MES-Integration und Skalierbarkeit

Wir verbinden jede Maschine auf dem Markt. Nicht “die meisten Maschinen” – sondern jede: moderne SPSen, zwanzig Jahre alte Steuerungen, Maschinen ohne jegliches Protokoll. Unsere eigenen Automatisierungsingenieure übernehmen die gesamte Arbeit, von der Verkabelung über das Gateway bis hin zum Signal, das in Ihrem Dashboard ankommt, und wir übernehmen die Verantwortung für die gesamte Kette.

Integration von Fertigungssystemen in beide Richtungen: bis hinunter zur Automatisierungsebene und quer zu ERP, WMS, CMMS, QMS und BI. Diese Lösung lässt sich dann von einer Produktionslinie auf alle Werke des Konzerns skalieren.

Was ist MES-Integration – und warum ist sie entscheidend für den Projekterfolg?

MES-Integration Die Aufgabe besteht darin, ein Fertigungsausführungssystem mit seiner gesamten Umgebung zu vernetzen, und dieser Prozess verläuft gleichzeitig in zwei Richtungen. Nach unten zur Automatisierungsebene: SPSen, Sensoren, Waagen, Bedienoberflächen und Prüfstände – die Maschinen, die tatsächlich wissen, was passiert ist. Seitwärts zu den Unternehmenssystemen: ERP, APS, WMS, CMMS, QMS und BI – den Systemen, die die Arbeit planen und die Zahlen abrechnen.

Hier entscheidet sich, ob MES-Projekte erfolgreich sind oder scheitern. Die Software-Demo funktioniert immer. Der Zeitplan gerät jedoch ins Stocken, wenn es um die Maschine ohne Dokumentation, die SPS, für die niemand das Passwort hat, und die SAP-Schnittstelle geht, für die sich herausstellt, dass eine Middleware-Lizenz benötigt wird, die niemand im Budget eingeplant hat. Die Integration ist keine Phase am Ende des Projekts – in der Praxis ist sie ist das Projekt.

Accevo handhabt das genau so. Wir beschäftigen die Automatisierungsingenieure, installieren die Hardware und sind Eigentümer der Schnittstelle zu Ihrem ERP-System. Ein Vertrag, ein Team, ein Ansprechpartner, der die Verantwortung übernimmt, wenn um 3 Uhr morgens kein Signal mehr ankommt.

OPC UA und DA, MQTT, Siemens S7 und S5, Allen-Bradley, GE Fanuc, B&R, Omron, Mitsubishi, Modbus TCP und RTU – sowie kundenspezifische OEM-Treiber.

Unsere eigenen Automatisierungsingenieure übernehmen die Protokollanalyse, die Verkabelung, die Gateways und die Signalvalidierung. Dabei kommt kein Partnernetzwerk dazwischen.

Sobald eine Modelllösung vorliegt, handelt es sich bei jeder weiteren Anlage eher um eine Ausweitung als um eine Neuimplementierung – wie sich in der gesamten MOWI-Gruppe gezeigt hat.

Der größte italienische Standort von Bormioli Pharma, der durchgängig vernetzt ist, einschließlich aller Automatisierungsarbeiten.

So verbinden wir jede Maschine auf dem Markt

Je nach Maschinenspezifikation gibt es mehrere Anschlussmöglichkeiten, und wir nutzen diejenige, die funktioniert: direkt über Ethernet, über einen Konverter, über ein Gateway oder über eine physische Verbindung zu einem E/A-Modul. Wo es keine Standardlösung gibt, entwickeln wir die Methode selbst. Ausführliche Informationen zum Protokoll finden Sie auf unserer IIoT-Maschinenvernetzung Seite.

OPC UA, OPC DA und MQTT

Der Standardweg, bei dem die Maschine oder ihr SCADA-System bereits strukturierte Daten bereitstellt. Am schnellsten zu implementieren und erfordert in der Regel keinerlei neue Hardware.

Direkte SPS-Integration

Siemens S7-300, S7-400, S7-1200 und S7-1500 über S7-TCP/IP mit Put/Get-Zugriff sowie Siemens S5, Allen-Bradley, GE Fanuc, B&R, Omron NJ/NX EtherNet/IP, Mitsubishi sowie Modbus TCP oder RTU.

E/A-Module an vorhandenen Signalen

Wenn eine SPS keinen Zugriff gewährt, lesen wir die vorhandenen D/0- bis D/n-Signale direkt über E/A-Module aus – jene Methode, mit der die Maschinen verbunden werden, die alle anderen für unmöglich halten.

Konverter und Gateways

RS-485-, RS-232- und MPI-Konverter ermöglichen die Einbindung serieller und älterer Geräte in das Maschinennetzwerk, ohne dass das Maschinenprogramm geändert werden muss.

HMI-Dateien, Webdienste und XML

HMI-Auslesungen aus gemeinsam genutzten Dateien, Webservice-Aufrufe sowie der Austausch über XML-Clients oder -Server für Geräte, die Daten veröffentlichen, aber kein industrielles Protokoll unterstützen.

Kundenspezifische OEM-Protokolle

Kontrollwaagen, Bildverarbeitungssysteme, Prüfstände und spezielle OEM-Geräte mit proprietären Schnittstellen – wir entwickeln den Treiber, anstatt die Maschine aus dem Projekt auszuschließen.

Unser eigenes Automatisierungsteam – deshalb ist "jede Maschine" ein Versprechen und kein Vorbehalt

Die meisten Softwareanbieter können nur Geräte anschließen, die bereits von ihrer Treiberbibliothek abgedeckt sind. Da wir Automatisierungsingenieure beschäftigen, stellt ein Gerät, das nicht in der Bibliothek enthalten ist, eher eine technische Herausforderung dar als eine Änderung des Leistungsumfangs.

Eigene Automatisierungstechnik

Protokollanalyse anhand Ihrer Maschinendokumentation, Erstellung der SPS-Liste, Kommunikationstests und Signalvalidierung – durchgeführt von Accevo-Ingenieuren, die das Projekt bis zur Inbetriebnahme und während der Hypercare-Phase begleiten.

Von uns installierte Hardware

Edge-Geräte, Feldserver, Gateways, Sensoren, Zähler und die Verkabelung zwischen ihnen. Wir liefern, installieren und konfigurieren die physikalische Ebene – ohne dass ein separater Hardware-Auftragnehmer in die Planung einbezogen werden muss.

Durchgängige Rechenschaftspflicht

Ein einziger Anbieter vom SPS-Terminal bis zum Dashboard an der Wand, wobei Maschinen- und Werksnetzwerke ordnungsgemäß voneinander getrennt sind und jede Quelle überwacht wird.

Wenn um 3 Uhr morgens kein Signal mehr empfangen wird, gibt es eine Nummer, die man anrufen kann

Das übliche Modell sieht so aus, dass ein Softwareanbieter die Lizenz verkauft und ein lokaler Systemintegrator die Maschinen anschaltet. Das funktioniert, bis es nicht mehr funktioniert – und dann leiten Sie eine Besprechung zwischen zwei Unternehmen, von denen jedes glaubt, das Problem liege beim anderen, und bezahlen für beide. Wir haben diese Besprechung aus dem Projektplan gestrichen, indem wir die Ingenieure selbst eingestellt haben.

Ein Team mit Gesamtverantwortung vs. eine an Subunternehmer vergebene Integration

Die Integration ist der Teil eines MES-Projekts, der am häufigsten an einen Dritten vergeben wird – und der Teil, bei dem die Zuständigkeit am wichtigsten ist, denn jede unerwartete Maschine wird dann eher zu einer geschäftlichen Verhandlung als zu einer technischen Entscheidung.

Accevo führt die Protokollanalyse durch, installiert die Edge-Geräte, verlegt die Verkabelung, konfiguriert den SPS-Zugriff und überprüft jedes Signal vor der Inbetriebnahme.

Integration an Subunternehmer vergeben:

Sowohl der Softwareanbieter als auch der Integrator sind überzeugt, dass der Fehler auf der anderen Seite liegt.
Maschinen wurden stillschweigend aus dem Umfang gestrichen, weil "diese SPS nicht unterstützt wird"
Änderungswünsche, die von zwei Unternehmen separat berechnet wurden – und zwar zweimal
Niemand ist durchgängig verantwortlich, wenn eine Datenquelle ausfällt

Integration von Anfang bis Ende:

Ein Vertrag und ein Team – von der physischen Verkabelung bis zur Nummer auf dem Armaturenbrett
Jedes auf dem Markt erhältliche Gerät, das mit dem Internet verbunden ist – falls kein Protokoll vorhanden ist, fügen wir die Hardware hinzu
Protokollanalyse, Signalvalidierung und Kommunikationstests vor der Inbetriebnahme
Unsere Automatisierungsingenieure vor Ort – und kein Partnernetzwerk, das Sie noch nie gesehen haben

ERP-Integration und Stammdaten

Durch die MES-ERP-Integration ist die Fertigung keine „Insel“ mehr. Aufträge und Stammdaten werden nach unten weitergeleitet, bestätigte Produktionsdaten fließen zurück, und beide Seiten sind sich schließlich darüber einig, was tatsächlich produziert wurde.

ERP: SAP, Microsoft, Infor, Oracle

SAP-MES-Integration über RFC oder Webservices sowie Standardkonnektoren für die anderen wichtigen Plattformen. Eingabe von Aufträgen, Stücklisten, Arbeitsplänen, Material- und Mitarbeiterdaten; Rückmeldung von Rückmeldungen, Verbrauch, Ausschuss und Qualitätsergebnissen.

APS, WMS, CMMS, QMS, BMS, HR

Bestellsequenzen von Planung, Warenbewegungen zum und vom Lagerhalle, Arbeitsaufträge in Wartung, Abweichungen in Qualität, Dienstpläne der Personalabteilung.

Data Warehouse, Data Lake und BI

Eine bereinigte Kopie der Produktionsdaten, die in Snowflake oder Ihr eigenes Data Warehouse übertragen wird und von Power BI, Dataiku sowie allen anderen von Ihrem Konzern standardmäßig verwendeten Systemen verarbeitet werden kann – eine Definition für jedes Werk.

In der Realität existierende Schnittstellenmethoden

REST- und SOAP-Webdienste, SAP-RFC, Zwischendatenbanken sowie der Austausch von XML-, CSV- oder Flat-File-Daten, sofern die Gegenseite dieses Format unterstützt. AI basiert auf denselben bereinigten Daten.

Eine Architektur, die skalierbar ist – von einem einzigen Standort bis hin zu einem globalen Konzern

Skalierbarkeit ist eine architektonische Entscheidung, die getroffen wird, bevor die erste Zeile in Betrieb geht – und keine Migration, die man später durchführt. Der gleiche Code und das gleiche Datenmodell laufen sowohl vor Ort als auch in der Cloud oder in einer Hybridumgebung.

Edge-Erfassung mit Pufferung

Die Daten werden am Rand auf einem Feldserver erfasst, bei Netzwerk- oder Serverausfällen zwischengespeichert und bei Wiederherstellung der Verbindung mit korrekten Zeitstempeln synchronisiert. Es gehen keine Produktionsdaten verloren.

Cloud, lokal oder hybrid

Azure, AWS, Google Cloud und Alibaba Cloud oder Ihre eigenen Server oder beides – mit Multi-Tenant-Hosting und einem separaten Datenbankschema pro Fabrik. Fertigung in der Cloud.

Moderne Microservices, getrennte Netzwerke

TypeScript, React, Node.js, Java, Docker und NATS auf AKS mit PostgreSQL und SQL. OT- und IT-Netzwerke werden getrennt gehalten, mit VPN, SD-WAN, Firewall-Maßnahmen und nach ISO/IEC 27001 zertifizierten Kontrollmechanismen.

Das Accevo-Bereitstellungsmodell

Accevo legt für jede Implementierung einzelne Schritte fest. Wir verfolgen einen klar definierten Plan, um die Erwartungen unserer Kunden zu erfüllen. Alle technischen Aspekte werden geprüft, bevor auch nur eine einzige Konfigurationszeile geschrieben wird – insbesondere die Automatisierungsanalyse erfolgt auf der Grundlage Ihrer Dokumentation und Ihrer tatsächlichen SPS-Liste und nicht erst vor Ort im vierten Monat.

Aufbau eines Werksteams, Projektvorstellung, Festlegung des Projektumfangs, Plan zur Systemintegration, Bewertung der Automatisierungsmöglichkeiten anhand Ihrer SPS-Liste sowie der IT-Umgebung – Architektur, Netzwerk, VPN, Server und Edge-Geräte.

Einrichtung von Industrienetzwerken und Cloud- oder Serverumgebungen, Installation von Edge-Geräten und Sensoren, SPS-Konfiguration sowie anschließende Maschinenanbindung mit Kommunikationstests und Validierung der Datenerfassung.

AOS-Serverkonfiguration, MVP, dann OEE, MES sowie Anpassungen, die in zweiwöchigen Sprints bereitgestellt werden – gefolgt von Dokumentation, SIT, UAT, Go-Live und Hypercare.

MOWI: eine einheitliche Lösung, konzernweit eingeführt

Der deutlichste Beweis dafür, dass Skalierbarkeit eine architektonische Entscheidung und kein bloßer Slogan ist. Accevo erarbeitete eine einheitliche OEE-Modelllösung für alle Werke der MOWI-Gruppe, sodass jedes weitere Werk nicht mehr als eigenständige Implementierung, sondern lediglich als Rollout betrachtet wurde.

Zunächst die Musterlösung

Eine Lösung für die gesamte Gruppe – erstellt von einem eigens für das globale MOWI-Projekt zusammengestellten Accevo-Team, das den gemeinsamen Umfang aller Werke abdeckt.

Bewusst ausgewählte Fabriken – Die Modellstandorte wurden so ausgewählt, dass sie unterschiedliche Prozesse und verschiedene Stufen der digitalen Reife abdecken, damit das Modell sich in allen Fällen bewähren würde.

Ein Kompetenzzentrum innerhalb von MOWI – Der Kunde ist Eigentümer des Standards, wodurch verhindert wird, dass aus einer gruppenweiten Einführung zwölf lokale Varianten entstehen.

Einführung – ganz nach MOWIs Tempo

Etwa zwei Monate pro Werk – Da die Modelllösung bereits vorliegt, handelt es sich bei jedem neuen Standort eher um Konfigurations- und lokale Anschlussarbeiten als um ein neues Projekt.

MOWI gibt das Tempo und den Umfang vor – Die Gruppe legt die Reihenfolge der Einführung fest und entscheidet frei, welche Produktlinien an den einzelnen Standorten angeboten werden sollen.

Anschaffung lokaler Rechner – Accevo kümmert sich um die Anbindung und die lokale Anpassung in jedem Werk, unabhängig davon, welche Anlagen dort vorhanden sind.

Vorhersehbar und erweiterbar

Festpreis – Eine globale Preisliste und eine Bestellung, die alle Positionen umfasste, verschafften MOWI ein stabiles, planbares Budget für das gesamte Programm.

Skalierbarer Umfang – Über dieselbe OEE-Plattform kann der Konzern Funktionen wie Qualitätskontrollen, Rückverfolgbarkeit, papierlose Abläufe, Energieüberwachung, Produktionsplanung und Instandhaltung integrieren.

Eine gemeinsame Plattform – Jedes später hinzugefügte Modul nutzt die Maschinenanschlüsse, die während der OEE-Einführung hergestellt wurden.

Senden Sie uns Ihre SPS-Liste. Wir teilen Ihnen dann mit, was wir daraus auslesen können.

Der schnellste Weg, um die Funktionsfähigkeit einer Integration zu überprüfen, ist ein Test mit Ihrer eigenen Ausrüstung. Senden Sie uns die SPS-Liste, die Maschinendokumentation und eine Beschreibung der von Ihnen betriebenen Systeme zu, und wir werden Ihnen die Anschlussmethode für jede Anlage, die Signale, die wir derzeit auslesen können, sowie die Stellen, an denen Hardware benötigt wird, mitteilen.

Sollte sich herausstellen, dass eine Maschine etwas Ungewöhnliches benötigt, ist das ein technisches Problem, das wir lösen müssen – und kein Posten, den man erst im vierten Monat entdeckt.

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Sebastian Perz, Experte für industrielle Software

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Häufig gestellte Fragen

MES-Integration und Skalierbarkeit – eine Erläuterung

Was ist MES-Integration?

Bei der MES-Integration geht es darum, ein Manufacturing-Execution-System mit den umgebenden Systemen zu verbinden: nach unten hin mit SPSen, Sensoren und Maschinen auf der Automatisierungsebene und seitlich mit ERP, APS, WMS, CMMS, QMS und BI auf der Geschäftsebene. Dies ist in der Regel der umfangreichste und risikoreichste Teil eines MES-Projekts.

Kann man wirklich jedes Gerät anschließen?

Ja, denn wir beschäftigen eigene Automatisierungsingenieure, anstatt uns ausschließlich auf eine Treiberbibliothek zu verlassen. Wenn eine Maschine ein Standardprotokoll verwendet, nutzen wir dieses; ist dies nicht der Fall, setzen wir Konverter, Gateways oder E/A-Module ein, die an die vorhandenen Signale angeschlossen werden; handelt es sich um proprietäre Geräte, entwickeln wir den Treiber selbst. Maschinen werden nicht aus dem Projektumfang ausgeschlossen.

Welche Protokolle und SPSen unterstützen Sie?

OPC UA, OPC DA und MQTT als Standards sowie direkte Integration mit Siemens S7-300, S7-400, S7-1200 und S7-1500 (S7-TCP/IP mit Put/Get-Zugriff), Siemens S5, Allen-Bradley, GE Fanuc, B&R, Omron NJ/NX EtherNet/IP, Mitsubishi sowie Modbus TCP oder RTU. Zudem HMI-Auslesungen aus gemeinsam genutzten Dateien, Webdienste, XML-Client/Server und kundenspezifische OEM-Protokolle.

Wie funktioniert die MES-ERP-Integration mit SAP?

Über SAP-RFC oder Webservices, bidirektional. Fertigungsaufträge, Stücklisten, Arbeitspläne, Material- und Mitarbeiterdaten werden in das MES übertragen; rückgemeldete Mengen, Verbräuche, Ausschuss, Stillstandszeiten und Qualitätsergebnisse werden an SAP zurückgesendet. Zwischendatenbanken und Dateischnittstellen werden unterstützt, sofern sie besser in die Landschaft passen.

Benötigen wir einen separaten Integrator oder eine Middleware-Lizenz?

Nicht für die Maschinenebene – die Ingenieure von Accevo übernehmen diese Arbeit selbst, einschließlich der Hardware-Installation und Verkabelung. Auf der ERP-Seite arbeiten wir mit den Lösungen, die in Ihrer Infrastruktur bereits zum Einsatz kommen, einschließlich Middleware wie MuleSoft, sofern diese vorhanden ist; wir verlangen jedoch nicht, dass Sie eine solche Lösung anschaffen.

Kann Accevo in der Cloud, vor Ort oder beides ausgeführt werden?

Alle drei. Die gleiche Plattform läuft auf Azure, AWS, Google Cloud oder Alibaba Cloud, auf Ihren eigenen Servern oder in einer Hybridumgebung – wobei die Daten am Edge erfasst und zentral verarbeitet werden. Durch das Multi-Tenant-Hosting wird für jedes Werk ein separates Datenbankschema verwendet.

Was passiert mit den Daten, wenn die Netzwerkverbindung unterbrochen wird?

Der Edge-Field-Server speichert die erfassten Werte für einen konfigurierten Zeitraum zwischen und synchronisiert sie mit den korrekten Zeitstempeln, sobald die Verbindung wiederhergestellt ist. Der Verbindungsstatus wird für jede Quelle überwacht, sodass eine Unterbrechung sichtbar wird und nicht unbemerkt bleibt.

Wie schnell können Sie die Lösung in weiteren Werken einführen?

Sobald eine Modelllösung vorliegt, dauert der Prozess pro Werk etwa zwei Monate – wie sich in der gesamten MOWI-Gruppe gezeigt hat. Die standardisierte Lösung deckt den gemeinsamen Umfang ab; die Beschaffung und Anpassung der Maschinen vor Ort erfolgt standortbezogen, und eine globale Preisliste sorgt für Vorhersehbarkeit beim Programmbudget.

Ist das System sicher genug für unsere IT-Richtlinie?

Maschinen- und Werksnetzwerke sind voneinander getrennt, der Zugriff wird authentifiziert und verschlüsselt, und für das Hosting kommen VPN, SD-WAN, Firewalls, Containersicherheit und eine zentralisierte Protokollierung zum Einsatz. Accevo ist nach ISO/IEC 27001 zertifiziert; Kopien der Zertifikate und Audit-Nachweise stehen für die Lieferantenqualifizierung zur Verfügung.

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