Zum Sortiment des Snack-Herstellers Lorenz gehören beispielsweise die Kartoffelchips der Marken Crunchips und Naturals sowie die Saltletts-Salzstängchen. (Bild: Denis-stock.adobe.com)
Die Fähigkeit, Produktionsprozesse datengestützt zu steuern, entscheidet in der heutigen Fertigungsindustrie darüber, ob ein Unternehmen wettbewerbsfähig bleibt. Hier kommen MES- und ERP-Systeme ins Spiel. Sie stellen die ein zentrales Repository für Geschäftsdaten bereit, auf das verschiedene Abteilungen und Funktionen innerhalb eines Unternehmens zugreifen und welches sie gemeinsam nutzen.
Was ist ein Repository für Geschäftsdaten?
Ein Repository für Geschäftsdaten ist ein zentraler Speicherort für verschiedene Arten von Daten, die von einer Organisation gesammelt werden, wie beispielsweise Finanzdaten, Kundeninformationen, Bestandsaufzeichnungen und andere geschäftsrelevante Informationen. Es kann sich dabei um eine physische oder virtuelle Datenbank handeln, die für die Speicherung und Verwaltung von Daten genutzt wird, um die Entscheidungsfindung und die Analyse in einer Organisation zu erleichtern. Ein Repository für Geschäftsdaten ermöglicht es den Benutzern, auf eine konsolidierte und organisierte Sammlung von Daten zuzugreifen und diese für verschiedene Zwecke zu nutzen.
Das IIoT-Startup Scitis.io hat sich mit dem großen, europäischen Snackhersteller Lorenz zusammengetan, um ein Beispiel für die Implementierung eines MES-Systems mithilfe eines IoT-Frameworks zu geben. Das Ergebnis ist: Lorenz steigerte seine Gesamtanlageneffektivität (OEE).
Was ist ein MES-System?
MES-Systeme (Manufacturing Execution Systems) sind Softwarelösungen, die in der Fertigungsindustrie zur Steuerung, Überwachung und Optimierung von Produktionsprozessen eingesetzt werden. Ein MES-System sammelt Daten aus verschiedenen Quellen wie Produktionsanlagen, Automatisierungssystemen und Sensoren und analysiert sie, um Informationen über die Produktionsprozesse zu gewinnen. Ein MES-System umfasst typischerweise Funktionen wie die Planung von Produktionsaufträgen, die Überwachung von Produktionsprozessen in Echtzeit, die Erfassung von Produktionsdaten, die Erfassung von Qualitätsdaten, die Verfolgung von Produktionsabläufen, die Steuerung von Maschinen und die Analyse von Produktionsdaten zur Verbesserung der Effizienz und Qualität der Produktion.
Was ist der Unterschied vom MES-System zum ERP?
Ein ERP-System (Enterprise Resource Planning) hingegen ist eine Softwarelösung, die von Unternehmen zur Verwaltung und Integration ihrer Kerngeschäftsprozesse eingesetzt wird. Ein ERP-System umfasst in der Regel eine Reihe von Anwendungen, die Unternehmen bei der Verwaltung von Bereichen wie Finanzen, Personal, Beschaffung, Lieferkette, Inventar und Kundenbeziehungsmanagement unterstützen. Der Zweck eines ERP-Systems besteht darin, einen zentralen Speicher für Geschäftsdaten bereitzustellen, auf den die verschiedenen Abteilungen und Funktionen eines Unternehmens zugreifen und ihn gemeinsam nutzen können. Dies soll Unternehmen dabei helfen, ihre Abläufe zu rationalisieren, Kosten zu senken und die Effizienz zu steigern, indem es eine einzige Quelle für Geschäftsdaten bietet.
Die Einbindung eines MES-Systems in ein ERP-System kann für ein Fertigungsunternehmen mehrere Vorteile haben:
- Durch die Verknüpfung der vom MES-System erfassten Produktionsdaten mit dem ERP-System erhalten die Hersteller einen genaueren und aktuelleren Überblick über ihren Betrieb, was zu einer besseren Entscheidungsfindung führen kann.
- Darüber hinaus kann die Integration Unternehmen dabei helfen, ihre Abläufe zu rationalisieren, indem sie doppelte Dateneingaben reduzieren und die abteilungsübergreifende Zusammenarbeit verbessern.
Wie hängen Effektivität und datengesteuerte Produktion zusammen?
Der Hersteller Lorenz hatte sich da Ziel gesetzt, seine Produktion anhand von Daten zu steuern. Das Unternehmen verfügt über verschiedene Produktionslinien, die jeweils unterschiedliche Produkte mit unterschiedlichem Komplexitätsgrad herstellen. Außerdem verfügt Lorenz über mehrere Produktionsstandorte, die nicht miteinander verbunden waren. Aufgrund dieser Faktoren war es für das Unternehmen schwierig, einen umfassenden Überblick über seine Produktionsprozesse zu erhalten, was zu einer niedrigen Gesamtanlageneffektivität (OEE) führte.
Um sein Ziel zu erreichen und die Effektivität zu verbessern, benötigte Lorenz eine Lösung, die Daten von den verschiedenen Produktionsstandorten und -linien erfassen und Einblicke in die Abläufe geben konnte. Das Unternehmen benötigte also ein MES-System, das mit dem ERP-System verbunden werden konnte. Auf diese Weise sind die Produktionsdaten im gesamten Unternehmen zugänglich sind und gemeinsam nutzbar.
Welche Hard- und Software verwendete Scitis.io bei Lorenz?
Die Firma Scitis.io bot Lorenz an, ein MES-System zu implementieren, das mit dem ERP-System verbunden wird. Das MES-System wurde entwickelt, um Daten aus verschiedenen Quellen zu sammeln. Zu diesen Quellen gehören auch Produktionsanlagen, Automatisierungssystemen und Sensoren. Eine Analyse der Daten liefert Einblicke in die Produktionsprozesse.
Die vom MES-System gesammelten Daten wurden dann mit dem ERP-System verknüpft, um einen umfassenden Überblick über die Abläufe zu erhalten. Alle Daten sind auf der Plattform des IoT-Anbieters Scitis.io verfügbar, so dass die Lorenz-Mitarbeiterinnen und -Mitarbeiter von überall darauf zugreifen können.
Um die Daten zu sammeln, nutzte Scitis.io sein einsatzbereites IoT-Framework. Es umfasst:
- einen Cloudplug zur Extraktion der Daten aus verschiedenen SPS-Systemen wie Siemens S7 / 1200 / 1500 oder Mitsubishi R /Q-Serie,
- die Google-Cloud-Infrastruktur als Backbone und
- das neue MES-Framework.
Cloudplug ist ein Hardware-Gerät, das eine Verbindung zu mehreren SPS-Systemen gleichzeitig herstellt und Echtzeitdaten an das Cloud-Backend sendet. Dabei wurde die Google-Cloud zum Speichern und Analysieren der Daten verwendet, während das MES-Framework zur Verwaltung und Steuerung der Produktionsprozesse eingesetzt wurde.
Das MES-Framework bietet mehrere Funktionen, die Lorenz bei der Verbesserung seiner Produktionsprozesse unterstützten. Dazu gehören:
- die Anbindung an das Produktionsplanungssystem,
- die Überwachung der Produktionsprozesse in Echtzeit,
- die Erfassung von Produktionsdaten,
- die Erfassung von Qualitätsdaten,
- die Verfolgung von Produktionsabläufen,
- die Steuerung von Maschinen und
- die Analyse von Produktionsdaten zur Verbesserung der Effizienz und Qualität der Produktion.
Welche Auswirkungen hatte die Digitalisierung für Lorenz?
Durch die Verknüpfung des MES-Frameworks mit dem ERP-System konnte der Snack-Hersteller auf Echtzeitdaten aus den Produktionsprozessen zugreifen und Einblicke in die Abläufe an allen weltweiten Produktionsstandorten in Echtzeit gewinnen. Echtzeit bedeutet vier bis sechs Sekunden von der SPS bis zur Analyse.
Nach der Implementierung der Lösung verbesserte Lorenz seine OEE deutlich: Durch den Zugriff auf Echtzeitdaten aus den Produktionsprozessen erkannte das Unternehmen Engpässe und Ineffizienzen in den Abläufen. Es korrigierte diese Prozesse und erhöhte so die Produktivität, während die Ausfallzeiten sanken.
Darüber hinaus verbesserte die Integration des MES-Frameworks in das ERP-System die Zusammenarbeit der Abteilungen. Doppelte Dateneingaben werden nun vermieden und die Kommunikation läuft besser.
Inhouse-Lösung, IoT-Produkt „von der Stange“ oder Hybrid?
Viele IoT-Produkte „von der Stange“ sind einfach und schnell zu implementieren, aber sie erfüllen oft nicht die spezifischen Anforderungen der einzelnen Branchen. Umgekehrt bieten firmeneigene Lösungen die Flexibilität, auf die Bedürfnisse des Unternehmens einzugehen, aber sie erfordern relativ viel Zeit und Ressourcen für die Entwicklung.
Der Ansatz von Scitis.io geht einen Mittelweg zwischen diesen beiden Extremen. Die Plattform des Unternehmens nutzt die Leistungsfähigkeit der Google-Cloud. Dabei werden 80 Prozent der Aufgaben eines MES-Systems durch den Framework-Ansatz gelöst und 20 Prozent können vollständig an die spezifischen Anforderungen eines Unternehmens angepasst werden.
Fazit
Die Umstellung auf datengestützte Steuerung der Produktionsprozesse verbesserte bei Lorenz die Abläufe, die OEE, die abteilungsübergreifende Zusammenarbeit und die interne Kommunikation. Das Beispiel zeigt, welche Vorteile IoT- und MES-Technologien in geeigneten Anwendungsfällen haben können.
Quelle: Scitis.io
