obserwer.FLS ist ein modular aufgebautes Fertigungsleitsystem (MES, Manufacturing Execution System), das aufgrund seiner integrierten Online-BDE mit Realtimeverarbeitung die Forderungen der Anwender im hochsensiblen Produktionsbereich in Bezug auf Funktionalität, Flexibilität und Anwenderfreundlichkeit in besonderem Maße erfüllt.

Die Hauptfunktionen

Die Hauptfunktionen von obserwer.FLS sind:

• Stammdatenverwaltung, Auftragsverwaltung,
• Termin- und Kapazitätsplanung,
• Werkstattsteuerung, Auftragsfreigabe, Arbeitsverteilung
• Materialsteuerung,
• Online-BDE mit Realtime-Verarbeitung, Mengen- und Terminüberwachung, Auftragsfortschritt, Qualitätsprüfung,
• Barcodebelegorganisation, Belegerstellung,
• Kennzahlen und Statistik,
• Vor- und Nachkalkulation von Aufträgen und Auftragsnetzen; Controlling,
• Teilestamm- und Stücklistenverwaltung (Option),
• Arbeitsplanverwaltung,
• Mengenplanung, Lagerverwaltung,
• grafischer Leitstand: Visualisierung der Kapazitätssituation und grafisch interaktiver Kapazitätsabgleich (Option),
• Personalzeitmanagement (Option),
• Zutrittskontrolle (Option),
• Maschinendatenerfassung und -auswertung; 
  Anlagenmonitoring (Option),
• NC-Programmverwaltung; DNC-Betrieb (Option),
• Werkstattbestandsbewertung; Inventur (Option).

Betriebsdatenerfassung

Um qualitativ hochwertige Daten zu erhalten, werden die Daten unmittelbar (Realtime) am Entstehungsort (dezentral) erfasst und sofort auf formale und inhaltliche Richtigkeit überprüft. Dazu ist der Erfassungsdialog interaktiv gestaltet, damit gegebenenfalls notwendige Korrekturen unmittelbar vorgenommen werden können. Dies kann nur gewährleistet werden, wenn das Werkstattpersonal die Daten selber dezentral an ihren Arbeitsplätzen eingibt oder die Daten direkt an den Maschinen abgegriffen werden (Maschinendatenerfassung). Die Datenerfassungsgeräte müssen deshalb auf die Belange des Werkstattpersonals abgestimmt sein:

• übersichtliche Bedienungselemente mit hohem Bedienungskomfort,
• ein klar strukturierter Erfassungsdialog,
• die Verwendung von Beleg- und Ausweislesern,
• ein Höchstmaß an Mobilität und
• eine robuste Geräteausführung.

Diese sog. BDE-Terminals stellen zur Zeit den Standard zur ergonomischen Gestaltung der Mensch-Maschine-Schnittstelle im Rahmen der betrieblichen Datenerfassung dar, die jedoch durch den Einsatz von Multimedia (Text, Sprache, Bild, und Film) und Inter-/Intranet weiter optimiert werden kann.

Das obserwer-System beinhaltet in seiner Basisversion bereits eine Online-Betriebsdatenerfassung über dezentrale Spezialterminals (z. B. KABA B-Net 95xx und Bedanet, PCS mit der INTUS-Serie und o-b-s mit dem Multifunktionsterminal MFT 90). Der implementierte Treiber bedient z. B. über eine serielle Schnittstelle eine Partyline mit symmetrischer Doppelstromschnittstelle nach RS 485 und BPA/9-Protokoll. Die Partyline kann bis zu 2 km lang sein und aus bis zu 30 Terminals bestehen. An einem Rechner können mehrere Partylines angeschlossen werden. Alternativ besteht die Möglichkeit, BDE-Terminals mittels Netzwerkadapter (Ethernet oder Tokenring) in ein vorhandenes LAN zu integrieren.

Der komfortablen Erfassung schließt sich die unmittelbare funktionsbezogene Verarbeitung der Daten an. Eine zielgruppenorientierte Informationslogistik sorgt danach dafür, dass die Daten in ausgewogener Qualität und Quantität in der richtigen Form den Endanwender zur Unterstützung seiner Aufgaben erreichen.

Bedienungsoberfläche

Innerhalb des obserwer-Systems gibt es eine einheitliche, anwenderfreundliche und nach modernsten Erkenntnissen gestaltete Bedienungsoberfläche (GUI im Windows-Standard). Dies bedeutet, dass der Systembediener innnerhalb der ganzen Anwendung nach einheitlichen Regeln geführt wird, die er ggf. schon aus anderen Windowsanwendungen kennt bzw. bei künftigen Anwendungen mit den gleichen Standards nutzen kann. Folgenden Aspekten wurde besondere Beachtung geschenkt:

• einheitlicher Maskenaufbau und Tastenbedienung
• Menüleisten mit Pull-Downmenüs und Einsatz der Symbolleiste
• Fenstertechnik

• Einblenden anderer Fenster und Messageboxen
• Informationen oder Auswahllisten
• horizontales und vertikales Scrollen (Bildlaufleiste)

• Onlinehilfe und Tooltips
• Eingabevorschlagslisten
• Match-Codes, Query-Suchanfragen
• funktions- und datengebundener Passwortschutz

Funktionsbeispiele

Arbeitsverteilung

Der Arbeitsverteilung kommt im Rahmen der Werkstattsteuerung eine zentrale Bedeutung zu. Die durchzusetzenden Fertigungsaufträge müssen entsprechend ihrer Sollvorgaben und unter Berücksichtigung der aktuellen Termin- und Kapazitätssituation auf die Arbeitsplätze verteilt werden. Hierbei müssen Abweichungen infolge von Betriebsstörungen berücksichtigt werden, was ein flexibles Anpassen der Abläufe - nicht selten gegen die Sollvorgaben - erforderlich macht.

Ein erstes wichtiges Hilfsmittel für die Arbeitsverteilung ist die Arbeitsplatzbelastungsübersicht oder auch Warteschlange (siehe Abbildung), die das obserwer-System dem Meister oder Arbeitsverteiler in Form einer Bildschirmmaske zur Verfügung stellt.

In dieser Übersicht ist der Gesamtarbeitsvorrat einer Kapazitätseinheit auf den verfügbaren Bestand verdichtet, d.h. es werden nur die Arbeitsvorgänge angezeigt, die am Vorgängerarbeitsplatz zumindest angefangen bzw. fertig sind. Die angezeigten Arbeitsvorgänge sind nach dem Sollanfangstermin geordnet. Durch die Angabe eines Terminfensters lässt sich die Übersicht weiter verdichten.

Weitere Auswahl- bzw. Verdichtungskriterien sind z. B. die Priorität, Werkzeug, NC-Programm und der Status. Jetzt werden in dem Terminintervall nur noch die Aufträge angezeigt, die die eingegebenen Bedingungen erfüllen.

Als wichtige Steuerungsinformationen werden in der Arbeitsplatzbelastungsübersicht z. B. die arbeitsvorgangsbezogenen Liegezeiten und die aktuelle kumulierte Belastung angezeigt. Die Liegezeit gibt an, wie viele Tage ein Arbeitsvorgang am Vorgängerarbeitsplatz bereits fertig ist. Damit kann der Meister auf den Kollegen der Vorgängerkostenstelle dahingehend einwirken, dass der ihm fehlende Auftrag beschleunigt wird. Mit dieser Sogwirkung lassen sich zwangsläufig die Durchlaufzeiten verkürzen.

Auftragsfortschritt

Eine unabdingbare Voraussetzung moderner Steuerungssysteme im Werkstattbereich ist die zeitnahe Erfassung des Auftragsfortschritts (BDE). Sie soll so nah wie möglich am Arbeitsplatz durchgeführt werden, um die gewünschte Aktualität der Informationen sicherzustellen. Um den Auftragsfortschritt anzuzeigen und zu überwachen, verfügt das obserwer-System über mehrere Funktionen. An dieser Stelle seien beispielhaft zwei Dialogfunktionen genannt:

• Die Werkstattauftragsübersicht mit dem aktuellen Abarbeitungsstand und allen noch offenen Arbeitsvorgängen sowie mit einem zusätzlich abrufbarem Protokoll, in dem alle Fortschrittsmeldungen in chronologischer Reihenfolge festgehalten sind (siehe Abbildung). Die Restbearbeitungszeit der einzelnen Arbeitsvorgänge und des gesamten Werkstattauftrages werden ebenfalls ausgewiesen.

• Die Auftragsstrukturübersicht mit farblichen Statusinformationen und Detaildaten zum Planungsauftrag sowie zum Werkstattauftrag und Arbeitsvorgang (siehe Abbildung).

• In den Situationen, in denen für einen wichtigen Montageschritt ein bestimmtes Teil dringend benötigt wird, kann die Funktion Teileverfolgung sehr nützlich sein. Sie führt unter der eingegebenen Teilenummer alle sich in der Fertigung befindlichen Werkstattaufträge mit dem aktuellen Abarbeitungsstand auf. Über das Kontextmenü können zu den Werkstattaufträgen Detailinformationen in Form einer Werkstattauftragsübersicht eingeblendet werden.

Diagnose und Controlling

Werkstattsteuerung muss mehr sein als Krisenmanagement. Deshalb ist es erforderlich, dass ein Steuerungssystem die Wirkung langfristig zu sehender Steuerungsstrategien transparent macht. Das obserwer-System verfügt hierzu über geradezu ideale Werkzeuge. So lassen sich mit diesen Werkzeugen vielfältige Fragestellungen aus dem aktuellen Fertigungsgeschehen beantworten, wie z.B.:

• Welche und wie viele Werkstattaufträge einer bestimmten Baugruppe (oder eines bestimmten Kunden) werden trotz hoher Priorität nicht rechtzeitig zum Montage- /Liefertermin fertig?

• Welche Aufträge einer bestimmten Losgröße wurden, obwohl sie zu spät (zu früh) begonnen wurden, trotzdem mehr als x Tage zu früh (zu spät) fertig ?

• Welche Aufträge einer bestimmten Teile-Nr. und einer Losgröße von x Stück haben noch weniger als y Arbeitsvorgänge (Bearbeitungsstunden) offen?

Die Antworten auf solche Fragestellungen liefert ein Kennzahlengenerator, der für bestimmte Aufträge und Kapazitätseinheiten in unterschiedlichen Verdichtungsstufen und Zeithorizonten aktiviert werden kann. Der Kennzahlengenerator er erzeugt und archiviert automatisch in bestimmten Intervallen aussagefähige Kennzahlen der Fertigung und deren Entwicklung. Die verschiedenen Managementebenen können hierauf in der von ihnen gewünschten Verdichtungsstufe zugreifen. Die Ausgabe kann grafisch am Bildschirm oder als Tabelle erfolgen.

Ein weiteres Controlling-Instrument ist die Leistungsanalyse. Sie zeigt die Entwicklung des Leistungsgrades der einzelnen Arbeitsplätze innerhalb einer Arbeitsplatzgruppe. Die Entwicklung über 4 Monate ist in der Abbildung grafisch und numerisch dargestellt.

Grafischer Leitstand

Leitstandfunktionen

Mit diesem Modul bietet das obserwer-System mächtige, grafisch interaktive Funktionen zur Visualisierung und Optimierung des Fertigungsgeschehens. Hierzu gehören in erster Linie Funktionen zur kurzfristigen Feinplanung von Aufträgen unter Berücksichtigung konkurrierender Ressourcen (z. B. Kapazität, Betriebsmittel) sowie Funktionen für die Arbeitsplatzbelegung, Auftragsfortschritts- und Terminüberwachung. Die Arbeitsweise und vor allem die Darstellung des Zusammenhangs zwischen den Objekten Auftrag, Arbeitsvorgang, Arbeitsplatzgruppe und Arbeitsplatz orientieren sich dabei sehr stark an der Bedienung von konventionellen Plantafeln. Eine ausgereifte dezentrale Online-BDE mit Realtime-Verarbeitung sorgt für den beleglosen, integrierten Informationsfluss zwischen Fertigung und Leitstand und liefert damit - quasi vollautomatisch - ein jederzeit aktuelles Abbild der Fertigung.

Plantafel

Eine weitere Leitstandfunktion des obserwer-Systems stellt die grafische Plantafel dar. Ihre Funktionen haben folgenden Leistungsumfang:

• Visualisierung der nach Prioritäten sortierten Warteschlange (Arbeitsvorrat) vor einer Arbeitsplatzgruppe in Form eines Balkendiagramms. Lage der Plantermine auf der Zeitachse.
• Grafisch interaktive Zuteilung der verfügbaren Arbeitsvorgänge einer Arbeitsplatz­gruppe auf die Einzelmaschinen (Maschinenbelegung).
• 
  Visualisierung der aktuellen Belegung und des Status der Einzelarbeitsplätze sowie des Abarbeitungsstandes der Arbeitsvorgänge aufgrund der integrierten Betriebsdatenerfassung.

Zur Durchführung dieser Funktionen ist die Plantafel in drei Hauptelemente geteilt. Allen Elementen ist gemeinsam, dass in ihnen Arbeitsvorgänge grafisch dargestellt sind. Jedes Element verfügt über eine horizontale Zeitachse sowie horizontale und vertikale Scrollbalken. Durch Mauszeigerpositionierung und Mausklick können Zusatzinformationen zu dem entsprechenden Arbeitsvorgang in einem separaten Fenster ausgegeben werden.

Maschinendatenerfassung

Im Rahmen der Maschinendatenerfassung können bestimmte Arbeitsplätze dem Monitoring unterzogen werden, d.h. fertigungsrelevante Daten dieser Maschinen sind permanent auf dem Bildschirm in jeweils einem Fenster sichtbar und werden zyklisch aktualisiert (siehe Abbildung). Hierzu gehören der Status, der Produktionsfortschritt, die Nutzungs- und Stillstandsdauer mit dem entsprechenden Stillstandsgrund. Handelt es sich z.B. um taktabhängige Produktionsmaschinen, so kann zusätzlich die Überwachung des Taktes erfolgen. Über die rechte Maustaste können zusätzliche Informationen angefordert werden.

Die Ergebnisse einer aktuellen Betriebs- und Maschinendatenerfassung zeigt die Stillstandsanalyse. Sie liefert für die Kapazitätseinheiten unterschiedliche Produktionskennzahlen und analysiert Dauer, Häufigkeit und Gründe für die aufgetretenen Stillstände (siehe Abbildung).

Im Rahmen der Schwachstellenanalyse lassen sich aufgrund verschiedener Verdichtungs- und Auswahlkriterien der erfassten Daten die im Produktionsverlauf aufgetretenen Engpässe und Probleme analysieren (sieh Abbildung). Hieraus lassen sich Maßnahmen für die Produktionsoptimierung, die Instandhaltung und die Investitionsplanung ableiten. 

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