Manufacturing Execution Systems

MES-Branchenaspekte spezifischer Industriezweige

Was muss ein Manufacturing-Execution-System können? Dieser Frage ist die ZVEI-Arbeitsgruppe MES auf den Grund gegangen und hat das komplexe Thema umfassend analysiert. Nach der branchenneutralen Betrachtung in einem vorangegangenen Artikel stehen im zweiten Teil spezifische Eigenheiten einiger Industriezweige im Fokus.

ABB, Siemens 

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ABB, Siemens

Über Jahre „organisch" in unterschiedlichen Einsatzbereichen gewachsen, haben sich bei MES-Lösungen nicht nur Unterschiede zwischen den beiden industriellen Hauptrichtungen „Fertigungsindustrie" und „Prozessindustrie" entwickelt. Innerhalb dieser Gruppen sind weitere branchenspezifische Ausprägungen entstanden, die den speziellen Anforderungen Rechnung tragen.

Großserienfertigung: OEM und Zulieferer eng gekoppelt

Bei der Großserienfertigung gibt es hauptsächlich zwei Arten der Fertigung: Die Linienfertigung mit vollständig verketteten Anlagen, auf denen ein oder mehrere Produkte in unterschiedlichen Varianten produziert werden, sowie die Fertigung in großen Losen, bei der die Materialströme zwischen den einzelnen Fertigungseinrichtungen transportiert werden (Los-orientierte Fertigung). Abhängig von der Branche und den zu fertigenden Produkten (weiße Ware, braune Ware, mechanische Kleinteile) können beliebige Mischformen der beiden Fertigungsarten auftreten. Bei der vom MES-Team analysierten Automobilproduktion ist die Arbeitsteilung zwischen Original Equipment Manufacturer (OEM, Automobilhersteller) und Zulieferer typisch. Die meisten Automobilhersteller können auf einer Linie mehrere Fahrzeugmodelle im Mix fertigen, wobei die Variantenanzahl sehr hoch sein kann. Letztere verlangt vor allem den Zulieferern eine hohe Flexibilisierung ihrer Fertigung ab - bei gleichzeitig hohen Ansprüchen an Qualität, Durchsatz und Liefertreue.

Die Produktionsplanung in der variantenreichen Serienfertigung fokussiert nicht auf einzelne Fertigungseinrichtungen, da diese in der Regel vollständig verkettet sind. Daher spielt die Beplanung einzelner Maschinen keine Rolle. Potenzielle Engpassstellen werden bereits bei der Anlagenkonzeption identifiziert und beseitigt. Die Taktzeit richtet sich nach dem Fertigungsschritt mit der längsten Bearbeitungszeit. Bei der Produktionsplanung ist für Serienfertiger der wichtigste Aspekt die korrekte Festlegung der Reihenfolge unterschiedlich ausgestatteter Produkte. Ziel ist, eine möglichst gleichmäßige Auslastung der Bearbeitungsstationen zu erreichen.

Etwa eine Woche bis drei Tage vor Produktionsbeginn wird die Produktionsreihenfolge (Perlenkette) festgelegt. Komplexe Produkte wechseln sich dabei mit weniger komplexen ab. Im Karosseriebau erfolgt die Reihenfolgeplanung nach diesem Komplexitäts- und Merkmals-Mix. In der Lackiererei findet dagegen eine Blockbildung der Produkte mit gleichen Merkmalen (Farbe) statt. Bei der Montage liegt wieder ein Komplexitäts- und Merkmalsmix vor, verbunden mit Just-in-Sequence-Abrufen (JIS) bei den Zulieferern.

1. Teil: MES-Branchenaspekte spezifischer Industriezweige
2. Teil: Zulieferer sorgen für Flexibilität
3. Teil: Von klein bis ganz groß
4. Teil: Von allem etwas
5. Teil: Breites Anforderungsspektrum an Automatisierungskonzepte
6. Teil: Eine Branche, viele Varianten