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Ein Manufacturing Execution System (MES) ...
… für die industrielle Automatisierung mit Oracle 10g und .NET
2004 erhielt Lachmann & Rink von der Fa. Georg Automation GmbH den Auftrag ein Manufacturing Execution System (MES) für eine Blechverarbeitungsanlage zu entwickeln.
Endkunde der Blechverarbeitungsanlage ist einer der größten Stahlkonzerne in China. Es handelt sich dabei um eine Querteilanlage (Cut-to-length) für bis zu 34 Tonnen schwere Blechcoils mit den Funktionen Abwickeln, Richten, Inspizieren, Besäumen, Querteilen, Stapeln und Verpacken.
Die eigentliche Anlagensteuerung wurde durch Georg Automation selbst entwickelt und basiert auf den Technologien Siemens S7 und Siemens WinCC.
Das MES stellt das Bindeglied zwischen der Anlagenautomatisierung (Prozessleitsystem) und dem übergeordneten Produktionsleitsystem des Endkunden. Folgende Hauptfunktionen sind gefordert:
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Übernahme einer Produktionsgrobplanung von dem Produktionsleitsystem |
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Planungsverfeinerung und Datenergänzung |
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Übergabe der Produktionsaufträge (Sollwerte für Reihenfolge und Daten) an das Prozessleitsystem |
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Übernahme der Produktionsdaten (Istwerte) von dem Prozessleitsystem |
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Visualisierung, Auswertung und Archivierung der Produktionsdaten |
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Übergabe der kumulierten Produktionsdaten an das Produktionsleitsystem |
Neben diesen funktionalen Anforderungen wurde vom Endkunden
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die Datenhaltung mit Oracle |
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das Kommunikationsprotokoll zum Produktionsleitsystem |
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die Realisierung einer sicheren (einfachen) Backup- und Recovery-Prozedur und |
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der Einsatz neuester HW- und SW-Produkte |
vorgegeben.
Erste Aufgabe im Entwicklungsprozess war die Konzeption einer geeigneten Softwarestruktur um
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die funktionalen Anforderungen |
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die Entwicklungsvorgaben und |
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die Vorgaben für die Hardware-Struktur |
zu erfüllen.
Neben diesen explizit formulierten Anforderungen wurde unausgesprochen natürlich eine State-of-the-Art Lösung erwartet. Dementsprechend wurde als Datenbanksystem die neueste Version von Oracle, 10g, genutzt. Als Entwicklungsumgebung kam Microsoft Visual Studio .NET 2003 und Programmiersprache C# zum Einsatz.
Der Einsatzort China verstärkte die eigentlich selbstverständlichen Überlegungen zu einer stabilen und risikolosen Lösung, da jeder Serviceeinsatz vor Ort hohe Kosten mit sich bringt.
Nach mehreren Konzeptdiskussionen und Designreviews wurde sich für eine heterogene Systemstruktur entschieden.
Die nachfolgende Systemstruktur gibt einen Überblick über die im Gesamtsystem vorhandenen Hardwarekomponenten.
Die beteiligten Softwarekomponenten in der Systemstruktur sind in dem folgenden Komponentenmodell dargestellt.
Die Entwicklung der beschriebenen Komponenten wurde im Frühjahr 2005 erfolgreich abgeschlossen. Vor Ort wird das Projekt zurzeit in Betrieb genommen und wie es scheint, hält die gewählte Systemstruktur allen Anforderungen stand.
(Oktober 2005)