Manufacturing Execution Systems (MES)
– Präzise Planung und Steuerung der Produktion
Auf der Ebene der Kundenauftragsabwicklung (v.a. Geschäftsfälle und die Order-to-Cash-Prozesse) unterstützen ERP-Werkzeuge (Enterprise Resource Planning) die Prozesse. Sie stellen eine integrierte Abwicklung der Material-, Informations- und Finanzflüsse durch eine hohe Integration sicher. ERP-Lösungen können die Brücke bis in eine detaillierte Fertigungssteuerung jedoch oft nicht schlagen, da sie meist auf einer MRP II-Logik basieren. Dieses sukzessive Planungskonzept unterstellt vereinfachend eine konstante Bearbeitungszeit und zunächst unbegrenzte Kapazitäten der Ressourcen. Es überprüft erst in einem zweiten Schritt, ob die erzeugten Pläne unter Kapazitätsgesichtspunkten zulässig sind. Aufgrund der Vereinfachungen weicht die Planung regelmäßig deutlich von der Realität ab. Iterative Planungsläufe, wie bei ERP derzeit durchaus üblich, erschweren eine durchgängige Echtzeitfähigkeit.
Produktionsunternehmen setzen daher vermehrt auf den Einsatz von MES-Lösungen, die aufgrund integrierter APS-Logik oft eine präzisere, weil detailliertere Feinplanung und Steuerung erlauben und bessere Echtzeitfähigkeit anbieten.
ERP & MES – Konkurrenten oder Partner in der Digitalen Fabrik?
Wird der allgemeine Begriff „Digitale Fabrik“ heute in erster Linie in Bezug auf Modellierung, Planung und Optimierung von Produktionssystemen verwendet, so sind MES als Teil der digitalen Fabrik für die Steuerung der operativen Prozesse auf der ausführenden Ebene zuständig. Informationen, die derzeit in unterschiedlichen Systemumgebungen zu hinterlegen und zu pflegen sind – wie bspw. Anlagenstrukturen, Anlagenparameter, Fertigungsschritte und -abläufe – werden zukünftig nur noch in der digitalen Fabrik geplant und optimiert und anschließend, möglichst in Echtzeit, an die ausführende Systemebene übergeben.
Wie die Zusammenarbeit zwischen ERP- und MES-Werkzeugen am besten gestaltet wird, hängt stark von dem jeweiligen Unternehmen, der Beschaffenheit der Produktion oder auch der IT- bzw. der ERP- Strategie ab.
MES-Design
Jedes Produktionsunternehmen muss sich zwei Fragen stellen: „Brauchen wir ein eigenes MES?“ und wenn ja, „Welche Art von MES brauchen wir?“ Um diese Fragen zu beantworten, müssen die entsprechenden übergeordneten Ziele oder zukünftigen Situationen des Unternehmens identifiziert werden. Erst dann lassen sich funktionale Anforderungen und Schwerpunkte für ein MES sowie die entsprechenden technischen Marktanforderungen ableiten. Ausgehend von den Verbesserungstreibern (Qualität, Logistik, Information) müssen im MES-Design konkrete funktionale Schwerpunkte definiert werden, die helfen, die technischen Marktanforderungen an die Produkt- und Prozessqualität sowie die logistischen an die Liefertreue zu verbessern.
MES-Projekte: Herausforderung und Chance
Die am Markt angebotenen MES-Softwarelösungen besitzen unterschiedliche Funktionsschwerpunkte und unterstützen die MES-Aufgaben in unterschiedlichem Maße. Dabei sorgen die Beschreibungen auf den Internetseiten oder in den Broschüren der MES-Anbieter nicht immer für die nötige Transparenz, um das passende System für das eigene Unternehmen zu finden.
Unter den mehr als 160 MES-Software-Lösungen, die derzeit im deutschsprachigen Raum angeboten werden, befinden sich Lösungen, die sich auf das Erfassen und Auswerten von Betriebs- und Maschinendaten konzentrieren, ebenso wie Optimierungslösungen für die Ressourcenbelegungsplanung oder Komplettlösungen mit Modulen für alle MES-Funktionen. Die unterschiedlichen funktionalen Schwerpunkte dieser Systeme in Verbindung mit der Größe des Marktangebotes lassen die Investitionsentscheidung, die die Software-Auswahl letztlich darstellt, zu einem anspruchsvollen Vorhaben werden.
Natürlich stellt die Auswahl und Implementierung einer Software-Lösung Unternehmen eigentlich immer vor Herausforderungen, denn kaum eine Business Anwendung funktioniert als „Plug and Play“.
Die Absicherung der Investition und Vermeidung von negativen Effekten auf die wirtschaftliche Performance des Unternehmens, zählen bei der Software-Auswahl und -Einführung daher zu den wichtigsten Maßstäben. Gleichzeitig sind Auswahl und Einführung einer MES-Lösung aufwändig und werden in den Auswirkungen auf die damit beschäftigten Mitarbeiter eher unter- als überschätzt. So sind MES-Projekte mit dem Schwerpunkt Planung und Optimierung in der Regel inhaltlich anspruchsvoll. Shopfloor-nahe Projekte (z. B. Einführung neuer BDE-Funktionen) sind oft allein aufgrund der großen Zahl der betroffenen Personen (Changemanagement) aufwändig und MES-Projekte mit einem umfassenden, integrierten Ansatz sind komplex durch den Umfang der betroffenen Prozesse und zu berücksichtigenden Schnittstellen.
Dabei ist die Auswahl der richtigen Unternehmenslösung nie Selbstzweck, sondern zielt vielmehr auf die Umsetzung und Inbetriebnahme der gewählten Lösung ab. Daher muss der Auswahlprozess immer direkt mit der anschließenden Implementierung verbunden sein. Die im Auswahlprozess erarbeiteten Erkenntnisse und erzielten Ergebnisse müssen auch in der Implementierungsphase zur Verfügung stehen, um zur sicheren und zielgerichteten Umsetzung beitragen zu können.