MES-Plattformen und -Ökosysteme
Viele Anwendungen, eine Verbindung
Softwarelösungen sollen Transparenz und Effizienz in der Produktion steigern - ein lohnenswertes Ziel. Doch oft sind in einem Unternehmen unterschiedliche Systeme im Einsatz, die miteinander kommunizieren müssen. An dieser Stelle kommt der Plattformgedanke ins Spiel.
Bild: MPDV / ©Gorodenkoff/stock.adobe.comDie VDI-Richtlinie 5600 definiert zehn Anforderungen an ein Manufacturing Execution System, die für Produktivität in den Werken sorgen sollen:
- • Auftragsmanagement
- • Feinplanung und Feinsteuerung
- • Betriebsmittelmanagement
- • Materialmanagement
- • Personalmanagement
- • Datenerfassung
- • Leistungsanalyse
- • Qualitätsmanagement
- • Informationsmanagement
- • Energiemanagement
Bisher ging man oft davon aus, dass ein Anbieter die Software für die meisten dieser Aufgaben aus einer Hand liefert bzw. zu einem mehr oder weniger monolithischen System integriert. Begriffe wie 'vertikale Integration' gewannen schnell an Bedeutung, um aufwendige Schnittstellen innerhalb der Fertigungs-IT zu vermeiden. Durch das wachsende Angebot an Softwarelösungen für das Fertigungsumfeld und die zunehmende Spezialisierung von Anbietern solcher Lösungen wurden unlängst Forderungen laut, Anwendungen unterschiedlicher Anbieter kombinieren zu können. Mit dem bisherigen Vorgehen würde das bedeuten, dass zwischen allen Anwendungen Schnittstellen entstehen - von jeder Lösung zu jeder anderen Lösung. Die Zahl der Schnittstellen nimmt also mit jeder zusätzlichen Anwendung zu. Gleichzeitig steigt der Pflege- und Administrationsaufwand - auf die Dauer kein gangbarer Weg.
Bild: MPDV Mikrolab GmbHAlternative: Plattform
Plattformarchitekturen bieten eine Alternative zur direkten 1:1-Verbindung von Anwendungen. Denn damit ist nur eine Schnittstelle für jede Anwendung nötig, nämlich die zur Plattform. Eine solche sogenannte Integrationsplattform muss jedoch einige Herausforderungen meistern:
- • Standardisierte Kommunikation zwischen Plattform und Anwendungen
- • Transparente Datenhaltung
- • Gleichzeitigen Nutzung der gemeinsamen Daten
- • Interoperabilität aller Anwendungen untereinander
Ein semantisches Datenmodell, im Sinn eines Unified Namespace, das allen Beteiligten bekannt ist, erfüllt einen großen Teil dieser Anforderungen. Im Detail bedeutet das, dass festgelegt ist, wie die einzelnen Assets der Produktion beschrieben und wie deren Daten gespeichert werden. Dazu gehören sowohl Zusammenhänge wie 'jeder Fertigungsauftrag besteht aus einem oder mehreren Arbeitsgängen' als auch Datenformate und Einheiten. Letzteres soll sicherstellen, dass ein Zahlenwert stets korrekt und immer gleich interpretiert wird. In Summe kann man dieses Prinzip auch als digitalen Zwilling der Produktion beschreiben. Zudem braucht es Dienste, die dafür sorgen, dass Daten stets aktuell und konsistent sind. Standardisierte Zugriffsdienste für jedes Datenobjekt verhindern direkte und unkoordinierte Zugriffe auf die Daten. Mitlaufende Plausibilisierung aller erfassten und verarbeiteten Daten sorgen zudem für die Integrität der digitalen Zwillinge. Somit ist die Integrationsplattform eine Kombination aus Datenmanagement und Basisdiensten, die den digitalen Zwillingen der Produktion einen Lebensraum bietet. Darüber hinaus kann eine Integrationsplattform auch Entwicklungswerkzeuge anbieten, um neue Anwendungen zu erstellen.
Bild: MPDV Mikrolab GmbHVon der Plattform zum Ökosystem
Auf Basis einer Integrationsplattform kann dann ein Ökosystem aus Anbietern, Anwendern und Dienstleistern entstehen. Das funktioniert wie folgt:
- • Anwender nutzen genau die Anwendungen, die sie für ihren speziellen Use Case brauchen, unabhängig vom Anbieter.
- • Anbieter können ihr spezielles Knowhow in Form von Anwendungen vermarkten, ohne sich um Grundlagen kümmern zu müssen.
- • Dienstleister können die vorhandenen Anwendungen beliebig kombinieren und darauf basierend Mehrwerte anbieten, ohne eigene Anwendungen entwickeln zu müssen.
Je nach Angebot und Möglichkeiten der Integrationsplattform können Anwender mit eigenen IT-Ressourcen auch selbst Lösungen entwickeln und mit den verfügbaren Anwendungen kombinieren. Damit garantiert eine Integrationsplattform mit angeschlossenem Ökosystem die maximale Flexibilität, die Fertigungsunternehmen auf ihrem Weg zur Smart Factory brauchen.
MES oder Plattform
Ob nun MES oder Integrationsplattform - ein Besser oder Schlechter gibt es in diesem Fall nicht. Vielmehr versprechen ME-Systeme auf Basis von Integrationsplattformen, auch in Zukunft alle Anforderungen zu erfüllen. Die Anwendungsfälle der Fertigungsunternehmen haben sich nicht wirklich geändert. Neu ist jedoch, dass man nicht nur ein MES von einem einzigen Anbieter im Einsatz hat, sondern mehrere Anwendungen von unterschiedlichen Anbietern. Eine Integrationsplattform ermöglicht dies und das dazugehörige Ökosystem sorgt dafür, dass jeder von den neuen Möglichkeiten profitieren kann. n
Bild: MPDV Mikrolab GmbHAlternative: Plattform
Plattformarchitekturen bieten eine Alternative zur direkten 1:1-Verbindung von Anwendungen. Denn damit ist nur eine Schnittstelle für jede Anwendung nötig, nämlich die zur Plattform. Eine solche sogenannte Integrationsplattform muss jedoch einige Herausforderungen meistern:
- • Standardisierte Kommunikation zwischen Plattform und Anwendungen
- • Transparente Datenhaltung
- • Gleichzeitigen Nutzung der gemeinsamen Daten
- • Interoperabilität aller Anwendungen untereinander
Ein semantisches Datenmodell, im Sinn eines Unified Namespace, das allen Beteiligten bekannt ist, erfüllt einen großen Teil dieser Anforderungen. Im Detail bedeutet das, dass festgelegt ist, wie die einzelnen Assets der Produktion beschrieben und wie deren Daten gespeichert werden. Dazu gehören sowohl Zusammenhänge wie 'jeder Fertigungsauftrag besteht aus einem oder mehreren Arbeitsgängen' als auch Datenformate und Einheiten. Letzteres soll sicherstellen, dass ein Zahlenwert stets korrekt und immer gleich interpretiert wird. In Summe kann man dieses Prinzip auch als digitalen Zwilling der Produktion beschreiben. Zudem braucht es Dienste, die dafür sorgen, dass Daten stets aktuell und konsistent sind. Standardisierte Zugriffsdienste für jedes Datenobjekt verhindern direkte und unkoordinierte Zugriffe auf die Daten. Mitlaufende Plausibilisierung aller erfassten und verarbeiteten Daten sorgen zudem für die Integrität der digitalen Zwillinge. Somit ist die Integrationsplattform eine Kombination aus Datenmanagement und Basisdiensten, die den digitalen Zwillingen der Produktion einen Lebensraum bietet. Darüber hinaus kann eine Integrationsplattform auch Entwicklungswerkzeuge anbieten, um neue Anwendungen zu erstellen.
MPDV Mikrolab GmbH
Dieser Artikel erschien in IT&Production MES Wissen Kompakt 2023 - 05.04.23.Für weitere Artikel besuchen Sie www.it-production.com
