MES overview for Industry 4.0 (German)

1. Die MES-Experten!
Quo vadis - MES
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Kletti,
Gesellschafter / Geschäftsführer
MPDV Mikrolab GmbH
Vorsitzender VDI-AK MES

2. Die MES-Experten!
Produktion
Soll-Vorgaben
fertiger Artikel
Störungen
Regler
Fert.Mgmnt
Menge,
Termin,
Qualität
ERP
Produktion als Regelkreis ohne MES

3. Die MES-Experten!
Unterstützung
bei
Maßnahmen
Erkennung u.
Signalisierung
v. Störungen
Überwachung
der Produktion/
Kennzahlen
Manufacturing Execution System (MES)
Produktion
Soll-Vorgaben
fertiger Artikel
Störungen
ERP
Regler
Fert.Mgmnt
Produktion als schneller Regelkreis mit MES

4. Die MES-Experten!
Kennzahlen
Rüstgrad
Nutzgrad
Prozesswirkungsgrad
Beleggrad
Termintreue
Durchsatz
Mengentreue
Ausschussquote
Ausschussgrad
Verfügbarkeit
Leistung
Belegnutzgrad
Techn. Wirkungsgrad

5. Die MES-Experten!
Kennzahlen
jetzt
Fertigungs - Management
Zeithorizonte von MES
Langfristige
Org. Verbesserungen
KVP Feinplanung
Vergangenheit
Gestaltung der
nächsten Schichten
Zukunft
Entscheidungen
Ereignisse
Schwachstellen
Produktions-Historie
Terminprobleme
Planungsaufgaben

6. Die MES-Experten!
VDI 5600 Blatt 1

7. Die MES-Experten!
Energie-Verbrauchswerte
Leistungswerte
Energiemanagement
Prozess
Informationen für
andere
MES-Aufgaben
Informationen an
andere Systeme
Energiedaten führen
und verwalten
Soll- / Ist-Vergleich
von Energiedaten
Infos aus
MES-Quellen
Infos aus externen
Quellen
organisatorische
Vorgaben, Ziele
technische
Prozessvorgaben
Steuerungsvorgaben,
Prozessvorgaben
Energetische
Fertigungsfeinplanung
Integration und Aggregation
der Energie- und MES-Daten Entscheidungsrelevante
Entscheidungsrelevante
Informationen für
das Management
Informationen für
externe Systeme
Anzeige von Lastgängen und Energie-
verbrauchskurven, Energietrends
Vorschriften, Regeln,
Normen
Aktuelle Daten aus
dem Prozess
MES-Aufgabe „Energiemanagement“

8. Die MES-Experten!
Nicht nur
… Erfassung von Verbrauch und Leistung
… Verbuchung und langfristige Speicherung
… Visualisierung und Analysemöglichkeiten
… Unterstützung bei Abrechnung und Nachkalkulation
Sondern auch
… logistische Zuordnung der Verbräuche
… Maßnahmendefinition und –verfolgung
… Produktionsplanung nach Energiebedarf
MES-Aufgabe „Energiemanagement“

9. Die MES-Experten!
- Material
- Produkt
- Prozess
- Auftrag
- Qualität
- Betriebsmittel + Personal
- Material
Auftragsmanagement
Prozess
Informationen für
andere
MES-Aufgaben
Verarbeiten und Verdichten
auftragsbezogener Daten
aus der Datenerfassung
Aufträge aus ERP
Aufträge aus externen
Quellen
Aufträge aus
anderen MES-Aufgaben
Status
MES-relevante
Informationen
Bereitstellung von
Rückmeldedaten für
Auftragsquellen
Bereitstellung aktueller
Informationen zu Aufträgen
Berücksichtigung von
Bedingungen und
Plausibilitäten
Auflösung in Arbeitsgänge
Reaktion auf geänderte
Fertiungssituationen
Auftragsprofil für
Auftragsprofil für
Prozess-
verbesserungen
für andere Orga-
einheiten
MES-Aufgabe „Auftragsmanagement“

10. Die MES-Experten!
VDI 5600 Blatt 1
Fertigungsmanagementsysteme
VDI 5600 Blatt 2
Fertigungsmanagementsysteme (Manufacturing Execution Systems- MES) - Wirtschaftlichkeit
VDI 5600 Blatt 3
Fertigungsmanagementsysteme (Manufacturing Execution Systems- MES) - Logische
Schnittstellen zur Maschinen- und Anlagensteuerung
VDI 5600 Blatt 4
Fertigungsmanagementsysteme (Manufacturing Execution Systems- MES) - Unterstützung von
Produktionssystemen durch MES
VDI 5600 Blatt 5
Fertigungsmanagementsysteme (Manufacturing Execution Systems- MES) - Neue
Optimierungsansätze mit MES
VDI Richtlinie 5600

11. www.mpdv.de
www.mpdv.de
www.mpdv.de
www.mpdv.de
Systeme und deren Aufgaben (VDI 5600)
Feinplanung /-steuerung
Personalmanagement
Qualitätsmanagement
Wartung / Instandhaltung
Leistungsanalyse
Tracking / Tracing
Informationsmanagement
Datenerfassung /-Verarbeitung
Auftragsmanagement
Energiemanagement
Produktionsplanung
Materialmanagement
Maschinensteuerung
Prozesssteuerung
ERP
Prozesskontrolle
MES

12. Die MES-Experten!
Industrie 4.0 - Auflösung der Automatisierungspyramide
ERP
MES
Maschinen, Sensoren
& Steuerung
Quelle: VDI Thesenund Handlungsfelder – Cyber-Physical Systems (VersionApril 2013)

13. Die MES-Experten!
Wandel in der Fertigungsorganisation
Flexible Maschinenanordnung
und/oder Maschinenkonfiguration
Auflösung starrer, hierarchischer Strukturen führt zu
à Dezentralisierung der Fertigungsorganisation und Kommunikation
à Hohem Datenaufkommen und Informationsbedarf
à Vollkommen neuen Anforderungen an die Fertigungs-IT
Quelle:Umsetzungsempfehlungenfür dasZukunftsprojektIndustrie 4.0 (Version April 2013)

14. Die MES-Experten!
MES und Industrie 4.0

15. Die MES-Experten!

16. Die MES-Experten!
Integratives Datenmanagement - MES als Datendrehscheibe
MES-
Datenbank
Material- und
Lagerdaten
Qualitätsdaten
SPC Prozess-
daten NC-Daten
Einstelldaten
Werkzeug-
daten
BDE
Auftragsdaten
Maschinendaten
Personalzeiten
Lohndaten
Chargen / Lose
Energie-
daten
Übergabe von
verdichteten,
konsolidierten und
strukturierten
Informationen aus
der Fertigung
ERP
LVS HR

17. Die MES-Experten!
Online-Fähigkeit - für schnelle Regelkreise
MES -
Datenbank
Start Bearbeitung
(Auftrag, Artikel)
Rohmaterial
Materialentnahme
Ist-Daten für
ERP, SCM …
Bereitstellen von Werkzeugen,
Zeichnungen, NC-Programmen,
Prüfplänen …
Prüfergebnisse
Prozesswerte
Materialflusssteuerung
Verwendungsentscheid
Chargen-/Losdaten

18. Die MES-Experten!
Flexibilität - Wandel in der Fertigungsorganisation
Flexible Maschinenanordnung
und/oder Maschinenkonfiguration
Flexible Maschinenanordnung und
Maschinenkonfiguration
Quelle:Umsetzungsempfehlungenfür dasZukunftsprojektIndustrie 4.0 (Version April 2013)
Flexible IT-Anwendungen im
Fertigungsumfeld

19. Die MES-Experten!
Flexibilität durch variable Konfigurationsmöglichkeiten

20. Die MES-Experten!
Flexibilität – grafische Prozessgestaltung
Ÿ Strukturierung und Standardisierung der Arbeitsabläufe
Ÿ Transparenz über den aktuellen Status der Prozesse
Ÿ Rückverfolgbarkeit der Prozesse

21. Die MES-Experten!
Interoperabilität - Direkter Datentransfer zwischen MES
Supply Chain Management
Werk 1 oder
Lieferant
Werk 2 oder
Kunde
Interoperation

22. Die MES-Experten!
Management Support - Der Blick für das Management in die Fertigung
• zeitnahe, verdichtete und direkt verwertbar
aufbereitete Informationen aus der Fertigung
• Aufbau von Kennzahlensystemen
• Basis für schnelle und gesicherte Entscheidungen, die
Problemsituationen in der Fertigung vermeiden

23. Die MES-Experten!
Horizontale Integration - Eliminieren von Insellösungen
BDE-/MDE-
Daten
Ergebnisse
Q-Prüfung
Prozess-
datenbank
Instandhaltungs-
system
Chargen-/
Materialdaten
MES -
Datenbank

24. Die MES-Experten!
Horizontale Integration - Eliminieren von Insellösungen
Chargen- und
Materialdaten
BDE- / MDE-Daten
Ergebnisse Q-Prüfung
Instandhaltungsdaten
Prozessdaten
MES -
Datenbank

25. Die MES-Experten!
Turmbau zu Babel in der Maschinenwelt
Jede Maschine spricht ihre eigene Sprache …
Quelle: The Tower of Babel, Pieter Brügel der Ältere,
KunsthistorischesMuseumWien (Museumof Fine Arts)

26. Die MES-Experten!
Jede Maschine spricht ihre individuelle Sprache
MES -
Datenbank
Process Communication Controller als Übersetzer

27. Die MES-Experten!
Unified Shopfloor connetivity - Industrie-Standard für Schnittstellen
UMCM MES

28. Die MES-Experten!
Mobilität - Informationen am Ort des Geschehens
Ÿ Uneingeschränkte Mobilität
(z.B. große Werkshalle, große Anlage, …)
Ÿ Praktikable Datenerfassung und -auswertung auf einem Gerät
Ÿ Intuitive Bedienung (Antippen, Wischen, …)
Ÿ Zugriff jederzeit von überall
(internationale Integration möglich)

29. Die MES-Experten!
MES
Integrationsdrehscheibe der am
Produktionsprozess beteiligten Elemente
Management.Tool für die
effiziente Fertigung der Zukunft