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Zukunftskonzept MES 4.0

Das MES der Zukunft

Auf dem Weg zu Industrie 4.0 spielt IT-Unterstützung in der Fertigung eine zentrale Rolle. Um die Anforderungen zukünftiger Fertigungsprozesse abdecken zu können, werden neue Funktionen und Standards benötigt, die insbesondere die MES-Anwendungen betreffen. Mit MES 4.0 hat MPDV ein Konzept für das Manufacturing Execution System (MES) der Zukunft geschaffen. Damit können Prozesse smarter abgebildet und alltägliche Aufgaben in der Fertigung effizienter bewältigt werden – auch in einer dezentralen Produktion im Sinne von Industrie 4.0.

MES 4.0 beinhaltet u. a. folgende Themen:

  • Inter­operabilität
  • Flexibilität
  • Management Support
  • Horizontale Integration
  • Online-Fähigkeit
  • Mobilität
  • Integratives Daten­management
  • Dezentralität
  • Unified Shopfloor Connectivity
  • Big Data
  • Security by Design
  • Faktor Mensch

Weitere zukunftsweisende MES-Theorien

Smart Factory Elements

Smart Factory Elements

Die Basis für innovative Fertigungs-IT

Eine große Variantenvielfalt, kleine Losgrößen von n ≥ 1 und kurze Lieferfristen: Die Anforderungen an die Fertigung sind enorm gestiegen. Das beeinflusst die Abläufe, die immer komplexer werden. Die Smart Factory Elements helfen dabei, diese Komplexität zu reduzieren. Sie bilden einen Regelkreis, der alle Prozesse und Datenströme in der Fertigung berücksichtigt – von der Planung bis zu Ausführung.

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  • Planning & Scheduling

    Das Planning & Scheduling beinhaltet Aufgaben der Arbeitsvorbereitung. Dazu zählen laut der Smart Factory Elements das Planen und Vorbereiten von:

    • Aufträgen & Arbeitsgängen
    • Ressourcen & Mitarbeitern
    • Qualitätssicherung
    • Wartungsaktivitäten
    • Material & Energieeinsatz

  • Execution

    Der Bereich Execution sorgt dafür, dass Vorgaben korrekt und effizient umgesetzt und dokumentiert werden. Darunter fallen zum Beispiel:

    • Fertigungssteuerung
    • Überwachen der Prozessqualität
    • Prozessverriegelung
    • Online Monitoring
    • Früherkennung von Abweichungen

  • Analytics

    Die zuvor erfassten Daten werden analysiert, um Zukunftsvorhersagen treffen zu können und die Planung entsprechend anzupassen. Dafür nutzt der Bereich Analytics statistische Methoden und Algorithmen. Zu den Auswertungen gehören:

    • Auswertung & Reports
    • Kennzahlen/KPI
    • Langzeitanalysen
    • Self Service Analytics
    • Machine Learning auf Basis von Big Data

  • Predictions

    Eine solide Datenbasis ermöglicht es unter Zuhilfenahme von Künstlicher Intelligenz, typische Ereignisse vorherzusagen. Typische Anwendungen sind:

    • Predictive Quality
    • Vorhersage von Fertigungsterminen
    • Predictive Maintenance
    • Berechnen der Materialreichweite

  • Industrial Internet of Things

    Das Industrial Internet of Things verbindet den Werker in der Produktion mit dem digitalen Abbild der Smart Factory. Somit unterstützt das IIoT den Kreislauf, indem es in Echtzeit-Informationen im Shopfloor zur Verfügung stellt. Folgende Anwendungen kommen dabei zum Einsatz:

    • Datenübernahme aus IIoT-Sensoren
    • Digitale Maschinenanbindung
    • Manuelle Datenerfassung
    • Informationsbereitstellung im Shopfloor
    • Flexible Werkerführung
Vier-Stufen-Modell zur Smart Factory

Vier-Stufen-Modell zur Smart Factory

Die Zukunft der Fertigungs-IT

Ein Manufacturing Execution System meistert die täglichen Herausforderungen in der Fertigung. Aufgrund des ständigen Wandels ist die Fertigungs-IT zusätzlich mit neuen Aufgaben konfrontiert. Die nötigen Basistechnologien leiten sich aus der voranschreitenden Digitalisierung ab. Aber auch die Anwendungen selbst müssen den neuen Anforderungen gerecht werden. Wie der Weg zu Industrie 4.0 gelingt, erläutern die Experten der MPDV im Vier-Stufen-Modell Smart Factory.

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Das Vier-Stufen-Modell der Smart Factory

Stufe 1
Transparente Fabrik

Die erste Stufe zur Smart Factory ist die transparente Fabrik. Das heißt, dass jeder Mitarbeiter in einem Fertigungsunternehmen jederzeit wissen muss, was in der Produktion gerade passiert.

Stufe 2
Reaktionsfähige Fabrik

Die zweite Stufe zur Smart Factory ist die reaktionsfähige Fabrik. Alle vorhandenen Daten werden verdichtet und visualisiert. So können Fertigungsmitarbeiter sofort erkennen, welche Konsequenzen eine Veränderung im Shopfloor hat. Ziel ist es, schnell und zielführend auf Störungen reagieren zu können.

Stufe 3
Selbstregelnde Fabrik

Die dritte Stufe zur Smart Factory ist die selbstregelnde Fabrik. Ziel ist es, auf Basis der Reaktionsfähigkeit eine dezentrale, automatisierte Regelung der Fertigungsprozesse aufzubauen.

Stufe 4
Smarte Fabrik

In der vierten Stufe ist die smarte Fabrik erreicht: Nachdem die vorangegangenen Stufen umgesetzt wurden, wird jetzt der Blick auf angrenzende Prozesse und Systeme ausgeweitet.

Beyond MES

Beyond MES

Unsere Vision zu Industrie 4.0 und Smart Factory

Vom monolithischen System zum Ökosystem. Von starren Anwendungen zu flexiblen mApps. Von anbietergebunden zu anbieterneutral. Von Insellösungen zur Interoperabilität. Das ist nur ein kleiner Auszug aus dem, was Fertigungs-IT in Zukunft alles können muss. Mit MES HYDRA X, APS FEDRA und der Manufacturing Integration Platform (MIP) setzen wir diese Trends und folgen ihnen nicht nur. Denn in unserer Vision zu Industrie 4.0 geht Fertigungs-IT über den geforderten Mindeststandard heraus und ist so flexibel, dass es neue Anforderungen problemlos bewältigen kann.