automotiveIT 12/2012
| von Sebastian Ballhausen

Materialfluss und Fertigungssteuerung sind eng miteinander verknüpft. Angesichts der rascheren Umfeldveränderungen im Bereich der Produktion wird die Werkslogistik künftig nicht nur aktualisierte Warenkorb- und Supermarktkonzepte benötigen (automotiveIT 12/2012).

Immer mehr Verantwortung geht in die Logistik: Damit wird die Integration von MES, Lagerhaltungs- und Werkslogistiksoftware in Echtzeit zur Notwendigkeit. „OEMs und Zulieferer sind mit immer stärker schwankenden Produktionsvolumen und gleichzeitiger Variantenvielfalt konfrontiert. In der Konsequenz müssen die gesamten Materialversorgungskonzepte umgestellt werden und diesen Herausforderungen folgen“, meint Klaus-Jürgen Schmidt vom Institut für Produktions- und Logistiksysteme IPL in Saarbrücken. Neue Techniken seien gefragt, um einen anderen Platzbedarf und einen veränderten Kommissionier- und Fertigungsaufwand zu bewältigen. „Es wird immer schwieriger, das Material an den Montageinseln unterzubringen. Viele Unternehmen überlegen derzeit, wie sie die Fertigung so optimieren können, dass immer das exakt benötigte Teil greifbar ist“, erklärt Schmidt. Warenkorb- und Pickingkonzepte sind Teil der Lösung, denn anders als früher muss heute immer exakter gesteuert werden, was genau für das aktuell zu fertigende Bauteil gebraucht wird. Für den neuen Planungsansatz muss die Kette noch einmal aufgewickelt, im Line-back- Prinzip zurück bis zum Lieferanten geplant werden. Simulationssysteme wie Plan for every Part (PFEP) können IT-seitig helfen. Die Volumenschwankungen machen auch eine bessere Verteilung auf die Produktionsstandorte und eine höhere Flexibilität der Produktionssysteme notwendig. Hier schließt sich der Kreis zu MES und APS (Advanced Planning and Scheduling). Doch wie sieht die Verbindung von der Planung im APS zu den feineren Regelkreisen im MES aus? „Bisher besteht noch wenig Verzahnung“, konstatiert Schmidt. In der Regel basteln Unternehmen allein an Lösungen, eine Annäherung an das Thema scheint immer noch schwierig. „Meist wird durch manuellen Aufwand über Excel entschieden“, so Schmidt. Die Verantwortung verlagert sich zunehmend in die Logistik, die für ihre neue Rolle sehr viel detailliertere Informationen benötigt. „MES-Systeme werden gebraucht, denn die Verbindung zur Fertigung ist für die Versorgungslogistik wesentlich“, meint Experte Schmidt. Die immer rascheren Umfeldveränderungen in der Produktion machen zudem den Versuch obsolet, frühzeitig alles auszuplanen.

Auch die im Automotive-Umfeld relativ verbreiteten Supermarktkonzepte bedürften einer Weiterentwicklung, wie Karl-Heinz Wehking, Leiter des Instituts für Fördertechnik und Logistik IFT der Uni Stuttgart, meint: „Wir glauben, dass man für die Zukunft neuartige Planungssysteme benötigt, die eine dynamische Anpassung an sich verändernde Umfeldbedingungen erlauben, wie beispielsweise gestiegene Energiekosten, veränderte Absatzmengen oder geänderter Produktionsmix.“ Diese Planungssysteme unterstützen den Planer nicht nur bei der kurzfristigen Entwicklung von Anpassungen an die neuen Umfeldbedingungen des Versorgungssystems, sondern ermöglichen auch die Kalkulation der durch die Anpassungen entstehenden Kosten – ebenso wie den durch die Anpassungen zu erzielenden Nutzen. „Man muss alle Komponenten des Produktionsversorgungssystems neu bewerten, nicht nur Ladungsträger, Lagermittel, Fördersysteme und Identifikationssysteme, sondern auch die IT – und die richtigen Komponenten finden“, so Wehking. Modularisierung und produktspezifische Baukastensysteme werden wohl im Supermarktkonzept der Zukunft genauso eine Rolle spielen wie neuartige Routenzüge, die eine (teil-)automatische Be- und Entladung ermöglichen, und autonom agierende schwarmfähige Kleinfahrzeuge für Kleinladungsträger und Paletten, mit deren Entwicklung sich das IFT derzeit beschäftigt. Damit einher gehen die Erweiterung von Lagerverwaltungssystemen und die MES-Integration. Wehkings Rat an Zulieferer ist, sich jetzt auf drastische Veränderungen einzurichten, denn der Markt werde immer dynamischer und schneller, Fristen für Orderprozesse noch kürzer, die Herausforderungen insgesamt schärfer. „Automatisierung ist notwendig, macht Prozesse aber zunächst unflexibler“, sagt Nico Kümmling, Fachbereichsleiter Automation beim Dienstleister Voith Engineering Services, der als Engineeringpartner für den Fahrzeug- und Maschinenbau komplexe Aufgaben in Entwicklung und Produktion übernimmt. Nicht mehr der Werker kann dann kurzfristig andere Anweisungen geben, sondern das System bedarf einer Umkonfiguration – und die kann durchaus zeitintensiv ausfallen. Ziel sind also flexible Lösungen, die den Prozessänderungen rasch folgen. Die meisten MES-Anbieter setzen sich mit dieser Thematik auseinander und bieten konfigurierbare Schnittstellen zu Anlagen an. Was dennoch bleibt, ist die Notwendigkeit, die Kopfsteuerung der Anlage, die Logik der Verkettung umzuprogrammieren. Die Verantwortung dafür liegt in der Regel beim Anlagenbetreiber.

Der Ansatz des Engineeringdienstleisters hingegen ist, Steuerungsinformationen aus der MES-Ebene bis zur Maschine oder Schraubspindel hinunterzureichen und alle Prozessergebnisse von dort zurück ins MES zu leiten. Dabei habe man die Situation zu beherrschen, dass dieser Ansatz stark vom jeweiligen Prozess und der jeweiligen Maschine abhängt, meint Kümmling. In einer neuen Version der MES-Software JitCats, die mit dem E-Logistics-Award 2011 des AKJ Automotive ausgezeichnet wurde, kann die Kopfsteuerung und der gesamte Informationsfluss ohne Programmieraufwand an die Änderungen der Fertigungstechnologie angepasst werden. Umbauten reduzieren sich auf physische Änderungen durch Schlosser und Elektriker. Damit lasse sich der Gesamtaufwand bei Umrüstungen um 80 Prozent reduzieren und durch den Anwender in Eigenleistung vornehmen. Die Materialsteuerung an die Linie organisiert der Engineeringspezialist mit einer integrierten Logistiksoftware, die ein E-Kanban realisiert. Dabei wird vorausschauend der für die jeweiligen Varianten benötigte Materialbedarf ermittelt und dieser zum spätestmöglichen Zeitpunkt abgerufen, so dass nicht wie beim klassischen Kanban zu viel Material an der Linie verbleibt und Platzprobleme verursacht. Die Logistiksteuerung verarbeitet die Informationen aus dem MES zu Auftragsvorlauf und Maschinenrückmeldungen und löst anschließend automatisch Abrufe im Lagersystem aus. Anspruch ist eine prozessnahe Abbildung der Fertigung im MES.

Autorin: Daniela Hoffmann

Foto: McLaren