Datentechnik optimiert Produktion

Vollständige Integration in die Systemlandschaft

Nach einem aufwändigen Projekt stellt man im Siemens Gasturbinenwerk Berlin-Moabit durch die tiefe Integration der MES(Manufacturing Execution System)- und Produktionsplanungssoftware von PSI ins führende SAP-System sämtlichen Mitarbeitern benötigte Informationen auf Knopfdruck zur Verfügung.

Von Volker VorburgIn Berlin-Moabit sorgt das Gasturbinenwerk des Siemens-Sektors Energy für Weltrekorde: 375 Megawatt beträgt die Leistung der neuesten Gasturbine! 3.000 hochqualifizierte Mitarbeiter fertigen die Giganten für Kunden in aller Welt. 300 von ihnen produzieren die Turbinenschaufeln – Komponenten, die höchste Präzision im Herstellungsprozess erfordern. Der Bedarf an diesen Präzisionsschaufeln ist in den letzten Jahren stetig gewachsen, analog zum steigenden weltweiten Energiebedarf. Albin Bajric, MES-Projektleiter Turbinenschaufelfertigung: „Vor zwei Jahren standen wir vor der Notwendigkeit, die Schaufelfertigung mit neuen Fertigungsverfahren, neuen Maschinen und einer neuen Halle weiter auszubauen. Das erforderte aber auch eine Software, die unsere Technologien, die Produktplanung und aktuellen Fertigungsprozesse unterstützt und steuert.“

Strategie MES

Bis dahin deckte man den Bedarf an produktionsbegleitenden EDV-Systemen durch mehrere kleine Systeme ab. Im Zusammenspiel mit dem führenden ERP-Programm von SAP wollte man nun ein System, das auf die Bedürfnisse der Mitarbeiter eingeht, einen sicheren Informationsfluss bereitstellt und sie so in ihren täglichen Aufgaben unterstützt.

Ab Ende Mai 2008 bereitete Siemens das Projekt gemeinsam mit dem Berliner Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK als externem Berater vor. Anhand von Prozessmodellen entstanden ein Lastenheft und ein Fragebogen, mit denen Siemens Ende Juli rund 20 Softwarefirmen kontaktierte. Die Rückmeldungen führten zur Auswahl von zwei Anbietern, die sich verschiedenen Tests in Workshops unterziehen mussten. Die Ergebnisse einer eigens erstellten Bewertungsmatrix gaben bereits im Oktober für ein Produkt den Ausschlag: Das Manufacturing Execution System (MES) der Berliner PSI Production GmbH. 

Durchgängig, flexibel und aus einer Hand

Ein Kriterium für diese Entscheidung stellte die weitgehende Abdeckung der Anforderungen durch den Software-Standard dar. „Wir wollten ein durchgängiges System, mit Modulen von einem Hersteller, nicht von mehreren. Das war uns wichtig“, so Bajric. Auch spielte die Flexibilität eine Rolle. Gemeint ist die Fähigkeit, nicht vorhandene Funktionalitäten rasch zu ergänzen. Gehören etwa zu einem Prozess spezielle Listen, die im Prozessmodell so detailliert nicht berücksichtigt waren, muss der Softwarelieferant sie umgehend einrichten können.

Außerdem weist er auf ein Alleinstellungsmerkmal von PSI Production hin: „Im Gegensatz zu allen anderen MES-Anbietern konnte man uns über das Schwesterunternehmen Psipenta die Erweiterung des reinen MES durch das Auftragsmanagement und Instandhaltungsmodule aus einer Hand anbieten. Zwar können viele Hersteller systemtechnisch einzelne Funktionen umsetzen, aber kaum einer schafft es, sie wirklich vollständig  in die Prozesslandschaft eines Unternehmens zu integrieren.“  

Funktionalität an die Front

Der Startschuss für das Projekt fiel am 1. Dezember 2008. Gleichzeitig mit der Implementierung begann die Testphase. Alle Mitarbeiter der Fertigung prüften täglich die einzelnen Funktionen und dokumentierten die Ergebnisse in einem Tracking-Tool von PSI, das alle Fehler, Wünsche und Anregungen erfasste. Bis April waren auch die neuen BDE-Terminals an allen 80 Arbeitsplätzen installiert. Das Besondere daran: Diese Terminals entwickelte Siemens speziell als durchdachte Mensch/Maschine-Schnittstelle, bei der der Mensch im Mittelpunkt steht. Inzwischen sind sie patentiert.

Am Ende der Testphase konstatierte Bajric: „Es gibt viele neue Funktionalitäten, die uns das Leben leichter machen.“ Etwa das Qualitätsmanagement, mit dem eine Qualitätssicherung bis auf die einzelnen Komponenten der Schaufel erfolgt. Taucht ein Problem erst während der Montage auf, ist es zu spät. So optimiert MES auch die Kernprozesse, nämlich die Herstellung der Turbinenschaufeln durch Fräsen, Erodieren, Schleifen und Laserbohren.

Über eine ausgefeilte Schnittstelle ist das MES tief in das führende SAP-System integriert. Ein Psipenta-Modul ist als Auftragsverwaltungstool installiert, daran angedockt umfangreiche Planungstools für den kurz-, mittel- und langfristigen Bereich. Es folgt eine BDE (Betriebsdatenerfassung) mit einem umfangreichen Frontend, also vielen, direkt in die Werkstatt verlagerten Funktionalitäten. Für Bajric sind seine Kollegen Spezialisten, deren Zeit kostbar ist: „Wir wollen unsere bereichs- und branchenspezifischen Prozesse sowie unsere Kollegen optimal mit cleveren Tools unterstützen.“ So sind neben dem Dokumentenmanagement vor allem die wichtigen Instandhaltungsfunktionen in das Frontend für die Maschinenbediener integriert und bilden damit eine wirksame Anreicherung der klassischen MES-Funktionen.

Spezifische Kennzahlen darstellen

Einen Schwerpunkt der Einführung bildeten die Planungsmodule. Mit ihnen stehen alle aktuellen Daten für die Planungsgruppen online zur Verfügung. Die Planer können in Echtzeit die Produktionsabläufe online verfolgen und so unmittelbar auf Störungen reagieren. In der Langfristplanung ermitteln sie das Produktportfolio für das nächste Geschäftsjahr. Den bisherigen umständlichen Prozess löst eine integrierte Software ab, die durch Optimierungsalgorithmen bis zur freien Definition von Zielkriterien für eine bestmögliche Zusammensetzung des Produktportfolios sorgt. Neu ist dabei auch die Prüfung gegen begrenzte Kapazitäten bereits zum Planungszeitpunkt.

Eine weitere wichtige Anforderung konnte Siemens ebenfalls realisieren: Die Erhebung unternehmensspezifischer Kennzahlen. Gemeinsam mit dem IPK definierte man rund 30 Kennzahlen. Waren diese Zahlen früher nur schwer zu ermitteln, können sie nun jedem berechtigten Anwender minutenaktuell gezeigt werden. Zu diesen Standardreports gehören das Messen von Fertigungszeiten, die Dokumentation von Störgründen und die Abwicklungen in Planung und Fertigung. Die Maschinenauslastung kann man für einen beliebigen Zeitraum zeigen und feststellen, ob es etwa eine Problemmaschine gibt. „PSI hat uns mit diesen speziellen Tools die Möglichkeit gegeben, selbständig auf unsere gesamte Datenbasis zuzugreifen und eigene Reports zu definieren und darzustellen“, bringt Bajric die Innovation auf den Punkt.

Tiefe Integration

Während SAP wie ein Rückgrat des Unternehmens die Datenhaltung und die kaufmännische Ebene repräsentiert, erledigt PSI-MES den eigentlichen Produktionsprozess mit Terminermittlung, Fertigungssteuerung, Reihenfolgenbildung bis zur Rückmeldung an das ERP-System. Die Daten aus der Produktion meldet das MES zeitzyklisch, so dass etwa das Management jederzeit eine aktuelle Kalkulation erstellen kann. So bilden ERP-System und MES eine absolut durchgängige Einheit.Der Startschuss für das Projekt fiel am 1. Dezember 2008, bereits am 1. Oktober 2009 ging das gesamte System online. „Für ein Projekt dieser Größenordnung ging alles sehr schnell, die meisten brauchen dazu Jahre. Und das Problem, genau den MES-Anbieter zu finden, der eine Verzahnung und tiefe Integration seiner Software mit dem vorhandenen ERP-System so optimal realisiert, haben wir gut hinbekommen“, resümiert Bajric und kündigt die weitere Zusammenarbeit an.

(Quelle: www.vdi-z.de)