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MY FACTORY 4/2021

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MY FACTORY 4/2021

MES UND KÜNSTLICHE

MES UND KÜNSTLICHE INTELLIGENZ WEICHENSTELLER FÜR DIE FERTIGUNG DER ZUKUNFT Industrie 4.0 ist mehr als nur ein Schlagwort. Die vierte industrielle Revolution ist in vollem Gange und bietet ein radikal neues Potenzial für die Prozessoptimierung und Effizienzsteigerung. Weichensteller für das Gelingen der digitalen Transformation sind Manufacturing Execution Systems (MES) in Verbindung mit künstlicher Intelligenz (KI). In vielen Fertigungsunternehmen werden bereits heute unzählige Daten erfasst, aber noch wird das Potenzial zur zielgerichteten Nutzung nicht voll ausgeschöpft. Doch die digitale Transformation schreitet voran und IT-basierte Produktionsleitsysteme – sogenannte Manufacturing Execution Systems (MES) – halten vermehrt Einzug in die Werkshallen. Vorhandene Maschinen- und Prozessdaten, die durch unternehmensinterne IT-Insellösungen oder in Maschinen integrierte IT-Tools erfasst werden, können hier direkt einfließen, ältere Maschinen werden mit Sensoren ausgestattet – die ganzheitliche Vernetzung und Informationsübertragung führt zu einem virtuellen Abbild der Produktion und ermöglicht so eine effektive Analyse und Steuerung. Moderne Softwarelösungen für die Industrie arbeiten dabei sehr flexibel und lassen sich branchen- und anforderungsgerecht konfigurieren. Durch einen modularen Aufbau lassen sich die Systeme stetig erweitern. Die Daten, die an allen relevanten Orten und Prozessen erfasst werden, sind die Grundlage für das Gelingen von Industrie 4.0 und Garant für eine nachhaltige Steigerung der Produktivität. Die Digitalisierung eröffnet enorme Potenziale, ohne den Menschen aus der Produktion zu verdrängen. Denn Fachwissen und Know-how aus dem Fertigungsgeschehen sind unverzichtbar für eine bestmögliche Fertigungsplanung und -durchführung. MES-Lösungen steigern hierbei die Effizienz, da die Kennzahlen in Echtzeit zur Verfügung gestellt werden und ortsunabhängig über ein Dashboard analysierbar sind. Da solche Systeme zwischen dem Shopfloor und der ERP-Ebene angesiedelt sind, kann man sie auch als Dreh- und Angelpunkt moderner Produktionen begreifen, da der Datentransfer über Schnittstellen in alle Richtungen und auch in Fremdsysteme möglich ist. DATEN OPTIMAL ANALYSIEREN Manufacturing Execution Systems sind intuitive IT-Lösungen, die eine tiefgreifende Optimierung aller produktionsnahen Prozesse ermöglichen und dabei auf eine gute Handhabbarkeit ausgelegt sind. Denn nur wenn der Einstieg in Industrie 4.0 und der alltäg- 54 MY FACTORY 2021/04 www.myfactory-magazin.de

SPECIAL DATENMANAGEMENT 4.0 prozess reagiert werden. Zum anderen können Prognosen und Simulationen erstellt werden, die den Ressourceneinsatz und die Verfügbarkeit von Fachkräften, Maschinen und Materialien anhand der vorhandenen Daten vorausplanen. Möglich wird dies durch die Betriebs-, Maschinen und Prozessdaten, die durch das eingesetzte MES bereits vorhanden sind. Die künstliche Intelligenz wird als KI-Assistent auf die Module auf gesetzt und untersucht die Daten tiefgreifend nach Regelmäßigkeiten und Mustern. So erkennt das KI-basierte Produktionsleitsystem die Wirkzusammenhänge innerhalb des Fertigungsprozesses und kann Abweichungen von Normwerten und Kennzahlen als Ursache für eine mögliche Störung vorausschauend identifizieren und Lösungsszenarien aufzeigen. KÜNSTLICHE INTELLIGENZ FÜR EINE EFFIZIENTE INSTANDHALTUNG Generell lassen sich alle einzelnen Module eines MES-Systems um KI-Komponenten erweitern, da die Algorithmen der künstlichen Intelligenz stets eine tiefgreifende, systematische und selbstlernende Analyse durchführen. So können Abhängigkeiten und Wirkketten offengelegt werden, was wiederum weiteres Optimierungspotenzial eröffnet. Da sich der Einsatz von KI in der Fertigungsindustrie noch am Anfang befindet, geht es darum, erste Bereiche zu definieren und die Technologie hier einzubinden. Als besonders geeignet hat sich hier die Instandhaltung erwiesen, denn die große Menge an Daten von Maschinen, Prozessen und Produktionsvorgängen liche Umgang mit den digitalen Systemen reibungslos sind, kann ein schneller und messbarer Erfolg gewährleistet werden. Dazu muss auch sichergestellt werden, dass die Datenqualität optimal ist, sodass Planungsverantwortlichen die bestmögliche Arbeitsgrundlage zur Verfügung gestellt werden kann. Schnittstellenstandards helfen bei der fehlerfreien Datenübertragung und die Software visualisiert die Informationen detailliert sowie übersichtlich. Die Datenanalyse geschieht im Hintergrund und wird individuell auf die jeweiligen Unternehmen abgestimmt. Die Datenmengen, die durch MES-Systeme erfasst und analysiert werden, sind sehr groß und werden durch die Softwarelösung nutzerfreundlich aufbereitet. Jedes Modul verarbeitet dabei die zugehörigen Informationen, was bedeutet, dass die einzelnen MES-Module auch stand-alone einsetzbar sind – im Zusammenspiel ergibt sich dann ein Gesamtbild. VORAUSSCHAUENDE PRODUKTIONS- STEUERUNG DANK KI Doch es sind noch weitere Effektivitätssteigerungen möglich, die die Wirtschaftlichkeit eines Unternehmens nachhaltig und dauerhaft verbessern. Denn durch die technologischen Weiterentwicklungen im Bereich der künstlichen Intelligenz (KI) kann eine vorausschauende Produktionssteuerung umgesetzt werden. So kann zum einen schnell auf aktuelle Ereignisse im Fertigungs- MANUFACTURING EXECUTION SYSTEMS SIND LEISTUNGSSTARKE HILFSMITTEL FÜR DAS FERTIGUNGS- MANAGEMENT, DIE EINE NACH- HALTIGE PRODUKTIVITÄTS- UND EFFEKTIVITÄTSSTEIGERUNG ERMÖGLICHEN. Katharina Röhrig, Mitglied der Geschäftsführung der GFOS mbH www.myfactory-magazin.de MY FACTORY 2021/04 55

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