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Manufacturing Execution System (MES) für die PV-Industrie: Erfahrungen aus der Automobilindustrie auf die PV-Produktion übertragen

Die Kosten für die PV-Produktion sind noch immer zu hoch, darin sind sich die Beteiligten der PV-Lieferkette einig. Die Stellhebel sind aber nicht nur bei Material und Maschinen zu finden, sondern auch in der Prozesssteuerung.

Bildquelle: © InQu Informatics

Peter Pauls, InQu Informatics: »Subventionskürzungen und die Konkurrenz aus Asien zwingen die PV-Industrie durch die komplette Wertschöpfungskette hindurch dazu, ihre Kosten gründlich zu überdenken.«

Peter Pauls, InQu Informatics Bildquelle: © InQu Informatics

Peter Pauls, InQu Informatics: »Subventionskürzungen und die Konkurrenz aus Asien zwingen die PV-Industrie durch die komplette Wertschöpfungskette hindurch dazu, ihre Kosten gründlich zu überdenken.«

Hier habe die PV-Produktion noch Nachholbedarf gegenüber anderen Industriezweigen, erklärt Peter Pauls, Geschäftsführer des MES-Spezialisten InQu Informatics.

Abhilfe schaffen will InQu mit einem MES-System, das genau auf die PV-Industrie zugeschnitten ist und deren Grundlagen in anderen Industriezweigen, z. B. der Automobilbranche, schon vielfach  erprobt sind. Ingesamt 160 Installationen hat InQu Informatics bereits im Feld. Aber auch im PV-Bereich hat InQu bereits Kunden gewonnen, wie das PV-Start-Up-Unternehmen Odersun.

Das PV-MES von InQu soll PV-Maschinenbauer, Modul- und Solarzellen-Hersteller dabei unterstützen, ihre Produktivität zu steigern und dabei gleichzeitig die Produktionskosten zu senken und ist als MES-System für die Solarindustrie in dieser Form ein Novum. MES-Systeme gibt es von vielen Anbietern, aber ein dediziertes PV-MES hat bislang noch kein anderer Anbieter auf den Markt gebracht. »Unser PV-MES orientiert sich am erfolgreichen Qualitätsmanagement der Automobil- und Zulieferindustrie und überträgt die Prozesse auf die Bedürfnisse der Photovoltaik-Produktion«, führt Pauls aus.

Dabei nutzt das System bewährte Standards, wie die EN ISO9001 oder TS 16949, denn auf Basis solcher Standards ließen sich signifikante Kosteneinsparungen erzielen, so der Firmenchef. Vor diesem Hintergrund beinhaltet das PV-MES von InQu Informatics beispielsweise Komponenten für die Chargenrückverfolgung und das Lieferantenmanagement, aber auch Module für die Wareneingangskontrolle, die fertigungsbegleitende Qualitätssicherung sowie das Gewährleistungs- bzw. Reklamationsmanagement. »Ein Großteil der Kosten liegen im PV-Bereich bekanntermaßen in der Produktion«, gibt Pauls zu bedenken, und hier liege gleichzeitig das größte Potenzial Kosten zu sparen. »Subventionskürzungen und die Konkurrenz aus Asien zwingen die PV-Industrie durch die komplette Wertschöpfungskette hindurch dazu, ihre Kosten gründlich zu überdenken.«

Als besondere Herausforderung in der PV-Produktion nennt Pauls zum Beispiel die Variantenfertigung und die Fertigung kundenspezifischer Module, wo Europa gegenüber Asien nach wie vor punkten kann. Damit das auch so bleibt, sei es aber erforderlich, die Produktionsprozesse so optimal wie möglich zu gestalten, sagt Paul. Berücksichtigt hat InQu deshalb in seinem PV-MES auch das Variantenmanagement. »Diese Funktion ist besonders für die europäische Photovoltaik-Industrie sehr wichtig,  denn neben der klaren Fokussierung auf die Qualität ihrer Produkte wird die Produktvielfalt zu einem entscheidenden Wettbewerbsfaktor«, erläutert Pauls. Die parallele Entwicklung von unterschiedlichen Produkten ist normalerweise mit hohen Kosten verbunden, die sich vor allem mit Hilfe eines durchdachten Variantenmanagement deutlich reduzieren lassen.  Um ein möglichst effizientes Variantenmanagement zu realisieren, unterstützt das PV-MES die Hersteller sowohl dabei unterschiedliche Losgrößen zu bewerkstelligen, als auch bei den Herausforderungen der stochastischen Fertigung.

MES schließt die Lücke zwischen ERP-System und Produktionsebene

Darüber hinaus hilft das PV-MES nicht nur bei der Produktionsplanung sondern auch bei der Rüstoptimierung und nicht zuletzt beim Energiemanagement, indem Spitzenlasten vermieden werden sollen. Gerade die Energiekosten werden in der Produktion oft vernachlässigt und sind doch ein nicht zu unterschätzender Kostenfaktor. Generell gilt nach Ansicht von Pauls: Je tiefer die Wertschöpfung eines PV-Herstellers im eigenen Haus ist, umso gewinnt ein MES an Bedeutung. Die Frage, ob nicht auch ein ERP-System ansatzweise die Aufgaben eines MES mit erfüllen kann, verneint Pauls: »Ein ERP-System kann seine Stärken im kaufmännischen Bereich ausspielen, bei der Echtzeitverarbeitung von Produktionsdaten tun sich solche Systeme aber schwer.« Aber das, sei schließlich die Daseinsberechtigung für ein MES, so Pauls. Aber auch umgekehrt ersetzt kein n MES ein ERP-System, sondern schließt – zumindest im Idealfall - die Lücke zwischen ERP und der Produktionsebene.

Aufgebaut ist das PV-MES modular wie ein Legobaukasten und basiert auf der .NET-Plattform von Microsoft. Herzstück ist das Performance-Cockpit, ein webbasiertes Visualisierungstool zur Echtzeit-Auswertung von Produktionsdaten, die zu Kennzahlen verdichtet werden. Das Cockpit dient als Steuerungsinstrument und stellt branchentypische Kennzahlen wie die Overall Equipment Effectiveness (OEE-Index) oder die First Pass Yield (FPY) im Performance-Cockpit als individualisierbares Dashboard ortsunabhängig zur Verfügung.  Die mobile und individualisierbare Software ist Drill-Down-fähig und erfüllt die Vorgaben der VDMA-Richtlinie 66412-1.