Betriebsdatenerfassung (BDE)

Die digitale Transformation prägt das wirtschaftliche Umfeld und bietet Unternehmen neue Möglichkeiten für Effizienz und mehr Wettbewerbsfähigkeit. Daten sind zu der zentralen Größe, zum „Öl“ des digitalen Zeitalters geworden. Ein wichtiges Instrument, um Daten zu generieren, ist die Betriebsdatenerfassung (BDE). Sie bildet die Grundlage für die Industrie 4.0, sie hilft bei der Prozessoptimierung und trägt so letztlich dazu bei, die Wettbewerbsfähigkeit zu steigern.

Bei ihrer Erfassung fallen zunächst enorme Datenmengen – Big Data – an, welche zu Smart Data weiterverarbeitet werden müssen – so wie Rohöl zu Benzin, Diesel oder Kerosin raffiniert werden muss. Diese Aufarbeitung von Daten für die smarte Fertigung ist für Unternehmen ohne digitale Unterstützung durch MES-Lösungen kaum zu schaffen. Im Folgenden finden Sie Antworten zur Notwendigkeit und zum Nutzen der BDE in der Unternehmens-Wertschöpfungskette.

Welche Bedeutung hat die Betriebsdatenerfassung (BDE) in einem Unternehmen?

Die Betriebsdatenerfassung spielt eine entscheidende Rolle in Unternehmen aller Branchen, weil sie die Grundlage für fundierte Entscheidungen liefert. Die BDE umfasst das systematische Sammeln, Verarbeiten und Analysieren von Daten, die während des täglichen Fabrikbetriebs entstehen.

Durch das Aggregieren von Signalen zu objektiven Informationen in Echtzeit erhalten Fabrikteams einen genauen Überblick über Produktionsprozesse, Maschinenzustände, Ressourcenverbrauch und Produktqualitäten. Unternehmen können so ineffiziente Prozesse erkennen, Verbesserungen vornehmen und schneller auf Änderungen reagieren.

Besonders in einem Produktionsumfeld, in dem viele unterschiedliche Maschinen und Anlagen rund um die Uhr im Einsatz sind, ist die BDE von entscheidender Bedeutung: Sie hilft, Stillstandzeiten zu minimieren, Wartungsarbeiten besser zu planen und die gesamte Produktion transparenter und effizienter zu gestalten.

• In einer immer dynamischeren Fertigungswelt ist die Fähigkeit, Betriebsdaten in Echtzeit zu erfassen und zu analysieren, ein entscheidender Wettbewerbsvorteil.

Was ist eine Betriebsdatenerfassung?

Die BDE beschreibt die automatische oder manuelle Erfassung von Betriebsdaten in einem Unternehmen. Die Daten stammen aus verschiedenen Quellen, zum Beispiel

• Produktionsdaten: Informationen über gefertigte Mengen, Maschinenlaufzeiten oder Arbeitszeiten.
• Qualitätsdaten: Messergebnisse und Prüfprotokolle zur Sicherstellung der Produktqualität.
• Auftragsdaten: Daten zur Nachverfolgung von Fertigungsaufträgen, z.B. den aktuellen Bearbeitungsstatus.
• Maschinendaten: Zustand der Maschinen, deren Auslastung und anfallende Wartungen.
• Personaldaten: Erfasste Arbeitszeiten und Leistungen der Mitarbeiter.

Indem sie die Daten aus den unterschiedlichen Quellen zusammenführt, dient die BDE der Dokumentation, Analyse und Optimierung betrieblicher Abläufe. Sie ist ein zentrales Instrument dafür, den Produktionsprozess transparent, nachvollziehbar und effizient zu gestalten.

Je nach Unternehmensgröße und Anwendungsbereich können bestimmte Werte für die Betriebsdatenerfassung auch manuell durch die Belegschaft erhoben werden. Grundsätzlich jedoch bietet das automatisierte Erfassen gewünschter Daten durch Sensoren die deutlich größeren Effizienzvorteile.

Welchen Nutzen hat eine Betriebsdatenerfassung?

Die BDE bietet Unternehmen vielfältige Vorteile:

• Transparenz in den Prozessen: Durch digital erfasste Betriebsdaten können Produktionsprozesse detailliert nachvollzogen und Schwachstellen identifiziert werden.
• Höhere Produktivität: Echtzeitdaten ermöglichen es, Produktionspläne anzupassen, Maschinenlaufzeiten zu optimieren und Ressourcen effizienter einzusetzen.
• Reduzierte Stillstandzeiten: Die Überwachung von Maschinenzuständen und die frühzeitige Erkennung von Verschleiß oder Störungen verhindern unerwartete Ausfälle.
• Verbesserte Qualität: Durch die Erfassung von qualitätsrelevanten Daten können Fehlerquellen identifiziert und die Produktqualität gesteigert werden.
• Fundierte Entscheidungsgrundlage: Datengestützte Entscheidungen führen zu einer besseren Unternehmenssteuerung und effizienteren Abläufen.
• Einhaltung von Compliance-Vorgaben: BDE hilft dabei, gesetzliche Vorgaben zur Rückverfolgbarkeit sowie Dokumentationspflichten einzuhalten.

Wie funktioniert eine Betriebsdatenerfassung?

Der Prozess der Betriebsdatenerfassung beginnt mit der Signalerfassung an der Quelle. Dies kann durch manuelle Eingaben durch Mitarbeitende oder automatisierte Systeme erfolgen:

• Automatische Erfassung: Sensoren und Messgeräte an Maschinen oder Anlagen sammeln kontinuierlich Daten. Diese Daten können direkt über das Netzwerk an ein BDE-System übertragen werden, das sie in einer zentralen Datenbank speichert. Dazu gehören Maschinendaten, Temperatur- oder Drucksensorwerte sowie andere wichtige Parameter. Diese Informationen dienen als Grundlage zur Weiterverarbeitung und Auswertung in MES- und ERP-Lösungen (Manufacturing Execution System / Enterprise Ressource Planning).
• Manuelle Erfassung: In bestimmten Bereichen, wo Automatisierung nicht möglich ist, erfassen Mitarbeiter relevante Daten manuell, beispielsweise durch Barcode-Scanning oder die Dateneingabe in ein System.

Sobald die Daten gesammelt sind, werden sie weiterverarbeitet, analysiert und in einer zentralen Datenbank gespeichert. Von dort aus können sie in verschiedenen Formaten abgerufen und für Berichte, Analysen und Entscheidungsprozesse zum Beispiel in einer MES-Lösung genutzt werden.

Datenintegrität und Aktualität (Echtzeit) sind dabei von besonderer Bedeutung für eine zuverlässige Entscheidungsgrundlage.

Welche Einsatzbereiche gibt es für die Betriebsdatenerfassung?

Die Einsatzbereiche der Betriebsdatenerfassung sind vielfältig und reichen von der Produktion über die Qualitätssicherung bis hin zur Instandhaltung. Einige wichtige Einsatzfelder sind:

• Produktionsüberwachung: In der Fertigungsindustrie werden Produktionsdaten zur Überwachung von Produktionsaufträgen, Durchlaufzeiten und Maschinenlaufzeiten genutzt. Dies ermöglicht eine flexible Anpassung der Produktionspläne bei schwankender Nachfrage oder Maschinenausfällen.
• Qualitätssicherung: Die BDE hilft bei der Erfassung und Analyse von Qualitätsdaten. Produktionsfehler können frühzeitig erkannt und Maßnahmen zur Fehlerbehebung eingeleitet werden.
• Instandhaltung: Durch kontinuierliche Überwachung von Maschinendaten können Wartungsbedarfe erkannt und Stillstandzeiten reduziert werden. Eine vorausschauende Instandhaltung, Predictive Maintenance, kann so implementiert werden.
• Personaleinsatzplanung: Im Bereich Personal erfasst die BDE Arbeitszeiten, Pausen und Schichtwechsel, um den Personaleinsatz besser planen zu können.
• Lagerverwaltung: Lagerbestände können effizienter verwaltet werden, indem Materialflüsse und Bestandsdaten erfasst und ausgewertet werden.

Branchenbeispiele für den Einsatz von Betriebsdatenerfassung

1. Automobilindustrie

In der Automobilindustrie werden BDE-Systeme häufig eingesetzt, um Produktionsdaten wie Laufzeiten von Maschinen, Materialverbrauch und Qualitätskontrollen zu erfassen. Sie helfen, Produktionsprozesse zu optimieren und Engpässe zu identifizieren, etwa bei der Montage von Fahrzeugkomponenten.

Die BDE ermöglicht es, Wartungszyklen von Maschinen proaktiv zu planen und damit Ausfallzeiten zu minimieren.

2. Maschinen- und Anlagenbau

Im Maschinenbau unterstützt BDE die Erfassung von Betriebsdaten, um Produktionskosten zu kalkulieren und Durchlaufzeiten zu optimieren. Beispielsweise können die Bearbeitungszeiten für einzelne Arbeitsschritte genau dokumentiert werden.

Darüber hinaus wird BDE zur Überwachung des Energieverbrauchs und zur Optimierung der Ressourcennutzung genutzt, was zur Effizienzsteigerung und Kostensenkung beiträgt.

3. Metall- und Kunststoffverarbeitung

In der metall- und kunststoffverarbeitenden Industrie dient BDE der Überwachung von Maschinenlaufzeiten und Produktionsausfällen. So können Unternehmen Engpässe frühzeitig erkennen und die Effizienz der Produktionsanlagen verbessern.

Die Systeme erfassen auch Ausschussraten und ermöglichen es, den Einsatz von Materialien zu optimieren und Produktionskosten zu senken.

4. Elektronikfertigung

In der Elektronikfertigung spielt die Nachverfolgbarkeit eine zentrale Rolle. BDE-Systeme erfassen hier Produktionsdaten, um den Einsatz von Komponenten und deren Herstellungsprozess lückenlos dokumentieren zu können.

Zudem wird BDE genutzt, um Qualitätskontrollen durchzuführen und Fehlerquellen zu identifizieren, was die Produktqualität verbessert.

Welche Bedeutung hat die Betriebsdatenerfassung für die Industrie 4.0 und die Automatisierung von Fertigungsprozessen?

Die Betriebsdatenerfassung spielt eine zentrale Rolle in der Industrie 4.0: Sie ermöglicht es, Daten in Echtzeit zu sammeln und auszuwerten und so einen Überblick über alle Produktionsprozesse zu erhalten.

Die BDE vernetzt Maschinen, Anlagen und Sensoren, wodurch eine kontinuierliche Datenübertragung zwischen verschiedenen Systemen möglich wird – die Grundlage für die Automatisierung und Digitalisierung der Produktion. Daten können aus verschiedenen Quellen zusammengeführt und zentral analysiert werden.

FORCAM ENISCO bietet mit seiner Lösung „AC4DC“ eine völlig neue Software-Generation für die digitale Vernetzung auf dem Shopfloor. Die Lösung kann die Flexibilität, Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit in der Produktion deutlich erhöhen. Das datengesteuerte Management der Produktion ermöglicht es, Stillstandszeiten zu minimieren und die Fertigung flexibel an dynamische Marktlagen anzupassen.

Das Qualitätsmanagement unterstützt BDE, weil Fehler frühzeitig erkannt und Ausschuss verringert werden kann. Die Rückverfolgbarkeit von Produktionsprozessen wird deutlich erleichtert. Durch kontinuierliche Überwachung und Optimierung können Ressourcen effizienter eingesetzt und Kosten gesenkt werden, insbesondere mit Blick auf den Energieverbrauch und den Materialeinsatz.

Von der BDE gesammelte Daten dienen auch als Grundlage für Lösungen der Künstlichen Intelligenz (KI) und von Machine Learning-Anwendungen. Diese Systeme nutzen die Daten, um Muster zu erkennen, Prognosen zu erstellen und Entscheidungsprozesse zu automatisieren.

• Eine digitale BDE ist essenziell, um die notwendige Datengrundlage zu schaffen, auf der modernes Shopfloor-Management und smarte Fertigungsprozesse basieren.

Unterstützung durch MES-Lösungen von FORCAM ENISCO und SAP Digital Manufacturing

Moderne MES-Lösungen wie SAP Digital Manufacturing oder wie von FORCAM ENISCO bieten umfassende Funktionen zur Betriebsdatenerfassung und -verarbeitung. Sie integrieren sich nahtlos in bestehende IT-Infrastrukturen und ermöglichen die Erfassung von Produktions-, Qualitäts- und Maschinendaten in Echtzeit.

Um den Datenfluss zwischen Produktion und Planung zu organisieren, haben Produktionsmanager zwei Wege zur Auswahl: Sie können ihr SAP/ERP-System entweder mit einer Cloud-basierten oder mit einer On-premise basierten MES-Lösung vernetzen. Als SAP-Partner bietet FORCAM ENISCO beide Wege an.

• Cloudbasiert geht es in der SAP-Welt um die MES-Lösung SAP Digital Manufacturing. Als Silber- und Service-Partner von SAP beraten und begleiten Sie die zertifizierten Teams von FORCAM ENISCO bei der Implementierung der cloudbasierten MES-Lösung SAP Digital Manufacturing – von der Anbindung heterogener Assets bis zu globalen Echtzeit-Analysen in der Anwendungswelt von SAP.
• On-premise können Unternehmen auf leistungsfähige und nahtlos integrierbare Lösungen von Partnern wie Forcam Enisco setzen. Mit unseren modularen MES-Lösungen erzielen Unternehmen messbaren Mehrwert durch neue Transparenz und Effizienz in der Fertigung. Von Teilefertigung bis Endmontage, von klein bis komplex: Wir bieten Automatisierungslösungen für jede Etappe der diskreten Fertigung.