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Was ein MES für die Elektronikfertigung können muss

14. November 2013, 13:45 Uhr | Karin Zühlke

MES-Anbieter gibt es weltweit in unüberschaubarer Zahl. Doch wer als MES-Hersteller in der Elektronikfertigung mitspielen möchte, muss die besonderen Anforderungen der Branche bewerkstelligen können. Und da trennt sich schnell die Spreu vom Weizen.

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Eine Besonderheit in der Elektronikfertigung ist der teilweise sehr hohe Automatisierungsgrad, der eine tiefgreifende Integration des MES in die Anlagenlandschaft bedingt. Somit sind standardisierte synchrone Schnittstellen zu den SMT-Bestückmaschinen verschiedener Hersteller erforderlich, die neben der Materialchargenerfassung auch Systemfunktionalitäten wie aktive Prozessverriegelung und gebindeorientierte Materiallogistik unterstützen. Ansonsten ist der funktionale Anspruch an ein MES sehr stark durch die OEM-seitigen Traceability-Anforderungen der einzelnen Elektronik-Branchensegmente beeinflusst, wie Automotive, Medical oder Luftfahrt, um nur einige Beispiele zu nennen. »Die Traceability-Anforderungen bedingen mittlerweile neben der vertikalen Integration innerhalb der lokalen Fabrik auch eine horizontale Integration über die komplette Wertschöpfungskette des Elektronikprodukts. Für die horizontale Integration werden immer mehr Cloud-basierte MES-Infrastrukturen im Markt gefordert«, erklärt Dieter Meuser, CTO von itac. Neben Traceability und Material-Management steht für ein MES besonders das Thema der Produktivität und Effizienz im Vordergrund. Kennzahlen wie die Gesamtanlageneffizienz (GAE) oder Overall Equipment Effectiveness (OEE) sind wichtige Bausteine, um die Produktivität einer Fertigung zu erhöhen.

Itac

itac bietet ein branchenübergreifendes Enterprise MES für die diskrete Fertigung, das, bedingt durch den konzeptionellen Ursprung in der Telekommunikations-Industrie, umfassende funktionale und technische Ausprägungen für die Elektronikindustrie vorweisen kann. »Durch die Digitalisierung in der Telekommunikationsindustrie in den 90er-Jahren wurden physische Objekte bzw. Elektronikkomponenten über einen 1D-Barcode schon sehr früh in diesem Branchensegment identifiziert. Heute ist nahezu jedes Halb- und Fertig-Erzeugnis in der Elektronikfertigung mit einem 2D-Barcode versehen«, beschreibt Meuser. Die automatische Identifikation mittels Strichcode, 2D-Code oder RFID wird oft als Grundlage für das »Internet der Dinge« im Kontext der Industrie 4.0 angesehen. Die iTAC.MES.Suite ist auf sehr hohe Transaktionsraten ausgerichtet, weil sämtliche produkt-, prozess- und qualitätsrelevanten Informationen auf die »Serialnummer« einer Elektronikkomponente referenziert sind. Somit ist die iMS-Infrastruktur leicht mit 20.000.000 Schreib-/Leseoperationen und einem Datenzuwachs von 10 GByte pro Tag konfrontiert, die im 24/7-Betrieb bewerkstelligt wird. Die iTAC.MES.Suite gehört somit zu den Big-Data-Anwendungen und ist technologisch hierfür mit einer skalierbaren standardisierten Multi-Tier-Architektur aufgestellt.

Die zentrale Technik-Plattform bildet die Java Platform, Enterprise Edition, und die darauf basierende iTAC.ARTES Middleware für die werkübergreifende Kommunikation von Cloud-basierten MES-Infrastrukturen auf Basis der iTAC.MES.Suite. »Diese standardisierte Technologieplattform ist die ideale Grundlage für eine horizontale Integration über die komplette Wertschöpfungskette eines Elektronikprodukts«, so Meuser. Mit Einsatz des Java EE-Frameworks ergeben sich Vorteile wie Plattformneutralität, leichtgewichtige und agile Umsetzung von Applikationen, Zugriff auf Enterprise-Services und eine extrem robuste Laufzeitumgebung zum Betrieb der hochverfügbaren iTAC.MES.Suite. Die zentrale Java-EE-Applikationsserverschicht beherbergt dabei die gesamte Businesslogik. Prozess- und kundenspezifische Anpassungen der iTAC-Softwarelösungen werden über ein stammdatenseitiges Customizing ohne zusätzliche Entwicklungsaufwände durchgeführt. Die Kommunikation zwischen verschiedenen Werken oder auch Fremdsystemen erfolgt auf Basis von abwärtskompatiblen Unicode-fähigen plattformübergreifenden Programmbibliotheken bzw. Enterprise-Konnektoren.

Im Laufe des Geschäftsjahres 2013 hat itac weltweit die 100. Elektronikfabrik mit der iTAC.MES.Suite komplett ausgestattet. »Die Installationen verteilen sich um den kompletten Erdball. Etwa 70 der angeschlossenen E-Fertigungen können wir zur Kategorie »High Volume Factory« mit bis zu 100 voll integrierten Fertigungslinien, 1200 Anlagenmodulen und 500 aktiven Endanwendern zählen«, berichtet Meuser. Aktuell verteilen sich die Installationen von itac in der Elektronikindustrie auf 20 Prozent Auftragsfertiger und 80 Prokzent OEMs aus den Branchensegmenten unter anderem Automotive, Medical und Telekommunikation. Zu den Anwendern von itac gehören neben Global Playern wie Hella auch sehr kleine Betriebe - das Cloud-Modell von itac, das nach dem tatsächlichen »Verbrauch« abrechnet, macht das möglich. »KMUs ermöglichen wir beispielsweise mit unserem Modell ’MES in der Public Cloud’, das die Rahmenbedingungen der Exclusive Cloud erfüllt, den Betrieb eines MES, das sie intern nicht eigenständig handhaben und abbilden könnten. Größere Unternehmen profitieren von unserem Enterprise-MES-Modell. Hier wird das System in der Private Cloud betrieben, und sie sind somit in der Lage, flexibel auf Entwicklungen reagieren zu können«, erläutert Meuser das Konzept.