Intelligente Metallproduktion: Mit MES Produktionsherausforderungen meistern

Jede Branche muss die richtige Qualität des Produkts in den richtigen Mengen und zum richtigen Zeitpunkt liefern – und dabei gleichzeitig Produktions- und Energiekosten verwalten sowie Produktivität und Anlagenkapazität maximieren. Darüber hinaus müssen Metallproduzenten die sich entwickelnden Anforderungen des Marktes (Automobil und Verteidigung) erfüllen und bessere, leichtere, stärkere Produkte liefern. Und sie müssen diese Anforderungen auf eine Weise erfüllen, die sie von ihren Wettbewerbern abhebt.

Das ist eine Menge, was es zu bewältigen gilt. Ohne die richtigen Tools und Technologien, die eine kontextualisierte Produktionssichtbarkeit in Echtzeit ermöglichen, können Metallproduzenten mit allen möglichen Problemen konfrontiert werden. Dazu gehören verfehlte Produktions- und Lieferziele, Probleme mit Rückverfolgbarkeit, Produktgenealogie und Qualitätskontrolle, fehleranfällige und zeitaufwändige manuelle Rezeptverwaltung, ungeplante Ausfallzeiten und mangelnde Produktionsflexibilität.

Manufacturing Execution Systems (MES) für die Metallindustrie

Viele Metallproduzenten haben versucht, diese Herausforderungen durch selbst entwickelte Lösungen zu bewältigen. Das Problem bei selbst entwickelten Lösungen ist jedoch die fortlaufende Unterstützung: sowohl für die Technologie selbst als auch für deren Betrieb. Wenn die Mitarbeiter, die wissen, wie das System unterstützt werden kann, das Unternehmen verlassen oder die unterstützende Technologie veraltet, sind diese Unternehmen gezwungen, von vorne anzufangen.

MES ist eine Softwareanwendung, die komplexe Fertigungssysteme im Fertigungsbereich integriert, verfolgt und verwaltet. Das Hauptziel von MES ist die effektive Ausführung von Aktivitäten innerhalb des Fertigungsprozesses. MES kann Metallproduzenten dabei helfen, zu bestimmen, wie sie das richtige Produkt zur richtigen Zeit aus den wirtschaftlichsten und geeignetsten Rohstoffen liefern können.

MES: Sechs Anwendungen für Metalle

In einem Metallbetrieb ist das MES typischerweise als Level 3-Anwendung (ISA 95) angesiedelt – zwischen Level 1 und 2 (Steuerung und Überwachung) und Level 4 (ERP-/Business-Systeme). Es verbindet die Systeme im Werk oder Walzwerk mit den ERP-Systemen und bietet sechs wichtige Funktionen, die in Metallbetrieben erforderlich sind:

1. Datenerfassung und -verwaltung – Manufacturing Intelligence

MES vereint Geschäfts-, Energie-, Produktions- und Logistikdaten, indem es verschiedene Quellen – Anlagen, Steuerungssysteme, Anwendungen und Datenbanken – miteinander verbindet. Diese konsolidierten Daten helfen Metallproduzenten, Produktionsengpässe durch dynamische und mobile Dashboards, Berichte zu Produktionstrends und andere relevante Echtzeit-Leistungsinformationen zu erkennen. MES verbindet auch den Fertigungsbereich mit den ERP-Systemen. Das bedeutet, dass ein über MES gesendeter Auftrag Produktionsberichte direkt an das ERP-System liefert, das dann mit den entsprechenden Informationen zu Materialverbrauch, Qualität und Prozessen gefüllt wird.

2. Leistungsmanagement

MES liefert Produktivitätsmetriken wie Gesamtanlageneffektivität und Ausfallzeitanalyse im Kontext: nach Schicht, nach Bereich und nach Produktionsstandort, mit Querverweisen zum Energieverbrauch. So können Metallproduzenten Produktivitätsprobleme genau bestimmen und spezifische Möglichkeiten zur Kostensenkung identifizieren.

3. Rezept- und Auftragsmanagement

Viele Metallproduzenten entwickeln und erfassen Legierungs- oder Fertigungsrezepte und -abläufe noch immer manuell und mithilfe physischer Dokumente. Einzelne Bediener halten diese Informationen oft in "schwarzen Büchern" fest. Das Problem ist, dass die manuelle Speicherung und Eingabe zeitaufwändig und mühsam ist. Außerdem ist sie fehleranfällig. MES kann Rezepte erstellen und speichern, Betriebsverfahren standardisieren und das Auftragsmanagement direkt mit dem ERP-System synchronisieren. Wenn neue Aufträge eingehen, kann MES eine Schnittstelle zum ERP-System herstellen, um Produktionspläne zu verwalten, einschließlich Qualitäts- und Betriebseinstellungen. MES kann auch die am besten geeigneten Arbeitsaufträge entwickeln – die optimale Reihenfolge auswählen und diese Aufträge bis auf den Fertigungsbereich ausführen. Das bedeutet, dass die richtigen Rezept-Sollwerte direkt an die Steuerungsebene geliefert werden, um eine automatisierte und genaue Rezeptausführung zu gewährleisten.

4. Qualitätsmanagement

MES bietet vorgefertigte Workflows und Anweisungen, die Bediener dabei unterstützen, die festgelegten Qualitätsparameter einzuhalten. MES kann auch Daten von verschiedenen Qualitätskontrollpunkten erfassen und Halte-Codes oder Produktionswarnungen senden, wenn Produkte nicht die gewünschte Qualität aufweisen. Es ist auch möglich, Ausschuss besser zu verfolgen, damit die Benutzer verstehen, warum Produkte aussortiert wurden, und so wiederkehrende Probleme minimieren können.

5. Track and Trace / Produktgenealogie

MES bietet Transparenz vom Rohstoff bis zum Endprodukt, indem es den Bestand auf Los- und Stückebene, den Bestand an unfertigen Erzeugnissen, zurückgehaltene Materialien und fertige Erzeugnisse, die auf den Versand warten, verfolgt. Die Rückverfolgbarkeit von Produkten über Chargen- oder Losnummern liefert historische Informationen für einzelne Metallstücke, einschließlich ihres Herstellungsursprungs. Diese Informationen können auch im MES gespeichert und mit dem ERP-System verknüpft werden, um die Materialressourcenplanung, Ablaufsteuerung der Aufträge und die Planung der Kundenauslieferungen zu unterstützen.

6. Wissensmanagement

Moderne MES-Tools können Arbeitsanweisungen und Verfahren speichern, was eine Konsistenz der Produktion unabhängig davon ermöglicht, wer das System bedient. Wie viele andere Branchen befindet sich auch die Metallindustrie mitten in einem groß angelegten Übergang der Belegschaft, da ältere Mitarbeiter in den Ruhestand gehen und ihr Wissen mitnehmen. Die Speicherung von Anweisungen und Verfahren im MES ermöglicht eine einfachere, sicherere und weniger störende Einarbeitung neuer Mitarbeiter.

Modernisierung des Metallmanagements

Mit Hilfe von MES können Metallproduzenten die Produktionssichtbarkeit verbessern und eine bessere Konnektivität zwischen der Steuerungs-/Überwachungsebene der Fertigung und der Geschäfts-/ERP-Ebene erreichen. Dies wiederum kann solchen Unternehmen helfen, mehr aus ihrer Belegschaft, ihren Anlagen und Materialien herauszuholen.

Metallproduzenten sind ideal positioniert, um MES zu implementieren, da sie sich an die sich entwickelnden Marktbedürfnisse anpassen, neue Ausrüstung und Technologien integrieren und auf die sich verändernde Dynamik der Belegschaft reagieren.

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