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elektro Automation: Wie ist der aktuelle Stand der Standardisierung, d.h. welche Kennzahlen sind bereits wie weit spezifiziert?

Blöchl: ISO/TC184/SC 5 beschäftigt sich mit der internationalen Definition von Kennzahlen zur Beurteilung der Produktionseffizienz (Key Performance Indicators, KPI). Daneben hat die DIN mit dem Arbeitskreis 3 im Normenausschuss NA 60-30-05 festgelegt, welche Kennzahlen für die Leistungsbeurteilung in einem Manufacturing-Execution- System (MES) verwendet werden sollen. Begrifflichkeiten und Abgrenzungen sind im VDMA-Einheitsblatt 66412 Teil 1 veröffentlicht. T.CON arbeitet in seinen Lösungen mit diesen Definitionen und bietet seinen Kunden Vorlagen und Beispiele für ein normenkonformes Berichtswesen an.

Himstedt: Der hohe Bedarf an MES-Kennzahlen zeigt sich daran, dass in den vergangenen Jahren verstärkt in Kennzahlen-Projekte investiert wurde – mit dem Ziel höhere Transparenz in der Produktion zu schaffen. Allerdings liegt in den meisten Projekten der Fokus auf sehr wenigen Kennzahlen, die zudem nur einzelne Produktionsbereiche oder -prozesse abdecken. Dadurch sind die vielen verschiedenen Kennzahlen im Markt immer noch extrem projekt-, kunden- und branchenspezifisch und verfügen über einen geringen Standardisierungsgrad. Der VDMA hat diesen Bedarf erkannt und gemeinsam mit führenden MES-Herstellern ein stan- dardisiertes, branchenübergreifendes MES-Kennzahlensystem entwickelt, an dem auch Trebing + Himstedt mitwirkte. Das 2009 veröffentlichte Einheitsblatt definiert 22 wesentliche produktionsrelevante Kennzahlen und wurde mit großem Interesse im Markt aufgenommen.

Kimmerle: Dazu hat der VMDA das Einheitsblatt 66412 erstellt. Es beschreibt betriebswirtschaftliche Kennzahlen wie OEE, Nutzungsgrad oder Produktivität. Über die Kennzahlen lassen sich Fertigungsprozesse anhand von Zielvorgaben beurteilen und bewachen.

Kirsch: Im nationalen Umfeld wurden 22 MES-Kennzahlen durch die VDMA-Einheitsblätter 66412 Teil 1 und 2 exakt beschrieben. Aktuell ist ein dritter Teil in Bearbeitung, der sich mit den Abläufen für die Kennzahlenbildung beschäftigt und im ersten Entwurf noch dieses Jahr erscheinen soll. Die Teile 1 und 2 des VDMA-Einheitsblatts 66412 bilden die Grundlage für den internationalen Normungsvorschlag in der ISO. Im Zuge dessen wurden die von deutscher Seite aus definierten Kennzahlen in die internationale ISO-Arbeitsgruppe eingebracht und gemeinsam mit den Mitgliederländern diskutiert. Dazu gehören China, Frankreich, Japan, Korea, Österreich, Schweden, Spanien und die USA. In den nun laufenden Abstimmungsprozessen wurde der Katalog um weitere 13 Indikatoren ergänzt. Die weltweite ISO-Standardisierung 22400-2 ist somit in vollem Gange und soll in 2012 als Entwurf erscheinen.

Möller: Im Rahmen der Standardisierung von MES-Kennzahlen wurde beim VDMA ein Arbeitskreis des Normenausschusses Maschinenbau (NAM) gebildet, in dem auch gbo datacomp mitwirkt. Dabei sind eine Reihe von MES-Kennzahlen identifiziert, beschrieben und im VDMA-Einheitsblatt 66412-1 veröffentlicht worden. Mit diesen, aus MES-Systemen kommenden Kennzahlen erhalten die Anwender wichtige Informationen. Dabei stehen die Mitarbeiterproduktivität, der Durchsatz, der Nutzgrad, der Beleggrad, der Rüstgrad, der Prozessgrad, die Ausschussquote, die Effektivität und die Nacharbeitsquote zur vielfältigen Nutzung im Fokus.

Röhrig: In dem VDMA-Einheitsblatt 66412 sind die in der Industrie bekannten betriebswirtschaftlichen Kennzahlen definiert. Die GFOS war an der Erstellung dieses Einheitsblatts als Mitglied des Normungsausschusses NA 060-30-05-03 beteiligt. In dem Einheitsblatt sind sehr verbreitete Kennzahlen wie OEE-/NEE-Index oder der Durchsatz definiert, es sind hier aber auch viele andere Kennzahlen, insgesamt 22, aufgeführt und detailliert beschrieben. Nicht alle Kennzahlen lassen sich für jeden Anwendungsfall heranziehen. Vielmehr gilt es, nur die für einen bestimmten Betrieb relevanten Kennzahlen anzuwenden.

elektro Automation: In welchen Bereichen sehen Sie derzeit noch Defizite oder Unstimmigkeiten?

Blöchl: Das Kennzahlen-Wirkmodell der VDMA 66412 Teil 2 muss sich noch stärker als Grundlage für vergleichende Leistungsbeurteilung in produzierenden Unternehmen etablieren. Ähnlich, wie sich die OEE (overall equipment efficiency, Gesamt-Anlagen-Produktivität) zum Leistungsvergleich durchgesetzt hat, sind die Definitionen der einfließenden Größen ebenfalls zu harmonisieren. Beispielsweise ist es derzeit von unternehmensspezifischen Definitionen abhängig, wie das Rüsten sich auf die Anla-geneffizienz auswirkt. Hier muss – vor al-lem international – eine eindeutige Handhabung erreicht werden.

Himstedt: Fast in jedem Projekt wurden Kennzahlen neu definiert, da kein vorherrschender und allgemeingültiger Standard zur Verfügung stand, der als Basis verwendet werden konnte. Kennzahlen wie OEE sind zwar weit verbreitet, doch bei fast jeder Implementierung wird die Frage des Berechnungsmodells aufgeworfen und projektspezifisch festgelegt. Ein weiteres Problem ist die Qualität der zu Grunde liegenden Daten, die häufig noch aus manuellen Erfassungen und verschiedensten Excel-Anwendungen einzelner Bereiche basieren. Die Akzeptanz dieser Kennzahlen ist deshalb in vielen Unternehmen entsprechend gering – oft wird den eigenen Kennzahlen nicht getraut. Nur automatisiert erfasste und standardisierte Kennzahlen, die die gesamte Produktion umfassen, sind verlässlich und aussagekräftig genug, um die notwenige Transparenz in den Fertigungsprozessen zu schaffen.

Kimmerle: Die Standardisierung selbst bereitet mir kein Kopfzerbrechen. Allerdings sind die Kennzahlen nur so genau wie die erfassten Produktions- und Stillstandzeiten. Zahlen lügen zwar nicht, aber Anwender können sich irren. In viele Firmen werden die Daten nach wie vor nicht automatisch erfasst, sondern manuell eingegeben.

Kirsch: Ein aktuelles Arbeitspaket ist die Präzisierung der neu hinzu gekommenen Kennzahlen. Dabei müssen die Qualitätsvorstellungen von neun Mitgliedsländern unter einen Hut gebracht werden. Zudem arbeiten wir an einem Clearing der allgemeinen Begrifflichkeiten auf internationaler Ebene. Denn über das gleiche Thema zu reden heißt nicht automatisch, dasselbe zu meinen. Jede Landessprache und Branche hat ihre speziellen Definitionen, die nun im Englischen – der Sprache der ISO – harmonisiert und eindeutig beschrieben werden müssen.

Möller: In Zukunft ist es wichtig, neben den reinen Kennzahlen auch deren Wirkzusammenhänge zu beschreiben. Dies wird mit einem weiteren VDMA-Einheitsblatt umgesetzt werden. Entscheidend ist es darzustellen, aufgrund welcher Parameter Kennzahlen reagieren, um damit den Regelkreis positiv zu beeinflussen. Weiterhin gilt es, die Methodik zur Ermittlung von MES-Kennzahlen zu definieren und die MES-Funktionalitäten darzustellen, die die Anforderungen der ISO-Qualitätsnorm 9001 unterstützen. Die Integration von MES in das Automatisierungsumfeld sollte ebenfalls anhand von noch zu definierenden Standards forciert werden.

Röhrig: Durch die Beteiligung der bedeutensten Anbieter von MES-Lösungen bei der Erstellung dieses Einheitsblatts sind die wesentlichen Kennzahlen enthalten. Ein Vorteil der Normung liegt darin, dass die Anerkennung bei Kunden groß ist und nur noch in Ausnahmefällen an den Formeln manipuliert wird. Die GFOS bietet die Kennzahlen entsprechend der Normung im Standardleistungsumfang an, gestattet aber auch jedem Kunden, seine individuelle Formel mittels Parametrierung direkt in der jeweiligen Kennzahl zu realisieren.

elektro Automation: Inwieweit werden sich die Standardisierungen auf die Entwicklung und Anwendung von Manufacturing-Execution-Systemen auswirken?

Blöchl: Die Basisdatenerfassung für eine durchgängige Ermittlung der Anlageneffizienz ist aufwändig. Zeiten manuell zu erfassen, kann daher nur die erste Stufe einer MES-Lösung sein. Automatisierte Übernahmen und von unterlagerten Steuerungen ermittelte Maschinenzeiten werden zukünftig die Datenakquisition vereinfachen. Dem MES obliegt dann die Aufgabe die Leistungszahlen online und in geeigneter Form an den Fertigungsarbeitsplätzen anzuzeigen und so die Informationsgrundlage für kontinuierliche Verbesserung zu liefern. Selbst lernende Algorithmen, die die finite Maschinenbeplanung unterstützen und die KPI als Steuerungsgrößen verwenden, sind funktionale Ausbaustufen in MES-Lösungen.

Himstedt: Das Kennzahlensystem des VDMA ist eine sehr gute Grundlage für die Standardisierung von MES-Kennzahlen. Es ist davon auszugehen, dass diese Standardisierung auch zunehmend in die Produktentwicklung der MES-Hersteller einfließen wird. MES-Systeme werden zukünftig mehr vorkonfigurierte Produktfunktionen bereitstellen, mit denen standardisierte Kennzahlen berechnet werden können. Diese Standardisierung gibt den Kunden die notwendige Sicherheit und sie können sich auf die Aussagekraft der Kennzahlen verlassen. So kann bei der Spezifikation und Implementierung viel Zeit und Aufwand gespart werden.

Kimmerle: Die Kennzahlen lassen sich teilweise schon in MES-Systemen auswerten. So haben wir auf der diesjährigen Hannover Messe die Integration von OEE in unser System gezeigt. Zudem entwickeln die Anbieter auf der Basis dieser Kennzahldefinitionen weitere Anwendungen. Eine Standardisierung in diesem Bereich ermöglicht den Entscheidern in den Unternehmen, Werte zwischen Firmen oder Niederlassungen zu vergleichen. Besonders interessant ist das für Konzerne und Großunternehmen.

Kirsch: Bereits heute wird von vielen MES-Anbietern bei dem Thema MES-Kennzahlen das VDMA-Einheitsblatt 66412 Teil 1 in Veröffentlichungen zitiert und umgesetzt. Warum? Erfüllt ein Hersteller von MES-Standard-Software die beschriebenen Kennzahlendefinitionen und Wirkmodelle, wächst das Anwendervertrauen in die Zuverlässigkeit, Vollständigkeit und Nachhaltigkeit des entsprechenden Systems. Neben den standardisierten MES-Kennzahlen haben auch wir als Anbieter von Guardus MES selbstverständlich darüber hinaus eine Vielzahl weiterer Indikatoren umgesetzt, um die Bedürfnisse spezieller Märkte gezielt zu erfüllen.

Möller: Durch die Standardisierung wird erreicht, dass die Einführungsprozesse bei MES-Projekten deutlich verbessert werden. Dies ist der Fall, da von Consulting und Anwenderseite die definierten Kennzahlen als Grundlage akzeptiert sind. Die zielgerichtete Auslegung der Entwicklung von MES-Systemen und deren kennzahlenbezogene Anwendung gehen somit als primäre Basis direkt in den jeweiligen Anwendungsfall ein.

Röhrig: Die Standardisierungsbemühungen stellen grundsätzlich eine sehr positive Errungenschaft dar, implizieren sie doch sowohl die Vergleichbarkeit der MES wie auch die Vergleichbarkeit von Produktionsbereichen. Für die Hersteller von MES wird durch die Festlegung der Datenermittlung eine Grundfunktionalität beschrieben. Darüber hinaus ist damit zu rechnen, dass bereits in sehr kurzer Zeit aufgrund normierter Kennzahlen, Branchenvergleichszahlen vorliegen, anhand derer der eigene Betrieb überprüft werden kann. Der Gedanke des Benchmarking lebt also mit der Standardisierung wieder auf.

elektro Automation: Wie schätzen Sie bzgl. standardisierter Kennzahlen aktuell den Bedarf und die Akzeptanz bei den Anwendern ein?

Blöchl: Entwickelt ein Unternehmen sich auf der Basis einer Jahrzehnte langen Produktionserfahrung weiter, geschieht das meist mit kontinuierlicher Verbesserung der Geschäftsprozesse (KVP). Dabei stützt es sich auf ein Kennzahlensystem, das den Unternehmenszielen folgen muss. Eigenständig definierte Kennzahlen sind dort unerlässlich. Andererseits gilt es im Zuge der Globalisierung, Unternehmensbereiche regelmäßig und auf vereinheitlichte Art zu vergleichen. Hier bekommen die standardisierten Kennzahlen, wie sie in den Normungsgremien erarbeitet wurden eine wesentliche Bedeutung. T.CON bietet daher in den Templates zum Reporting in seiner MES-Lösung Kennzahlenberichte nach VDMA 66412 und ISO an.

Himstedt: Der Bedarf nach standardisierten Kennzahlen ist definitiv vorhanden. Schaffen sie es, die Praxisbedürfnisse zu treffen, so wird auch die Akzeptanz bei den Anwendern entsprechend hoch sein. Das Kennzahlensystem des VDMA bildet dafür eine sehr gute Grundlage. Standardisierte Produktionskennzahlen sind auch immer untrennbar mit der Einführung von MES-Systemen verbunden. MES-Projekte sind sowohl Voraussetzung als auch ein positiver Nebeneffekt bei der Einführung von produktionsnahen Kennzahlen. Denn die dank automatisierter und standardisierter Kennzahlen gewonnene Transpa-renz ist ein wesentlicher Faktor, der den Wert von MES-Systemen ausmacht.

Kimmerle: Hier müssen wir zwischen großen Unternehmen und Konzernen auf der einen und mittelständischen bzw. kleinen Unternehmen auf der anderen Seite unterscheiden. Kleinen und mittelständischen Unternehmen genügen oft firmenspezifische Kennzahlen, um ihre Fertigung zu steuern.

Kirsch: Das VDMA-Einheitsblatt 66412 Teil 1 und 2 gehört laut Aussage des Verbands zu den am meisten abgerufenen Einheitsblättern überhaupt. Dies lässt den Schluss zu, dass auch auf Anwenderseite ein großer Informationsbedarf besteht. Mithilfe der standardisierten MES-Kennzahlen können Unternehmen zum einen ihre eigenen Indikatoren einem Qualitätsvergleich unterziehen und genau erkennen, in welchen Bereichen sie standardisierte Kennzahlen einsetzen und wo nicht. Zum anderen wird das VDMA-Einheitsblatt mittlerweile auch bei MES-Ausschreibungen als Basis für MES-Kennzahlen zu Grunde gelegt. Wir als Guardus merken vor allem im Consulting-Bereich, dass das Einheitsblatt bei der Abstimmung von MES-Kennzahlen sehr hilfreich ist und als Diskussionsgrundlage mit dem Kunden Verwendung findet.

Möller: Sowohl der Bedarf als auch die Akzeptanz ist bei den Anwendern sehr hoch. So dienen MES-Kennzahlen als Basis zur Verbesserung von Prozessen ebenso wie zur nachhaltigen Optimierung von Arbeitsmethoden. Dem Management geben Kennzahlen bei der Entscheidungsfindung (Investitionen, Outsourcing usw.) entscheidende Hilfestellung. Darüber hinaus ermöglichen MES-Kennzahlen ein internationales Benchmarking hinsichtlich des Unternehmens oder einer ganzen Branche und dienen letztendlich zur Dokumentation der Leistungsfähigkeit der Unternehmung.

Röhrig: Dem Nutzer von GFOS-Production wird direkt ein vorbereiteter Satz der 22 standardisierten Kennzahlen an die Hand gegeben. Dies verringert erheblich den Initialaufwand bei der Einrichtung und vermeidet die früher durchaus übliche Verunsicherung bei der Datenerhebung und Bildung der Kennzahlen. Der Bedarf ist vorhanden, anhand von Kennzahlen die Leistungsfähigkeit der eigenen Prozesse einzuschätzen.

zg