produktion meist in Batch- oder Semi-Batch-Fahrweise betrieben. Der Batch-Betrieb in der Prozessindustrie kann als Äquivalent zur Stückgutfertigung angesehen werden. Oft besteht die Produktionsanlage hier aus miteinander vernetzten Fertigungsbereichen, die auch entkoppelt voneinander betrieben werden können. Dies entspricht in der Fertigungsindustrie den Produktionsinseln, deren Wechselwirkungen abhängig vom zu fertigenden Produkt ebenfalls mehr oder weniger stark ausgeprägt sind. In allen Fällen müssen die Produktdurchläufe der jeweiligen Bereiche aufeinander abgestimmt und miteinander synchronisiert werden.

Prozessleitsysteme mit einer integrierten Rezeptfahrweise koordinieren die entsprechenden Arbeitsabläufe auf Basis sogenannter Grund- bzw. Steuerrezepte. Diese Rezepte enthalten die zugehörigen Ablaufprozeduren und Produktionsparameter, die für die Umwandlung der Rohstoffe in Produkte erforderlich sind. Weiterhin sorgen die Rezeptvorgaben dafür, dass der Produktionsprozess innerhalb der spezifizierten Toleranzen betrieben wird.

Das Prinzip der verteilten Intelligenz

Rezepte können auch auf Steuerungsebene (PLS) verwaltet und ausgeführt werden. Bindet man solche „intelligenten“ Subsysteme in das MES-Szenario ein, wird die ausführende Intelligenz nicht mehr vorwiegend in der MES-Anwendung, sondern zum überwiegenden Teil auf der Ebene der Anlagensteuerung betrieben.

Das Prinzip der verteilten Intelligenz hat den Vorteil, dass eine gewisse Unabhängigkeit von der MES-Anwendung besteht. Sollte das MES einmal ausfallen, kann trotzdem in den angeschlossenen Herstellbereichen weiter produziert werden. Auch hierzu gibt es eine Entsprechung in der Fertigungsindustrie. In hochautomatisierten, flexiblen Roboterfertigungsstraßen werden die jeweiligen Programmvarianten für die Bahn-, Handhabungs-, Montage- oder Schweißabläufe produktbezogen von den Robotersteuerungen verwaltet.

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