Von nahtlos integrierten Prozessen und KI im MES-Umfeld
Im Gespräch mit Bernhard Falkner über die Fertigungsplattform, Künstliche Intelligenz und Energieeffizienz
Geht es um die Optimierung und Effizienzsteigerung von Produktionsprozessen, ist ein MES nach wie vor der unverzichtbare Mittelpunkt in der IT-Infrastruktur. Wer in Zukunft seinen Wettbewerbsvorteil erhalten und mit dem Markt mithalten möchte, der muss seine MES-Prozesse flexibel, dynamisch und zukunftsfähig gestalten. Moderne Kommunikationstechnologien sowie KI-basierte Optimierungsmöglichkeiten erweitern wesentlich die klassischen MES-Funktionen wie Advanced Planning & Scheduling, Betriebsdaten- & Maschinendatenerfassung, Einzelteilrückverfolgung usw.
Worauf es in der digitalen Fertigung von morgen ankommt, erläutert CTO Bernhard Falkner im Gespräch über die Fertigungsplattform, Künstliche Intelligenz und Energieeffizienz.
Herr Falkner, bereits 2019 haben Sie die Erweiterung vom klassischen, modularen MES zur integrativen Fertigungsplattform zur Anbindung peripherer und fremder Systeme vorgestellt. Warum gewinnen Fertigungsplattformen und nahtlos integrierte Prozesse als Bestandteil einer zukunftsfähigen Smart Factory an Bedeutung?
Aus Sicht von IT/OT begegnet uns eine immer buntere und heterogene Welt am Shopfloor. Unterschiedlichste Funktionen, Abläufe und Datenverarbeitungsaufgaben sind notwendig geworden, um die Herausforderungen in den Bereichen kleine Losgrößen, Tracking, Tracing usw. zu bewerkstelligen. Dafür gibt es eine große Anzahl – meist als Standardsoftwaresystem – etablierter Anwendungen.
Mit modernsten Kommunikationstechnologien ermöglicht es eine Fertigungsplattform wie cronetworld nun, Services nahtlos in die Systemlandschaft zu integrieren und individuelle Lösungen agil umzusetzen. Beidseitige Informations- und Prozessintegration ermöglicht dabei eine zentrale Sicht auf produktionsrelevante, systemübergreifende Daten und darüber hinaus flexible, nutzerorientierte Informationsbereitstellung und Prozessgestaltung. Dies schafft nie dagewesene Optimierungsmöglichkeiten im Bereich der digitalisierten Produktion.
Welche Basistechnologien bilden die Grundlage für den Erfolg einer Fertigungsplattform?
Während das MES mit seinen erprobten Standard-Funktionalitäten und durchdachten, bewährten Datenstrukturen die notwendige Stabilität liefert, braucht es auf dem Weg zur Smart Factory neue Technologien und Anwendungen, um die notwendige und uneingeschränkte Systemintegration zu ermöglichen. So schafft beispielsweise ein leistungsstarker Service Bus die Basis für Realtime Integration und somit EIN System zur Nutzung von Daten und Funktionen aller Shopfloor-Anwendungen. Daraus entsteht eine erheblich verbesserte Nachvollziehbarkeit von Prozessen über mehrere Systeme hinweg – inklusive Steuerungs- und Monitoring-Möglichkeiten. Ein weiterer Vorteil der Service Bus Technologie ist die Tatsache, dass sie bestens sowohl für die horizontale Integration (z.B. Kommunikation mit PLM) als auch für die vertikale Integration (z.B. OPC UA, S7, MQTT, M2M – und Edge-Funktionen) geeignet ist.
Künstliche Intelligenz ist eine DER Schlüsseltechnologien auf dem Weg zur Smart Factory. Auch wir haben uns dem Thema in Form verschiedener Forschungsprojekte angenähert. Mittlerweile verfügen wir auch über marktreife Lösungen.
Auch wenn bereits einige Unternehmen die Bedeutung von Künstlicher Intelligenz erkannt haben, ist die Umsetzung nicht immer einfach. Welche Rolle spielt KI Ihrer Meinung nach in der Fertigungsindustrie?
Künstliche Intelligenz ist eine DER Schlüsseltechnologien auf dem Weg zur Smart Factory. Kontinuierlich hält sie Einzug in den verschiedensten Bereichen der Fertigungswelt. Auch wir haben uns dem Thema in Form verschiedener Forschungsprojekte angenähert. Mittlerweile verfügen wir auch über marktreife Lösungen.
Eines dieser Einsatzfelder ist die Fertigungsfeinplanung, die in ihrer Komplexität sehr stark von KI profitieren kann. Ziel und Nutzen der Künstlichen Intelligenz ist es, die Fertigungsfeinplanung technologisch gestützt, wie einen intelligenten Planer, selbstlernend agieren zu lassen. Wir beschäftigen uns seit 30 Jahren mit der Fertigungsfeinplanung und sehen darin eine echte Revolution in der Produktionsplanung. Die neuen Technologien sollten allerdings nicht als Ersatz für Planungspersonal gesehen werden, sondern den Mitarbeitern die Arbeit erleichtern und dabei die Effizienz signifikant erhöhen.
Worauf sollten mittelständische Fertigungsunternehmen achten, wenn sie sich mit dem Thema KI beschäftigen wollen?
Man muss sich nicht immer intensiv mit dem Thema KI beschäftigen, um sie auch für sich nutzen zu können. Mit einer Out-of-the-box Predictive-Analytics-Lösung ermöglichen wir unseren Usern beispielsweise rasch und effizient den Blick in die Glaskugel ihrer Fertigung. Damit lässt sich der Aufwand für Datenaufbereitung drastisch reduzieren. So wird auch klein- und mittelständischen Unternehmen der Zugang zu KI-Lösungen ermöglicht. Zuverlässige Prognosen zu Ausschüssen, Arbeitsplatzstörungen, Qualitätsstatus usw. sind Ergebnisse, die damit ohne tiefes Fachwissen im Bereich KI erreicht werden können. Und wenn nötig, kann man diese Lösungen auch erweitern und individuell anpassen.
NACHHALTIGKEIT ist ein weiteres Schlagwort, dass derzeit in aller Munde ist. In wie fern können digitale Fertigungslösungen auch in Sachen Energieeffizienz einen wesentlichen Beitrag leisten?
Mit unserer Feinplanung können Planer beispielsweise verschiedene Produktionsszenarien vorab simulieren, gegenüberstellen, anpassen und somit die energieeffizientesten Wege in der Fertigung finden. Nachgehende Auswertungen schaffen dann noch weitere Transparenz und erneute Optimierungspotenziale für die Zukunft!
Eine optimierte Planung minimiert zudem die Häufigkeit von Rüstvorgängen und reguliert u.a. Umlaufbestände. Der Einsatz fertigungsbegleitender Qualitätssicherung (FQS) wiederum reduziert Ausschüsse und wirkt sich so ebenfalls positiv auf den Energieverbrauch aus. Die Möglichkeiten sind also vielfältig.
Markus Maier
