Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB Die Aufgaben in der Produktion werden zunehmend komplex: aufgrund permanenter Änderungen passen Unternehmen ihre Produktionssysteme laufend an Produkt- und Prozessinnovationen an. Produktionssysteme und produktionsnahe IT-Systeme müssen aufgrund der Marktdynamik immer schneller in Betrieb genommen werden. Unter anderem aus diesen zwei Gründen werden MES- und Leitsysteme für eine transparente und sichere Produktion immer wichtiger.
Manufacturing Execution Systems und Leittechnik
SCADA-, Bedien- und Beobachtungssysteme, BDE/MDE, Fertigungsfeinplanung: diese Funktionalitäten und deren (bidirektionale) Kommunikation mit den Steuerungen und anderen Datenquellen sind unsere Wurzeln. Durch Industrie 4.0 hat sich die klassische Hierarchie der produktionsnahen IT aufgelöst: vernetzte, skalierbare und auf offenen Standards basierende Komponenten setzen sich immer mehr durch. On Premise, Cloud-basiert, als SaaS-Lösungen, mit standortübergreifenden Auswertungen: jedes Unternehmen muss seinen eigenen Lösungsweg finden.
Darum versteht das Fraunhofer IOSB heute unter MES:
- Service-orientierte fertigungsnahe IT-Systeme mit offenen Schnittstellen, die auf verschiedenen Plattformen laufen können
- Skalierbare Anwendungen zur übergreifenden Visualisierung, Bedienung und Beobachtung automatisierter Produktionsanlagen und Fördertechnik
- Systeme zur intelligenten und online-fähigen Feinsteuerung einzelner Produktionsbereiche unter Nutzung multikriterieller Optimierungsverfahren
- Leittechnik mit Funktionalitäten des Energiemonitoring und Energiemanagements
- Applikationen zur Überwachung von mit unterschiedlichen Lokalisierungstechnologien ausgestatteten Objekten
- Webbasierte Systeme zur nutzerorientierten Auswertung der von den einzelnen Anlagen gesammelten Daten
Serviceorientierte Architektur
Der Markt für produktionsnahe IT-Systeme ist in Bewegung gekommen. Die bisherigen, eher monolithischen MES-Systeme entwickeln sich in Richtung serviceorientierte Architekturen. Für Industrie 4.0 sind MES-Funktionalitäten von hoher Bedeutung; die Frage ist nur, auf welcher Systemebene sie zukünftig ausgeführt werden. Aufgrund der Leistungsfähigkeit Eingebetteter Systeme, sog. Edge Devices und zukünftiger Industrieller PCs ist es durchaus absehbar, dass MES-Funktionen schon bald dezentral nahe an der Produktionsanlage ausgeführt werden. Dies gilt vor allem dann, wenn es darum geht, Daten aus den Maschinen und ihren Komponenten schnell zu verarbeiten, zu verdichten und an andere Teilnehmer im Netzwerk weiterzuleiten.
Andererseits benötigen MES-Systeme die Online-Kopplung an die Digitale Fabrik mit der Möglichkeit, Laufzeitdaten direkt mit Planungsdaten abzugleichen, Simulationen zur Laufzeit auszuführen und somit schnelle Entscheidungen des Bedienpersonals zu unterstützen; dies sind Funktionen, die eher zentral ausgeführt werden als dezentral in einem Edge-Gerät.