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Schneller, sicherer und effizienter planen

: COSCOM


Moderne Feinplanungs-Tools als Bestandteil eines Manufacturing-Execution-Systems (MES) schaffen die Voraussetzung, dass sich Fertigungskapazitäten wesentlich besser nutzen lassen. Und: Es lässt sich bedeutend schneller mit neuen Situationen umgehen – Liefertermine werden blitzschnell zugesagt, die Termintreue steigt.

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Spezielle Feinplanungs-Tools arbeiten unterhalb der ERP-Ebene und informieren maschinennah über die aktuelle Auftrags-, Ressourcen- und Materialsituation und planen dem entsprechend. Die Einsparpotenziale, die mit solchen Lösungen erschlossen werden können, sind enorm.

Spezielle Feinplanungs-Tools arbeiten unterhalb der ERP-Ebene und informieren...

Während zur lang- und mittelfristigen Planung von Aufträgen auf kaufmännischer Ebene heute fast immer Software der Spezies Enterprise Resource Planning (ERP) und damit Systeme wie SAP, Infor oder Microsoft Dynamics zum Einsatz kommen, dominieren bei der tagesaktuellen Kapazitätsplanung in der Fertigung nach wie vor Plantafel, Excel-Tabelle und Schreibblock.

ERP-Systeme überfordert

„Das liegt weniger am Nichtwollen der Mitarbeiter sondern am Nichtkönnen der meisten betriebswirtschaftlichen Softwarelösungen“, weiß Peter Kirsch, Produktmanager MES und Planung bei COSCOM in Ebersberg bei München. Kirsch spricht damit eine Eigenheit an, die bei fast allen Produktionsplanungssystemen (PPS) anzutreffen ist – nämlich deren prinzipielle Annahme, dass Fertigungsmittel unbegrenzt zur Verfügung stehen.

„Kommt es bei der Versorgung von Material zu Störungen oder fällt eine Maschine aus, stimmt die ganze Planung nicht.“ Denn das Enterprise Resource Planning verarbeitet Auftrags- und Kundendaten nach dem sogenannten MRP-Prinzip (Material Resource Planning), was bei der Grobplanung von Aufträgen absolut sinnvoll ist, bei der fertigungsnahen Feinplanung aber versagen muss. „Nach wie vor glauben viele, dass sich mit einem ERP-System auch die maschinennahen Bereiche planen und steuern lassen“, so Kirsch, „Doch dies scheitert spätestens dann, wenn bei der Planung Maschinendaten ins Spiel kommen und Ressourcen wie Materialverfügbarkeit,
Werkzeuge oder Rüstpläne berücksichtigt werden müssen.“

Hoher Reifegrad der Systeme

Genau auf diesen Aufgabenbereich sind spezielle Feinplanungs-Tools zugeschnitten, die unterhalb der ERP-/PPS-Ebene maschinennah über die aktuelle Auftrags-, Ressourcen- und Materialsituation informieren und entsprechende Planungsszenarien zulassen. Aktuelle Vertreter dieser Gattung arbeiten sehr zuverlässig, schnell und äußerst planungsgenau. Dies hat einmal mit immer schnellerer Hardware und besserer Kompatibilität der Komponenten zu tun, hauptsächlich aber mit den enormen Fortschritten beim Thema Software und damit in den Disziplinen Leistung, Funktionalität, Bedienungsfreundlichkeit sowie Integrationsfreudigkeit in über- und beigeordnete Systeme.

Planen in Echtzeit

Feinplanungs- oder MES-Lösungen greifen als Real-Time-Anwendungen direkt in die ausführenden Prozesse ein und planen die optimale Belegung real vorhandener Maschinenkapazitäten, was auch die Verfügbarkeit von Ressourcen wie Betriebsmittel oder Rohmaterial mit einschließt.

Die dafür erforderlichen Informationen erhält das MES einmal aus dem übergeordneten ERP-System sowie auf Prozessebene durch Erfassung von Betriebsdaten, Maschinendaten und Personalzeit. Hinter dieser zunächst einfach klingenden Vorgehensweise verbirgt sich allerdings ein nicht unerhebliches Problem. Die Rede ist von dem gewaltigen Datenaufkommen, das vor allem bei der Erfassung von Betriebs- und Maschinendaten sozusagen im Sekundentakt generiert wird.

Moderne MES-Komponenten, wie das kürzlich neu auf den Markt gekommene
Feinplanungs-Tool ProXIA von COSCOM, gehen zudem über eine reine Belegungsoptimierung hinaus. Lösungen dieser Art verplanen alternative Arbeitsgänge- und -pläne, berücksichtigen Transport- und Liegezeiten, planen ganze Auftragsnetzwerke und bieten zudem raffinierte Simulationsmöglichkeiten. So lassen sich per Drag and Drop mit ProXIA unterschiedliche Szenarien simulieren – danach entscheidet man sich für die beste Variante und setzt diese anschließend um.

Spezieller Planungsalgorhythmus

Im Gegensatz zum Enterprise Resource Planning, das - wie gesagt - von einer beliebigen Verfügbarkeit von Material und Fertigungskapazitäten ausgeht, fließen diese Einflussgrößen bei der Feinplanung mit Tools wie dem neuen ProXIA komplett mit ein. Dies setzt einen speziellen Planungsalgorithmus voraus, bei dessen Entwicklung die jahrelange Erfahrung von COSCOM auf dem Gebiet der Fertigungssoftware eingeflossen sei, wie Kirsch nicht ohne Stolz bemerkt.

Dieser Algorithmus berechnet die unterschiedlichen Wertmengen. Hierbei werden im Wesentlichen die im ERP-System angelegten Fertigungsaufträge als Bedarfsverursacher den vorhandenen Ressourcen mit den entsprechenden Kapazitäten gegenüber gestellt. Bei der Reihenfolgebewertung finden zudem die Abhängigkeiten Berücksichtigung. Zielsetzung ist es dabei, in kürzester Zeit für einen Fertigungsauftrag eine optimale Maschinenbelegung sowie Durchlaufzeit zu berechnen.

Gemeinsame Nutzung der Stammdaten

Neben der Anbindung der Steuerungen von Maschinen und Automatisierungsequipment (MDE), der Integration von BDE- und PZE-Systemen (beispielsweise über das Shopfloor-System COSCOM COMU) gilt es bei einem MES-Projekt eine aufgabengerechte
Verbindung zum (vorhandenen) ERP-/PPS-System zu erreichen.

Bei ProXIA übernimmt dies eine bidirektionale Schnittstelle, die mit zahlreichen am Markt befindlichen ERP-Produkten kompatibel ist und die neben dem reinen Datenaustausch u. a. auch einen gegenseitigen Funktionsaufruf zwischen MES- und ERP-Ebene ermöglicht. Wichtig ist auch, dass möglichst auf der gesamten Shopfloor-Ebene mit den gleichen Stammdaten gearbeitet werden kann, die in einer (möglichst SQL-fähigen) Datenbank verwaltet werden.

Grundsätzlich bringt MES allen produzierenden Branchen Vorteile, einschließlich der Prozessindustrie, aus der viele der in MES-Konzepten hinterlegten Philosophien ursprünglich stammen. Die hier angesprochenen Aspekte beziehen sich auf die „diskrete“ Fertigung, also die Serien- und Variantenfertigung sowie die auftragsbezogene Einzelfertigung. Die Einsparpotenziale, die mit einer optimierten Feinplanung erschlossen werden können, sind in diesen Bereichen enorm. Bei COSCOM spricht man denn auch von einer Amortisationszeit nach Inbetriebnahme so eines Systems von weniger als zwölf Monaten.

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