Von Steffen Himstedt

Die Integrationssoftware SAP MII (Manufacturing Integration and Intelligence) stellt eine direkte Verbindung zwischen dem übergeordneten ERP-System und der Produktionsebene her. Über das standardisierte Vorgehen von MII können Produktionsprozesse mit allen Geschäftsbereichen im Unternehmen in Echtzeit verbunden und visualisiert werden. Auf Basis von MII hat Trebing & Himstedt verschiedene standardisierte Integrations-Lösungen entwickelt, unter anderem die „Elektronische Herstellanweisung für SAP MII“. Darüber können die im SAP-Modul PP-PI (Production Planning for Process Industries) eingestellten Aufträge produktionsbegleitend in der Fertigung zur Bearbeitung bereitgestellt werden.

Mit der web-basierten Integrationslösung MII können Produktions- und Geschäftsprozesse ohne eine separate MES-Umgebung miteinander gekoppelt werden.

Über die web-basierte Oberfläche des MII-Clients sind Produktions-Mitarbeiter ohne System-Brüche in alle notwendigen ERP-Prozesse und Aufgabenstellungen integriert. Beispielsweise lassen sich Vorgaben aus dem Qualitäts- oder Labormanagement (Proben-Entnahmen, Temperaturmessungen) berücksichtigen. Das führt bei geringerem Implementierungsaufwand zu einer schnelleren und sichereren Prozessabwicklung: Fehler durch doppelte Dateneingaben werden vermieden – ein wichtiges Kriterium in den regulierten Produktionen der Chemie-, Pharma-, Kosmetik- und Lebensmittelindustrie. Die im MII-Modul integrierte Funktion „elektronische Signatur“ erleichtert den in diesen Branchen meist notwendigen Nachweis aller Fertigungsschritte. Weiterer Zusatznutzen für den Mitarbeiter in der Produktion sind Funktionen für das flexible Drucken von Listen und Etiketten. Optional lassen sich aktuelle OEE-Kennzahlen direkt in die Bedienoberfläche integrieren.

Der MII-Server nimmt als Steuerrezept-Empfänger die ERP-Daten aus dem SAP-Modul PP-PI bis zu 24 Stunden vor geplantem Auftragsstart entgegen. Eine doppelte Stammdatenhaltung für Materialien, Chargen und Rezepte oder ein aufwendiger Abgleich von Rückmeldungen ist nicht mehr notwendig. Das MII-Modul generiert aus den ERP-Daten alle weiteren Arbeitsschritte und Arbeitsanweisungen. Diese detaillierten Herstellanweisungen können Bediener über jeden Java-fähigen Standard-Browser vor Ort abrufen. Bei der Gestaltung der Bedienoberfläche des Web-Client wurde auf eine intuitive Nutzerführung geachtet. Daher sind die Masken und Menüstrukturen nicht zu komplex.

Autarker Betrieb ohne doppelte Datenhaltung

Eines der Schlüsselmerkmale ist der vom ERP-System unabhängige Arbeitsvorrat. Dadurch kann MII die Prozessaufträge auch bei unterbrochener Verbindung zum PP-PI-Modul vollständig autark bearbeiten – eine typische MES-Eigenschaft. Der Server puffert dann sämtliche Arbeitsschritte und Rückmeldungen. Bei Wiederverfügbarkeit des ERP-Systems erfolgt die automatische Synchronisierung aller Daten. Sobald ein Auftrag abgeschlossen ist, werden alle Daten im MII-Server gelöscht und nur die Rückmeldungen im ERP angelegt.

Vorhandene Leit- oder Batchsysteme können über OPC oder XML eingebunden werden. Bei den realisierten Projekten wurde beispielsweise mit dem Prozessleitsystem PCS 7 von Siemens über OPC kommuniziert, mit dem Simatic-Batch überwiegend mittels XML-Dateien. Eine Integration von MII in vorhandene Bedienstationen von Leitsystemen ist generell möglich, scheitert aber häufig am Veto der Leitsystemhersteller. Die Rückmeldungen von Anlagen oder Produktionsteilen, die nicht über ein Leit- oder Batchsystem gefahren werden, lassen sich über klassische MDE/BDEKopplungen abrufen, wobei die Daten automatisch erfasst und gebucht werden.

Peripheriegeräte kommunizieren direkt oder über den Client der Eingabe-Station mit dem MII-Server.

Manuelle Arbeitsplätze können über die MII-Client-Software integriert werden. Um den Eingabe-Aufwand gering zu halten, lassen sich Vorgaben und Bedienabläufe aus dem ERP-System übernehmen. Autarke Peripheriegeräte wie halbautomatische Waagen oder Barcode-Scanner kommunizieren über die Eingabe-Station oder über eine direkte Kopplung mit dem MII-Server.

Die MII-Lösung eignet sich für alle Branchen der Prozessindustrie, unabhängig von der Anzahl der anzubindenden Anlagen. Je mehr manuelle Tätigkeiten (zum Beispiel Beimischungen und Wiegen) im Prozessablauf vorkommen, umso einfacher ist die Implementierung. Es wurden bereits mehrere Projekte umgesetzt – von der Integration einzelner Anlagen bis hin zur Anbindung von 30 Reaktoren, Mischern und Abfüllstationen.

Dabei wurden verschiedene Vorteile gegenüber separaten MES-Installationen deutlich: Die Projekte sind schneller umgesetzt, da die MES-Szenarien einheitlich vom ERP-System bis in die Produktion standardisiert installiert und gewartet werden können. Die Implementierung zusätzlicher IT-Systeme und das Risiko einer doppelten Datenhaltung entfallen. Insbesondere wenn kleinere Standorte an zentrale IT-Systeme anzubinden sind, aber eine lokale Instanz – den MII-Server – benötigen, ist dies eine effektive Lösung.

Die umfassende Sicht auf alle produktionsrelevanten Faktoren schafft Transparenz, Steuerungsmöglichkeiten und Reaktionsfähigkeit bei unvorhergesehenen Änderungen im Produktionsprozess. Der Real-Time-Abgleich mit dem ERP-System hält die Planung und die Bestände aktuell. Mittels OEE-Visualisierung können die Produktionsteams über ihre aktuelle Leistung informiert werden – ein nachweislich wichtiger Motivationsfaktor.

Neben dem PP-PI-Modul stehen MII-basierende Lösungen für die MES-Aufgaben Anlagen-Effektivität (Overall Equipment Effectiveness – OEE, Qualitätsmanagement – QM) sowie Maschinen- und Betriebsdaten-Erfassung (MDE/BDE) zur Verfügung. Eine Integration in vorhandene MES-Lösungen ist möglich und wurde bereits in Projekten mit PAS-X (Hersteller: Werum) und Propack Data PMX von Rockwell Automation umgesetzt.

Autor

Steffen Himstedt ist Geschäftsführer Vertrieb und Marketing bei Trebing & Himstedt Prozessautomation.