Manufacturing Execution System

MES
Manufacturing Execution System
Vorlesungsinhalte
MES
Manufacturing Execution System
Fertigungsmanagementsystem bzw. Betriebsmanagementsystem
GEWATEC-Lösung
Vorlesungsinhalte
Einführung:
Anforderung an die Produktion von morgen
Bausteine eines MES-Systems
Was sagt die Norm VDA 5600
MES und Industrie 4.0
Bedeutung der IT in der Fertigung
Aufbau und Datenmodell eines MES-Systems
Fallbeispiele in der virtuellen 3D-Fabrik
GEWATEC-Lösung
Lernziele MES
Nach Teilnahme an der Lehrveranstaltung sind Sie in der Lage,
 die heutigen Herausforderungen in der Feinplanung und -steuerung zu benennen
 die Funktionalitäten eines Manufacturing Execution Systems (MES) zu erklären
 den Nutzen eines MES einzuschätzen sowie
 Unterschiede beim MES-Einsatz zu erläutern und zu begründen
Von CIM zu MES
MES integriert die Einzelsysteme, wie MDE/BDE, PPS, CAQ zu einem System
- keine Insellösungen sondern ein System
•
Leistungsfähigere und günstigere Hard- & Software ermöglichen die Integration
•
Standardisierung von Schnittstellen in der IT-Landschaft
•
Leistungsfähigere und Standardisierte Datenbanken (SQL)
•
Datenhaltung in einer Datenbank
•
CIM wollte den Menschen ersetzen
•
MES will den Menschen nicht ersetzen sondern unterstützen
•
CIM ist an der Komplexität und an der Vision der „menschenleeren Fabrik“ in den 80 Jahren gescheitert
•
Heute besseres Verständnis für die IT
•
Paradigmenwechsel: IT ist zum Produktionsfaktor geworden (20% Steigerung der Produktivität)
Bausteine eines MES-Systems
CAQ
IPC
MDE
APS
KALK
PZE
BDE
DNC
PMS
Funktionen von MES, Planung und Steuerung der Fertigung
Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1
MES-relevante Unternehmensprozesse
• Arbeitsvorbereitung
• Produktion
• Transporte
• Materialwirtschaft
• Qualitätssicherung
• Personalwirtschaft
• Rückverfolgung
• Instandhaltung
• kontinuierliche Verbesserung (KVP)
• Controlling
Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1
MES Glossar
MES - Manufacturing Execution Systems
MES - Management Execution Systems
MES - Fertigungsmanagement-System
MES - Betriebs-Management-System
2 Abkürzungen
2 Abbreviations
Für die Anwendung dieser Richtlinie gelten die folgenden
Begriffe:
For the purposes of this guideline, the following
terms and definitions apply:
BDE
CAQ
CIM
COM
ERP
KVP
LVS
MDE
MES
MMI
MRP (I)
MRP II
OEE
PDA
CAQ
CIM
COM
ERP
CIP
WMS
MDA
MES
MMI
MRP (I)
MRP II
OEE
Betriebsdatenerfassung
Computer Aided Quality Assurance
Computer Integrated Manufacturing
Computer Object Model
Enterprise Resource Planning
kontinuierlicher Verbesserungsprozess
Lagerverwaltungssystem
Maschinendatenerfassung
Manufacturing Execution System
Men-Machine Interface
Material Requirement Planning
Material Ressources Planning
Overall Equipment Efficiency
Product Data Acquisition
Computer Aided Quality Assurance
Computer Integrated Manufacturing
Computer Object Model
Enterprise Resource Planning
Continous Improvement Process
Warehouse Management System
Machine Data Acquisition
Manufacturing Execution System
Men-Machine Interface
Material Requirement Planning
Material Ressources Planning
Overall Equipment Efficiency
GAE
PMS
APS
Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1
Vor- und Nachteile von MES
Vorteile
Nacheile
– Mehr Transparenz
– Arbeitsverdichtung
– Sicherere Arbeitsplätze
– Meldebelastungen
– Besseres Arbeiten
– Leistungs- und Verhaltenskontrolle
– Mehr Effizienz/Produktivität
– Arbeitsplatzabbau
– Mehr Kundenorientierung
– Einführungs-GAU
– Investitionsruinen
– Bürokratieaufbau
Verbesserungen durch MES im Produktionsprozess
• Messbare, auf den Prozessablauf bezogene Effekte
- Verkürzung der Durchlaufzeit (Liegezeitreduzierung)
- Erhöhung Lieferbereitschaft/Termineinhaltung (machbare Termine)
- Verminderung Rüstaufwand
- Verbesserung Ressourcenauslastung, Erhöhung Durchsatz
- Erhöhung Reaktionsgeschwindigkeit (Verminderung von Stillständen durch Störungen)
- Verringerung Lager- und Umlaufbestände
- Qualitätserhöhung, Verlustreduzierung
• Messbare, auf die Prozessführung bezogene Effekte:
- Senkung des Arbeitsvorbereitungsaufwands
- Senkung des operativen Koordinationsaufwands (Ressourcenverteilung)
- Senkung des logistischen Durchsetzungsaufwands
- Effektivierung von Prozess- und Auftragsverfolgung
- Senkung des manuellen Führungs- und Verwaltungsaufwands
Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1
Verbesserungen durch MES im Produktionsprozess
• Nicht unmittelbar messbare operative Effekte:
- hohe Transparenz der gesamten Produktion
- Erzielung einer hohen Sicherheit in der Beherrschung des Produktionsprozesses
- Bereitstellung von Hilfsmitteln zur Entscheidungsunterstützung in der Prozessführung
• Nicht unmittelbar messbare strategische Effekte:
- langfristige Sicherung der Kundenzufriedenheit
- Unterstützung variabler Prozessstrukturen zur Abbildung einer hohen Flexibilität
- motivierende Arbeitsbedingungen zur Sicherung der Mitarbeiterzufriedenheit
Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1
Wirkungskreislauf mit MES
Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1
MES-Funktionsebenen
Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1
MES-Funktionen (Planung und Steuerung der Fertigung)
Stammdaten
Unternehmensebene
Finanzbuchhaltung
Auftragsmanagement
Feinplanung*
Qualitätsmanagement
ProduktionsleitEbene
Controlling
Materialwirtschaft
Informationsmanagement*
Betriebsmittelmanagement
Personalmanagement
Leistungsanalyse
PPS
ERP
MES
Materialmanagement
Datenerfassung*
Produktionsebene
Shopp-Floor
Ist-Datenerfassung*
Zustände, Zeiten, Mengen, Qualität
MDE, BDE, PZE
CAQ
Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1
Typische Arbeitsprozesse
• Techn. Kalkulation
KALK • Angebotskalkulation
PPS
CAQ
PPS
CAQ
APS
• Auftrag anlegen
• Prüfplan anlegen
• Fertigungsauftrag anlegen
• Prüfauftrag anlegen
• Kapazitätsplanung
• Programm übertragen
MDE • Fertigungsauftrag anstempeln
PPS
PMS
CAQ
• Begleitende Kalkulation
• Wartung/Instandhaltung
• Messen/Prüfen
• Lieferschein, Rechnung
PPS • Nachkalkulation
BI
• Statistik/Auswertung
Cyber-Physische Systeme (CPS)
Cyber-Physische Systeme (CPS) sind Systeme
die aus Sensoren für die Datenerfassung und
Aktoren für die Ausführung von Befehlen in
der physikalischen Welt bestehen. Alle
Sensoren und Aktoren sind miteinander
vernetzt und werden über eine spezielle
Software miteinander logisch verknüpft.
•
•
•
•
•
Hardware
Sensoren
Aktoren
Kommunikationsfähigkeit
Dynamische Interaktionen
Systeme entscheiden eigenständig
Auftragsmanagement
GPPS
Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1
Planung und Steuerung
Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1
Personalmanagement
Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1
Grafische Plantafel (APS)
Transparenz
Planung per Drag&Drop
APS
Visualisierung von Maschinenbelegungen
Planung per Drag&Drop
Vorwärts-/Rückwärtsterminierung
Kapazitätsanzeige
Baugruppenplanung
MDE/BDE-Integration
PPS-Schnittstellen
SAP-Schnittstelle
KapPlan
Betriebsmittelmanagement
NCV_TLM_DNC
Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1
Betriebsmittelmanagement
NCV_TLM_DNC
Materialmanagement
Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1
Materialmanagement
ProVis01_BDE
ProVis02_Lager
Datenerfassung
Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1
Software:
Kalk
GPPS
KapPlan
CAQ01
CAQ02
CAQ03_Drucken
ProVis01_BDE
ProVis02_Lager
ProVis03_Drucken
ProVis04_Auswertung
NCV_TLM_DNC
End
Maschinen:
Hardware
Arburg
Chiron
Citizen
Demag
Hermle
Index
Maier
Müga
Star
Powerpoint:
KALK
GRIPS
Statistik
Datenmodell
Star
BI Auswertungen
Lager
Müga
ProVis
Auswertung
Hardware
CAQ02
KapPlan
CAQ01
GPPS
Hermle
Arburg
Maier
Kalk
Demag
NCG
TLM
DNC
CAQ_Drucken
ProVis_Drucken
ProVis_Auswertung
Citizen
ProVis
BDE
Qualitätsmanagement
Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1
Qualitätsmanagement
EMP
Erstmuster Prüfbericht
PPV
Prüfplanverwaltung
PMV
Prüfmittelverwaltung
PMÜ
Prüfmittelüberwachung
PMF
Prüfmittelfähigkeit
QDE
Qualitätsdatenerfassung
QST
Statistikauswertung
SPC
Statistische Prozess Steuerung
REK
Reklamationsmanagement
FMEA
Fehler-, Möglichkeits- und Einflussanalyse
LBEW
Lieferantenbewertung
AUDIT
Auditmanagement
APQP
Produkt- und Qualitätsvorausplanung
CAQ
CAQ01
CAQ02
Informationsmanagement
Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1
Energiemanagement
Aus: VDI-RICHTLINIEN VDI 5600 Blatt 1
Energiemanagement
Datenmodell
• Techn. Kalkulation
KALK • Angebotskalkulation
PPS
CAQ
PPS
CAQ
APS
• Auftrag anlegen
• Prüfplan anlegen
• Fertigungsauftrag anlegen
• Prüfauftrag anlegen
• Kapazitätsplanung
• Programm übertragen
MDE • Fertigungsauftrag anstempeln
PPS
PMS
CAQ
• Begleitende Kalkulation
• Wartung/Instandhaltung
• Messen/Prüfen
• Lieferschein, Rechnung
PPS • Nachkalkulation
BI
• Statistik/Auswertung
MES Literatur
Klaus Thiel, Heiko Meyer, Franz Fuchs
MES - Grundlagen der Produktion von morgen: Effektive Wertschöpfung durch die Einführung von Manufacturing Execution Systems
Gebundene Ausgabe – 12. März 2010
Thomas Bauernhansl (Hrsg), Michael ten Hompel (Hrsg), Birgit Vogel-Heuser (Hrsg)
Industrie 4.0 in Produktion, Automatisierung und Logistik: Anwendung · Technologien · Migration Gebundene Ausgabe – 8. Mai 2014
Arno Koch (Autor)
OEE für das Produktionsteam. Das vollständige OEE-Benutzerhandbuch - oder wie Sie die verborgene Maschine entdecken (Operational Excellence)
Gebundene Ausgabe – 1. Januar 2011
Jürgen Kletti (Hrsg)
MES - Manufacturing Execution System: Moderne Informationstechnologie zur Prozessfähigkeit der Wertschöpfung
Gebundene Ausgabe – 15. September 2005
Stefan Müller (Autor)
Manufacturing Execution Systeme (MES): Status Quo und Ausblick in Richtung Industrie 4.0 Taschenbuch – 23. Februar 2015
VDI 5600 Blatt 1:2015-01
Fertigungsmanagementsysteme (Manufacturing Execution Systems
– MES
VDI 5600 Blatt 2:2013-03
Fertigungsmanagementsysteme (Manufacturing Execution Systems - MES)
- Wirtschaftlichkeit
VDI 5600 Blatt 3:2013-07
Fertigungsmanagementsysteme (Manufacturing Execution Systems - MES)
- Logische Schnittstellen zur Maschinen- und Anlagensteuerung
VDI 5600 Blatt 4:2012-10
Fertigungsmanagementsysteme (Manufacturing Execution Systems - MES)
- Unterstützung von Produktionssystemen durch MES
VDI 5600 Blatt 5:2015-03
Fertigungsmanagementsysteme (Manufacturing Execution Systems - MES)
- Neue Optimierungsansätze mit MES
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !
Ich freue mich auf die nächste Vorlesung mit Ihnen !