MES für Industrie 4.0

ADVANCED PLANNING AND SCHEDULING (APS)

Es ermöglicht die Erstellung von Zeitplänen für Personen und Ressourcen unter Berücksichtigung mehrerer unterschiedlich gewichteter Kriterien bei gleichzeitiger Sicherstellung korrekter Prozessabläufe und Optimierung des Produktionsdurchsatzes.

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DASHBOARDS

Dashboards sind hoch-visuelle Instrumente zur Darstellung von Daten. Dashboards werden durch Kombination und Einrichtung unterschiedlicher grafischer Elemente (Widgets) wie Berichte, Abfragen, Ressourcenlisten und Diagramme zusammengestellt. Das System verfügt über zahlreiche sofort einsatzbereite Widgets und bietet eine Möglichkeit, neue Widgets zu erstellen und dem Dashboard-Framework hinzuzufügen. Widgets können außerdem miteinander kommunizieren, sodass ein Ereignis in einem Widget ein Update in einem anderen Widget auslösen kann.

BI Cards

BI Cards ermöglichen Produktionsüberwachung in einer einzigen zentralen Ansicht mit Echtzeitinformationen.

DATA WAREHOUSE

Data Warehouse stellt OLAP-Würfel zur Verfügung, die Daten (Kennzahlen oder Indikatoren) über vordefinierte Dimensionen wie Werk, Produktions-Bereich, Arbeitsgang und Zeit organisieren. Critical Manufacturing MES bietet drei vordefinierte Würfel: Material, Ressourcen (Betriebsmittel) und Datenerfassung. Die OLAP-Datenanalyse bietet Tools für interaktives „Slicing und Dicing“ von Daten unter Verwendung gängiger visueller Tools (z.B. Excel).

FABLIVE - DIGITALER ZWILLING DER FERTIGUNG

Bietet einen visuellen 3D-Einblick in die Produktion in Echtzeit und ermöglicht somit entweder einen historischen Überblick über die Produktion oder eine Darstellung der Echtzeit-Prozessdetails Ihrer Fertigung. In fabLive können Sie einen digitalen Zwilling von Fabrikanlagen und -produktionen mit umfassenden Analysemöglichkeiten und Berichten erstellen und mit benutzerdefinierten und -konfigurierten grafischen Benutzeroberflächen (GUIs) interagieren, während Sie sich durch den Fertigungsbetrieb bewegen. Die Daten werden anhand von Publish/Subscribe-Mechanismus aktualisiert. Die Darstellungsformen und Farben sind anpassbar, und Objekte können mit Dashboards verknüpft werden, um kontextsensitive Zusatzinformationen, wie z.B. die Betriebsmittelhistorie, Materialien in der Anlage, zu liefern.

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ALARM-MANAGEMENT

Das Modul Alarm-Management bietet einen Mechanismus zum Senden asynchroner Benachrichtigungen über Ereignisse, die eine Benutzerreaktion erfordern. Es ist möglich, den Benachrichtigungsumfang zu bestimmen (wer soll sie erhalten, bis wann ist die Benachrichtigung gültig?) und die Bestätigungen der Benachrichtigung zu verfolgen. Der Alarm kann Hyperlinks zu betreffenden MES-Objekten enthalten.

AUGMENTED REALITY (AR)

Augmented Reality erweitert die physische Welt der Fabrik, wobei das Live-Kamerabild des realen Produktes, Prozesses, Linien- oder Fertigungsbereiches mit Schichten digitaler Informationen aus dem gesamten MES überlagert werden.

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BESTANDSVERFOLGUNG, MATERIALIEN UND BEHÄLTER

Die Funktionalität Materialverfolgung stellt ein hierarchisches Materialmodell zur Verfügung und beinhaltet alle notwendigen Logiken, um Material, einschließlich der Verbrauchsgüter, Materialbestände in der Fertigung (WIP) und Fertigwaren, zu verfolgen, und gleichzeitig die Historie und Genealogie vollständig aufzuzeichnen. Weitere Module sind vollständig integriert: Ressourcenverfolgung, Behälterverwaltung, Datenerfassung, Statistische Prozesskontrolle, Abweichungsmanagement, Rezeptmanagement sowie Layout und Dokumentendruck. Die Funktionseinheit Behälterverwaltung ermöglicht Verfolgung von Behältern im Zusammenspiel mit Material.

MASCHINEN- UND RESSOURCENVERWALTUNG

Die Funktionalität Ressourcenverwaltung bietet Ressourcenverwaltungsvorgänge für Prozesse, Lager, Versorgung mit Verbrauchsmaterialien, Ladestationen und verschiedene Typen von Betriebsmitteln. Unterstützt hierarchische Ressourcenstrukturen und ist in Materialverfolgung, Wartungsmanagement, Datenerfassung und Statistische Prozesskontrolle (SPC) integriert.

BETRIEBSMITTEL-MANAGEMENT

Das Betriebsmittel-Management stellt sicher, dass die richtigen Werkzeuge (wie Photomasken, Schablonen) im System erfasst und im richtigen Anwendungskontext (Produkt, Prozess, Schritt) eingesetzt werden. Darüber hinaus zeichnet das System ihre Nutzung in jedem Prozess auf und ermöglicht es, Wartungszyklen für die Betriebsmittel so zu definieren, dass sie nach Ablauf einer bestimmten Zeit oder Nutzungshäufigkeit erneuert oder gereinigt werden können.

VERBRAUCHSMATERIALIEN-MANAGEMENT

Das Verbrauchsmaterialien-Management bietet eine genaue Verfolgungsfunktion für alle Verbrauchsmaterialien zur Begrenzung der Abfallmenge und zur Kostensenkung. Auf diese Weise wird ein optimaler Bestand an Verbrauchsmaterialien in der Produktion sichergestellt. Weitere Module sind vollständig integriert: Rezeptmanagement, Wartungsmanagement, Abweichungsmanagement und Datenerfassung.

WEGESTEUERUNG UND EINPLANUNG

Die Funktionalität Wegesteuerung (Routing) definiert hierarchisch aufgebaute Arbeitspläne (Flows) und erlaubt die Definition von eingebetteten Arbeitsplänen um deren Wiederverwendbarkeit zu unterstützen. Die Arbeitspläne können alternative Pläne oder Schritte sowie optionale Schritte enthalten. Nicht-sequentielle Arbeitspläne ermöglichen die Ausführung der enthaltenen Schritte in beliebiger Reihenfolge. Die Funktionalität Einplanung (Dispatching) unterstützt sowohl Pull- (was passiert als Nächstes für die jeweilige Maschine?) als auch Push-Strategien (was passiert als Nächstes für das Material?). Für jeden Schritt und jede Ressource kann ein Satz von Sortierregeln zur Erstellung einer sortierten Einplanungsliste (Arbeitsvorrat) festgelegt werden. Die Einplanungsliste wird dem Benutzer automatisch angezeigt.

DATENERFASSUNG

Das Modul Datenerfassung ermöglicht die Erfassung quantitativer und qualitativer Daten entweder in einem bestimmten Bearbeitungskontext (z.B.: beim Track-In oder Track-Out) oder zu einem beliebigen Zeitpunkt mittels einer ad-hoc Datenerfassung. Daten können sowohl manuell als auch automatisch, als Sofort-Erfassung oder über einen längeren Zeitraum erfasst werden. Für jede Datenerfassung können kontextabhängig flexible Grenzen festgelegt werden. Die Funktionseinheit Datenerfassung ist integriert in Abweichungsmanagement, Statistische Prozesskontrolle und Wartungsmanagement.

MATERIALSTÜCKLISTE

Ermöglicht Zugriff auf äußerst genaue und zugelassene Materialstückliste (BOM) und sorgt dafür, dass die richtigen Materialien, Konfiguration, Prozesse und Dokumente in der Fertigung verwendet werden.

ELEKTRONISCHE ARBEITSANWEISUNGEN

Verschiedene Dokumente wie interaktive Arbeitsanweisungen, Diagramme, Bilder und Multimedia-Dateien werden vom Bedienpersonal direkt an Montagestationen oder über mobile Geräte abgerufen und angezeigt. So stellen Sie sicher, dass alle Schritte nacheinander ausgeführt und die erforderlichen Daten aufgezeichnet werden. Minimieren Sie Fertigungsfehler und Nacharbeit.

RÜCKVERFOLGBARKEIT UND GENEALOGIE

Es bietet eine lückenlose Übersicht über Produktgenealogie mit Vor- und Rückverfolgbarkeit für alle Produkte, Bauteile, Materialien und Untermaterialien quer durch die komplexesten Fertigungsabläufe. Die Datenerhebung ist auf jeder Ebene möglich: Charge, Los, Sub-Los, Gebinde-ID oder Seriennummer.

STAMMDATENMANAGEMENT

Die Funktionalität Stammdatenmanagement übernimmt die Erstellung und Verwaltung des Gesamtmodells der Fabrik. Wichtige Änderungen werden über Versionierung und Änderungskontrolle gesteuert. Änderungskontrolle erfolgt über sog. Change Sets, die einen Änderungssatz verschiedener zur Freigabe anstehender Objekte bündeln können. Dabei kann man sowohl die Versionshistorie überprüfen als auch auf eine bestimmte Objektversion zurückgreifen. Freigabezyklen können nach benutzerdefinierten Arbeitsabläufen ablaufen. Das System bietet außerdem ein Master Data Loader-Dienstprogramm zum Laden von Konfigurations- und Laufzeitdaten aus einer Excel-Datei.

LISTEN UND CHECKLISTEN

Checklisten sind wiederverwendbare Objekte, die von Materialverfolgung, Wartungsmanagement und Abweichungsmanagement eingesetzt werden. Folgende vier Typen der Checklisten-Elemente sind möglich: Manuelle Aufgaben, manuelle Aktionen, automatische Aktionen und Signaturen. Checklistenelemente sind entweder sequenziell oder ohne festgelegte Reihenfolge sowie auch optional. Checklistenelemente enthalten detaillierte Anweisungen und erlauben auch die Erfassung von Parametern.

STICHPROBENVERWALTUNG

Die Stichprobenverwaltung bietet Zugriff auf zwei Funktionalitäten, die kombiniert oder einzeln genutzt werden:

• Material Time and Counter Based Sampling – Zeit- und zählerbezogene Stichprobenentnahme zum Bestimmen, ob ein bestimmtes Material zu einem Messschritt wechseln soll

• In-Step Sub-Material Sampling – Teilentnahme von Untermaterialien - zur Auswahl der zu messenden Untermaterialien in einem bestimmten Messschritt

STATISTISCHE PROZESSKONTROLLE

Das Modul Statistische Prozesskontrolle (SPC) wird einzeln oder zusammen mit der Materialverfolgung und Datenerfassung verwendet. Die SPC-Funktionalität ist außerdem im Wartungsmanagement integriert. Ebenfalls ist es möglich, ein SPS-Diagramm so zu konfigurieren, dass ein Exception Protocol automatisch geöffnet oder eine Aktion ausgelöst wird, sobald sobald gegen eine Western Electric- oder eine andere benutzerdefinierte, SPS-Regel (wie z.B. das Parken des Loses oder Abschalten von Ausrüstung) verstoßen wird. Die Grenzwerte werden direkt im SPC-Diagramm festgelegt oder automatisch aus der Produktdefinition übernommen.

ABWEICHUNGSMANAGEMENT

Das Modul Abweichungsmanagement ermöglicht die Festlegung, die Verfolgung und die Verwaltung von Abweichungen, die manuell (ad-hoc) oder automatisch geöffnet werden können, wenn Datenerfassungsgrenzen oder SPC-Regeln verletzt werden. Das System kann verhindern, dass Material vom aktuellen Schritt wegbewegt oder zu einer anderen Einrichtung transportiert wird, solange noch ein offenes Protokoll existiert. Die Protokolle im Abweichungsmanagement folgen einem benutzerdefinierten Arbeitsablauf mit genau definierten Zuständen, Checklisten und Parametern.

DOKUMENTENMANAGEMENT

Das Modul Dokumentenmanagement bietet Funktionen zum Erstellen und Verwalten von Dokumenten, die der Änderungskontrolle unterliegen. Bei Einreichung bzw. Veröffentlichung neuer Versionen können E-Mails versendet und direkte Links zu den Dokumenten bereitgestellt werden. Die veröffentlichten Dokumente werden in einer Dokumentenordnerstruktur organisiert und durchsucht. Außerdem werden Dokumente dem Material- und Ressourcenkontext zugeordnet, sodass Dokumente automatisch im richtigen Kontext in der jeweiligen Anwendung angezeigt werden.

VERSUCHSMANAGEMENT

Dieses Modul unterstützt schnellere Einführung neuer Produkte, Überprüfung von Prozessänderungen und die Definition von abweichenden Prozessen für Sonderbearbeitungen. Es ermöglicht die Anpassung von Prozessschritten und Anweisungen, Umsetzung spezifischer Aufteilungen und Zusammenführungen, Festlegen von Arbeitsablauf-Schritten und unterschiedlicher Sequenzen, Änderung von Verarbeitungsparametern und Datenerfassung zur detaillierten Engineering-Analyse.

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MANAGEMENT VON NICHTKONFORMITÄTEN (NCR)

Ermöglicht Identifizierung und Dokumentierung von qualitätsrelevanten Ereignissen aus beliebigen Quellen in der Produktion im gesamten Unternehmen. So werden nichtkonforme Materialien isoliert, und nach Ermittlung der Ursachen über die weitere Behandlung entschieden.

CAPA / OCAPS

Erlaubt Zusammenfassung aller qualitätsrelevanten Vorfälle in Echtzeit in einem einzigen System. Eliminiert Risiken durch systematische Analyse von Vorfällen in einem kollaborativen, flexiblen Prozess. Erlaubt Anpassungen an die Branchenanforderungen und unterstützt Produkt- oder Prozessänderungen.

WARTUNGSMANAGEMENT

Das Modul Wartungsmanagement ist ein in Material-, Ressourcen-- und Behälterverfolgung integriertes Modul. Es bietet Funktionalitäten für die Planung, Verfolgung und Durchführung von Wartungsaktivitäten für Maschinen und Behälter. Diese Aktivitäten sind zeit-, nutzungs-, zeit- und nutzungsabhängig oder ad-hoc (nach Bedarf). Jede Aktivität legt eine zu erfüllende Checkliste, die Ersatzteilliste, die zu erfassenden Daten und eine Reihe von SPC-Diagrammen fest, in welchen diese Daten veröffentlicht werden.

AUFTRAGSMANAGEMENT

Das Modul Auftragsmanagement bietet die Funktionalität, verschiedene Kundenaufträge zu verfolgen und sie entweder durch Zuordnung von Work-in-Process-Material, Fertigwaren oder Anlegen von Material für den Auftrag zu erfüllen.

PERSONALMANAGEMENT

Das Modul Personalmanagement ermöglicht die Verwaltung von Mitarbeiterqualifikationen, -zertifizierungen und des Personalbedarfs für Maschinen und Arbeitsplätze. Es sorgt dafür, dass nur zugelassene Anwender mit adäquaten Zertifizierungen bestimmte Arbeitsvorgänge an Material und Ausrüstung durchführen, und dokumentiert die Anwesenheit der Mitarbeiter. Zum Informationsaustausch zwischen den Schichten dient ein Schichtlogbuch.

KOSTENVERWALTUNG

Das Modul Kostenverwaltung bietet einen Mechanismus, die verschiedenen Kostenstrukturen nach Zeit, Verbrauch, Personal und Materialien zu hinterlegen. Im Verlauf des Produktionsprozesses akkumulieren die Materialien schrittweise die entsprechenden Kosten. Darüber hinaus stellt das System Berichte zur Materialkostenhistorie und Produktkostenprognose zur Verfügung.

LAYOUT UND DOKUMENTENDRUCK

Im Modul Layout und Dokumentendruck können Etiketten und Los-Begleitscheine entworfen und gedruckt werden. Das Etikett wird mit einem integrierten visuellen Design erstellt und kann dynamische Elemente (Chargenname, Produkt-ID usw.) enthalten, die zum Druckzeitpunkt eingesetzt werden. Los-Begleitscheine werden für jeden Schritt definiert und für ein gegebenes Material automatisch zusammengefügt, um einen Los-Begleitschein für den definierten Ablaufplan des Materials zu generieren. Auch andere Arten von dynamischen Dokumenten, wie Rechnungen und Lieferscheine, können von Kunden definiert werden.

MATERIALLOGISTIK

Die Materiallogistik ist ein integriertes Just-in-Time-Lagerverwaltungsmodul, das sämtliche fabrikbezogenen Lagerverwaltungsprozesse, Materialanfragen, Abwicklung und Transport koordiniert.

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BEDIENERSCHULUNG UND ZERTIFIZIERUNG

Die Funktionseinheit Bedienerschulung und Zertifizierung stellt sicher, dass die Bediener für die Erfüllung einer bestimmten Aufgabe oder das Bedienen der Maschinen entsprechend zertifiziert sind, um das Risiko einer Nichtkonformität zu vermeiden. Definieren Sie die erforderlichen Schulungen und Zertifizierungen, einschließlich deren Umfangs und Verfallsdatums. Einfache Einrichtung von Schulungen und Zertifizierungen für eine Vielzahl von operativen Rollen.

SCHICHTMANAGEMENT UND SCHICHTLOGBUCH

Ermöglicht die Aufzeichnung und Weitergabe kritischer Informationen von einer Schicht zur nächsten.

UNTERNEHMENSINTEGRATION

Critical Manufacturing MES bietet eine Metadaten-basierte Integrations- und Produktivitätsplattform für ERP und Maschinenintegration.

Ermöglicht Update-Übertragung ans und aus dem ERP-System zur Synchronisierung von Produktionsaufträgen, Bestandsstatus, Stammdaten und Wartungsinformationen. Das Modul ERP-Integration ermöglicht sowohl synchrone als auch asynchrone bidirektionale Kommunikation zwischen einem ERP-System wie SAP und Critical Manufacturing MES. Ferner verfügt es über einen eingebauten Puffermechanismus zum Speichern und Weiterleiten von Anfragen an das ERP, falls es nicht verfügbar ist. Damit wird sichergestellt, dass die Produktion im Falle eines ERP-Ausfalls fortgesetzt wird. Das System bietet eine integrierte SAP-Schnittstelle zum einfachen Empfang und Verarbeiten von IDocs sowie den Aufruf von BAPIs. Folgende Übersicht enthält einige Beispiele für produktive ERP-Anbindung:

• Erhalten von Stammdaten aus ERP
• Erhalten von Produktionsaufträgen aus ERP
• Erhalten von Lagertransfers aus ERP
• Senden von Lagertransfer-Anfragen an ERP
• Aktualisierung von Produktionsaufträgen in ERP, einschließlich Status-, Zeit-, Ausschuss- und Verbrauchsinformationen
• Aktualisierung von Wartungsaufträgen in ERP
• Erhalten von Mitarbeiterdaten aus ERP

Flexible PLM-Integration zur genauen Abstimmung zwischen virtuellem Design und physischer Produktion bietet kollaborative Feedbackschleifen zwischen Design-Engineering und Produktion, die zu kürzeren Ramp-up-Zeiten, schnellerer Produkteinführung und verbesserter Qualität beitragen.

EINWAAGE UND DOSIERUNG

Garantiert genaue Einhaltung der Herstellungs- und Dosierabläufe und ermöglicht vollständige und genaue Befolgung der Sicherheitsbestimmungen und Rezepte.

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REZEPTMANAGEMENT

Das Modul Rezeptmanagement stellt ein hierarchisches Rezept-Objekt zur Verfügung, sodass vorhandene Rezeptbausteine in einem Rezept wiederverwendet werden können. Ein Rezept kann mehrere statische oder dynamische Parameter enthalten sowie einen Rezept-Haupttext. Es ist in Materialverfolgung integriert, sodass das richtige Rezept für einen bestimmten Materialkontext ermittelt und instanziiert wird. Rezepte können in/aus angebundenen Maschinen hoch- und heruntergeladen.

MAPPING

Die Funktionalität Mapping ermöglicht Erfassung, Bearbeitung und Visualisierung von zweidimensionalen Material-Maps (z.B. Wafermaps) mit mehreren Ebenen. Unterschiedliche Werkstoffe werden dabei mit Maps verknüpft und die Materialmengen mit den Mengen in den Maps synchronisiert.

CONNECT IoT

• Visualisierung aller Automatisierungsworkflows an einem Ort.
• Mittels Drag-and-Drop-Funktion werden Maschinen und IoT-Geräte einfach dem Modell Ihrer Fertigung hinzugefügt und somit ein Objekt-Netzwerk erstellt.
• Anlagen- und Geräteverbindungen werden über die SECS/GEM-Schnittstelle für die Halbleiterindustrie oder mittels OPC/OPC UA für SPS-Anlagen angelegt.
• Konfigurieren Sie Dienste und Nachrichten, um via MQTT oder AMQP über Bluetooth mit intelligenten Geräten zu kommunizieren.
• Verwenden Sie gemeinsame Dateien (Shared Files) oder Datenbanken, um mit Labor-Informations- und Management-Systemen (LIMS) oder anderen Anwendungen zu kommunizieren.
• Das Verteilen in die Produktion erfolgt dabei mit einem einzigen Klick.

FABRIKAUTOMATISIERUNG

Die Fabrikautomatisierung ist eine Workflow-Engine auf Fabrikebene, die alle Ereignisse in der Fabrik überwacht und die entsprechende Reaktion der einzelnen Systeme und Anwendungen koordiniert, um eine hohe Automatisierung zu gewährleisten.

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IOT-DATENPLATTFORM

Die Critical Manufacturing IoT-Datenplattform ist eine komplette, hoch skalierbare Lösung, die IoT, Maschinenintegration, Datenverarbeitung und -analyse mit Kontextinformationen aus dem MES kombiniert, um Fertigungsunternehmen bei der Gewinnung transformativer Erkenntnisse im Hinblick auf die Verbesserung der Leistungsfähigkeit, Effizienz und Nachhaltigkeit zu unterstützen.

Das MES ist ein wichtiger Bestandteil der IoT-Datenplattform für eine dynamische Fertigungsdatenverwaltung. Die einzigartige MES-Datenanreicherung, die Kontextualisierung sowie die sog. Closed-Loop-Outputs ermöglichen eine ganzheitliche Problemlösung.

Die Bereitstellung von Daten für die IoT-Datenplattform kann von Connect IoT oder jeder anderen Anwendung übernommen werden. Diese Datenmenge, die in der IoT-Datenplattform aufgenommen, verarbeitet und gespeichert werden kann, bietet in Kombination mit MES-Daten die Grundlage für die Erstellung unterschiedlichster Modelle, Analysen und Algorithmen, die für die Echtzeit-Prozesssteuerung, prädiktive Wartung, Ertragssteigerung, Fehlersuche und zahlreiche andere Anwendungen verwendet werden können.

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