Fertigungssoftware - 5 essentielle Formen & ihre Vorteile

Die moderne Fabrik ist in hohem Maße auf Software angewiesen. Nach der schrittweisen Digitalisierung der letzten Jahrzehnte gibt es diese Software in verschiedenen Formen - jede mit einem eigenen Akronym.

In diesem Beitrag werden die wesentlichen Arten von Software erläutert und untersucht, wie sich ihre Rolle im Kontext von Industrie 4.0 verändert.

Eine Aufschlüsselung der Software für die Fertigung

Die digitale Fertigung ist aus einer Reihe von Ad-hoc-Innovationen entstanden, aus denen unterschiedliche Software für jeden Aspekt einer modernen Fertigungsorganisation hervorgegangen ist. Das Herzstück der modernen Fabrik sind jedoch diese fünf Softwaresysteme.

SCADA

SCADA-Software (Supervisory Control and Data Acquisition) wurde erstmals in den 1960er Jahren als Möglichkeit zur Fernsteuerung von speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) eingeführt. Sie entwickelte sich zu einem komplexen System, das in der Lage ist, jeden digitalen Prozess im Fabrikbetrieb zu überwachen und zu steuern. SCADA wird verwendet, um Maschinen über SPS fernzusteuern, aber es ist auch das System, über das Maschinensensoren Manager z. B. auf Defekte an einer Produktionslinie aufmerksam machen.

ERP

Enterprise Resource Planning (ERP)-Software gibt Managern einen detaillierten Überblick über die Ressourcen des Unternehmens, um deren Erwerb und Verwendung besser zu planen. Die Daten werden aus dem gesamten Unternehmen gesammelt. Buchhaltung, Gehaltsabrechnung, Bestellungen, Verkauf und Betrieb speisen alle Daten in das ERP-System ein. Manager können dann Geschäftsverpflichtungen mit der Produktion abgleichen, um sicherzustellen, dass das Unternehmen alles hat, was es braucht, um Aufträge zu erfüllen, ohne seine Kapazitäten zu überlasten. Mit der Beschleunigung des Fertigungssektors ist eine effektive Ressourcenplanung zu einem Eckpfeiler der Branche geworden.

MES

Manufacturing Execution Systems (MES) verfolgen die Umwandlung von Rohstoffen in Fertigwaren mit dem Ziel, den Prozess zu optimieren. MES-Software kann als Vermittler zwischen ERP- und SCADA-Systemen gesehen werden, der die Punkte zwischen den beiden - sowie anderen relevanten Systemen wie EAM (siehe unten) - verbindet, um Bereiche für Verbesserungen bei Effizienz, Produktivität und Qualität zu identifizieren. Der erfolgreiche Einsatz von MES-Software kann u. a. zu einer besseren OEE, einer höheren Betriebszeit, weniger Ausschuss und Nacharbeit sowie einer effizienteren Nutzung des Lagerbestands führen.

EAM

Enterprise Asset Management (EAM)-Software unterstützt die Wartung, Verwaltung und Nutzung von physischen Anlagen - wie z. B. Maschinen - über deren gesamte Lebensdauer. Im Gegensatz zu CMMS-Software (Computerized Maintenance Management System), die sich auf die Verwaltung der Anlage während des Betriebs konzentriert, stellen EAM-Systeme die Anlage in den Kontext des gesamten Unternehmens, über ihren gesamten Lebenszyklus. EAM befasst sich nicht nur mit Wartungsplänen, Ersatzteilen und der Einhaltung von Vorschriften, sondern berücksichtigt auch Budget, Finanzen und Personal.

PLM

Software für das Product Lifecycle Management (PLM) verfolgt den Weg einzelner Produkte von der Entstehung und Konstruktion bis zur Fertigstellung und Auslieferung. Dazu müssen Daten aus dem gesamten Unternehmen gesammelt werden, darunter CAD-Entwürfe, virtuelle Prototypen, Materialien, Fertigungsprozesse, Bestellungen und Lieferungen - neben anderen Informationen. Durch das Führen eines Digital Thread durch das gesamte Unternehmen können iterative Verbesserungen in der Konstruktion, der Herstellung und dem Vertrieb eines Produkts vorgenommen werden; dies senkt die Kosten, verkürzt die Zeit bis zur Markteinführung und verbessert die Qualität.

Fertigungssoftware verändert sich

Die Geschichte der Software für die Fertigung ist eine Geschichte der Ad-hoc-Entwicklung. Diskrete Systeme, die entworfen wurden, um bestimmte Ziele zu erreichen. Im Laufe der Zeit haben sie jeweils an Umfang zugenommen und begonnen, sich mit den Funktionen anderer Systeme zu überschneiden. Neue Technologien ermöglichen es, diese Systeme enger miteinander zu verknüpfen, so dass Fertigungssoftware ein grundlegender Bestandteil des Unternehmens wird und nicht mehr nur ein Add-on ist. Hersteller, die ihre Software überprüfen, sollten eine Standardisierung anstreben, um die Integration über alle ihre Systeme hinweg zu ermöglichen.

Software der Industrie 4.0

Die nächste Phase der Software für die Fertigung ist die Erleichterung von Industrie 4.0-Technologien und die Unterstützung des Übergangs zu neuen Techniken. Die Grenzen zwischen den oben skizzierten Systemen haben sich im Laufe ihrer Entwicklung aufgeweicht. In der Fertigung zeichnet sich jedoch ein Paradigmenwechsel in der Tiefe der Verbindung ab. Das industrielle Internet der Dinge (Industrial Internet of Things, IIoT) bindet physische Anlagen und Prozesse in digitale Analysen und Arbeitsabläufe ein, macht sie für Software sichtbar und lässt die Grenzen zwischen der digitalen und der physischen Welt verschwimmen. Zusammen mit Cloud Computing, Big Data und KI macht dies die Verbindung des gesamten Unternehmens zu einer konsolidierten Orchestrierungs- und Analyseplattform möglich. Die nächste Phase in der Software für die Fertigung ist also eine der Konvergenz - das Verbinden der Knotenpunkte zwischen Abteilungen, Funktionen und Prozessen.