Nach der Pandemie sind 74 % der Fertigungs- und Konstruktionsunternehmen bei der Erfüllung ihrer Aufgaben auf veraltete Systeme und fragmentierte Daten angewiesen. Hervorragende Leistungen in der Fertigung sind selbst dann schwer zu erreichen, wenn wichtige Produktionsdaten in diesen isolierten Systemarchitekturen vorhanden sind.
Manufacturing Execution Systems (MES) fungieren als betriebliche Brücke, die die Unternehmensplanungssysteme mit den Abläufen in der Fertigung verbindet und einen Echtzeiteinblick in die Produktionsaktivitäten ermöglicht. Das Aufkommen der Technologie des digitalen Zwillings stellt einen wesentlichen Fortschritt gegenüber den traditionellen Fertigungsmethoden dar. Mit dieser intelligenten Technologie werden virtuelle Nachbildungen kompletter Fertigungsumgebungen erstellt, die verbesserte Analyse-, Planungs-, Terminierungs- und Optimierungsfunktionen ermöglichen.
Die betriebliche Standardisierung über mehrere Produktionsstätten hinweg hat Unternehmen wie ADEX Electronique dazu veranlasst, Harmonisierungsprogramme zu implementieren, die Prozesse rationalisieren und das Datenmanagement vereinheitlichen. Interne Anforderungen und Kundenerwartungen haben Unternehmen dazu veranlasst, integrierte MES- und digitale Rückverfolgbarkeitssystemarchitekturen einzusetzen, um die Qualitätskontrolle und Prozesskonformität zu verbessern.
Die strategische Integration zwischen Simio APS und Aegis Factorylogix MES ermöglicht es Herstellern, operative Systeme, IoT-Geräte, APS und fortschrittliche Analytik innerhalb der täglichen Produktionsabläufe zu verbinden und so grundlegende Industrie 4.0-Prinzipien zu unterstützen. Diese Integration verbessert die Sichtbarkeit und Analyse kritischer Produktionsparameter und erhöht die Transparenz und Optimierung aller Betriebs- und Durchsatzleistungskennzahlen.
In diesem Blog wird untersucht, wie die Integration dieser Plattformen durch die Modellierung virtueller Fabriken eine herausragende Produktionsleistung ermöglicht, die eine Entscheidungsfindung nahezu in Echtzeit und eine optimierte betriebliche Effizienz ermöglicht, die über die traditionellen, unverbundenen Systemansätze hinausgeht.
Grundlegende Elemente: MES- und APS-Architektur im Fertigungsbetrieb
Moderne Fertigungsbetriebe benötigen sowohl strategische und operative Planungsfähigkeiten als auch eine Ausführungskontrolle in Echtzeit, um operative Spitzenleistungen zu erzielen. Manufacturing Execution Systems (MES) und Advanced Planning and Scheduling (APS) schaffen diese entscheidende technologische Grundlage.
MES fungiert als Echtzeit-Betriebssteuerungsebene in Fabrikumgebungen, verarbeitet Arbeitsaufträge, überwacht den Produktionsfortschritt, setzt Protokolle zur Einhaltung von Prozessen durch und erfasst umfassende Ausführungs- und Leistungsdaten. APS fungiert als strategischer Planungs- und Optimierungsmotor, der Produktionspläne erstellt und den Ressourcen- und Materialbedarf koordiniert, während er mehrere betriebliche Einschränkungen und Geschäftsregeln berücksichtigt. Diese Systeme schaffen eine wichtige datengesteuerte Rückkopplungsschleife, die die Planungsfunktionen mit den Ausführungsaktivitäten verbindet.
Betriebliche Herausforderungen entstehen, wenn diese Systeme unabhängig voneinander funktionieren. Eigenständige APS-Implementierungen können optimierte Pläne ohne Zugriff auf aktuelle Produktionsstatusinformationen erstellen, während MES-Implementierungen ohne APS-Funktionen über keine vorausschauenden Optimierungsmodule für ein effektives Produktionsfluss- und Effizienzmanagement verfügen. Fertigungsunternehmen greifen häufig auf manuelle Koordinierungsmethoden zurück, wobei die Produktionsplaner die Pläne mit Hilfe von Tabellenkalkulationsprogrammen ändern und die Mitarbeiter in der Fertigung die Probleme mit Hilfe ihres Erfahrungswissens lösen.
Durch die Integration dieser Systeme wird eine geschlossene Produktionsumgebung geschaffen, in der APS optimierte Pläne erstellt, MES die Produktionspläne ausführt und das betriebliche Feedback in Echtzeit die Planungszyklen und Entscheidungen auf der Ausführungsebene kontinuierlich verfeinert. Diese Anpassungsfähigkeit ermöglicht es den Herstellern, schnell auf veränderte Bedingungen zu reagieren – z. B. auf Anlagenstillstände -, Störungen zu minimieren und die Produktionseffizienz und den Durchsatz aufrechtzuerhalten.
Die zunehmende Einführung von Manufacturing Execution Systems unterstreicht deren wichtige Rolle in der modernen Produktion. Mit einem Wert von 11,88 Mrd. USD im Jahr 2021 und einem prognostizierten Anstieg auf 24,28 Mrd. USD bis 2028 mit einer CAGR von 10,8 %spiegelt die Expansion des MES-Marktes die zunehmende Konzentration der Hersteller auf die Erzielung von Betriebstransparenz, strengerer Produktionskontrolle und verbesserter Prozesseffizienz wider. Integrierte MES- und APS-Lösungen bieten greifbare Vorteile, einschließlich verbesserter Termingenauigkeit, pünktlicher Lieferung, höherer Kapazitätsauslastung und reduzierter Lagerbestände – Schlüsselfaktoren, die dieses anhaltende Wachstum vorantreiben und die Initiativen der Hersteller zur digitalen Transformation unterstützen.
Technologie des digitalen Zwillings: Modellierung virtueller Fabriken für exzellente Produktion
Die Konvergenz des digitalen Zwillings mit MES und APS schafft eine fortschrittliche Grundlage für herausragende Fertigungsleistungen. Digitale Zwillinge fungieren als dynamische virtuelle Repliken physischer Anlagen, Prozesse oder kompletter Systeme, die sich während ihres gesamten Lebenszyklus kontinuierlich weiterentwickeln und es Herstellern ermöglichen, ihre Abläufe zu optimieren, bevor sie physische Änderungen vornehmen.
Diese virtuellen Modelle verbessern die Fertigungskapazitäten erheblich, indem sie detaillierte digitale Nachbildungen von Fabrikhallen liefern, die die Ergebnisse auf der Grundlage von Echtzeit-Betriebsdaten simulieren. Untersuchungen von McKinsey zeigen, dass digitale Zwillinge die Entwicklungszeiten um bis zu 50 % verkürzen und gleichzeitig die Betriebskosten durch eine optimierte Produktionsplanung und die Ermittlung von Engpässen senken können. Unternehmen, die die Technologie des digitalen Zwillings in der Fertigung einsetzen, berichten von erheblichen Verbesserungen bei Durchsatz, Effizienz und Risikominderung, indem sie Szenario-Tests und vorausschauende Wartung ohne Unterbrechung der aktiven Produktionsumgebung ermöglichen.
Die virtuelle Fabrikmodellierung ermöglicht risikofreie Betriebsexperimente, bevor Investitionsentscheidungen getroffen werden, die möglicherweise nicht den erwarteten Nutzen bringen. Hersteller können mehrere Betriebsszenarien bewerten, Prozessengpässe identifizieren und fundierte Entscheidungen treffen, die die Gesamteffizienz verbessern. Durch fortschrittliche Simulationsfunktionen können Unternehmen komplette Produktionsabläufe visualisieren, verschiedene Betriebskonfigurationen analysieren und die besten Produktionseinstellungen und Arbeitsabläufe auswählen.
Im Bereich der digitalen Zwillingstechnologie von Simio liegt der Schwerpunkt auf der Erstellung dynamischer digitaler Prozesszwillinge – virtuelle Modelle, die durch Daten generiert und gesteuert werden und Fertigungsprozesse und Arbeitsabläufe bis ins kleinste Detail nachbilden. Diese Modelle ermöglichen es Herstellern, Produktionsszenarien zu simulieren, potenzielle Engpässe zu bewerten und risikofreie Bewertungen betrieblicher Veränderungen vorzunehmen. Im Gegensatz zu digitalen Zwillingen, die sich auf einzelne Anlagen konzentrieren, integrieren die digitalen Prozesszwillinge von Simio komplexe Interaktionen zwischen (statischen und mobilen) Ressourcen, Arbeitsabläufen, Geschäftsregeln und Entscheidungslogik und unterstützen so eine optimierte Termin- und Kapazitätsplanung sowie Anpassungen in nahezu Echtzeit. Durch die kontinuierliche Anpassung an reale Daten verbessern diese digitalen Zwillinge den Durchsatz und die betriebliche Reaktionsfähigkeit, ohne die laufende Produktion zu unterbrechen, und gehen damit über die traditionellen statischen Planungstools hinaus.
Strategische Integration: Simio und Aegis Manufacturing Intelligence Plattform
Die Übernahme von Simio durch Aegis Software ist ein entscheidender Fortschritt im Bereich der Produktionsabläufe und des Ausführungsmanagements. Dieser strategische Zusammenschluss entwickelt eine einheitliche Plattform für Fertigungsintelligenz, die komplexe Herausforderungen in der Produktion durch intelligente Automatisierung und Optimierung in Echtzeit löst.
Diese Zusammenarbeit bietet Herstellern eine vollständige betriebliche Transparenz – von der historischen Leistung über die aktuellen Bedingungen bis hin zu vorausschauenden Erkenntnissen. Die Integration schafft Datenflüsse zwischen Unternehmensressourcenplanungssystemen, Fertigungsausführungsplattformen und Simulationsumgebungen, wodurch ein digitaler Zwilling des Fertigungsausführungssystems mit vollständiger betrieblicher Transparenz für die vergangene, aktuelle und zukünftige Leistung geschaffen wird.
Die einheitliche Plattform bietet spezifische betriebliche Vorteile:
- Automatische Planerstellung, die die Produktionsparameter auf der Grundlage der aktuellen Fabrikbedingungen neu berechnet
- Verbesserte Koordination zwischen Kundendienst, Logistik und Produktionsabteilungen
- Analyse aller Prozesseinschränkungen, Geschäftsregeln und detaillierter Entscheidungslogik zur Optimierung der Fabrikkonfiguration
- Cloud-basierte Bereitstellung ermöglicht globalen Zugang für alle Beteiligten
- Fortgeschrittene Analysen, die datengestützte Einblicke in Leistungsmetriken liefern
Die MES-Plattform von Aegis Factorylogix unterstützt derzeit über 2.200 Fabriken bei ihren geschäftskritischen Abläufen. Mit der kürzlich erfolgten Integration von Simio stärkt diese Plattform ihre Fähigkeit, Herstellern dabei zu helfen, durch die Verbindung von cyber-physischen Systemen, IoT-Geräten und fortschrittlicher Analytik innerhalb der täglichen Produktionsabläufe betriebliche Widerstandsfähigkeit zu erreichen – unter voller Berücksichtigung wichtiger Industrie 4.0-Prinzipien.
Diese Übernahme stellt einen bedeutenden Fortschritt in Richtung Fertigungsexzellenz dar, indem sie eine stärker integrierte digitale Transformation über den gesamten Produktionsprozess bzw. die gesamte Lieferkette ermöglicht.
Abschließende Überlegungen: Fertigungsintelligenz durch integrierte Plattformen
Die Integration von Simio APS mit Aegis Factorylogix MES läutet eine neue Ära der Fertigungsintelligenz ein, indem sie eine nahtlos vereinheitlichte Plattform bereitstellt, die komplexe Produktionsherausforderungen in Möglichkeiten für intelligente Ausführung, Automatisierung und kontinuierliche Optimierung verwandelt. Durch die Kombination integrierter Planungs-, Ausführungs- und Simulationsfähigkeiten können Hersteller betriebliche Silos beseitigen, die traditionell Innovation, Effizienz und Agilität behindert haben.
Durch diese Partnerschaft werden wirklich geschlossene Produktionssysteme geschaffen, bei denen Echtzeitdaten fließend zwischen Planungs- und Betriebsfunktionen übertragen werden. Durch den Einsatz fortschrittlicher digitaler Zwillingstechnologie erhalten Hersteller eine beispiellose Transparenz, um Produktionsszenarien zu simulieren und zu validieren, ohne den laufenden Betrieb zu unterbrechen.
Die erweiterte Aegis-Plattform, die weltweit über 2.200 Fabriken unterstützt, schafft ein Ökosystem, in dem Enterprise Resource Planning, Manufacturing Execution und Simulationsumgebungen konvergieren. Diese Konvergenz erzeugt digitale Zwillinge von Fertigungsausführungssystemen mit hervorragender Transparenz, die nahezu in Echtzeit Neuberechnungen von Zeitplänen, synchronisierte Fertigungsabläufe, Kundenservice und Logistik sowie tiefgreifende Analysen ermöglichen, die verwertbare Einblicke in die Leistung liefern.
Die Automatisierung des Qualitätsmanagements durch die Plattform, einschließlich integrierter Prüfabläufe, erhöht zudem die betriebliche Zuverlässigkeit und die Produktqualität – wichtige Unterscheidungsmerkmale auf den heutigen Wettbewerbsmärkten.
Gemeinsam stellen Simio APS und Aegis Factorylogix MES einen gewaltigen Sprung in Richtung Fertigungsexzellenz durch ganzheitliche digitale Transformation dar. Durch die Verbindung von cyber-physischen Systemen, IoT-Geräten und fortschrittlicher Analytik in den täglichen Produktionsprozessen verkörpert diese Plattform die Kernprinzipien von Industrie 4.0 und befähigt Hersteller, belastbare, flexible und reaktionsschnelle Abläufe aufzubauen.
Für Unternehmen, die ihre Fertigungsintelligenz verbessern wollen, bietet diese integrierte Lösung eine wesentliche Grundlage, um Innovationen zu beschleunigen, die betriebliche Stabilität zu verbessern und einen Wettbewerbsvorteil in der sich schnell entwickelnden Industrielandschaft zu erhalten.