Die Ist-Situationn weicht in vielen Betrieben signifikant von dem ab, was ursprünglich als Annahme für die Planung im ERP diente: Kunden ändern kurzfristig die Bestellmenge und den Liefertermin. In der Produktion gibt es Probleme mit Maschinen, Material und Werkzeugen – die Ausschussrate ist zu groß. Gleichzeitig fordert das Management die Beseitigung von Kostenverursachern wie hohe Umlaufbestände, lange Liegezeiten von Aufträgen und Eiltransporte. Aber an welchen Stellen ansetzen? Aufgrund unzuverlässiger oder sogar fehlender Kennzahlen wissen weder die Geschäfts- noch die Produktionsleitung, wo mit kontinuierlichen Verbesserungsprozessen, Six Sigma oder ähnlichen Mechanismen ein Nutzen zu erzielen wäre.

Unternehmen brauchen Transparenz in der Fertigung, um zeitnah auf die Ist-Situation – Verspätungen, Engpässe und andere Probleme – reagieren zu können. Diese Aufgabe können Manufacturing Execution Systeme (MES) übernehmen, die darüber hinaus entsprechende Auswertungen und Kennzahlen über die letzten Tage, Wochen und Monate zur Verfügung stellen.

Wenn MES der Lösungsansatz ist, sollte es doch relativ einfach sein, dieses Hilfsmittel im Unternehmen einzuführen. Eine MES-Implementierung verlangt neben den Investitionen in geeignete Erfassungsgeräte, organisatorischen Veränderungen und der Akzeptanz durch die Werker vor allem den Aufbau einer neuen IT-Systemlandschaft. Genau hier setzen die berechtigten Bedenken der IT-Verantwortlichen an: Zusätzliche Datenbank-Server, proprietäre Software, problembehaftete Schnittstellen zum ERP-System und den Maschinen, die Synchronisation der Software bei Release-Wechseln sowie neue Bedienoberflächen und Menüstrukturen sorgen nicht gerade für eine Vereinfachung und Homogenisierung der bestehenden IT-Landschaft.

Die System-Grenzen weichen auf

Wer diesen Aufwand vermeiden will, muss die MES-Funktionen mit dem ERP-System verschmelzen. Dazu gab es in der Vergangenheit einige weniger erfolgreiche Versuche. Ein Silberstreif am Horizont erscheint zumindest für SAP-Anwender: Seit rund zwei Jahren bietet SAP die Composite Application „xApp Manufacturing Integration and Intelligence“ (xMII) an. Auf Basis dieser Integrationsplattform können typische Anwendungen für die fertigungsnahen Abteilungen wie Arbeitsvorbereitung und Fertigungssteuerung realisiert sowie Schnittstellen zu den SAP-Applikationen wie ERP und SCM (Supply Chain Management) eingerichtet werden. xMII schafft die Voraussetzungen für aktuelle Sichten auf das Fertigungsgeschehen (Manufacturing Intelligence) und auch die nahtlose Verbindung (Manufacturing Integration) zwischen den Produktionseinrichtungen sowie den SAP-Applikationen. Damit erfüllt xMII eine wesentliche Bedingung der IT-Verantwortlichen – die Nutzung vorhandener Systemlandschaften. Zudem sind durch die Integration der MES-Funktionen in bestehende SAP-Applikationen in Form von Dashboards oder Portal-Anwendungen die Bedienoberflächen vereinheitlicht.

Über die Integrationsplattform xMII (xApp Manufacturing Integration and Intelligence) und Netweaver können Anbieter wie MPDV ihre MES-Funktionen in SAP-ERPSysteme integrieren.

xMII stellt in erster Linie eine Entwicklungsplattform für browserbasierte Funktionen dar. Deshalb müssen die MES-Anwendungen zuerst mit Hilfe der xMIITools entwickelt und implementiert werden. Damit hat die Firma MPDV Mikrolab im Rahmen ihrer Produktlinie xMES begonnen. Ziel ist, die in xMII definierten Bereiche mit den fehlenden MES-Funktionen zu ergänzen, die Unternehmen für einen verbesserten Informationsfluss sowie die Erhöhung der Produktivität benötigen. Den Anfang macht MPDV mit dem Modul xPDM (Production Data Management). Es stellt über aktuelle Übersichten, Alarme und Auswertungen alle relevanten Informationen zeitnah zur Verfügung. Über Dashboards können sowohl Mitarbeiter in der Fertigung als auch im Management auf alle wichtigen Daten zugreifen. Verfügbare Funktionen sind beispielsweise aktuelle Auftrags- und Maschinenmonitore, Echtzeit-Übersichten zu Arbeitsvorgängen, Dashboards für getaktete Maschinen, Auftrags-Schichtprotokolle und Meister-Checklisten, flexible Stillstandsauswertungen und Nutzgradberechnungen, Leistungsreports oder grafische Auswertungen zum Ist-Zyklus von Maschinen sowie OEE-Berechnungen. Zusätzliche individuelle Anforderungen lassen sich mit Hilfe der SAP-Entwicklungswerkzeuge in xMII abbilden.

Der kurze Draht zur Produktion

Auch für die Verbindung der Maschinen und anderer Produktionseinrichtungen mit dem ERP bietet xMII mit der vorhandenen OPC-Schnittstelle elementare Möglichkeiten. Allerdings gibt es in vielen Industriezweigen proprietäre Schnittstellen und Quasi-Standards, die das MPDV-Tool xPCC (Process Communication Controller) unterstützt. Mit dem xPCC können Maschinen- und Prozessdaten direkt an Maschinen und Anlagen erfasst beziehungsweise aus deren Steuerungen übernommen und in Echtzeit in xMII weiterverarbeitet, visualisiert sowie direkt an andere SAP-Applikationen weitergeleitet werden. Ebenso ist es möglich, Einstellparameter oder NC-Datensätze aus SAP direkt in Steuerungen zu übertragen. Das Tool stellt dazu eine umfangreiche Bibliothek mit rund 150 Schnittstellen und Protokoll-Bausteinen zur Verfügung. Dazu gehören beispielsweise die in der Kunststoffindustrie verbreiteten Euromap-Schnittstellen E15 und E63.

Maschinenbauer wie Netstal, Battenfeld, Engel, Krauss-Maffei oder Demag setzen auf diese Kommunikationsstandards. Aber auch andere proprietäre Schnittstellen wie etwa zum Arburg-Leitsystem (ALS) oder Engel-Monitoring-System (EMS) sind implementiert. Für metallverarbeitende Unternehmen stehen Kopplungen zu NCMaschinen von Herstellern wie Index, Deckel-Maho, Spinner, Gildemeister oder Takisawa im Vordergrund. Eine direkte Übernahme von Wiegewerten ins ERP lässt sich über die Anbindung der Wäge-Systeme von Mettler-Toledo, Bizerba, Sartorius und anderen realisieren. Kopp ungen zu den wichtigsten Maschinensteuerungen über Feldbusse wie Profibus sind ebenfalls Bestandteil des xPCC.

Für manuelle Eingaben von Auftragsdaten oder Maschinenzuständen stellt xMES web-basierte Erfassungsdialoge zur Verfügung, die sich bei Bedarf individuell erweitern und auf beliebigen PC-Plattformen und Terminals implementieren lassen. Die erforderliche Synchronisation der Geschäftsprozesse und Stammdaten des Unternehmens mit den Fertigungsabläufen erfolgt innerhalb xMII und damit auch innerhalb xMES über die typischen SAPMechanismen wie Bapi (Business Application Programming Interface), RFC (Remote Function Call) und IDoc (Intermediated Documents).

Autor: Rainer Deisenroth ist Vertriebsleiter und Mitglied der Geschäftsführung bei MPDV in Mosbach.