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Inhalt
Der Artikel informiert zu der Frage, was man unter Betriebsdatenerfassung (BDE) versteht und was es für die erfolgreiche Implementierung eines BDE-Systems braucht. Außerdem geht es um die Fragen, welchen Nutzen eine Betriebsdatenerfassung hat, was moderne BDE-Systeme ausmacht und wie sie funktionieren.
Was versteht man unter Betriebsdatenerfassung?
Bei der Betriebsdatenerfassung, auch BDE genannt, geht es um das Erfassen und Sammeln von IST Daten, die im Rahmen des betrieblichen Wertschöpfungsprozesses entstehen. Die Informationen der einzelnen Arbeitsschritte des Produktionsprozesses werden in einem BDE-System dokumentiert und abgebildet. Ziel ist es, standardisierte Fertigungsmethoden, die in verschiedene sequenzielle und/oder parallele Arbeitsschritte unterteilt sind, genauer zu betrachten.
Was sind Betriebsdaten?
Als Betriebsdaten bezeichnet man Maschinendaten wie Belegungszeiten und Störungen, Fertigungsauftragsdaten wie die Dauer von Arbeitsschritten sowie Mengen- und Qualitätsangaben, Lagerdaten wie Zu- und Abgänge, und Personaldaten wie Informationen zur An- und Abwesenheit, zu Akkordarbeit und Entlohnung.
Welche Formen von Betriebsdaten gibt es?
Bei der Betriebsdatenerfassung (BDE) unterscheidet man zwischen organisatorischen und technischen Betriebsdaten. Zu den organisatorischen Betriebsdaten zählen zum Beispiel die Personaldaten, also etwa die Arbeitszeiten der Belegschaft und die Zuordnung der gefertigten Produktionsmengen zu den einzelnen Mitarbeitern. Diese Informationen dienen später personalbezogenen Auswertungen, die zum Beispiel bei der Lohnkostenberechnung eine Rolle spielen.
Organisatorische Betriebsdaten
- Auftragsdaten, z.B. Zeiten, Gewichte, Stückzahlen
- Personaldaten, z.B. Daten zur Arbeitszeiterfassung, Lohnkosten
Technische Betriebsdaten
- Maschinendaten: Informationen zu Maschinen-Laufzeiten, (tatsächlich produzierten) Stückzahlen, Störungsmeldungen, Materialverbrauch, bedienenden Mitarbeitern, Rüstzeiten (damit verbunden Rüstkosten)
- Prozessdaten: Informationen zur Qualitätsmerkmalen, Einstelldaten, Prozessparametern
- Materialdaten: Bestände, Reservierungen, Lagerorte
- Werkzeugdaten: Informationen zu Einsatzzeiten und -orten sowie zu Werkzeugdefekten
Welche Aufgaben und Ziele hat die BDE Betriebsdatenerfassung?
Die Betriebsdatenerfassung (BDE) in produzierenden Unternehmen trägt entscheidend dazu bei, den Überblick über den tatsächlichen Produktionsstand zu behalten. Aufgabe eines Systems für die Betriebsdatenerfassung (BDE) ist es dabei immer, die organisatorischen und technischen Betriebsdaten so aufzubereiten, dass sie sich für die Weiterverarbeitung in einem angebundenen EDV-System eignen. Dadurch dass alles einheitlich und zentral gesammelt wird, sind die Daten außerdem transparenter und verlässlicher. So lassen sich wichtige Erkenntnisse für die zukünftige Produktionsplanung und -steuerung ziehen.
Ein weiterer Punkt: Die Belegschaft in der Fertigung kann die BDE-Technik nutzen, um in der Produktionshalle aktuelle Arbeitsschritte einzusehen oder vor Ort an den Maschinen Baupläne und Arbeitsanweisungen abzurufen. Das sorgt für eine höhere Effizienz, vereinfacht die Arbeitsabläufe und steigert letztendlich auch die Kundenzufriedenheit.
Warum ist die BDE Betriebsdatenerfassung sinnvoll?
Durch Systeme für die Betriebsdatenerfassung (BDE) ergeben sich einige unterschiedliche Verbesserungspotenziale. Welche dies im konkreten Fall sind, hängt vom jeweiligen Unternehmen und seinen produktionsspezifischen Prozessen ab.
Mehr Transparenz
Das Echtzeit-Monitoring der Prozesseinheiten und Abläufe ermöglicht es, Planabweichungen und Stillstände zu erkennen und zeitnah geeignete Maßnahmen und Umdisponierungen einzuleiten.
Effizienzsteigerung
Moderne Systeme für die BDE analysieren historische Daten und nehmen Soll-Ist-Vergleiche vor. Das führt dazu, dass Schwachstellen schneller entdeckt werden und frühzeitig zielführende Maßnahmen abgeleitet werden können, die einen Beitrag zu effizienteren Produktionsprozessen leisten.
Präzise Kostenrechnung
Die Betriebsdatenerfassung (BDE) ordnet die anfallenden Kosten im Unternehmen ihren Verursachern zu. Die auf diese Weise gesteigerte Kostentransparenz begünstigt ein präziseres Kostenmanagement und Controlling im Rahmen der Kostenrechnung.
Optimale Ressourcenplanung
Durch die Erhebung zuverlässiger Echtzeit-Daten zu sämtlichen Prozessen profitiert die Overall Equipment Effectiveness (deutsch: Gesamtanlageneffektivität). Das bedeutet, die Produktionsanlagen werden hinsichtlich ihrer Leistung, Verfügbarkeit und Qualität optimal genutzt. Dies begünstigt eine optimale Ressourcenplanung.
Gesteigerte Wettbewerbsfähigkeit
Steigerungen der Effizienz und Qualität der Fertigung führen unweigerlich zu einer verbesserten Termintreue und damit zu einer höheren Kundenzufriedenheit. Dies wiederum trägt positiv zur Wettbewerbsfähigkeit und dem nachhaltigen Wachstum von Unternehmen bei.
Digitalisierung der Produktion
Nicht zuletzt trägt eine moderne Betriebsdatenerfassung zum Ziel der „papierlosen Fabrik“ bei. Das Sammeln organisatorischer und technischer Betriebsdaten im Rahmen einer allgemeinen Digitalisierung der Fertigung steigert die Effizienz und die Nachvollziehbarkeit und ermöglicht damit immense Kosteneinsparungen. Für die Unternehmensführung kann dies auch ein erster Anstoß sein, neue digitale Geschäftsmodelle zu verfolgen.
BDE-System und ERP-System
Ein ERP-System (Enterprise Resource Planning) bezeichnet eine Softwarelösung für die Steuerung sämtlicher in einem Unternehmen ablaufender Geschäftsprozesse sowie dessen Ressourcenplanung. Die Software dient also als zentrale Datenbank, in der zahlreiche Geschäftsanwendungen und Betriebsdaten verarbeitet und gespeichert werden. Neben Geschäftsprozessen wie der Beschaffung, der Produktion und dem Finanz- und Rechnungswesen ist auch das Personalwesen – und damit zum Beispiel die Personaleinsatzplanung – wichtiger Bestandteil jedes ERP-Systems.
Heutzutage ist es recht einfach möglich, die Betriebsdatenerfassung an das in einem Unternehmen verwendete ERP-System anzubinden. Mit einer solchen Integration ist es möglich, Termintreue und Kosteneffizienz der Produktion zu steigern. Ein Beispiel: Da die Betriebsdatenerfassung mit der Freigabe der Fertigungsaufträge beginnt, kann diese Freigabe – statt nur im BDE-System – auch ganz einfach in der ERP-Lösung vorgenommen werden. Dieses Vorgehen erspart doppelte Arbeitsschritte und damit Zeit und Mühen. Zum Beispiel lassen sich so Maschinendaten systematisch erfassen und auswerten und mit den Betriebsdaten verknüpfen.
- Dienstpläne erstellen
- Arbeitszeiten erfassen
- Urlaub planen
- Lohnabrechnungen erstellen
- Arbeitsdaten analysieren
Betriebsdatenerfassung in der Produktion
Eine moderne Lösung für die Betriebsdatenerfassung bietet umfangreiche automatische Verfahren für die Verbesserung der Prozesse. Damit Unternehmen ihre Produktion im Sinne der Smart Factory weiterentwickeln können, muss das BDE-System in die Abläufe verschiedener Unternehmensbereiche eingebettet werden.
Wie funktioniert ein BDE-System im Unternehmen?
Eine moderne Betriebsdatenerfassung basiert auf einem komplexen Zusammenspiel aus Rechnern und mobilen Endgeräten. Denn: Die relevanten organisatorischen und technischen Betriebsdaten werden mit Hilfe solcher Scanner und Terminals in einheitlichen Systemen gesammelt. Im Zuge der industriellen Digitalisierung weichen traditionelle, manuelle Arten der BDE dabei verstärkt automatisierten Verfahren, zum Beispiel integrierten Funktionen wie der Barcode- und RFID-Erkennung.
Die Informationen zu den einzelnen Fertigungsschritten, Maschinen- und Prozessdaten werden im BDE-System erfasst und entweder bereits dort verarbeitet oder an die angebundenen Systeme weitergeleitet. Ab diesem Zeitpunkt stehen sie für statistische Auswertungen zur Verfügung.
Dabei gilt: Je mehr Daten man sammelt und auswertet, desto zuverlässiger ist das Auswertungsverfahren und desto einfacher fällt das Erreichen einer optimalen Auslastung der Maschinen und einer optimale Auftragssteuerung. Aus diesem Grund bietet es sich an, die Daten direkt digital zu erfassen. Nur durch die Echtzeiterfassung ist es möglich, bei der Produktionssteuerung aktuelle Daten zu berücksichtigen und frühzeitig auf Abweichungen zu reagieren.
Welche Vorteile bietet ein BDE-System für Unternehmen?
Ziel jedes produzierenden Unternehmens ist die Optimierung der Prozesse und Produktionsabläufe sowie die Steigerung der Profitabilität. Die schnelle und fehlerfreie Erfassung von Betriebsdaten ermöglicht Rückschlüsse auf die diversen Betriebszustände und gibt beispielsweise Aufschluss zu den produzierten Mengen sowie den Rüstzeiten einer Maschine. Weiterhin spielen Daten zur Maschinenauslastung oder Maschinenstörungen eine wichtige Rolle für die Optimierung.
Die Vorteile solcher Systeme für die Betriebsdatenerfassung sind im Folgenden aufgelistet:
- Erfassung qualitativ hochwertiger IST Daten
- Mehr Effizienz durch schlankere und präzisere Prozesse
- Verringerung des Fehlerrisikos durch Prozessautomatisierung
- Transparente und papierlose Abbildung aller Prozesse in der Fertigung
- Identifizieren von Schwachstellen durch Soll-Ist-Vergleiche
- Echtzeit-Monitoring des Produktionsstands
- Genauere Produktionssteuerung und Sicherstellen der Produktqualität
- Rechtzeitiges Einleiten von Maßnahmen bei Abweichungen und Ausfällen
- Ideale Nutzung von Arbeitszeiten
- Ideale Maschinenauslastungen
- Höhere Termintreue und Kundenzufriedenheit
- Exaktere Kostenrechnung aufgrund einer leichteren Zuordnung zu Kostenverursachern
- offene Türen für innovative digitale Geschäftsmodelle
Welche Aufgabenbereiche in Unternehmen werden durch die Betriebsdatenerfassung unterstützt?
Die Betriebsdatenerfassung erfasst Rüstzeiten, produktive Maschinenzeiten und Maschinenausfälle und liefert damit wichtige Daten für die Kalkulation der Auftragsdaten. So werden bei der Vorkalkulation in reinen ERP-Systemen häufig nur Schätzwerte berücksichtigt. Die tatsächlich anfallenden Zeiten und Kosten zeigen sich jedoch bereits während der Produktion – und werden daher mittels BDE sichtbar.
Bei dieser sogenannten „mitlaufenden Kalkulation“ werden kontinuierlich Daten aller Arbeitsgänge – das heißt Rüst-, Mitarbeiter- und Teilezeiten – gesammelt. So lassen sich die Betriebskosten für jeden Zeitpunkt genau bestimmen und mit den geplanten, also vorkalkulierten Kosten vergleichen. Bei Bedarf – wenn zum Beispiel die Kosten unerwartet höher ausfallen – können die Verantwortlichen hierdurch schneller eingreifen und gegensteuern.
Darüber hinaus erleichtert ein gut funktionierendes BDE-System die Bearbeitung von Sammelaufträgen und die Mehrmaschinenbedienung.
Qualitätsrelevante Aufgabenbereiche
Auch das Qualitätsmanagement kann von der BDE profitieren. Neben reinen Produktionsraten wie den Stückzahlen erfasst sie nämlich auch Messwerte und Ergebnisse von Prüfarbeitsgängen. Diese geben Aufschluss darüber, ob die qualitätsrelevanten Ziele eingehalten werden oder nicht.
Personalwesen
Mittels BDE wird darüber hinaus die Zeiterfassung der Mitarbeiter sowie die Lohnbuchhaltung einfacher. Beispielsweise kann die Personalabteilung die erhobenen Personaldaten für die Abrechnung von Schmutz- und Gefahrenzulagen und damit für die lohnartbezogene Auftragsentlohnung nutzen. Die Akkord- und Prämienberechnung sowie die Berechnung des Leistungslohns werden so deutlich nachvollziehbarer.
Wie unterscheiden sich BDE und MDE?
Die Maschinendatenerfassung (MES) ist Bestandteil der Betriebsdatenerfassung (BDE). Sie bezieht sich auf die in der Produktion anfallenden technischen und maschinenbezogenen Daten, beispielsweise den Energieverbrauch und den Maschinenzustand. Bei der BDE dagegen werden neben den Maschinendaten auch die organisatorische Betriebsdaten, beispielsweise Personal- und Auftragsdaten, erfasst. Im Rahmen der BDE werden meist also auch Maschinendaten erfasst.
Was ist der Unterschied zwischen BDE und MES?
Die von einem Manufacturing Execution System (MES) übernommen Aufgaben gehen über die eines BDE-Systems hinaus. Es dient im operativen Produktionsmanagement dazu, die Produktionsplanung und -steuerung zu unterstützen. Ähnlich wie ein BDE-System bildet es also den Produktionsprozess ab und ermöglicht dessen Überwachung. Darüber hinaus umfasst es aber auch Funktionen zur Verriegelung von Prozessschritten und zur Rückverfolgbarkeit. Seine Aufgaben sind die Feinplanung und die Abbildung der Reihenfolge der Produktionsaufträge auf der Ebene der Maschinen und Arbeitsplätze.
Eine gute BDE bildet also die Basis für ein funktionierendes MES. Denn: Nur mit Echtzeitdaten und der digitalen Verknüpfung von Planungs- und Produktionsebene können die betrieblichen Prozesse verbessert werden. Einen guten Einblick in die Funktionen eines MES gibt die international geltende Norm ISA-95.
Unterschied zwischen bisherigen und modernen BED-Systemen
Früher wurden Betriebsdaten durch das manuelle Aufschreiben von Messwerten erfasst. Dieses Vorgehen kann zwar an der ein oder anderen Stelle noch sinnvoll sein, grundsätzlich ist es jedoch langsam, fehleranfällig und nicht wirtschaftlich.
Heute kommen am Ort der Wertschöpfung, also an den Arbeitsplätzen und Anlagen, mobile, benutzerfreundliche Endgeräte und automatisierte Interfaces zum Einsatz, um die Betriebsdaten zu erfassen. Die so erfassten Daten werden anschließend an ein lokal installiertes zentrales BDE-System weitergeleitet und dort ausgewertet und mit den angebundenen IT-Systemen ausgetauscht.
Eine immer größere Rolle spielen hierbei auch automatisierte Verfahren, die für die vereinfachte Datenerfassung beispielsweise integrierte Funktionen wie Barcode- und RFID-Erkennung verwenden. Dies erfolgt entweder über mechanische oder digitale Möglichkeiten der Erfassung.
Mechanische Ermittlung
Die für die Produktion benötigten Betriebsmittel wie Produktionsmaschinen und -anlagen können mit Zählwerken und mechanischen Waagen ausgestattet werden, und so Laufzeiten, Produktmengen und Materialgewichte ermitteln. Zwar sind diese Methoden ebenfalls verlässlich, sie erfordern allerdings das Aufschreiben der mechanisch erhobenen Daten. Nur durch diesen Zwischenschritt, der ein gewisses Fehlerrisiko birgt, werden die Daten für die digitale Weiterverarbeitung nutzbar.
Digitale Erfassung
Mit der digitalen Erfassung lässt sich die manuelle Auswertung und Eingabe umgehen. Durch sie können die Betriebsdaten in binärer Form ausgegeben werden, außerdem ist das automatische Erstellen von Belegen über die technischen Betriebsdaten möglich. Das hat den Vorteil, dass die Bestände und Prozessaktivitäten direkt ins IT-System übertragen werden und für Auswertungen verfügbar sind.
Kriterien für die Auswahl eines BDE-Systems
Damit mit der neuen BDE eine zukunftsfähige Softwarelösung Einzug hält und man von nachhaltigen Kosteneinsparungen profitieren kann, sollten Unternehmen bei der Auswahl einige Punkte beachten:
- Flexibilität: Damit Unternehmen den schnell wechselnden Anforderungen gewachsen sind, sollte ein modernes BDE-System möglichst flexibel und modular aufgebaut sein.
- Technologie: Das BDE-System sollte auf State-of-the-art-Technologien basieren und Möglichkeiten zur Weiterentwicklung bieten. Gerade die Möglichkeit zur Anbindung anderer Softwarelösungen und technologischer Neuerungen ist hier relevant.
- Sicherheit: Unerlässlich sind Sicherheitsvorkehrungen gegen externe Angriffe und internen Missbrauch. Die BDE benötigt also zwingend eine sichere Datenverschlüsselung und Zugangskontrollen.
- Konnektivität: Damit die Kommunikation mit anderen IT-Systemen reibungslos funktioniert, sollte die BDE eine reibungslose Konnektivität aufweisen.
