Produktionsdaten: Definition, Bedeutung & Nutzen

Was sind Produktionsdaten?

Produktionsdaten sind alle Informationen, die während der Fertigung an Maschinen, Anlagen und Arbeitsplätzen entstehen. Sie beschreiben, was gerade passiert: Wie viele Teile wurden produziert? Wie schnell läuft die Maschine? Steht sie still, und wenn ja, warum? Wie hoch ist die Temperatur in der Spritzgussform? Welcher Auftrag wird gerade bearbeitet, und wer arbeitet an der Linie?

In der diskreten Fertigung lassen sich Produktionsdaten in drei Kategorien einteilen, die sich grundlegend in Herkunft, Erfassungsmethode und Verwendungszweck unterscheiden: Maschinendaten (MDE), Betriebsdaten (BDE) und Prozessdaten. Diese Unterscheidung ist entscheidend, weil sie bestimmt, wie die Daten erfasst werden, wie zuverlässig sie sind und welche Entscheidungen sich daraus ableiten lassen.

MDE, BDE und Prozessdaten: Drei Kategorien

In der Praxis werden diese drei Kategorien oft vermischt. Ein "Produktionsdaten-Dashboard" zeigt typischerweise eine Kombination aus allen dreien: Die Maschine meldet den Takt (MDE), das ERP liefert den Auftrag (BDE) und ein Temperatursensor überwacht den Prozess (Prozessdaten). Erst zusammen ergibt sich ein vollständiges Bild der Fertigung.

Was eine einzelne Maschine pro Schicht liefert

Um greifbar zu machen, was "Produktionsdaten" konkret bedeutet, hier ein Beispiel einer Spritzgussmaschine in einer 8-Stunden-Schicht:

Aus diesen Datenpunkten berechnet ein MES die OEE: Verfügbarkeit (geplante Produktionszeit minus Stillstandszeit), Leistung (tatsächliche vs. Soll-Taktzeit) und Qualität (Gutteile vs. Gesamtteile). In diesem Beispiel: Verfügbarkeit 85,8 %, Leistung 94,3 %, Qualität 98,8 %. OEE: 80,0 %.

Automatisch vs. manuell: Wie Produktionsdaten erfasst werden

Die Frage, wie Produktionsdaten erfasst werden, bestimmt ihre Qualität. Und die Qualität der Daten bestimmt die Qualität jeder Entscheidung, die darauf basiert.

Der kritische Punkt: Manuelle Erfassung ist nicht einfach "ungenauer". Sie ist systematisch verzerrt. Kurze Stillstände werden vergessen. Rundungen summieren sich. Schichtbücher werden nachträglich ausgefüllt. Das Ergebnis: Die OEE erscheint höher als sie ist. Und damit verschwindet der Handlungsdruck, der nötig wäre, um Verbesserungen anzustoßen.

Wie Maschinen angebunden werden: Drei Wege

Nicht jede Maschine hat eine moderne Steuerung mit OPC-UA-Schnittstelle. In einem typischen Maschinenpark eines mittelständischen Fertigungsunternehmens stehen Anlagen aus drei Jahrzehnten nebeneinander. Die Anbindung muss deshalb für jede Maschine individuell gelöst werden, ohne SPS-Eingriff und ohne Produktionsunterbrechung.

In der Praxis werden in einem Werk oft alle drei Methoden parallel eingesetzt: Die neue CNC-Fräse liefert Daten über OPC UA, die Spritzgussmaschine über EUROMAP, und die Stanze von 1998 wird über ein DI-Gateway angebunden. Entscheidend ist, dass alle Daten in einer einzigen Plattform zusammenlaufen und dort vergleichbar werden.

Was mit Produktionsdaten tatsächlich passiert

Produktionsdaten zu erfassen ist der erste Schritt. Aber Daten allein verändern nichts. Die Frage ist: Was wird daraus?

Bei Meleghy Automotive (6 Werke, Umform-, Füge- und Beschichtungsprozesse) werden Maschinenzyklen automatisch Fertigungsaufträgen zugeordnet und bidirektional an SAP R3 zurückgespielt. Das Ergebnis nach 6 Monaten: 10 % weniger Stillstände, 7 % mehr Ausbringung, 5 % bessere Verfügbarkeit. Diese Ergebnisse entstehen nicht durch die Daten selbst, sondern dadurch, dass die Daten sichtbar werden und die richtigen Personen in Echtzeit darauf reagieren können.

Bei Neoperl (vollautomatische Montageautomaten) hat die Korrelation von SPS-Alarmen mit Stillständen und Qualitätsdefekten das Verbesserungspotenzial sichtbar gemacht. Die Werker wussten vorher, wo die Probleme lagen. Aber erst die automatische Datenerfassung hat die Verluste quantifiziert: 15 % weniger Ausschuss, 15 % Produktivitätsgewinn.

Bei Schmiedetechnik Plettenberg (Umform- und Schmiedeprozesse, bidirektionale InforCOM-Anbindung) hat die Echtzeittransparenz über Maschinen, Schichten und Aufträge die Basis für schnellere Ursachenanalyse und effizientere Schichtwechsel geschaffen.

Häufige Fragen zu Produktionsdaten

Was ist der Unterschied zwischen MDE und BDE?
Maschinendatenerfassung (MDE) liefert automatische Signale der Maschine: Stückzähler, Taktzeit, Maschinenstatus. Betriebsdatenerfassung (BDE) liefert den organisatorischen Kontext: Auftragsnummer, Bediener, Schicht, manuell qualifizierte Stillstandsgründe. MDE sagt, was die Maschine tut. BDE sagt, warum und für wen.

Können alte Maschinen Produktionsdaten liefern?
Ja. Auch Maschinen ohne digitale Schnittstelle liefern elektrische Signale (Betriebsbereit, Zyklus-Ende, Störung), die über digitale I/O-Gateways abgegriffen werden. Die Installation dauert 2-4 Stunden pro Maschine, ohne SPS-Eingriff und ohne Produktionsunterbrechung.

Warum reicht manuelle Datenerfassung nicht aus?
Weil manuelle Erfassung systematisch verzerrt ist. Kurze Stillstände unter 5 Minuten werden vergessen, Stückzahlen gerundet, Schichtbücher nachträglich ausgefüllt. Die OEE wird dadurch oft 5-15 Prozentpunkte zu hoch ausgewiesen. Entscheidungen auf dieser Basis adressieren die falschen Probleme.

Was sind Prozessdaten und wofür braucht man sie?
Prozessdaten sind physikalische Messgrößen des Fertigungsprozesses: Temperatur, Druck, Drehmoment, Feuchtigkeit. Sie werden gebraucht, um Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge zwischen Prozessparametern und Qualitätsproblemen zu erkennen. Beispiel: Steigt die Massetemperatur über 225 °C, verdoppelt sich die Ausschussrate.

Wie werden Produktionsdaten an das ERP zurückgemeldet?
Bei einer bidirektionalen ERP-Anbindung übernimmt das MES die Fertigungsaufträge aus dem ERP, ordnet Maschinenzyklen automatisch den Aufträgen zu und meldet produzierte Stückzahlen, Zeiten, Ausschuss und Statusinformationen zurück. Es entsteht ein durchgängiger Datenfluss ohne manuelle Zwischenschritte.

Über den Autor:

Martin Brandel

MES Consultant und Projektleiter bei der symestic GmbH. Über 30 Jahre Erfahrung in industrieller Automatisierung und Maschinenanbindung. Dipl.-Ing. Nachrichtentechnik.