Das fehlende Puzzleteil

Industriekommunikation - Der neue Industriestandard ISA-95 soll den Datenfluss zwischen MES- und ERP-Ebene regeln. Auch das MES-System Ampla setzt auf diese neutrale Schnittstelle.

11. Februar 2007
 Mit dem neuen Standard ISA-95 hat die Organisation »Industry Standard Architecture« einen technologieübergreifenden Standard geschaffen. Er verknüpft die auflaufenden Informationen von Betriebswirtschaft und Produktion und bildet sie in einem System ab.
Bild 1: Das fehlende Puzzleteil ( Mit dem neuen Standard ISA-95 hat die Organisation »Industry Standard Architecture« einen technologieübergreifenden Standard geschaffen. Er verknüpft die auflaufenden Informationen von Betriebswirtschaft und Produktion und bildet sie in einem System ab.)

In der Fertigungswelt existieren zwei getrennte Informationswelten mit unterschiedlichen Denkweisen und Disziplinen: ERP-Systeme finden sich im betriebwirtschaftlichen Umfeld, MES-Systeme sind in der Produktion zu Hause. Dieser Umstand erschwert die Wettbewerbsfähigkeit in globalen Märkten. Besonders die Konkurrenz aus den Billiglohnländern zwingt Hersteller, schnell und flexibel auf sich ändernde Märkte reagieren zu können, ihre Time-to-Market zu verkürzen, Prozesstransparenz und Produktionsflexibilität zu erhöhen und ihre Planung zu optimieren. Zwingend erforderlich ist hierfür eine IT-Infrastruktur, die in der Lage ist, die komplette Wertschöpfungskette der Produktion in einem einzigen System abzubilden und MES- und ERP-Ebene zu verbinden. Ein durchgängiger Informationsfluss muss gewährleistet sein. Oft klafft aber zwischen den spezialisierten Systemen eine große Informations- und Funktionslücke. Sie führt zu ineffizienten Abläufen, verursacht Kosten und wirkt sich negativ auf den Unternehmensgewinn aus. In der Regel versuchen Hersteller diese Lücke mit individuellen Punkt-zu-Punkt-Verbindungen zu schließen. So ist zwar ein Datenaustausch grundsätzlich möglich, doch kundenspezifische Lösungen sind teuer in der Programmierung, aufwendig in der Pflege und erschweren die Integration von neuen Lösungen. Was fehlt, ist ein einheitlicher, von allen Softwareanbietern akzeptierter Datenflussstandard. Darum hat die Industry Standard Architecture (ISA) zusammen mit Softwareanbietern den internationalen Standard ANSI/ISA S95 entwickelt. Teil 1 mit der Bezeichnung »Models and Terminology « aus dem Jahr 2000 erklärt die grundlegende Terminologie und stellt Modelle vor, die die Schnittstellen zwischen Geschäftsprozessen und Prozess- und Produktionsleitsystemen definieren. Im Teil 2 »Objekt Model Attributes« von 2001 definiert die ISA die Schnittstelleninhalte zwischen den Steuerungsfunktionen in der Produktion und der Unternehmensführung. Bald erscheint Teil 3 »Models of Manufacturing Operations« mit detaillierten Definitionen der Hauptaktivitäten von Produktion, Wartung, Lagerhaltung und Qualitätskontrolle. Der Standard definiert auf abstrakter und technologieneutraler Ebene alle Bausteine und Domänen, die für ein MES-System notwendig sind. Ein Hierarchie-Modell mit mehreren Ebenen beschreibt die Aktivitäten eines Fertigungsbetriebes innerhalb der Domänen. Dabei decken die Ebenen 0, 1 und 2 die aktuelle Produktion ab, Hilfsmittel sind Visualisierungssysteme wie Scada oder das Human-Machine-Interface. Ebene 3 umfasst die Aufzeichnung von Rohmaterial- und Energieverbrauch oder die betriebliche Feinplanung, wie sie von MES-Systemen geleistet wird. Ebene 4 verwaltet - analog zu ERP-Systemen - Rohmaterialen, Energie und Personal oder organisiert die Grobplanung der Produktion. Auf der Basis des Hierarchie-Modells definiert ISA-95 Funktionen und Datenflüsse, wobei die grenzüberschreitenden Informationen zwischen Ebene drei und vier definiert, kategorisiert und dann als Objekt beschrieben werden. Insgesamt definiert der Standard über fünfzig Objekte in neun verschiedenen Modellen.

MES - das Bindeglied

Die MES-Lösung Ampla von Citect vereint den gesamten operativen Fertigungsbereich in einem System. Ampla leitet Hersteller an, was sie wann, wo und wie produzieren sollen. Kapazität, Planung und Leistung in der Produktion sind deshalb auch die wesentlichen Punkte der ISA-95. Ampla verbindet den Produktionsprozess mit der Warenwirtschaft, ist aber nicht nur eine Kommunikationsschnittstelle zwischen der Automatisierungsebene und dem ERP. Das System umfasst Tools zur Leistungsanalyse, Module zur Produktionssteigerung und Funktionen, um den kompletten Fertigungsbetrieb zu optimieren. Beispiele sind Ressourcenmanagement, Datensammlung und Datenerfassung, Wartungsmanagement, Leistungsanalyse, Qualitätssicherungsmanagement, Dokumentenkontrolle sowie die Material- und Produktionsrückverfolgbarkeit. Ampla sammelt aus den einzelnen Werks- und Geschäftssystemen die bereits vorhandenen Daten in Echtzeit, bündelt sie und wandelt sie anschließend in unternehmensweit zugängliche Informationen um. So lassen sich Gefahrensituationen oder Trends frühzeitig erkennen, der Anwender kann schnell auf unerwartete Situationen reagieren.

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Erschienen in Ausgabe: 01/2007