MMS5 – Mehr als eine übergeordnete Steuerung

Das MMS-Dashboard ermöglicht benutzerkonfigurierbare Ansichten und dient zur Online-Überwachung des FFS sowie zur Visualisierung der Leistung.

Die Automatisierungssoftware MMS5 fungiert gewissermaßen als Leitwarte in FFS von Fastems, bspw. bestehend aus einem Multi-Level-System (MLS), an dem mehrere Werkzeugmaschinen unterschiedlicher Hersteller miteinander verkettet sind. Das Ziel dieser hochautomatisierten Fertigungslösung: Entkopplung der Nebenzeiten von den Maschinenaktivitäten durch hauptzeitparalleles Rüsten und somit eine hohe Produktivität durch hohe Spindellaufzeiten.

Ein zentraler Bestandteil von MMS5 ist der Datenmanager, in dem die Stammdaten und Fertigungsaufträge verwaltet werden, die Planung und Überwachung der Ressourcen sowie die Feinplanung erfolgt.

Automationsmanagement

MMS5 steht für die fünfte Generation des Manufacturing Management Systems von Fastems, wobei der Begriff „Management“ durchaus wörtlich zu verstehen ist. Das System ist in der Lage, anhand der aktuellen Auftrags- und Fertigungssituation sowie aller hierfür notwendigen Ressourcen eine vorausschauende Produktionsplanung vorzunehmen. MMS5 gibt somit allen Anwendern, vom Mitarbeiter im Shop Floor bis hin zur Betriebsleitung und zum Management, eine genaue Vorstellung, welche Ressourcen und Aufgaben über einen Produktionstag hinweg einzuplanen bzw. auszuführen sind. Bei Bedarf bzw. auf Wunsch trifft das System außerdem eigenständig Planungsentscheidungen, wenn der ursprüngliche Fertigungsablauf einmal durch unvorhersehbare Ereignisse geändert werden muss.

Aus der Feinplanung ist ersichtlich, ob Ressourcen im System für die Erledigung eines Auftrages fehlen.

Prozessplan direkt aus dem ERP-System

Die Intelligenz eines auftragsorientierten Systems wie MMS5 kann freilich nur so gut sein, wie es die ihm zur Verfügung gestellten Daten zulassen. Neben den Stammdaten, darunter die am FFS angebundenen Maschinen, die zur Verfügung stehenden Vorrichtungen, die zu bearbeitenden Teile sowie die NC-Programme und Werkzeuge, benötigt die Steuerung Aufträge und Prozesspläne, die in Form von sogenannten „Artikeln“ im System hinterlegt werden. Diese Daten kann MMS5 übernehmen, soweit sie eingepflegt oder zum Zeitpunkt der Auftragsvergabe bekannt sind, entweder über eine Schnittstelle direkt von einem ERP- oder PPS-System, zusätzlich seitens der Arbeitsvorbereitung oder alternativ hierzu durch unmittelbare Eingabe am sogenannten „Cell-Controller“.

Die Prozesspläne orientieren sich an einem Artikel, Werkstück bzw. Teil, sodass steuerungsseitig ein spezifischer Prozessplan mindestens aus den Teilprozessen Laden, Bearbeiten und Entladen besteht. Ein Werkstück kann dabei über mehrere Arbeitsgänge (Fertigungsschritte) produziert werden, wodurch sich für jeden Arbeitsgang ein Prozessplan ergibt.

Zur Abarbeitung der Fertigungsaufträge plant MMS5 permanent unter Berücksichtigung aller am FFS angeschlossener Systeme, etwa Ladestationen, Maschinen etc..

Intelligente Verknüpfung

Ein zentraler Bestandteil von MMS5 ist der Datenmanager, in dem die Stammdaten und Fertigungsaufträge verwaltet werden, die Planung und Überwachung der Ressourcen sowie die Feinplanung erfolgt. Hierzu ein einfaches Beispiel: Aus einem Rohmaterial soll ein Teil mit einer bestimmten Kontur gefräst und anschließend mit Bohrungen versehen werden. Es müssen demnach zwei unterschiedliche Arbeitsschritte ausgeführt werden, um ein Fertigteil zu produzieren. Im werkstückbezogenen Prozessplan für den Arbeitsschritt „Konturfräsen“ sind die Zeiten für die Beladung, Bearbeitung und Entladung im FFS berücksichtigt und es wird bspw. festgelegt, dass die Werkstücke auf einer Ladestation am FFS aufzuspannen sind und hierzu eine bestimmte Vorrichtung erforderlich ist. Ferner werden im Prozessplan die Maschinen für die Bearbeitung des Werkstückes sowie die Anzahl der hierfür notwendigen NC-Bearbeitungsoperationen pro Maschine definiert. Der Arbeitsschritt „Maschinenoperationen“ innerhalb des Prozessplanes enthält das für die Bearbeitung benötigte NC-Programm und die für die Teilbearbeitung notwendigen Werkzeuge im Magazin. MMS5 erhält in diesem Zusammenhang von einer Maschine außerdem Informationen über die Reststandzeit der an einem spezifischem NC-Programm gekoppelten Werkzeuge um sicherzustellen, dass maschinenseitig alle Ressourcen zur Bearbeitung in ausreichendem Maße vorhanden sind.

Ein Multi-Level-System (MLS) von Fastems mit einer MMS-Leitwarte (Bildmitte).

Werkzeug-Check vor der Bearbeitung

Ein interessantes Feature ist dabei u.a. auch der sogenannte „Tool-Check“, mit dem geprüft wird, ob sich das an einen Fertigungsauftrag gekoppelte Werkzeug in dem für die spezifische Teilebearbeitung erforderlichen Zustand befindet. In der höchsten Ausbaustufe von MMS5 kann das System zudem sämtliche Werkzeugdaten und -instanzen verwalten und ist damit auch zuständig für die datentechnische Generierung neuer Werkzeuge. Ein neues Werkzeug wird hierzu vermessen und mit seinen Ist-Daten in MMS5 abgespeichert. Wird ein Werkzeugmagazin mit dem neuen Tool beladen, übergibt MMS5 die jeweiligen Daten aus seiner Verwaltung an die Maschine.

Hohe Transparenz der Kapazitätsauslastung

Auf Basis der Prozesspläne entwirft MMS5 die Fertigungsabläufe im FFS, wobei eine Reihenfolgeplanung der Paletten auf Basis der Aufträge durchgeführt wird. Im System ist zudem ein Fabrikkalender hinterlegt, um zu definieren, wann jeweils mannlos oder bemannt gearbeitet wird.

Zur Abarbeitung der Fertigungsaufträge plant MMS5, welche Palettenreihenfolge gemäß der aktuellen Fertigungs- und Auftragssituation für die Produktion notwendig ist – und das permanent unter Berücksichtigung aller am FFS angeschlossener Systeme, etwa Ladestationen, Maschinen etc.. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil einer vorausschauenden Planung, die „weiß“ was im FFS passiert und welche Ressourcen für die Auftragsbearbeitung benötigt werden, also z. B., welche Werkzeuge vorzubereiten sind, welche Teile aufgespannt werden müssen und welche Vorrichtung sowie welches Rohmaterial zu welcher Zeit im FFS zur Verfügung stehen müssen.

Vorausschauend planen im Sinne von MMS5 bedeutet demnach validierbare Prognosen über Maschinen-, Werkzeug-, NC-Programm- und Vorrichtungsressourcen bereitzustellen, wodurch auch Aussagen möglich sind, wie viel Teile in einer Schicht oder an einem Tag in einem FFS produziert werden. Darüber hinaus ermöglicht eine permanente Planung, dass ein intelligentes System wie MMS5 selbst auf unvorhergesehene Ereignisse reagieren kann.

Derartige Ereignisse können z. B. eilige Aufträge sein, die in die aktuelle Produktion eingeschoben werden müssen, eine dringend anstehende und noch nicht erfolgte Rohmateriallieferung, oder auch ein Maschinenausfall. In solchen oder ähnlichen Fällen reagiert MMS5 automatisch und schlägt einen neuen Fertigungsablauf unter Berücksichtigung der veränderten Rahmenbedingungen vor, sofern es die Ressourcen im FFS zulassen.

Anpassungs- und wandlungsfähig

Ein zentrales Ziel von „Industrie 4.0“ ist die intelligente Fabrik, die sich u.a. durch ein hohes Maß an Flexibilität im Sinne von Anpassungs- und Wandlungsfähigkeit, Ressourceneffizienz sowie Ergonomie auszeichnet. Intelligente Automationslösungen wie MMS5 im Zusammenspiel mit FFS von Fastems können dabei die Menschen im Hinblick auf zunehmend komplexer werdenden Aufgabenstellungen entscheidend unterstützen.

www.fastems.com