Smarte Werkzeuge für die spanende Fertigung: MES Hydra X von MPDV

Datenerfassung direkt an der Maschine mit MES Hydra X. (Bildquelle: MPDV, Adobe Stock, industrieblick)

Der wichtigste Vertreter der Fertigungs-IT ist das Manufacturing Execution System (MES). Zu den Aufgaben eines MES gehört gemäß VDI-Richtlinie 5600 sowohl das Erfassen als auch das Auswerten von Daten aus dem Shopfloor. Wichtig dabei ist, dass die Erfassung möglichst wenig Zusatzaufwand generiert, dass die Daten verlässlich und aktuell sind und dass genau die Daten erfasst werden, die später auch benötigt werden.

Dashboards in MES Hydra X geben einen Überblick über relevante Echtzeitdaten. (Bild: MPDV)

Datenerfassung richtig machen

Den Aufwand bei der Datenerfassung reduziert man idealerweise durch die Automatisierung der Erfassungsmethoden. Maschinen und Anlagen kann man beispielsweise direkt an ein MES ankoppeln – modernere Anlagen über OPC-UA oder MTconnect und ältere Maschinen über geeignete Schnittstellenbausteine, die oftmals auch als I4.0-Retrofit-Kit bezeichnet werden. Auch die manuelle Datenerfassung – beispielsweise von Auftrags- und Betriebsdaten – sollte durch bedarfsgerechte Auto-ID-Verfahren unterstützt werden – z. B. RFID oder Barcode.

Die Verlässlichkeit insbesondere von manuell erfassten Daten lässt sich durch Online-Plausibilitätsprüfungen sicherstellen. Zum Beispiel kann für zu erfassende Zahlenwerte ein Gültigkeitsbereich angegeben werden. Um stets aktuelle Daten zu erfassen, genügt es in den meisten Fällen, vorhandene Medienbrüche zu eliminieren. Hiermit ist gemeint, dass Daten direkt in das MES eingegeben und nicht erst auf Papier geschrieben, gesammelt und am Ende der Woche gescannt werden.

Um schon bei der Auswahl der zu erfassenden Daten effizient zu sein, sollte im Vorfeld festgelegt werden, welchen Zweck die Datenerfassung haben soll. Hierbei kann zum Beispiel die Überwachung einzelner Werkzeugmaschinen (Maschinendatenerfassung) oder die Optimierung von Durchlaufzeiten der einzelnen Aufträge (Betriebsdatenerfassung) eine Rolle spielen.

Flexible OEE-Auswertung mit MES Hydra X. (Bild: MPDV)

Erfassten Daten auswerten

Sind die Daten erst einmal erfasst geht es darum, aussagekräftige Auswertungen zu generieren, um auf deren Grundlage Maßnahmen zur Optimierung einleiten zu können. Auch hierbei unterstützen moderne MES-Systeme wie zum Beispiel Hydra X von MPDV. Die VDI-Richtlinie 5600 spricht in diesem Fall von Leistungsanalyse. Darunter sind klassische Soll-/Ist-Vergleiche genauso zu sehen wie die kontinuierliche Berechnung von Kennzahlen. Eine der wohl am weitesten verbreiteten Kennzahlen ist der OEE (Overall Equipment Effectiveness). Auch wenn in den OEE vielfältige Daten einfließen (Verfügbarkeit, Leistung und Qualität), so ist die Vergleichbarkeit von Werten unterschiedlicher Bereiche oder Unternehmen nicht immer gegeben. Zwar gibt es Normen zur einheitlichen Berechnung (z. B. VDMA-Einheitsblatt 66412), aber trotzdem ist der Betrachtungswinkel entscheidend. Als Beispiel sei hier die geplante Nutzungszeit einer Bearbeitungsmaschine genannt – der Controller sieht hier möglicherweise 24x7, wohingegen der Fertigungsleiter nur einen Zwei-Schicht-Betrieb im Sinn hat.

Auch Industrie 4.0 braucht Datenerfassung

Mit Blick auf Industrie 4.0 ist die Datenerfassung an sich nicht das eigentliche Thema – vielmehr geht es um die Bedeutung der Daten und Möglichkeiten, daraus nutzbare Informationen zu generieren und geeignete Maßnahmen abzuleiten. Oder um es mit modernen Worten zu sagen: Smart Data statt Big Data.

Dabei soll hiermit keinesfalls gegen die Digitalisierung oder Industrie 4.0 gewettert werden. Vielmehr zeigt die Erfahrung, dass man erst einmal einen stabilen, transparenten und effizienten Ausgangszustand schaffen muss, der dann digitalisiert werden kann. Andernfalls greift das schon oft zitierte Statement „Wenn man Chaos digitalisiert, dann bekommt man digitales Chaos – keineswegs aber effiziente Prozesse“ – das gilt in jeder Fertigungsbranchen und somit auch in der spanenden Fertigung.

Innovation ist schon heute

Bereits heutige MES-Systeme leisten einen wichtigen Beitrag zu dem, was wir seit einiger Zeit Industrie 4.0 nennen. Es kommt dabei einerseits darauf an, die vorhandenen Möglichkeiten zu nutzen und zielführend weiterzuentwickeln. Andererseits sollte immer genau geprüft werden, welche Innovationen den jeweiligen Anwendungsfall wirklich verbessern und welche lediglich eine technische Spielerei darstellen. Innovation hin oder her: Mit einem smarten Werkzeug wie einem MES stellen Fertigungsunternehmen die Weichen für Industrie 4.0.