Vorwort | 5 |
Inhaltsverzeichnis | 6 |
Über die Autoren | 12 |
Abkürzungsverzeichnis | 15 |
Kapitel-1 | 18 |
Die Anforderungen an die moderne Produktion | 18 |
1.1 Häufiger Ausgangszustand: Die alte Fabrik | 19 |
1.1.1 Mangelnde Transparenz in der Produktion | 20 |
1.1.2 Schlechte Maschinenproduktivität und Qualität | 21 |
1.1.3 Hohe Bestände | 22 |
1.1.4 Lange Durchlaufzeiten | 23 |
1.1.5 Schlechte Termintreue | 23 |
1.1.6 Mangelnde Flexibilität und Reaktionsfähigkeit | 25 |
1.1.7 Viele IT-Insellösungen | 25 |
1.1.8 Viel Papierdokumentation | 26 |
1.1.9 Schlechte Abteilungs-Synchronisierung | 26 |
1.1.10 Mangelnde KVP-Kultur in der Produktion | 27 |
1.2 Das Ziel: Die zukunftsfähige Fabrik | 28 |
1.2.1 Schnelle Regelkreise durch Short Interval Technology | 29 |
1.2.2 Schlanke Produktionsprozesse (Lean Production) | 31 |
1.2.3 Schlanke Planungsprozesse (Lean Planning) | 32 |
1.2.4 Kontinuierlicher Verbesserungsprozess (KVP) | 33 |
1.2.5 Weitere Anforderungen gemäß Industrie 4.0 | 34 |
Literatur | 35 |
Kapitel-2 | 36 |
MES als Werkzeug für die perfekte Produktion | 36 |
2.1 MES als Tool für SIT | 36 |
2.1.1 Entstehung der MES Idee | 36 |
2.1.2 Funktionsgruppen von MES | 37 |
2.1.3 Wirkungsbereich eines MES | 40 |
2.1.4 SIT mit MES | 41 |
2.2 VDI-Modell zu MES | 44 |
Literatur | 46 |
Kapitel-3 | 47 |
MES – Informationsmanagement in der Fertigung | 47 |
3.1 Informationsbedarf im Fertigungsunternehmen | 49 |
3.1.1 Anwenderorientierter Informationsbedarf | 50 |
3.1.2 Systembasierter Informationsbedarf | 58 |
3.2 Datenherkunft | 61 |
3.2.1 Anbindung der Enterprise-Systeme | 62 |
3.2.2 Automatische Erfassung in der Produktion | 63 |
3.2.3 Manuelle Erfassung in der Produktion | 66 |
3.3 MES als Datendrehscheibe und Steuerungsinstrument | 67 |
3.3.1 Die Datenbasis MES | 69 |
3.3.2 Datenanalyse und Auswertung | 71 |
3.3.3 Architektur | 72 |
3.4 Anwendungsbeispiele | 76 |
3.4.1 Maschinenstörung/Werkzeugbruch | 76 |
3.4.2 Kurzfristiger Personalausfall | 78 |
3.4.3 Erstellen eines OEE-Report | 79 |
Literatur | 81 |
Kapitel-4 | 82 |
MES-Aufgaben | 82 |
4.1 Datenerfassung und MES im Shopfloor | 82 |
4.1.1 Konfigurierbare Erfassungsdialoge | 84 |
4.1.2 Übernahme von Daten aus Maschinen und Anlagen | 85 |
4.1.3 Plausibilität im Erfassungsprozess | 87 |
4.1.4 Informationsbereitstellung im Shopfloor | 87 |
4.1.5 Erfassen und Verarbeiten von Betriebsdaten (BDE) | 89 |
4.1.6 Organisieren und Planen | 90 |
4.1.7 BDE an Maschinen und Arbeitsplätzen | 90 |
4.1.8 Aktuelle Auftragsinformationen | 92 |
4.1.9 BDE-Auswertungen und Statistiken | 93 |
4.2 Erfassen und Verarbeiten von Maschinendaten (MDE) | 97 |
4.2.1 Stammdaten anlegen und verwalten | 98 |
4.2.2 Datenerfassen und übernehmen | 99 |
4.2.3 Maschinen und Anlagen überwachen | 99 |
4.2.4 Maschinendaten auswerten | 101 |
4.3 Tracking & Tracing/Traceability | 104 |
4.3.1 Chargen- und Losdatenerfassung | 105 |
4.3.2 Chargen- u. Losverfolgung/Produktdokumentation | 106 |
4.4 DNC und Einstelldaten | 109 |
4.4.1 Schnittstellen zu CAD/CAM | 109 |
4.4.2 Verwaltung der NC-Programme und Einstelldaten | 109 |
4.4.3 DNC am BDE-Terminal | 110 |
4.4.4 Maschinenschnittstellen | 111 |
4.4.5 Optimierung und Upload der NC-Programme | 112 |
4.5 Materialmanagement | 113 |
4.5.1 Material- und Bestandsverwaltung | 113 |
4.5.2 Material-Monitoring | 114 |
4.5.3 Selbstregelnder Materialfluss mit eKanban | 115 |
4.6 Feinplanung | 118 |
4.6.1 Individuelle Konfiguration eines Leitstands | 119 |
4.6.2 Feinplanungs- und Belegungsfunktionen | 121 |
4.6.3 Materialverfügbarkeitsprüfungen | 123 |
4.6.4 Optimierung | 124 |
4.6.5 Simulation | 125 |
4.6.6 Planungsinformationen | 126 |
4.7 Prozessdatenverarbeitung | 130 |
4.7.1 Stammdaten zur Prozessdatenverarbeitung | 130 |
4.7.2 Online-Visualisierung der Prozessdaten | 132 |
4.7.3 Analysen und Auswertungen | 132 |
4.8 Werkzeug- und Ressourcenmanagement | 135 |
4.8.1 Stammdaten für Werkzeuge und Ressourcen | 136 |
4.8.2 Der Wartungskalender | 137 |
4.8.3 Aktuelle Informationen zu Ressourcen | 138 |
4.8.4 Analysen, Reports und Archivierung | 139 |
4.8.5 Planungsfunktionen | 139 |
4.9 Energiemanagement (EMG) | 141 |
4.9.1 Die gewachsene Bedeutung des Energiemanagements | 141 |
4.9.2 Energiemanagement mit MES | 142 |
4.9.3 Erfassung von Energiedaten | 142 |
4.9.4 Stammdaten zum Energiemanagement | 142 |
4.9.5 Aktuelle Übersichten zu den Energiedaten | 143 |
4.9.6 Auswertungen und Analysen zum Energieverbrauch | 144 |
4.10 Personalmanagement mit MES | 146 |
4.10.1 Überblick | 146 |
4.10.2 Stammdaten | 147 |
4.10.3 Personalzeiterfassung (PZE) | 148 |
4.10.4 Personalzeitwirtschaft | 149 |
4.10.5 Personaleinsatzplanung (PEP) | 155 |
4.10.6 Motivation durch leistungsbezogene Entlohnung | 159 |
4.10.7 Sicherheit im Fertigungsunternehmen | 162 |
4.11 Qualitätsmanagement mit MES | 165 |
4.11.1 Vorteile durch Integration im MES | 165 |
4.11.2 Anwendungsbereiche eines modernen QS-Systems | 166 |
4.11.3 Übergreifende QS-Funktionen | 166 |
4.11.4 Präventive Fehlervermeidung mit FMEA | 177 |
4.11.5 Wareneingangsprüfung | 178 |
4.11.6 Erstmusterprüfung | 179 |
4.11.7 Fertigungsbegleitende Prüfung | 179 |
4.11.8 Transparentes Reklamationsmanagement | 183 |
4.11.9 Prüfungen im Warenausgang | 186 |
4.11.10 Lieferantenbewertung und Bewertungsmanagement | 186 |
Literatur | 187 |
Kapitel-5 | 188 |
Moderne Instrumente des Informationsmanagements | 188 |
5.1 Manufacturing Cockpit auf dem Weg zur Manufacturing Excellence | 188 |
5.2 Eskalations- und Workflowmanagement | 197 |
5.3 Smarte MES-Anwendungen auf mobilen Endgeräten | 201 |
5.3.1 Technischer Rahmen | 204 |
5.3.2 Beispielanwendungen für die Fertigung | 204 |
5.3.3 Beispielanwendungen für das Qualitätsmanagement | 206 |
5.3.4 Beispielanwendungen für das Personalwesen | 208 |
5.3.5 Übergreifende Anwendungsbeispiele | 209 |
5.3.6 Fazit und Ausblick | 211 |
Literatur | 212 |
Kapitel-6 | 213 |
IT-Struktur und MES | 213 |
6.1 Software-Design und Softwarearchitektur | 214 |
6.1.1 Serviceorientierung als Designkonzept | 216 |
6.1.2 Individualisierung | 220 |
6.1.3 Modularisierung | 226 |
6.1.4 Skalierbarkeit | 227 |
6.1.5 Online-Fähigkeit | 229 |
6.1.6 Usability und Ergonomie | 230 |
6.2 Unterstützen der IT-Standards des Unternehmens | 236 |
6.2.1 IT-Standards | 236 |
6.2.2 Topologie | 239 |
6.3 Integration des MES in die IT-Systemlandschaft | 243 |
6.3.1 Unternehmenssysteme | 245 |
6.3.2 Shopfloor-Integration | 247 |
6.3.3 Integration von Systemen auf gleicher Ebene | 251 |
6.3.4 Betrachtung ausgewählter Standards | 252 |
6.4 Anwendungsbeispiele | 254 |
6.4.1 Maschinenstörung/Werkzeugbruch | 254 |
6.4.2 Kurzfristiger Personalausfall | 257 |
6.4.3 Erstellen eines OEE-Report | 259 |
Literatur | 261 |
Kapitel-7 | 262 |
Paradigma: Branchenlösung vs.Standard-MES | 262 |
7.1 Auflösung des Branchengedanken | 262 |
7.2 Branchenspezifika oder Standardlösungen | 264 |
7.3 Konfiguration, Customizing & Co. | 265 |
7.4 Beispiele | 266 |
7.4.1 Metallverarbeitung | 267 |
7.4.2 Kunststoffverarbeitung | 268 |
7.4.3 Elektronikfertigung | 270 |
7.4.4 Pharma & Medizintechnik | 270 |
Literatur | 271 |
Kapitel-8 | 272 |
Nutzen- und ROI-Betrachtung | 272 |
8.1 Ermittlung des MES-Nutzens | 272 |
8.1.1 Steigerung der Maschinenproduktivität | 273 |
8.1.2 Steigerung der Qualität | 274 |
8.1.3 Reduzierung der Durchlaufzeit | 275 |
8.1.4 Reduzierung von Beständen | 276 |
8.1.5 Steigerung der Personalproduktivität | 276 |
8.1.6 Reduzierung von Energiekosten | 277 |
8.2 Monetäre Bewertung des MES-Nutzens | 277 |
8.2.1 Potenziale im Bereich Maschinenproduktivität | 277 |
8.2.2 Potenziale im Bereich Qualität | 277 |
8.2.3 Potenziale im Bereich Durchlaufzeit/Bestände | 278 |
8.2.4 Potenziale im Bereich Personalproduktivität | 278 |
8.3 ROI-Betrachtung | 278 |
8.3.1 Einmalige Kosten | 279 |
8.3.2 Laufende Kosten | 279 |
8.3.3 Return on Investment (ROI) | 279 |
Literatur | 280 |
Kapitel-9 | 281 |
Das MES für die Zukunft | 281 |
9.1 Zukunftsszenario Industrie 4.0 – Smart Factory | 281 |
9.1.1 Resultierende Herausforderungen | 283 |
9.1.2 MES als Grundstein zur Lösung neuer Anforderungen | 283 |
9.2 Zentrale Informations- und Datendrehscheibe | 286 |
9.2.1 Praxisnahe Lösungsansätze und erste Umsetzungen | 287 |
9.3 Fazit: Nutzen der neuen Flexibilität für die Industrie | 288 |
9.4 Ausblick: Was bleibt zu tun? | 289 |
Literatur | 289 |
Kapitel-10 | 290 |
Checkliste | 290 |
10.1 Vorbemerkung für den Bearbeiter | 290 |
10.2 Allgemeine Kriterien | 291 |
10.2.1 Systemkonzept | 291 |
10.2.2 Fertigung | 292 |
10.2.3 Qualität | 292 |
10.2.4 Personal | 292 |
10.2.5 Datenerfassung | 293 |
10.2.6 MES im SAP – Umfeld | 293 |
10.2.7 Aktualisierungen | 294 |
Sachverzeichnis | 295 |