Produktion und Management einfacher verbinden

Der Wunsch nach Transparenz im Unternehmen wächst, allerdings auch die Komplexität der Systemlandschaft. Effizientes Monitoring und Reporting im Unternehmen zeigt Änderungen frühzeitig auf und ermöglicht ein rechtzeitiges Gegensteuern bzw. eine Anpassung der Geschäftsstrategie. Die wichtigste Grundlage stellen aktuelle Unternehmensdaten dar. Wichtige Fragen können dadurch schnell und transparent beantwortet werden, so z.B.: – Bei welchem Prozessschritt in der Fertigung entstehen die meisten Fehlteile? – Welche Fertigungsschritte tragen maßgeblich zur Fertigungsdauer bei? Die kontinuierliche Erfassung und Auswertung von Produktionsdaten erhöht die Transparenz und liefert fundierte Ansatzpunkte und Entscheidungen zur Optimierung der Produktionsabläufe und der Qualität. Häufig wird die lückenlose Rückverfolgbarkeit des produzierten Gutes selbst nach Jahren verlangt. Dabei ist die Korrektheit und Konsistenz der Daten unerlässlich. Eine effiziente, sichere und zeitnahe Bereitstellung dieser Daten kann jedoch nur eine aufeinander abgestimmte Kommunikationskette über alle Unternehmensebenen hinweg erbringen. Alle Systeme, die relevante Geschäftsdaten enthalten, müssen reibungslos miteinander kommunizieren können. Eine besondere Herausforderung hierbei ist, dass die meisten Unternehmen nicht \’auf grüner Wiese\‘ beginnen, sondern bereits eine gewachsene IT-Landschaft mit Systemen unterschiedlichster Hersteller und Technologien im Einsatz haben. Mit vertikaler Integration zur transparenten Fabrik Das Ziel, mit einer Unternehmensebenen übergreifenden Kommunikation die Wertschöpfungskette zu optimieren, wird häufig unter dem Begriff der vertikalen Integration zusammengefasst. Diese erstreckt sich konsequenterweise von der Feldebene über die Kontrollebene bis hin zur Managementebene. Also die digitale Vernetzung der Produktion mit den ERP/MES-Systemen der Officewelt, die einen Datenaustausch direkt zwischen Produktions-, Warenwirtschafts- und Prozessleitsystemen ermöglicht. Der herkömmliche Ansatz ist die Anbindung der Feldebene an die Managementebene unter Verwendung eines Gateway-PC. Auf dem Gateway-PC mappt ein speziell für die jeweilige Anwendung geschriebenes Programm die Datenstrukturen der Steuerung, die mit der Maschine verbunden ist, mit den Datenstrukturen des Managementsystems. Ein neues Konzept macht die Anbindung der Produktion an die Managementebene ohne zwischengeschaltete Gateway-PC-Lösungen möglich. Der Reiz solch einer Lösung besteht darin, dass man sich diese Zwischenschicht und die damit verbundene zusätzliche Komplexität (Programmierung, Datenaufbereitung) in der Systemlandschaft erspart. Anhand der Nutzung neuer Kommunikationsmodule, die direkt vor Ort als Erweiterungsbaugruppe der Maschinensteuerung gesteckt werden, wird es möglich, die Daten bidirektional von Feldebene und Managementsystem aufeinander abzubilden und zu übertragen. Und dies rein durch Konfigurieren und ohne Programmieren. Dadurch erspart man sich zusätzliche Komplexität der IT-Landschaft in Form eines Gateway-PCs, aufwendige Programmierung und ist flexibel im Fall von Änderungen, da reines Umkonfigurieren und kein Umprogrammieren erforderlich ist. Darüber hinaus ergeben sich geringere Anschaffungskosten, Wartungs- und Administrationskosten. Einfacher mit Direktverbindung Siemens setzt auf diesen neuen Ansatz mit dem Industrial-Ethernet-Kommunikationsprozessor CP 343-1 ERPC, der neben einer Steuerung Simatic S7-300 angebracht wird. ERPC steht für Enterprise Connect und weist auf die speziell für die vertikale Integration ausgelegten Eigenschaften hin. Mit einer speziellen Firmwareerweiterung des Partners ILS Technology wird die direkte Anbindung der Feldebene an Datenbanken und Systeme der Managementebene effizient und ohne aufwendiges Programmieren möglich. Da der Kommunikationsprozessor mit einer Vielzahl von Datenbanksystemen unterschiedlichster Hersteller (z.B. Microsoft SQL, mySQL, Oracle, DB2 usw.) zusammenarbeiten kann, ist es einfach, eine Anbindung an verschiedenste Anwendungen vorzunehmen. Einige Beispiele für Anwendungsfälle des Kommunikationsprozessors: – Protokollierung von Fertigungs- und Prozessdaten, z.B. Archivierung von Qualitätsdaten der Produktion im Managementsystem. Bild 2 zeigt hierzu ein denkbares Beispiel. Durch den CP 343-1 ERPC werden ereignisgesteuert definierte Produktionsdaten an die Oracle-Datenbank des Managementsystems übertragen. – Steuerung des Fertigungsprozesses, z.B. auftragsbezogen Fertigungsaufträge vom Managementsystem aus vergeben – Optimierung des Fertigungsprozesses, z.B. Verteilung von Fertigungsaufträgen an parallele Fertigungseinheiten – Datenvorverarbeitung im Kommunikationsprozessor zur Entlastung des ERP/MES-Systems und des Netzwerkes Der Kommunikationsprozessor kann auch gleichzeitig die Verbindung zu mehreren Datenbanken halten. Weitere Vorteile des Gerätes sind: – Kostenreduzierung durch einfach konfigurierbare Datenbankanbindung anstatt Programmierung. Damit verbunden ist eine schnelle Erweiterbakeit und somit hohe Flexibilität. – Datenzwischenspeicherung bei Verbindungsunterbrechung sowie Modifikation der Datenbankanbindung im laufenden Betrieb. – Reduzierter Schulungsaufwand, da der Automatisierer kein Wissen zur Anbindung von ERP/MES-Systemen und das IT-Personal kein Automatisierungswissen benötigt. – Entlastung der Netzinfrastruktur sowie der ERP/MES-Systeme ist durch Vorverarbeitung der Daten im Kommunikationsprozessor möglich. – Loggingmechanismen zeigen genau auf, wo gegebenenfalls Probleme liegen. Unklare Problemzuordnungen zwischen Automatisierern und IT-Personal gehören der Vergangenheit an. Zusammenfassung Die nahtlose Anbindung der Produktion an die Managementebene ist zwingend erforderlich für die Realisierung moderner Business-Intelligence-Techniken. Als Schnittstelle zwischen den Ebenen waren Gateway-PCs gestern Stand der Dinge. Kommunikationsmodule zur direkten Anbindung der Feldebene an die Managementebene und Datenbanksysteme ist heute. Effizient und ohne aufwendiges Programmieren.