Manufacturing Execution Systems (MES) und Industrie 4.0 – Zusammenhang, Einflüsse und Zukunftsperspektiven

Fertigungsmanagementsysteme (Manufacturing Execution Systems (MES)) Bild: Ernsting Linde

In der Vergangenheit haben sich verschiedene Ebenenmodelle der Architektur von Informationstechnik in produzierenden Unternehmen entwickelt; eine der bekanntesten ist die Automatisierungspyramide.

Aufgrund der zunehmenden Durchdringung mit Informationstechnik auf allen Hierarchieebenen der Fabrik, kristallisiert sich heute immer mehr heraus, dass die Informationsströme über alle Ebenen der Fabrik zunehmen und sich die Notwendigkeit einer angepassten, neuen Betrachtung ergibt, die sowohl die vertikale und horizontale Integration als auch die Integration über den Lebenszyklus von Produktionsanlagen abbildet.

Im Jahr 2007 veröffentlichte der VDI die Richtlinie VDI 5600 Fertigungsmanagementsysteme (MES). Im Nachgang zu diesem grundlegenden Richtlinienblatt haben weitere Arbeitsgruppen des VDI Richtlinienblätter zur VDI 5600 erarbeitet, und zwar 

• zur Wirtschaftlichkeit von MES (VDI 5600 Blatt 2),
• zur Standardisierung einer Schnittstelle zwischen Anlagensteuerungen und MES (VDI 5600 Blatt 3),
• zum Zusammenhang zwischen Produktionsstrategien und MES (VDI 5600 Blatt 4).

Zwei bis drei weitere Blätter sind in Arbeit. Der VDI ist damit im deutschsprachigen Raum Vorreiter bei der Standardisierung im MES-Umfeld.

 
In der Fabrik der Zukunft (Industrie 4.0) werden MES eine Schlüsselrolle spielen, wenn sie auch vermutlich nicht mehr in Funktionspaketen zusammengefasst sein werden wie heute. Als Informationsdrehscheibe in der Fabrik werden MES über folgende neue Funktionen verfügen:

• Online-Kopplung an die Digitale Fabrik, Datenübernahme und permanenter Abgleich mit den Planungsdaten, um in Echtzeit auf Änderungen reagieren zu können.
• Online-Kopplung an die Automatisierungsebene, um die durchgängige vertikale Integration zu erzielen; dafür sind beispielsweise gemeinsame Modelle von Anlagen auf Basis mechatronischer Bibliotheken erforderlich.
• Konsistenter Datenaustausch mit anderen Anwendungen auf der MES-Ebene, z.B. Logistikanwendungen, im Sinne einer durchgängigen horizontalen Integration.
• Übergreifende Auswertungen von MES-Datenbeständen mit Hilfe von Data Mining -Verfahren, um die Produktion im Sinne eines selbstoptimierenden Systems zu realisieren, z.B. indem das MES Zusammenhänge zwischen Qualitätsdaten und Prozessparametern verfolgt und gegebenenfalls Prozessparameter regelt.
• Suche von zusammenhängenden Daten in unterschiedlichen, meist proprietären, MES- oder Fabrik-Datenbeständen, so dass beispielsweise Informationen zu einem Sachverhalt verknüpft werden können.

Ihre Anmerkungen / Ergänzungen senden Sie bitte an

Dr. rer. nat. Heinz Bedenbender
Fachbereich Informationstechnik
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