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Nachhaltige Produktion - Ressourcen sparen mit MES

26.02.2024

Die Rolle von Manufacturing Execution Systems (MES)

Ressourceneffizienz ist nicht nur ein Schlagwort, sondern ein zentrales Anliegen, das sowohl in der Gesellschaft als auch in der Fertigungsindustrie zunehmend an Bedeutung gewinnt. Unternehmen stehen vor der Herausforderung, ihre Produktionsprozesse so zu gestalten, dass sie nicht nur wirtschaftlich rentabel sind, sondern auch die Umwelt schonen und zudem sozial verantwortungsvolles Handeln widerspiegeln.

In diesem Kontext spielt ein leistungsstarkes Manufacturing Execution System (MES) wie cronetwork eine entscheidende Rolle.

Die Bedeutung von ESG-Kriterien & gesetzlichen Rahmenbedingungen

Befeuert wird diese Entwicklung auch durch die ESG-Kriterien (Environment, Social, Governance) sowie gesetzliche Rahmenbedingungen, die Unternehmen dazu verpflichten, ihre Produktion umweltfreundlicher und sozialverantwortlicher zu gestalten. Strategien zum Klimaschutz, der Einsatz erneuerbarer Energien und die Einhaltung von Umweltstandards sind dabei nur einige Beispiele. Das Lieferkettengesetz, das seit 2023 in Kraft ist, fordert zudem nachweisliche Nachhaltigkeit von Lieferanten und Partnern, um die Umweltauswirkungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu reduzieren.

Im Rahmen einer nachhaltigen Produktion ist es entscheidend, Ressourcen effizient zu nutzen und Abfälle zu minimieren. Die Umstellung von einer Linearwirtschaft auf eine Kreislaufwirtschaft, in der alle Ressourcen wiederverwendet werden, ist das langfristige Ziel. Dies erfordert jedoch nicht nur technologische Innovationen, sondern auch ein Umdenken in der Unternehmensführung und in der Gesellschaft.

 

Identifikation von Energiefressern durch Soll-Ist-Vergleiche

Ein, wenn nicht sogar DER zentrale Beitrag eines MES zu mehr Nachhaltigkeit liegt in der Optimierung von Prozessen und der Steigerung deren Effizienz. Die Erfassung und Analyse von Echtzeitdaten ermöglicht es Unternehmen, Energiefresser zu identifizieren und Ressourcenverbräuche zu minimieren. Ein praktisches Beispiel ist die Anwendung von Soll-Ist-Vergleichen, um KPIs wie Planungs- und Energieeffektivität sowie den Energieverbrauch pro produzierte Einheit zu überprüfen.

Hier kommen zudem digitale Technologien und künstliche Intelligenz ins Spiel, die beispielsweise prädiktive Vorgehensweisen ermöglichen und damit wesentlich zur Reduktion von Ausschüssen und der Prognose von Störungen und Ausfällen beitragen. Daten sind dabei das zentrale Element: Ihre Erfassung und Analyse ermöglichen es Unternehmen, Ressourcenverbräuche und Prozessabläufe zu verstehen und darauf aufbauend Maßnahmen zur Steigerung von Nachhaltigkeit und Wettbewerbsfähigkeit zu ergreifen.

 

Praktische Maßnahmen zur Ressourceneffizienz in der Produktion

Einen entsprechenden Beitrag zur Umsetzung von Ressourceneffizienz in der Produktion kann cronetwork MES zudem liefern, indem es zum bedarfsgenauen Einsatz von begrenzten Ressourcen wie Energie, Rohstoffen, Betriebsmitteln, Werkzeugen, Personal usw. beiträgt und Verschwendung – wie beispielsweise unnötige Maschinenlaufzeiten – reduziert.

Durch fortwährende Zyklen von Planung und der Integration von Echtzeit-Rückmeldungen, Simulationen sowie Kennzahlen-Analysen, werden kontinuierlich optimierte Ergebnisse in der Planung erzielt:

Die Feinplanung stellt somit das Herzstück dar: In cronetwork APS (Feinplanung) können Parameter rund um energieoptimierte Produktion in die Planstrategie einfließen, um den Energieverbrauch zu minimieren und erneuerbare Energien effizient einzusetzen. So können im Rahmen dieser Multiressourcenplanung Ziele wie Ausschussreduzierung, Energieverbrauchsreduzierung, Belastungsspitzenreduktion, möglichst erneuerbare Energien als Stromquelle, … in den Vordergrund gestellt werden. cronetwork APS visualisiert zudem den Energiepool und kann mit einer Maximalvorgabe für den Energieverbrauch anhand eines Tarifmodells abgeglichen werden, um eine effiziente Nutzung sicherzustellen.

Durch Simulationen können verschiedene Strategien verglichen und die Planung entsprechend angepasst werden. Auch Rückmeldungen aus dem Shopfloor im Rahmen der Betriebs- und Maschinendatenerfassung (wie beispielsweise Ausschüsse, Ist-Energieverbräuche, Teilmengen, usw.) fließen wiederum in die Multiressourcenplanung ein und ermöglichen eine Reaktion in Echtzeit.

Zudem verfügt cronetwork über eine breite Palette weiterer Funktionen, die darauf abzielen, Verschwendung zu minimieren, wie beispielsweise Echtzeit-Alarme bei erhöhtem Stromverbrauch oder ungeplanten Stillständen. Hier können Überprüfungen bei der Erkennung von Anomalien, z.B. bei Abweichung vom Normtakt, angestoßen werden.

Predictive Analytics Funktionen zur frühzeitigen Erkennung von Abweichungen anhand historisch analysierter Daten ermöglichen zuverlässige Prognosen beispielsweise zu relativen Ausschüssen sowie zum Qualitätsstatus nach Fertigungsschritten. Dies ist ein weiterer wichtiger Schritt zu verbesserter Kapazitätsauslastung, Termintreue und geringeren Lagerständen und trägt maßgeblich zu einer nachhaltigen und zukunftsfähigen Fertigungswelt bei.

Energiekennzahlen

Um den Energieverbrauch zu optimieren und zu planen, ist es entscheidend, ihn messbar zu machen. Nur wer weiß, wo seine Ressourcen ‚verbrannt‘ werden, kann Stellhebel zur Optimierung von Prozessen entwickeln. Daher bietet cronetwork beispielsweise folgende Standard-Kennzahlen an:

  • Energie-OEE: OEE x Energie-Effektivität
  • Energie-Effektivität (VDMA-Kennzahl): (geplanter Energiebedarf für die Meldemenge / Ist-Energieverbrauch) * 100
  • Energieverbrauch pro Stück (VDMA-Kennzahl): Ist-Verbrauch / Meldemenge
  • Optimale Leistung: Energieverbrauch der letzten abgeschlossenen Rückmeldung im Vergleich zum bisherigen Minimum des Energieverbrauchs dieses Materials am Arbeitsplatz
  • Planungseffektivität (Planungsgenauigkeit): 1 – { (Ist-Energie – Plan-Energie)/Plan-Energie}

Mit dem cronetwork Portal steht Ihnen hierfür ein intelligentes Tool zur Verfügung, das bedarfsgerecht konfiguriert werden kann, um interaktive Benutzeroberflächen zu schaffen. Nach dem Baukastenprinzip werden Portlets zusammengestellt und miteinander verknüpft, um jederzeit aktuelle, grafisch aufbereitete Informationen zu liefern, die als Basis des Energie-Monitorings dienen. Mit diesem Tool können Sie Energiekennzahlen sowie Ressourcenverbräuche – beispielsweise zum Vergleich von Ressourcenverbräuchen des selben Arbeitsganges auf unterschiedlichen Anlagen – in Form von Dashboards individuell darstellen und Maßnahmen zur Optimierung ableiten. Auch Energiezähler und Energiewerte aus Zeitserien können miteinbezogen werden.

 

Fazit

Mit Hilfe eines MES wie cronetwork können Unternehmen einen transparenten und planbaren Energieverbrauch erreichen, ihre begrenzten Ressourcen effizient einsetzen und Ausschuss reduzieren. Durch die Integration von Energiemanagement-Funktionen und die Berücksichtigung von ESG-Kriterien leisten sie einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigeren Produktion und tragen gleichzeitig zur Steigerung ihrer Wettbewerbsfähigkeit bei.

Am langen Weg zu einer Kreislaufwirtschaft ist das konsequente Recycling und die Bereitstellung von verbrauchten Ressourcen ein weiterer logischer Schritt, um nachhaltige Produktionsabläufe zu fördern. Beispielsweise reduziert das Recycling von Metallspänen in der Fertigung den Abfall, spart Ressourcen und senkt Kosten indem recycelte Späne in neuen Prozessen wiederverwendet werden, was sowohl ökologische als auch wirtschaftliche Vorteile bietet.

Moderne und zukunftsfähige Technologien unterstützen uns dabei, Probleme zu identifizieren und Lösungsansätze zu entwickeln, um die enormen Herausforderungen unserer Zeit anzugehen – nutzen wir Sie!

MES & nachhaltige Produktion:

Effizienzsteigerung

Ein MES optimiert Produktionsprozesse, indem es Echtzeitdaten erfasst und analysiert. Dadurch können Ressourcen wie Energie und Materialien effizienter genutzt werden, was zu einer Reduzierung des Ressourcenverbrauchs und der Abfallmenge führt.

Qualitätsverbesserung

Durch die Überwachung und Kontrolle der Produktionsprozesse kann ein MES Qualitätsprobleme frühzeitig erkennen und korrigieren. Dies reduziert Ausschuss und Nacharbeit, was wiederum den Materialverbrauch und die Umweltbelastung verringert.

Just-in-Time-Produktion

MES ermöglicht eine präzise Planung und Steuerung der Produktion, was die Lagerbestände minimiert und eine Just-in-Time-Produktion ermöglicht. Dadurch werden Überproduktion und damit verbundene Abfälle vermieden.

Ressourcenoptimierung

Ein MES unterstützt die Optimierung von Maschinenauslastung und Personalressourcen, indem es Produktionsengpässe identifiziert und die Arbeitslast gleichmäßig verteilt. Dies trägt zur Reduzierung des Energieverbrauchs und zur Vermeidung von Überstunden bei.

Transparenz und Nachverfolgbarkeit

MES ermöglicht eine umfassende Transparenz über den gesamten Produktionsprozess hinweg. Dies erleichtert die Rückverfolgbarkeit von Produkten und Materialien, was eine verbesserte Qualitätssicherung und die Möglichkeit zur schnellen Reaktion auf Rückrufaktionen ermöglicht.

Integration von Energiekennzahlen

Ein modernes MES kann den Energieverbrauch und CO2-Emissionen in ihre Analyse einbeziehen. Dies ermöglicht eine kontinuierliche Überwachung der Umweltauswirkungen der Produktion und unterstützt Unternehmen bei der Einhaltung von Umweltstandards und -vorschriften.

Besuchen Sie uns von 22. bis 26. April 2024 auf der Hannover Messe und informieren Sie sich persönlich über aktuelle Themen der Digitalisierung & Fertigungsoptimierung am Weg zur Smart Factory!

Sie finden uns am VDMA-Gemeinschaftsstand im Messebereich Digital Ecosystems in Halle 15 Stand F28.

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Wir beraten Sie gerne, wie cronetwork Sie bei der Planung, Erfassung und Analyse Ihres Energieverbrauchs unterstützt und welche Möglichkeiten Ihnen darüber hinaus unser Partner VEIL-Energy bieten kann.
Unverbindlich informieren
Geschrieben von:
Matthias Kromminga
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