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Dez


Heutige Maschinen haben oft dutzende oder hunderte Stellmotoren. In vielen Branchen steigen die Anforderungen an Qualität und Dokumentationspflichten. Rezepturen mit allen zugehörigen Daten können in speziellen Systemen zur Rezeptverwaltung sicher verwaltet werden. Erfahren Sie in diesem Blogartikel mehr über digitale Rezeptverwaltungen.

Einleitung

In modernen Fertigungen steigt die Komplexität und die Datenflut. Neue Maschinen und hoch individuelle Varianten-Fertigungen sind mittlerweile der Regelfall. Im Extremfall handelt es sich um Fertigung mit Losgröße 1. Dies macht es es unabdingbar, die komplizierten Rezepturen sauber zu verwalten. Abhilfe schaffen in die Produktions-IT integrierte Rezeptmanagement-Systeme.

Was ist ein Rezept?

Ein Rezept ist eine Sammlung von Anweisungen, Parametern und Mengen, um ein bestimmtes Produkt einheitlich herzustellen. Genau wie in einer guten Konditorei wird damit die Qualität der Fertigung wesentlich gesteuert.

Maschinenrezepte werden verwendet, um Geräte so zu konfigurieren, dass sie ein bestimmtes Produkt herstellen oder Vorprodukte nach Anweisungen des Rezepts weiterverarbeiten.

Wenn eine Maschine viele verschiedene Produkte herstellen kann und jedes Produkt andere Einstellungen hat, ist die Verwaltung von Rezepten unerlässlich. Normalerweise verfügen Maschinen über eine Bedienerschnittstelle, die es dem Bediener ermöglicht, Einstellungen zu ändern. Teils verfügen sie über ein sehr einfaches Rezeptsystem. Dies kann für eine einzelne Maschine in Ordnung sein, aber bei Produktionslinien mit mehreren Maschinen ist es kompliziert, zu jeder Maschine zu gehen und sicherzustellen, dass das nächste Produkt im Produktionsplan hergestellt wird. Dies erfordert Zeit und ist fehleranfällig bei der Umstellung zwischen Produkten (Umrüstzeit).

Was ist eine Rezeptverwaltung?

Eine Rezeptverwaltung ist ein Werkzeug für die Fertigung und bietet eine effiziente Möglichkeit zum Verwalten und Auswählen von Rezepten, zum Nachverfolgen von Abweichungen bei den Rezeptwerten, zum Nachverfolgen von Änderungen, zum Prüfen und Optimieren von Rezepten und zum Erstellen von Reports.

Neben der Verwaltung, sind ebenso Steuerungsthemen aus dem Bereich der Automatisierung tangiert. Eine Rezeptverwaltung sollte deshalb nicht isoliert gesehen werden. Sondern diese Systeme sind oftmals ein sinnvoller Ausgangspunkt für eine gesamtheitliche Systemintegration in modernen Produktionsbetrieben. Eine Rezeptverwaltungslösung ist sinnvollerweise ein Modul aus einem MES-Systembaukasten.

MES Rezeptverwaltung als zentrale Datendrehscheibe

Das MES-System ist dabei die zentrale Datendrehscheibe für Rezepte.

Ziele von Rezeptverwaltungen

Excellisten-Chaos und ein fehleranfälliger Mix aus alten und neuen Rezepten entsteht sehr leicht.  Eine Datenhaltung in einer MES Rezeptverwaltung an einem zentralen Ort sorgt für mehr Transparenz über die erstellten und verwendeten Rezepte im Zeitverlauf.

Alle erforderlichen Daten für Maschinen müssen sicher gespeichert werden. Eine redundante Datenhaltung in einem geschützten Umfeld ist als eine zentrale Anforderung. Auch der Zugriffsschutz von außen und innerhalb des Fertigungsunternehmens zur Bewahrung des geistigen Eigentums sind zu beachten.

 

ERP MES Rezpetverwaltung Überblick
Mit einem User- und Berechtigungskonzept lassen sich die Berechtigungen zum Lesen, Ändern und Anlegen nur für die richtigen Personen steuern.

Eine einfache Bedienung (Usability) zum pflegen, ändern und der Weiterleitung der Rezepturen und Parameter an und an den richtigen Ort (Routing) ist ein weiteres zentrales Ziel der Rezept-Managementsysteme.

Betriebswirtschaftlich geht es darum Umrüstzeiten zu senken. Gerade bei Losgröße 1, häufigen Produktwechseln oder hochindividualisierten Aufträgen oder einer Variantenfertigung (z.B. in der Druck oder Textilbranche) sind Rezeptverwaltungen und MES-System ein Hebel zu höherer Effizienz und Transparenz.

So haben z.B. CNC Maschinen heute teils mehrere hundert Stellmotoren – alle diese Parameter müssen in vielen Branchen kontrolliert und auf Chargenebene zurückverfolgt werden können.

Gleiche Rezepte sind die Voraussetzung für gleichbleibende Qualität und eine punktgenaue Optimierung. Im Sinne von kontinuierlichen Verbesserungsprozessen in Lean-Initiativen (KVP) unterstützen Rezeptverwaltungssysteme mit einer Versionierungsmöglichkeit diese Optimierungen.

Ebenso bieten Datenanalysen heute die Möglichkeit Daten der Kundenzufriedenheit zu validieren und ggf. Probleme mit verwendeten Rezepten aus der Fertigung in Korrelation zu setzen. MES-Systeme bieten mit integrierten Kennzahlen hierbei eine elegante Möglichkeit.

Rezeptverwaltung: Cloud oder on-premise

Technisch bieten sich Client-Server-Lösungen an. Dies wären Rechner Ihnen vorort. Eine Alternative sind mittlerweile Cloud-Lösungen. Diese Alternativen sollten im Rahmen einer Voruntersuchung evaluiert werden.

Moderne Cloud-Lösungen bieten ein hohes Maß an Sicherheit und Kontrolle – doch dies muss oft teuer bezahlt werden. Beispielsweise lassen sich in der Microsoft Azure Cloud in deutschen Rechenzentren Hardware-Sicherheitsmodule anbringen, die eine Vollverschlüsselung gewährleisten. Doch der der Administrationsaufwand und die Folgekosten sind hierbei nicht zu unterschätzen.

Ich persönlich rate daher eine genaue Abwägung zwischen Cloud und on-premise anzustellen. Denn aus aktueller Sicht, ist der Nutzen von Cloud-Computing im Bereich der MES Rezeptverwaltung eher fragwürdig. So lassen sich Rezeptverwaltungen in einer relativ schlanken IT auf Linux oder Windows-Rechnern recht günstig vor Ort installieren. Hierdurch steigt der Grad der Kontrolle – denn gerade Rezepturen sind ein wertvolles Gut, in denen sich eine Menge Produktionsprozesswissen bündelt.

Funktionen von Rezeptverwaltungen

Im folgenden Abschnitt werden einige zentrale Funktionen aufgelistet. Natürlich lassen sich im Rahmen einer individuellen Softwareentwicklung viele weitere Funktionen realisieren.

Funktionen MES Rezeptverwaltung

  • Log-In mit Nutzerkonten (z.b. Active Directory)
  • Rezept-Browser
    • Suchfunktion
    • Filterfunktionen
  • Rezept-Editor
    • Dateneingabe
    • Parameterpflege
  • Rezept-Steuerung
    • Weiterleitung an die Maschinen, z.B. mit OPC-Schnittstelle (Routing)
    • Rezept-Download

Integration

Ideal sind natürlich Analyse-Workshops bei Ihnen vorort. Hier lassen sich Anforderungen meist face to face und mit den einzelnen Fachexperten schnell evaluieren.

Einige Aspekte und Fragen, die sich sich im Vorfeld und bei einer ersten Anbieterauswahl ansehen können, werden im folgenden Abschnitt aufgeführt.

Eine separate Insellösung für eine Rezeptverwaltung mag auf den ersten Blick eine kostengünstige Alternative sein, doch sind Herausforderungen in der Anlagenintegration nicht zu vernachlässigen. Unsere Erfahrung zeigt uns: eine MES Rezeptverwaltung ist immer ein Baustein der IT-Systemlandschaft. In modernen Fertigungsbetrieben sind dabei diverse Systeme tangiert.

Im Zuge dessen sollten verschiedene Bereiche der Integration einer Rezeptverwaltung berücksichtigt werden, beispielsweise die:

  • Anlagen-Integration mit Maschinenschnittstellen SPS / PLC-Integration
    • Wenn ein Rezept für eine Maschine ausgewählt wird, werden die Rezeptwerte übertragen.
    • Welche Maschinenschnittstellen sind vorhanden?
    • Welches Layout hat die Produktion?
  • MES-Integration in einem sinnvollen Funktionsumfang (stufenweises Ausbauen)
    • MES ist das zentrale Bindeglied zwischen ERP und Shopfloor
    • Werkstück bezogene Analysemöglichkeiten mit trennscharfen Datenanalysen, Daten im Zeitverlauf
    • Zusammenspiel von Modulen wie BDE, MDE mit Track and Trace
    • Hilfestellung bei Themen der Rückverfolgbarkeit / Nachverfolgbarkeit – wann wurde welches Rezept bei welcher Charge eingesetzt?
  • ERP-Integration – für einen Auftragsbezug / integrierte Chargen und Bestandsverwaltung mit einer möglichst durchgängigen, überschneidungsfreien Datenhaltung. Welche Schnittstelle hat das ERP-System?

Anbieterauswahl

Bei der Auswahl eines Systems und Anbieters sollten Sie auf Aspekte der Anpassbarkeit und Erweiterungsfähigkeit eingehen.

  • Wie können Parameter und Anlagen, Benutzer und weitere Aspekte von der eigenen IT administriert werden?

Welches Betriebs- und Support-Konzept soll die Rezeptverwaltung haben?

  • Was möchten Sie im Rahmen des Regelbetriebs mit der eigenen Produktions-IT machen, und was möchten Sie an einen spezialisierten Anbieter auslagern?
  • Gibt es Key-User bei Ihnen vorort?
  • Welche Reaktionszeiten sollen bei Störungen eingehalten werden?

Ein Aspekt, der bei Industrie 4.0 oftmals hinten angestellt wird, jedoch erfolgsentscheidend ist: setzen Sie auf Mensch-zentriertes Design und holen Sie User frühzeitig ins Boot! Erst eine hohe Benutzerfreundlichkeit (Usability) werden dem System nach anfänglicher Euphorie den wahren Wert in der Praxis sichern.

Wenn Sie weitere Fragen haben – MINDTRIX ist jederzeit gerne für Sie da. Weitere Informationen zu unserer eigenen Lösung finden Sie unter diesem Link. In der Wikipedia-Seite über die Automatisierungspyramide finden Sie weitere Ebenen und Aspekte zum großen Themengebiet MES.

Einfach anrufen oder eine Email an info@mindtrix.de senden – und wir können uns gerne zu Ihren Anforderungen und Zielen einer digitalen Rezeptverwaltungslösung austauschen. Wir freuen uns auf Sie!

 

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