Industrie 4.0 für den Shopfloor
Fertigungsmanagementsysteme, Manufacturing Execution Systems (MES) ermöglichen es, alle Fertigungsabläufe im Detail zu planen, in Echtzeit zu überwachen und konsequent zu optimieren, denn Fertigungsbetriebe sind längst keine klassischen Fabriken mehr, sondern haben sich zu hoch technologisierten Dienstleistungszentren entwickelt.
Um schnell und flexibel auf Produktionsveränderungen reagieren zu können, erfordert dieser Wandel neue und integrierte Konzepte und Lösungen im Produktionsmanagement.
Für Fertigungsbetriebe stehen genau deshalb die Fertigung und ihre Fertigungsbereiche im Mittelpunkt. Vorgelagerte Grob- und Feinplanungen (SAP IBP, ePP/DS) sowie logistische Planungen und Prozesse (SAP EWM, SAP TM) orientieren sich dabei überwiegend an den Bedürfnissen der Produktion.
Systemarchitekturen, in denen die Fertigung eine Black-Box darstellen, sind heute genauso obsolet wie eine unzureichende oder gar fehlende Integration von Fertigung und Intralogistik.
Ein MES verknüpft dabei das ERP-System digital mit der Planungs- und Produktionsebene. Es plant, steuert und überwacht die Produktion in Echtzeit. Hierzu sammelt es fortlaufend Informationen an allen Stellen der Produktion.
Wie wichtig integrierte Prozesse und End-to-End-Betrachtungen im Kontext von Industrie 4.0 werden, zeigt die Einordnung der Manufacturing Execution in SAPs Design-to-Operate Prozess sowie deren Abhängigkeiten (Planning, Intralogistik):
Mit Blick auf die Wirtschaftlichkeit gilt es darüber hinaus, die Fertigungsprozesse stetig zu optimieren. Fehler in Prozessabläufen, Verschwendung und Engpässe sollen vermieden werden. Viele Unternehmen nutzen bereits SAP ERP, um die übergeordneten Gesamtabläufe zu planen. Ein MES geht jedoch noch einen Schritt weiter in Richtung Industrie 4.0 und verhilft zu einer erfolgreichen und automatisierten Planung.
Im MES entsteht dabei ein digitales Abbild der Fertigung. Produktionsereignisse sind sofort ersichtlich, Planungsfehler und Optimierungspotenziale lassen sich aufdecken.
Das MES fungiert dabei als Schnittstelle zwischen dem vorhandenen ERP-System und den Systemen der Prozessautomatisierung. In dieser Position sichert das MES zum einen, dass die Datenmengen aus den Produktionsprozessen zu transparenten Informationen verarbeitet werden. Zum anderen steuert das MES die Execution der bestehenden Feinplanung (z. B. aus PP/DS) unter Beachtung der Rückmeldungen aus der Produktion. Daraus ergeben sich vollständige Transparenz, Kontrolle und Fertigungsoptimierung für alle Produktionsprozesse im gesamten Unternehmen.
Durch seine Echtzeitfähigkeit, welche dem übergeordneten SAP ERP fehlt, ist ein MES in der Lage auf sich ändernde Gegebenheiten während des Fertigungsprozesses unmittelbar zu reagieren und hier die Integration mit der Lagerverwaltung (SAP EWM) optimal zu nutzen. Vor allem die bedarfsgerechte und zeitlich perfekt abgestimmte Bereitstellung von Komponenten aus der Logistik ermöglichen es, hochintegrierte und stark automatisierte Prozesse zu verwenden.
Ein robustes MES-Modell kann dabei in einer Vielzahl von Fertigungsindustrien und -prozessen eingesetzt werden. Das MES unterstützt äußerst komplexe Prozessworkflows, die automatische Erfassung großer Datenmengen, Einzelfertigung, diskrete Montage, Batch-Prozesse, Prozessfertigung und vieles mehr. MES sind in unterschiedlichsten Branchen kaum mehr wegzudenken und eignen sich für zahlreiche diskrete, Batch- und kontinuierliche Prozessfertigungsindustrien wie Halbleiter, Elektronik, Maschinen- und Anlagenbau, Automobil, Luft- und Raumfahrt, Pharma, Metall sowie Kunststoff.
valantic und sein strategischer Partner Systema setzen im Bereich Manufacturing Execution konsequent auf die SAP Manufacturing-Lösungen und deren hohen Integrationsgrad in SAP S/4HANA sowie SAP EWM.
valantic und Systema gestalten und realisieren gemeinsam standardisierte und integrierte Gesamtlösungen für die Bereiche Fertigungssteuerung, Produktionslogistik und Automation. Die Systema als SAP Systemintegrator für automatisierte Produktionslösungen und valantic als erfahrener SAP Full Service Provider bündeln ihre Kompetenzen für den Erfolg Ihrer Projekte
Unsere Kunden profitieren von unserer langjährigen Erfahrung im Bereich Planung, Intralogistik und Produktionslogistik. Diese umfasst Automatisierungstechnik und Logistikintegration, Werksentwicklungsplanung und Fabrikplanung sowie Prozess-Know-how und Wissen über Geschäftsanforderungen im Kontext von End-to-End-Prozessen.
Für SAP-Kunden lassen sich so Fertigungsprozesse optimal digitalisieren und kosteneffizient, umfassend und ressourcenschonend in komplexe End-to-End Geschäftsprozesse integrieren, die auf Industrie 4.0 Technologien basieren.
Unsere hochintegrierten Gesamtlösungen bauen dabei auf dem Internet der Dinge (IoT) auf und verknüpfen Planung, Fertigung und Logistik auf eine Art und Weise mit der alle relevanten Informationen nahezu in Echtzeit zur Verfügung stehen und jederzeit Transparenz über Abläufe und Zustände in Produktion und Logistik ermöglichen.
Mit SAP ME (Manufacturing Execution), SAP MII (Manufacturing Integration and Intelligence) sowie SAP PCo (Plant Connectivity) bietet die SAP Ihren Kunden etablierte Lösungen für die diskrete Fertigung und die Prozessindustrie.
In S/4HANA steht darüber hinaus mit SAP PEO (Production Engineering and Operations) ein Produkt für diskrete Fertiger mit hoher bis sehr hoher Variantenvielfalt zur Verfügung, welches erstmalig den Manufacturing-Prozess von der Entwicklung bis zur eigentlichen Fertigung in einer Lösung abdeckt.
Mit der SAP Digital Manufacturing Cloud (SAP DMC) steht eine zentrale Cloud-basierte Fertigungslösung zur Verfügung, mit der auch hybride Systemlandschaften über Produktionslinien und Werke hinweg möglich sind. SAP DMC stellt Funktionen für die diskrete Fertigung als auch für die Prozessindustrie zur Verfügung und umfasst die Komponenten SAP DMCe (Manufacturing Execution), SAP DMCi (Manufacturing Insights) sowie Manufacturing Network.
Als Feinplanungslösung für Fertigungsaufträge auf Arbeitsplatzebene steht mit SAP DMC-REO (Resource Orchestration) eine Komponente zur Verfügung, die auch in Kombination mit SAP ME verwendet werden kann.
Die nachfolgende Grafik zeigt hierzu die Einordnung der SAP Manufacturing Lösungen in die unterschiedlichen Levels des ISA-95 Modells:
SAP Digital Manufacturing Solutions
valantic und Systema bieten integrierte End-to-End Lösungen für den Shopfloor und unterstützen ihre Kunden in allen Projektphasen – von der Konzeption über die Realisierung bis hin zu Lifetime Services.
Auf Basis bewährter Best Practices entstehen holistische Gesamtlösungen für unsere Kunden, die Planung, Manufacturing Execution, Technik- und Systemintegration sowie Intralogistik einbeziehen.
Gehen Unternehmen heute in der Produktion ein Industrie 4.0 Projekt an, so ist dies in den meisten Fällen mit der Einführung eines MES-Systems verbunden. Hauptmotivation sind dabei Transparenz in der Fertigungsausführung, die in aller Regel aus ERP-Sicht eine Black-Box darstellt sowie zeit- und bedarfsgesteuerte Materialver- und Entsorgungsprozesse durch die Intralogistik um Produktions- und Logistikprozesse bestmöglich aufeinander abzustimmen und im Idealfall zu systemisch zu automatisieren.
Oftmals sind MES-Einführungen dabei Brownfield-Projekte. Doch gerade Brown-Field MES-Einführungen haben es in sich und stellen Unternehmen immer wieder vor Herausforderungen:
Es gibt ein ERP-System und idealerweise ein Feinplanungssystem, die Fertigung läuft stabil und die Mitarbeiter haben sich an die Prozesse gewöhnt. Produktion und Logistik haben sich aufeinander eingestellt.
Wie die folgende Grafik zeigt, entstehen dabei sehr schnell komplexe Systemarchitekturen, die sehr hohe Anforderungen an Robustheit, Performance, Erweiterbarkeit und Integrationsfähigkeit stellen:
An dieser Stelle dürfen Unternehmen aber nicht den Fehler machen, ein MES-System als Add-On-Lösung zur Produktionsplanung im ERP oder gar als reines Umsystem für die Fertigung zu betrachten. Vielmehr müssen im Kontext einer MES-Einführung die vorgelagerten ERP-Prozesse genauso betrachtet werden wie die Integration in die Logistikprozesse. Nicht selten können essentielle MES-Funktionen ohne Anpassungen im ERP (Prozesse, Stammdaten) nicht und nur sehr eingeschränkt genutzt werden
Die nachfolgende Grafik veranschaulicht dies exemplarisch auf Basis unserer Erfahrungen bei der Einführung von SAP ME im Brownfield-Umfeld:
