Thematische Einführung

� Modelle und Begriffe

Prozessindustrie - altes Ebenenmodell (nach Namur)

Führen desUnternehmens

Führen der Fabrik,des Betriebes

Führen von Ver-fahrensgruppen,

Apparaten

Messen, Steuern,Regeln, Sicherheit

Sensor- und Aktor-Funktionen

Funktion

Unternehmens-leitebene

Produktions- /Betriebsleitebene

Prozessleitebene

Feldebene

Ebene

Dispositiv

Qualität der Funktion

Operativ

Vertikale Integration

Aufgabengruppen:

� Qualitätsmanagement� Personalmanagement� Vertrieb� Materialmanagement� Beschaffung� Sicherheitsmanagement� Instandhaltung� Scheduling� Betriebsdatenerfassung� Materialflusssteuerung� Prozesssteuerung� Produktion� ...

Produktionsleitebene

Prozessleitebene

Betriebsleitebene

Unternehmensleitebene

ControlsControls

MESMES

ERPERP

Vertikale Integration

Vertikale Integration

Vertikale Integration

Vertikale Integration

Wichtige Begriffe – Corporate Wording

ERP

CMMS

Sales and Distribution

IMS

Controls

SCM

MES

CAFM

� ERP - Enterprise Ressource Planning

� MES - Manufacturing Execution System

� IMS - Information Management System

� CMMS - Computerized MaintenanceManagement System

� CAFM - Computer Aided FacilityManagement

� SCM - Supply Chain Management

Controls

Fertigungs-

prozess

Ganzheitliche Sichtweise - SCM

ERP

Produktion

&

Instandhaltung

BeschaffungTransport

LagerLager

TransportVertriebLieferant Kunde

MES

PPS,

LIMS, BDE,

CMMS, ...

Prozess-

leitsystem

Rückmeldungen,Status-Daten

Sollvorgaben

Meldungen zu:

• Auftragsstatus• Anlagenzustand

Aufträge

Feinplanung, Zustands-auswertung

Bestellanforderung Auftrag

Bestellung

Lieferung

ProdukteEinsatzstoffe

Bestellung

Lieferung

Einlagerung Auslagerung

B2BB2BKomponenteKomponente

B2CB2CKomponenteKomponente

MESA-Modell (Manufacturing Execution System Association)

Supply ChainManagement

Sales & Service

Management

EnterpriseRessourcePlanning

Product/Process

Engineering

Controls

Operations/Detailed

Scheduling

DispatchingProduction

Units

LaborManagement

RessourceAllocation& Status

ProductTracking &Genealogy

DocumentControl

PerformanceAnalysis

MaintenanceManagement

QualityManagement

DataCollectionAcquisition

ProcessManagement

MES

Angepasstes MESA-Modell

Material-idenfikation

Chargen-steuerung

Rezeptur-verwaltung

Prozess-steuerung

Supply ChainManagement

WartungInstandhaltung

GebäudeManagement

ElectronicBatch

Recording

StatistischeQualitäts-kontrolle Labor

InformationsManagementProzess

InformationsManagement

ProzessSimulation

Material- undChargen-verfolgung

DokumentenManagement

Prozessdaten-erfassung

StammdatenManagement

ControllingEinkaufVertrieb

Kapazitäts-planung

Logistik Disposition

Bestandsführung EnterpriseRessourcePlanning

SteuerungProduktions-

einheiten

ProduktionsFeinplanung

Gründe für Vertikale Integration

Ausgangssituation

Enterprise Ressource Planning

ERPERP

ControlsControls

bis 1992

� Geringer Einsatz von Standard PC-Systemen

� Geringer Informationsfluss in den Ebenen

� Unstrukturierte Prozessabläufe

� Partielle und proprietäre Automatisierung

Heute

� Durchgängiger Einsatz von Standard PC‘sStandardisierung von MICROSOFT® Technologie

� Durchgängiger Informationsfluss in den Ebenen

� Strukturierte und optimierte Prozessabläufe

� Durchgängige, einheitliche Basisautomatisierung

� Durchgängige Vernetzung

DM1992 - 2002

Info

r

m

ati

on

aber

Schließen der Informationslücken

Enterprise Ressource Planning

ERPERP

ControlsControls

bis 1992 Heute

� Geringer Einsatz von Standard PC-Systemen

� Geringer Informationsfluss in den Ebenen

� Unstrukturierte Prozessabläufe

� Partielle und proprietäre Automatisierung

� Durchgängiger Einsatz von Standard PC‘sStandardisierung von MICROSOFT ® Technologie

� Durchgängiger Informationsfluss in den Ebenen

� Strukturierte und optimierte Prozessabläufe

� Durchgängige, einheitliche Basisautomatisierung

� Durchgängige Vernetzung

MESMESManufacturing

Execution Systems

Trends

� Globalisierungsbestreben / Konzentration auf das Kerngeschäft

� Zunehmende Internationalisierung

� Zusammenwachsen von Lieferant, Produzent und Kunde

� Supply Chain als strategischer Wettbewerbsvorteil

� Erhöhte Anforderung an Dokumentation und Reproduzierbarkeit von Prozessen

Erwartete Entwicklung in den nächsten Jahren

MESControls ERP

0%

50%

100%

1997 2017

� Wachstumstendenzen in den Bereichen Controls,MES und ERP

� Zunehmende Übernahme von MES Funktionalitätendurch ERP/Controls Anbieter (lt. Gardner Group)vornehmlich im Bereich der Prozessindustrie

� In den Unternehmen gewinnt IT, auch durch Themenwie B2B, B2C und eCommerce zunehmendan Bedeutung

2007

Realisierungsvarianten

Realisierungsvarianten

„Best of Breed“ Solution

+ optimale Deckungsgleichheit mit dem Anforderungsprofil

+ flexibel, erweiterbar durch modularen Aufbau+ nach extern homogen, intern heterogen+ einfachere Integration in bestehende

Prozesse und Strukturen+ Durch Standard-Schnittstellen wie COM,

DCOM, OPC und ODBC zukunftssicher

-- erfordert höheres spezifisches Know-Howvon Integrator und Betreiber

- größere Anzahl Schnittstellen- höhere Aufwand bei Schulung, Integration

und Instandhaltung

+ homogene Lösung+ geringerer Aufwand bei der Konzeption+ geringerer Aufwand bei Schulung,

Integration und Instandhaltung

- aufgrund der Bandbreite der Anforderungennur geringe Deckungsgleichheit im Vergleichzur optimalen Lösung

- Abhängigkeit vom Produktlieferant- fehlende Systemneutralität in der Konzeptphase- Entwicklung „visionärer“ Lösungen nur mit höherem

Aufwand möglich

Fun

ktio

nalit

ät

Aufgabe

„Single Product“ Solution

Maximal - Anforderung

Minimum - Anforderung

Fun

ktio

nalit

ät

Aufgabe

Das Projekt

Projektbeschreibung

� Automatisierung einer Produktionsanlage im Bereich Oberflächentechnik, Werk Langelsheim

� Herstellung chemischer Produkte für den Korrosionsschutz

� Produktion von ca. 4.000 verschiedenen Produkten

� Ziel der Automatisierung:� Reduzierung der Ansatzzeiten

� Verbesserung der Anlagenauslastung (Ressourcenbelegung)

� Automatische Erfassung des Verbrauchs und der Produktionsmengen mit Rückmeldung an SAP

� Verbesserung der Dosiergenauigkeiten

� Minimierung der Nachstellquoten

� Einführung eines PLS/MES mit vollständiger Integration in die Unternehmensleitebene

Liefer- und Leistungsumfang gesamt

� Projektmanagement

� Pflichtenhefterstellung

� Detailengineering

� Lieferung und Design der PLS-Komponenten

� Konfiguration PLS

� Lieferung und Design der MES-Komponenten

� Konfiguration MES

� Lieferung und Konfiguration eines Barcodeerfassungssystems

� Schaltschrankbau und komplette EMSR-Montage

� Funktionsendprüfung

� Inbetriebnahme

� Schulung

Liefer- und Leistungsumfang PLS

� Lieferung und Design der PLS-Komponenten, System PCS 7 von Siemens

� 4 AS 416-3

� Redundante Server

� 2 Bedienstationen in der Messwarte, 4 Bedienstationen im Feld

� 1 Engineeringstation

� Anbindung der Feldebene über Profibus DP, 2000 Binäreingänge, 1700 Binärausgänge, 200 Analogeingänge, 16 Waagen

� Konfiguration PLS

� Automation von 26 Ansatzreaktoren und Tanklager

� 115 Grafikbilder

� 280 Steuerfunktionen (durchschnittlich 35 Schritte, 5 Anweisungen pro Schritt)

� Anbindung von Waagen und Units

Liefer- und Leistungsumfang MES

� Lieferung und Design der MES-Komponenten, RS-Bizware™ von Rockwell Automation

� Batchsystem, RS-Bizware-Batch

� Schnittstelle zu SAP R/3 Modul PP-PI, RS-Bizware-Batch ERP

� Konfiguration/Softwareerstellung MES

� Konfiguration Batchsystem

� Konfiguration der SAP-Anbindung

• Prozessaufträge von SAP

• Steuerrezeptgenerierung

• Rückmeldung des Verbrauchs an SAP

� Softwareerstellung für ein Kommissioniersystem

� Chargenverfolgung (Realisierung von Tracking und Tracing)

Liefer- und Leistungsumfang Schaltschrankbau/EMSR-Montage

� Bauleitung

� Bau, Lieferung und Montage von 26 Vor-Ort-Schränken

� EMSR-Montage� Lieferung und Installation Kabeltragsystem (Trasse, Gitterrinne, Rohr)

� Komplette Verkabelung der Aktorik und Sensorik (Verlegung von ca. 13.000 m Kabel)

� Netzwerkinstallation (LWL und Kupfer)

� Loop-Check

� Inbetriebnahme

Systemkonzept Automatisierung Oberflächentechnik

Serverredundant

Batch ERP SQL-Server

Batch-Server

Client 1 Client 2Engineering-Station

Domain-Controler

SAP R/3 ®

Kommissionier-SystemRange LANRange LAN

AS 416-3 (1)Standard-produkte

AS 416-3 (3)Standard-produkte

AS 416-3 (4)Niedrigzinkprodukte/Tanklager

IPC 1Ansatzstation

Funkscanner

Industrial Ethernet

Profibus DPProfibus DP Profibus DP

Produktion 1Ansatzstation

IPC 2Ansatzstation

AS 416-3 (2)Standard-produkte

Profibus DP

IPC 3Kommissionierstation

IPC 4Niedrigzink

Produktion 2Ansatzstation

Produktion 3Ansatzstation

Produktion 4Niedrigzink

SAP R/3®PP-PI

SAP R/3®PP-PI

BatchERPBatchERP

SAP R/3®MM/WM

SAP R/3®MM/WM

Wareneingang

Erfassung von RohstoffchargenBereitstellung von Materialien

RSBatchRSBatch

Steuerfunktion

Prauf History

AnsätzeChargen

Prozess-aufträge

Prozess-meldungen

Prozessdaten, Stati und Verbräuche

Chargenprotokoll

Grob- / Feinplanung

Bestände

Verbräuche

AS 416-3AS 416-3

SteuerrezeptKommissionier-

System

Kommissionier-

System

Informationsfluss

Material

Track

Material

Track Tracking and TracebilityVerschiedene Auswertungen

CC--30543054 CC--30593059

CC--30593059 CC--30613061CC--30693069 CC--30703070 CC--30713071 CC--30723072 CC--30733073

VWVW--22

CC--30623062 CC--30633063 CC--30643064 CC--30653065 CC--30663066

VWVW--33

CC--32523252 CC--32533253 CC--32543254 CC--32573257 CC--32603260

VWVW--44

CC--32513251

BB--30063006

Salp.Salp.

BB--30023002

Phosp.Phosp.

BB--30013001

Phosp.Phosp.

BB--35813581

Nini.Nini.

BB--31183118

VEWVEW

ZNZN--LLööss

BB--31133113

Salp.Salp.

BB--31143114

Phosp.Phosp.

BB--30273027 CC--30253025

BB--31153115

Maph.Maph.

BB--31163116

Maph.Maph.

BB--30293029

Nacl.Nacl.

BB--30263026

Znph.Znph.

TKWTKW

BB--31133113

BB--1315/161315/16

BB--30273027

BB--35813581

BB--30263026

BB--30293029

BB--31143114

BB--31183118

LP

CC--30523052 CC--30533053 CC--30553055 CC--30563056 CC--30573057 CC--30583058

VWVW--11

SalpetersSalpetersääureure

ManganphosphatManganphosphat

ZinknitratZinknitrat

NickelnitratNickelnitrat

ZinkphosphatZinkphosphat

NatriumchloratNatriumchlorat

PhosphorsPhosphorsääureure

VEVE--WasserWasser

CC--30513051 CC--30603060

Anlagenübersicht

Interessante Details

Interessante Details

� Anbindung von SAP an das PLS � Übertragung von Prozessaufträgen an das PLS

� Erzeugung eines Steuerrezeptes im Batchsystem

� Erzeugung eines Kommissionierauftrages

� Erfassung der Chargennummern und Mengen durch das PLS

� Rückmeldung des Verbrauchs und Stati an das SAP

� Sofortige Buchung im SAP

� Kommissioniersystem� Bereitstellung von Materialen für Handzugaben

� Erfassung der Mengen und Chargennummern

� Abgleich der Materialien vor der Zugabe (Eindeutige Zuordnung am Reaktor)

� Chargenverfolgung� Tracking und Tracebility

� Diverse Auswertungen

Zusammenfassung und Ausblick

� Vertikalen Integration schafft folgende Vorteile:� Transparenz der Geschäfts- und Produktionsprozesse

� Steigerung der Entscheidungssicherheit

� Beschleunigte Reaktion auf Kundenwünsche

� Lückenlose Dokumentation der Produktionsprozesse

� Qualitätssteigerung

� Erhöhung der Produktivität

� In der Zukunft wird Vertikale Integration einer der entscheidenden Wettbewerbsfaktoren für produzierende Unternehmen sein

� Lang und Peitler hat bereits mehrere Integrationsprojekte realisiert und wird das Thema auch in der Zukunft im eigenen Unternehmen verstärkt vorantreiben

� durch den weiteren Ausbau unseres Kompetenz-Centers am Hauptsitz in Ludwigshafen

� sowie an allen anderen Niederlassungen