Die kürzeste Verbindung zwischen zwei Punkten ist die sprichwörtliche Linie. Doch wenn man im Wald steht, ist das manchmal nicht so offensichtlich. Wenn es um Optimierungsverfahren für die Produktion geht, sind die zwei Ausgangspunkte der Kundenwunsch und das Produkt; der Wald ist die Wertschöpfung. Wir gehen den Weg zwischen den zwei Punkten in unseren Unternehmen für jedes Los, das wir produzieren. Tag für Tag, Monat für Monat, Jahr für Jahr. Die erfolgreichsten Unternehmen haben kürzere Wege als ihre Konkurrenz gefunden, weil sie sich über die Optimierung dieses Weges ständig Gedanken machen. Bei jedem neuen Gang entdecken sie Abkürzungen und nennen diesen Prozess den \’kontinuierlichen Verbesserungsprozess\‘ oder einfach \’Kaizen\‘. Einen Maßstab für diese Optimierung hat Goldratt auf einen Satz gebracht: Ziel ist es, den Gewinn zu maximieren, indem man den Durchsatz erhöht und gleichzeitig Betriebs- und/oder Bestandskosten senkt. Was zunächst als eine gerade Linie erschien, entpuppt sich allmählich als ein verschlungener Pfad. Die folgende Wegbeschreibung zeigt eine ungewöhnliche Abkürzung auf einer Ebene, die man normalerweise nicht direkt bei der Produktionsoptimierung in Betracht zieht, die aber in einer zunehmend automatisierten Fabrik immer wichtiger wird: eine Abkürzung für die Entwicklung von Lösungen in der Produktionsoptimierung und Automatisierung. Die Abkürzung in der Entwicklung dieser Lösungen ist deshalb so wichtig, weil schnelle Produktwechsel und Variantenvielfalt dem Kundenwunsch entsprechen und somit den Durchsatz steigern und diese Abkürzung gleichzeitig die Betriebskosten senken kann. Die Abkürzung ist dann relevant, wenn die Umstellung und Flexibilität der Automatisierung ein wichtiger Kostenfaktor ist – etwas, an dem die CIM-Vision nicht zuletzt bei Variantenfertigern bisher gescheitert ist. Das MESSystem nuveon mHub nutzt diese Abkürzung.
Abkürzung zur Web-Anwendung
nuveon mHub ist ein Baustein in der heute üblichen Kette der Produktionsoptimierungswerkzeuge. Als MES-System bildet es die Schnittstelle zwischen ERP und Automatisierungsebene. Das Interessante an nuveon mHub ist die Implementierung des Systems, die neue Wege geht, da sie vollständig webbasiert ist. Das alleine reicht jedoch nicht, um schnelle Entwicklungszyklen und Anpassungen zu ermöglichen, da die aktuellen Web-Standards eine eher aufwändigere Entwicklung zur Folge haben, als man dies von Rapid-Application-Development-Entwicklungsumgebungen für Windows gewohnt ist. Daher schlägt nuveon eine Abkürzung ein, die es der Firma erlaubt, Web-Anwendungen schneller zu entwickeln und die Optimierungsverfahren gesamthaft unter einer vereinheitlichten Lösungsplattform zu implementieren. nuveon nennt diese Abkürzung \’inFuse\‘, eine neuartige Business Application-Plattform. Das Grundprinzip, auf dem nuveon inFuse basiert, ist allgemein unter dem Namen \’Wiki\‘ bekannt. Der Grund, warum man dieses Prinzip in der Produktionsplanung und -steuerung sowie der Automatisierungstechnik nicht kennt, ist, dass man es zunächst einem anderen Bereich zuordnet – dem des Wissensmanagements: Man denkt an Wikipedia. Wiki für dieses Feld im Bereich \’Industrie 4.0\‘ einzusetzen, ist zwar nützlich, aber dieses Schubladendenken erfasst nicht die Essenz der Idee und führt nicht zu den Ausmaßen der Abkürzung, die wir hier beschreiben möchten. Das Denken in Anwendungskategorien (CMS, DMS, SCM, CAD, CAM, ERP, MES, SPS, CNC, TOC, TPS usw…) versperrt uns manchmal den Blick auf das Wesentliche, vor allem, wenn wir eindimensional denken und versuchen, Produktionsoptimierung in Inseln abzudecken. Deshalb lassen Sie uns einen Schritt zurücktreten und einen Blick auf die Essenz hinter der Wiki-Idee richten, wie sie Ward Cunningham als Erfinder des Wiki-Prinzips beschrieben hat, bevor wir weiter auf nuveon inFuse eingehen. Die Wiki-Design-Prinzipien sind \’einfach, kollaborativ, tolerant und beobachtbar\‘:
- Wikis sind einfach – mit Wikis lassen sich Inhalte unmittelbar im Browser editieren. Die Unmittelbarkeit bedeutet, dass der \’Code Upload Render\‘-Zyklus für HTML entfällt. Dies geschieht browserunabhängig in jedem Endgerät, auf dem ein Browser laufen kann. Da der einfach zu lesende Quellcode in sog. Wiki-Markup immer vorliegt, kann man durch Nachahmung von anderen lernen.
- Wikis sind kollaborativ – Wikis erlauben verschiedenen Benutzern, dieselben Inhalte gemeinsam zu editieren.
- Wikis sind tolerant – jede Änderung kann rückgängig gemacht werden. Das bedeutet: Wikis haben ein eingebautes Versionsmanagement.
- Wikis sind beobachtbar – jede Änderung kann von anderen Benutzern verfolgt werden.
Dafür stellt Wiki eine in sozialen Netzwerken unter dem Namen \’Activity Stream\‘ bekannte Funktionalität bereit.
Strategischer Nutzen
Die nachfolgend beschriebenen Vorteile der Wiki-Basis von nuveon inFuse zielen auf die strategische Verkürzung der Entwicklungszeiten ab. Diese Eigenschaften können eines der zentralen Probleme lösen, das im interdisziplinären Feld der Industrie 4.0 enorm wichtig wird: Auflösung des Inseldenkens. Dazu müssen wir uns die Eigenschaften ansehen, die Wiki im Gegensatz zu anderen heute im Netz verfügbaren kollaborativen Plattformen wirklich einzigartig macht und unserer Meinung nach die Essenz von Wiki als Philosophie der Zusammenarbeit ist. Diese Wiki-Design-Prinzipien sind \’inkrementell, organisch, vereinheitlicht, präzise und konvergent\‘:
- Wikis sind inkrementell – Wikis erlauben durch den schnellen Entwicklungszyklus, Dinge für den Test live zu schalten, auszuprobieren und dann inkrementell zu verbessern, anstelle langer vorheriger Planung von Anforderungen, deren Eintreten man im aktuellen Stadium noch nicht sicher vorhersehen kann.
- Wikis sind organisch – Wikis können dank ihres einfachen Deployment-Zyklus organisch wachsen. Man ist nicht mehr an langjährige Release-Zyklen gebunden.
- Wikis sind vereinheitlicht – Wikis übernehmen für verschiedene Bereiche Querschnittsfunktionen, die bisher für jede Disziplin in unterschiedlichen Tools immer anders gelöst und gelernt werden mussten oder schlichtweg nicht vorhanden sind. Dazu gehören der Editier- und Deployment-Zyklus, die Versionskontrolle und die Änderungsverfolgung in Activity Streams sowie die gesamte Administration der Plattform von der Persistenz (Datenbank, XML) über die Kommunikation (Wiki-RPC, REST) bis hin zur Authentifizierung und Autorisierung.
- Wikis sind präzise und konvergent – in Wikis gibt es keine Verzeichnisordner und eine Wiki-Seite muss mit einem Substantiv benannt werden. Das bedeutet, dass Wikis unter den Benutzern ein einheitliches Vokabular erzwingen.
Praxiserfahrung
Wir haben mehrere MES-Level-Applikationen mit nuveon mHub-Modulen ersetzt. Die Applikationen, die wir ersetzt haben, hatten schlechte Antwortzeiten, waren unzuverlässig, instabil und sehr arbeitsaufwändig zu betreiben. Die Implementierung mit nuveon mHub, basierend auf nuveon inFuse, resultierte in einem stabilen System für die harten Anforderungen der industriellen Produktion. Die nuveon mHub-Lösung führte zu einer beeindruckenden Performance-Steigerung, verglichen mit den vorherigen Lösungen. Ein Beispiel: Über 100 Produktionsmaschinen liefern unterschiedliche Produktionszustandssignale. Im Durchschnitt liefert eine Maschine alle drei Sekunden diskrete Zustandsänderungen, die es gilt auszuwerten, Logik auszuführen und deren Ergebnis (nicht die Signale selbst, kein reiner Datenlogger!) referenziell integer und lückenlos zu einer in Echtzeit auswertbaren Form aufzuzeichnen. Über 30 Mitarbeiter buchen gleichzeitig an mobilen Geräten Störgründe und Produktionsrückmeldungen und informieren sich über den Zustand ihrer Maschinen und Aufträge. Außerdem arbeiten mehrere Mitarbeiter im Fertigungsleitstand, um auf die Informationen aus der Fertigung in Echtzeit zuzugreifen. Die Auftrags- und Personaldaten werden im Sekundentakt mit dem ERP-System synchronisiert. Bei gleicher Hardware und DBMS-Ausstattung konnten wir folgenden Vergleich fahren: Der Lock-Monitor zeigte vor dem Austausch des alten Systems, dass jede Linie der Fieberkurve, die an die Oberkante anstößt, alle Benutzer auf Rückantwort warten lässt und Meldungen aus den Automatisierungssystemen verschluckt. Nach dem Austausch des alten Systems durch nuveon mHub haben die Benutzer konstante Antwortzeiten < drei Sekunden sowie keine Fehlbuchungen mehr. Das System läuft seit der Inbetriebnahme ohne Downtime durch. Wir haben ähnliche Erfahrungen mit anderen Kunden gemacht, obwohl deren Anforderungen teilweise bedingt durch die Fertigungsorganisation unterschiedlich waren. Der BAP-Wiki-Scripting-Ansatz in nuveon inFuse erlaubte uns, Systeme schnell auf unterschiedliche Anforderungen anzupassen und vergleichbare Performance-Werte zu erreichen.
