Wie Fertigungsunternehmen ihre Werke papierlos machen

Fertigungsunternehmen auf der ganzen Welt beginnen mit der Umsetzung ihrer Strategien zur digitalen Transformation, um die Interkonnektivität und die intelligenten Automatisierungstechnologien, auf denen Industry 4.0 basiert, optimal zu nutzen.

Private 5G Netzwerke liefern beispielsweise neue Geschwindigkeit und Präzision für Verbesserungen im Asset Tracking, der Systemüberwachung und Planungs- und Prozessoptimierung in Echtzeit. Erreicht wird das durch Standort- und Ereignisdaten sowie andere Telemetrie, die von einer Reihe von Sensoren und Werksystemen kommen.

Inzwischen erfüllen Manufacturing Execution Systems (MES) das Versprechen eines „papierlosen Werks“. Sie automatisieren und optimieren Arbeitsabläufe und verbessern damit die Produktivität.

Traditionelle, papierbasierte Prozesse sind typischerweise zeit- und ressourcenintensiv sowie nicht standardisiert. Sie sind im Ökosystem der Fertigung, das mit der Produktion hochwertiger Produkte zu wettbewerbsfähigen Preisen und herausfordernden Zeitplänen zu kämpfen hat, untragbar geworden.

Fertigungsunternehmen wollen ihre Fertigungsprozesse und -abläufe mit Lösungen digitalisieren, die mindestens drei wichtige Funktionen erfüllen: automatisierte Fertigungsausführung, digitale Prozessplanung und digitale Arbeitsanweisungen.

Ein MES unterstützt die Automatisierung, Digitalisierung, Visualisierung und Berichterstattung von Prozessen im Fertigungsbereich. Es kann Produktionskontrolle und -qualität verbessern, Abfall reduzieren, Mitarbeitende effizienter und produktiver machen und Reaktionszeiten verkürzen – insbesondere in Kombination mit industriellen IoT-Lösungen, die prädiktive Maschinenwartung, Qualitätsanalysen und mehr ermöglichen.

So agiert ein MES als Brücke zwischen Systemen für die Ressourcenplanung des Unternehmens, die sich auf den Geschäftsbetrieb insgesamt fokussieren, und Anlagensystemen, die die Fertigungsabläufe erfassen.

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Drei Kernfunktionen von Manufacturing Execution Systems

1. Automatisierte Fertigungsausführung: Ein MES ist das Zentralnervensystem eines papierlosen Betriebs. Es setzt alle Arbeitsabläufe im Fertigungsbereich um, überwacht sie und liefert Echtzeit-Transparenz der Produktionsaktivitäten. Es verfolgt und dokumentiert außerdem die Umwandlung von Rohmaterialien in Endprodukte.
2. Digitale Prozessplanung: Das MES stellt sicher, dass die Anweisungen in der Produktion bei technischen Änderungen aktualisiert werden. Das stellt Einheitlichkeit auf allen Produktionslinien sicher, da alle im Unternehmen, vom Design bis zur Fertigung, auf der Grundlage derselben Informationen arbeiten.
3. Digitale Arbeitsanweisungen: Alle Mitarbeitenden im Werk verfügen über die aktuellen Arbeitsanweisungen: Technische Zeichnungen, Fotos, Videos oder andere Unterlagen werden sofort an jeden Arbeitsplatz übermittelt. Das MES kann auch verifizieren, dass die Anweisungen erhalten und durchgesetzt wurden.

Welche Vorteile hat das für Fertigungsunternehmen?

• Weil ein MES die Ausführung, Überwachung und Validierung von Fertigungsprozessen in Echtzeit automatisiert, wird die Wahrscheinlichkeit menschlicher Fehler gesenkt und die operative Effizienz gesteigert.
• Es unterstützt anspruchsvolle Datenerfassung in Echtzeit, Verbesserungen in der Maschinenbedienung und bessere Prozesstransparenz.
• Fertigungsunternehmen können so leichter große Datenvolumina zwischen unterschiedlichen Produktionswerken integrieren.
• Ein MES kann umfassende Analysen verschiedenster Produktionsmetriken generieren, mit denen die Produktion optimiert und Betriebskosten reduziert werden können. Unternehmen erhalten bessere Kontrolle über die Produktion und können in Echtzeit auf Veränderungen reagieren, um Compliance-Probleme zu vermeiden.
• Mit automatisierten Change-Management-Workflows, die alle relevanten Parteien wie Lieferanten, Lager und Werke einbeziehen, können technische Änderungsaufträgen entlang der Wertschöpfungskette effektiv bearbeitet werden.
• Ein MES kann die Mitarbeiter- oder Anlagenproduktivität steigern, indem anhand von Leistungskennzahlen Chancen identifiziert werden.
• Diese Systeme helfen, die Produktionsqualität zu steigern, da sie Daten erfassen, die das Einhalten von Qualitätsstandards ermöglichen. Es besteht weniger Bedarf für Verschrottung oder Nachbearbeitung, was wiederum mögliche Produktrückrufe oder andere Downstream-Probleme reduziert.
• Ein MES unterstützt den Erhalt von unternehmensinternem Wissen, da es als einzige digitale Quelle die kollektive Expertise und Erfahrung des Fertigungsunternehmen dokumentiert.
• Es trägt zu einer guten Mitarbeitererfahrung bei. Die Berichterstattung zur Mitarbeiterverantwortlichkeit kann genutzt werden, um Mitarbeitende zu motivieren, Schulungsbedarf zu identifizieren und herausragende Leistung zu belohnen. Gleichzeitig kann damit die nächste Generation von Arbeitskräften angezogen werden, die eine digitale Arbeitserfahrung erwartet.

Smarte Produktion von Smartphones

Betrachten wir beispielsweise ein Unternehmen, das Smartphones produziert. Das Unternehmen möchte die Produktion effizienter machen und die Anzahl der Fertigungsfehler reduzieren.

Das MES erhebt Daten von Maschinen, Sensoren und Bedienern und macht so den Status von Produktionsaufträgen und Arbeitsstationen sowie Verzögerungen transparent. Führungskräfte können dann schnell Schwachpunkte wie Produktionsengpässe identifizieren, Korrekturmaßnahmen ergreifen und Verbesserungsmöglichkeiten ermitteln.

Das System kann auch Qualitätsmanagement-Funktionen umfassen. Dazu kann gehören, das Bedienpersonal durch Qualitätsprüfungen an kritischen Punkten des Produktionsprozesses zu leiten und Benachrichtigungen auszulösen, sobald Mängel festgestellt werden.

Weiterhin kann durch das Management von Lagerbeständen und Materialverbrauch gewährleistet werden, dass die richtigen Materialien zum richtigen Zeitpunkt verfügbar sind. Durch die Integration mit dem Unternehmenssystem zur Ressourcenplanung sind die Bestandsaufzeichnungen außerdem immer auf dem neuesten Stand.

Das MES kann auch die Personalplanung unterstützen und dem Bedienpersonal anhand ihrer Fähigkeiten und Verfügbarkeit Aufgaben zuweisen und sie dann durch die relevanten Produktionsprozesse führen. So wird nicht nur die Wahrscheinlichkeit menschlicher Fehler gesenkt, sondern auch die Leistung des Bedienpersonals aufgezeichnet, um Schulungsbedarf zu identifizieren.

Komplexität lässt sich mit der Hilfe von Experten vermeiden

Die Vorteile sind klar, aber die Integration eines MES in eine bereits komplexe Fertigungsumgebung ist keine leichte Aufgabe. Das System muss so effizient wie möglich mit einer Vielzahl von Datenquellen verbunden werden und sich nahtlos in andere Geschäftssysteme einfügen.

Bei NTT bringen wir Netzwerk- und Konnektivitätstechnologie wie Private 5G, Edge und Cloud Computing zusammen und schaffen eine integrierte Technologieplattform, die digitale Lösungen wie MES für Fertigungsunternehmen unterstützt.

Mit unserem Ansatz der Beratung und gemeinsamen Innovation werden wir zum Partner unserer Kunden bei der Konzeption und der Umsetzung dieser Lösungen.