Systeme für die datengetriebene Fertigung

MES und Energieeffizienz

MES-Software kann Unternehmen auch bei Nachhaltigkeitsprojekten unterstützen. So kann das System Energieverbräuche selbst erfassen oder die Daten von einer IIoT-Anwendung übernehmen, diese analysieren und sie mit Produktionsdaten kombinieren, um Kennzahlen zu berechnen und zu visualisieren. Letztendlich können anhand der MES-Daten zu Energieverbräuchen Aufträge auf Basis der zur Verfügung stehenden Energiekapazitäten im ERP geplant werden. Neben der Rolle als Datenlieferant können IIoT-Anwendungen darüber hinaus zur Vermeidung von Lastspitzen eingesetzt werden, etwa indem nicht notwendige Verbrauchsquellen kurzzeitig vom Netz genommen werden.

Mass Customization

Die vier Bausteine IIoT, MES, ERP und Lean Production helfen Produzenten ebenfalls dabei, die steigende Variantenvielfalt und damit unterschiedliche Losgrößen zu bewältigen. Die sogenannte Mass Customization ist ohne eine datengetriebene Fertigung kaum umsetzbar. Zu klären ist aber die Frage, welche Technologie an welcher Stelle den höchsten Nutzen ausspielt. Die Antwort unterscheidet sich von Branche zu Branche bzw. von Anwendung zu Anwendung. Für fertigungsnahe IIoT- und MES-Anwendungen sind Echtzeitdaten wichtig, um schnell auf Veränderungen reagieren zu können. Die Daten müssen daher lokal verfügbar sein und verarbeitet werden.

Eine zu langsame Datenübertragung von und zu einer Cloud oder gar ein Verbindungsabbruch können hierbei eher verheerende Folgen nach sich ziehen als bei Daten, die etwa für ein Reporting am Ende einer Schicht benötigt werden. Dagegen ist für Big-Data-Anwendungen wie beispielsweise Langzeitanalysen eine Private-Cloud-Lösung oft die erste Wahl, um auf entsprechend benötigte Rechenleistung zugreifen zu können, ohne die dazugehörige Hardware selbst vorhalten zu müssen. Auf diese Weise entsteht eine hybride Lösung bestehend aus On-Premise- und Cloud-Anteilen.

Interoperabilität und Standardisierung

Ein Merkmal für solche Hybridlösungen ist die Interoperabilität des MES als Datendrehkreuz zwischen IIoT-Anwendungen und ERP-Software. Insbesondere IIoT-Anwendungen können proprietär ausgelegt sein, weil sie vom Maschinenhersteller speziell für die jeweilige Maschine oder Anlage entwickelt werden.

Viele MES hingegen verfolgen einen technologieneutralen, generischen Ansatz, das auch die Abwärtskompatibilität des MES sicherstellen kann. Für eine Integration von IIoT und MES sollten daher die Schnittstellen ebenfalls technologieagnostisch ausgelegt sein. Das kann über die Entwicklung von Standards erreicht werden, wie es sie etwa mit OPC UA oder MQTT bereits gibt. Um die Integration und Kommunikation der beiden Systeme zu vereinfachen, sollte die Standardisierung vorangebracht werden. Das gilt für Schnittstellen und für IIoT- und MES-Funktionalitäten. So lassen sich im Unternehmen immer mehr Teilnehmer digital einbinden und die Komplexität solcher Systeme beherrschen.

Datum:13. Januar 2023

Autoren:Michael Möller ist Gesellschafter und Geschäftsführer bei der gbo datacomp GmbH.

Themen: Cloud/Internet of Things, Industrie 4.0, Technik

Webseite: www.gbo-datacomp.de

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