Das nanoMES als moderne Datendrehscheibe für Industrie 4.0

Minimale, cloudbasierte MES mit auf den Kern beschränkte Leistungen entstehen neu im Industrie 4.0 Umfang. Diese nanoMES schließen die Lücke, die veraltete oder fehlende oder unvollständige MES Systeme hinterlassen. Mit ihren sechs Charakteristiken bieten sie leichten, kostengünstigen Zugang zu den modernen Leistungen der Datenanalyse und Auswertung auf Basis von Algorithmen.

Manufacturing Execution Systems (MES) steuern und überwachen den Fortschritt von Fertigungsaufträgen in der Produktion. Damit bildet sie die zentrale Datendrehscheibe in jeder Fertigung.

Fertigende Unternehmen sehen sich zurzeit mit zwei grundsätzlichen Herausforderungen bei MES konfrontiert: Entweder sie haben (noch) kein MES oder sie verfügen über ein alterndes bzw. bereits veraltetes MES. 

Der erste Fall ist offensichtlich. Ohne MES werden keine Daten gesammelt und ein großer Teil der Potentiale, die Industrie 4.0 Technologien bieten, wird vergeben. 

Der zweite Fall bedarf mehr Erklärung: Die meisten MES wurden vor einiger Zeit entwickelt, also vor der Ära des Internet-of-Things entwickelt: Diese Systeme wurden nicht entwickelt, um Daten aus der Vielzahl von Sensoren in der Anlage zu integrieren. Sie wurden nicht unter Berücksichtigung moderner Datenaggregationsprinzipien, ggfs. sogar in Echtzeit, entwickelt. Infolgedessen schränken alte MES die Fähigkeit ein, den Betrieb einer Anlage live und ganzheitlich zu sehen und zeitnah Maßnahmen zur Produktivitätssteigerung zu ergreifen. Daten werden isoliert und oft einfach gar nicht erfasst, wodurch wertvolle Erkenntnisse verloren gehen.

Ein moderner Ansatz, ein MES zu installieren bzw. bestehende Legacy MES zu ersetzen, bieten nanoMES. Nano im Sinne von minimal, unaufwändig, flexibel, skalierbar, bedarfsgerecht. 

Sechs Charakteristika zeichnen diese nanoMES aus:

  1. Schnelle Brownfield-Installation: Eine MES-Installation findet praktisch immer in einer bestehenden Umgeben statt, dem Brownfield. Heterogene Anlagen unterschiedlichen Alters und technologischen Stands müssen angebunden werden. Geht man auf die Spezifika jeder Anlage ein, wird die Installation schnell langwierig und teuer. nanoMES setzen dagegen auf minimalinvasive Erfassung ihrer Daten – im besten Fall ohne in die Steuerung der Anlagen einzugreifen. Diese Form der Integration dauert nur wenige Minuten pro Anlage. Über standardisierte Schnittstellen stehen in nanoMES Fertigungsaufträge aus gängigen ERP-Systemen (SAP, etc.) zur Verfügung. So kann eine nanoMES-Installation ohne IT-Projekt stattfinden.
  2. Fokussierte Integration: nanoMES werden gezielt an einzelne Aggregate bzw. Anlagen angebunden. Der Start erfolgt an den Engpassanlagen, bedeutende oder kritische Anlagen folgen optional. Anlagen mit z.B. deutlicher Überkapazität oder für den Prozess unkritische Anlagen werden in diesem effizienz-basierten Ansatz nicht an nanoMES angebunden.
  3. Einfache Nutzung in der Cloud: Software wandert immer mehr in die Cloud. Das ist auch für nanoMES der richtige Platz. Damit fällt der bisherige Aufwand für Betrieb, Aktualisierung, Datensicherung weg. Die erforderliche hundertprozentige Verfügbarkeit wird durch Verwendung professioneller Rechenzentrumbetreiber garantiert.
  4. Kundenorientierte Lizenzierung: Während klassische MES Kosten für Projekte, Lizensierung, Wartung und Updates verursachen, werden nanoMES für einen monatlichen oder jährlichen Betrag pro Anlage lizensiert. Auf diese Weise werden die Lizenzkosten flexibel gesteuert und der eigentlichen Nutzung angepasst. Keine langjährige Abschreibung auf Software. Kein Festhalten an ungeeigneten IT-Systemen, „weil es so viel Geld gekostet hat“.
  5. Professionelles Berichtswesen und Visualisierungen: Die Anlagendaten werden erfasst, damit sie Mitarbeitern in aussagekräftiger Form präsentiert werden. nanoMES nutzen dafür moderne Visualisierungsformen wie Wasserfälle, Heatmaps oder vergleichende Berichte. Und das in einer angenehmen, browser-basierten Umgebungen, in denen es Spaß macht, Daten zu analysieren. Excel-Downloads und die aufwändige Erstellung Tabellen mit handgestrickten Visualisierungen gehören damit der Vergangenheit an.
  6. Advanced Analytics Ready: nanoMES sind bereit, neueste Technologien der Datenanalytik einzusetzen. Damit sind statistische Analysen auf Daten in Echtzeit sowie Auswertungen auf Basis künstlicher Intelligenz möglich. Im besten Fall setzen die Systeme auf AutoML-Ansätze, so dass es keinem Datenwissenschaftler bedarf, um Analysen durchzuführen und die Ergebnisse aufzubereiten. So werden Anomalien in der Anlagenproduktivität identifiziert und dem Fertigungsingenieur zur Bearbeitung angeboten, die bislang unsichtbar waren.

Abbildung: 6 Charakteristika eines nanoMES

Diese sechs Charakteristika zeichnen ein modernes nanoMES aus. Für die meisten Industrien ist dieser Ansatz geeignet. Diskrete Produktionen mit Stück-, Meter-, Kilo-basierte Produktionsprozesse in der fertigenden oder abfüllenden Industrie (z.B. Fast Moving Consumer Goods (FMCG)) sind ein Parade-Einsatzfeld für den Ansatz. Wer mehr darüber erfahren möchte, kontaktiert uns gern unter info@oee.cloud