Entwicklung eines maßgeschneiderten MES-Konzepts

Ein Manufacturing Execution System (MES) unterstützt Fertigungsunternehmen bei der Erhöhung der Planungsgenauigkeit, der Prozess- und Produktqualität, der Anlagenverfügbarkeit und der allgemeinen Prozesstransparenz. Darüber hinaus ist das MES als zentrale Drehscheibe für Fertigungsdaten die Basis für die Smart Factory. Insbesondere die Automobilindustrie setzt bereits seit Jahren auf eine IT-gestützte Produktionssteuerung und -überwachung. Diesem Trend folgen zunehmend auch andere Branchen, wie dieses Fallbeispiel eines Landmaschinenherstellers zeigt. Im Rahmen eines Masterplanungsprojekts hat das Unternehmen Dürr Consulting beauftragt, ein auf die spezifische Situation und Vision des Kunden zugeschnittenes MES-Konzept zu entwickeln.

Der Kunde hat die Vision formuliert, ein neues Produktionskonzept zu entwickeln, das die effiziente und flexible Herstellung von hochwertigen Produkten ermöglicht. Aufgrund wiederkehrender Qualitätsprobleme und eines Mangels an umfassender Produktverfolgung und -dokumentation forderte die Geschäftsleitung ein MES-Konzept zur Steuerung und Überwachung des neuen Produktionssystems. Das Konzept eines MES war für den Kunden jedoch neu, da er bisher kein solches System im Einsatz hatte. Daraus ergab sich die Herausforderung, bei der Konzeptentwicklung mit wenig vorhandenem MES-Wissen und -Erfahrung auf Seiten des Kunden umzugehen. Ähnlich wie bei der Entwicklung des Layouts und der Konzeptplanung für einzelne Shops (z.B. Lackierung) folgte die MES-Konzeptplanung einem dreistufigen Ansatz, bestehend aus einer Phase der Bestandsaufnahme, einer Konzeptplanungsphase und einer Detailplanungsphase.

Die Ziele des Kunden bezüglich der IT-Systeme wurden als Grundlage für die Konzeptentwicklung vereinbart. Um sicherzustellen, dass das neue MES-Konzept in die bestehende IT-Infrastruktur passt, hat das Projektteam Dokumente der bestehenden IT-Landschaft gesichtet. Da die IT-Infrastruktur in der Regel ständigen Anpassungen unterliegt, wurde auch die geplante Einführung von IT-Systemen diskutiert. Dabei stellte sich heraus, dass der Kunde bereits mehrere ERP-Add-ons im Einsatz hatte, die zum Teil die Funktionalität eines MES-Systems abdecken.

Die obige Abbildung gibt einen Überblick über die fünf Informationsquellen, die in der Konzeptplanungsphase als Grundlage für die spätere Entwicklung des MES-Konzepts herangezogen wurden.

Sobald sich der Kunde für ein Konzept entschieden hat, beginnt die Phase der Detailplanung. In dieser Phase wird das Konzept weiter detailliert. In enger Zusammenarbeit mit internen MES-Experten und auf der Grundlage bereits realisierter MES-Projekte wird ein Projektzeitplan erstellt, der die wesentlichen Implementierungsphasen umfasst. Der Zeitplan ermöglicht es dem Kunden, einen geeigneten Zeitpunkt für die Einholung von Angeboten von MES-Anbietern zu wählen, der die Auswahl und Implementierung des neuen Systems ermöglicht, so dass es zum geplanten SOP fertig ist. Basierend auf dem aktuellen Planungsstand der einzelnen Shops und den geplanten MES-Anwendungsfällen pro Shop wird eine Liste der benötigten Hardware erstellt. Diese Liste umfasst in der Regel die folgenden Hardwarekomponenten: Server, Desktop-Rechner, fest installierte und mobile MES-Clients, Andon-Boards, Scanner und Drucker. Durch die Konsolidierung aller Hardware-Anforderungen des MES-Systems über alle Shops hinweg wird dem Kunden neben dem Konzept auch eine detaillierte Ausstattungs- und Budgetliste zur Verfügung gestellt.

Dokumente für die Angebotsanforderung

Der letzte Schritt in der Detailphase ist die Erstellung des Ausschreibungsdokuments (RFQ). Das gemeinsam verabschiedete MES-Konzept bildet die Grundlage für das Anfragedokument. So wird sichergestellt, dass die Anbieter geeignete Lösungen für den kundenspezifischen Kontext und die Anforderungen vorschlagen können. Das Ausschreibungsdokument für MES-Systeme besteht aus drei Hauptkapiteln. Das erste Kapitel, Lieferumfang, beschreibt den Umfang der angeforderten Dienstleistung und Software und liefert einige Kontextinformationen über die Situation, Ziele und Erwartungen des Kunden. Das zweite Kapitel, funktionale Anforderungen, umfasst einerseits allgemeine, werksweit anwendbare funktionale Anforderungen wie Alarm, Track & Trace und KPI & Trends und andererseits werkstattspezifische Anforderungen wie die Überwachung der Prozessparameter in der Lackiererei. Das dritte Kapitel beschreibt alle nicht-funktionalen Anforderungen. Dazu gehören sowohl technische Anforderungen wie Verfügbarkeit und Genauigkeit als auch nicht-technische Anforderungen wie Customizing, Schulung, Dokumentation, Wartung und Support.