MES – Manufacturing Execution System

Ein MES – Manufacturing Execution System – ist ein Softwaresystem, das auf automatische und integrierte Weise Daten und Informationen erfasst und überwacht, die die Verwaltung, Kontrolle und Optimierung der Produktionstätigkeiten in einem Unternehmen ermöglichen – angefangen bei der konsolidierten Bestellung bis hin zur Verladung der fertigen Produkte im Lager, um ihre Verteilung an die Vertriebskanäle zu planen.

MES-Systeme, die auch als „Fabrikmanagementsysteme“ bezeichnet werden, sind nicht zu verwechseln mit ERP-Systemen (Enterprise Resource Planning), die normalerweise als „Unternehmensmanagementsysteme“ oder einfacher als „Managementsysteme“ bezeichnet werden, mit denen sich Schnittstellen für die Erfassung und den Austausch von Echtzeitdaten bilden lassen.

Durch diesen Datenaustausch ist ein MES-System in der Lage, die an den Produktionsprozessen des Unternehmens beteiligten Personen über die Aktivitäten der Produktionsabteilungen zu informieren und deren Steuerung und Überwachung auf allen Ebenen zu ermöglichen, was letztlich die Optimierung der Produktionsprozesse selbst, die Steuerung der Logistik und die Verfügbarkeit von Ressourcen (Menschen und Maschinen) ermöglicht. Eine MES-Lösung, die in eine ERP-Anwendung für die Unternehmensressourcenplanung integriert ist, ermöglicht die vollständige Kontrolle der Produktionskette.

Wenn einerseits eine MES-Lösung in eine ERP-Lösung integriert werden muss, muss sie andererseits – in Richtung der Produktionslinien – in der Lage sein, mit Datenerfassungs-/ -austauschsystemen vom/zum Feld zu interagieren (identifiziert als SPS – Speicherprogrammierbare Steuerung und SCADA-Systeme – Supervisory Control And Data Acquisition). Auf diese Weise ist der Produktionsprozess vollständig steuerbar und reagiert auf die mit der Digitalisierung der Industrie 4.0 verbundenen Merkmale.

Es gibt verschiedene MES-Lösungen, die sich gerade durch ihre Fähigkeit zur Integration mit anderen Systemen und zur Anpassung an spezifische Produktionsanforderungen unterscheiden.

Ein MES-System trägt dazu bei, die durch die strategische Planung definierten Unternehmensziele zu erreichen. Je nach Art des Produktionssystems identifiziert und ermöglicht es die Verringerung von Engpässen, die Kontrolle kritischer Prozesse und die Festlegung und Steuerung von Beschränkungen in der Beziehung zwischen Maschine und Bediener. Es optimiert die Größe der benötigten und produzierten Mengen, stabilisiert so den Produktionsmix und ermöglicht eine Optimierung und Verkürzung der Lieferzeiten.

Im Wesentlichen ermöglicht ein MES-System die Erfassung aller mit dem Produktionszyklus zusammenhängenden Informationen und die Überwachung der Produktion selbst in Echtzeit. Zu einer wirksamen Produktionskontrolle gehören eine genaue Kostenmessung, die Kontrolle der Arbeitsauslastung und einfache Indikatoren für die Effizienz der Produktionsabteilung und die Überwachung des Fortschritts. Das sind die Leistungsindikatoren (KPI – Key Performance Indicators), die das MES intern integriert.

Die von den Bedienern gelieferten Daten werden mit den automatischen Messwerten der Maschinen in synoptischen Tafeln und in Echtzeit abgeglichen, um einen vollständigen Überblick über die Prozesse und deren Optimierung zu erhalten.

Eine MES-Anwendung verfügt über Dashboards, die unmittelbare Informationen über den Fortschritt eines Auftrags, die zugehörigen Arbeitsaufträge, die für die Ausführung erforderlichen Ressourcen und die voraussichtliche Lieferzeit liefern.

Ein MES-Projekt ist viel mehr als eine Software-Implementierung in einem Unternehmen: Es ist eine Gelegenheit, die Produktionsprozesse zu überprüfen und darüber hinaus Verbesserungsmöglichkeiten aufzuzeigen, um als Endergebnis eine allgemeine Verbesserung der betrieblichen Effizienz zu erreichen.

Manufacturing Execution Systems stellen heute den unverzichtbaren Treffpunkt vieler Informationsquellen dar, die oft mit hoher Frequenz und aus unterschiedlichen Systemen eintreffen. Ziel dieses „Zentralisierens“ ist es, diese Daten mit dem Kontext und den übrigen im Unternehmen bereits vorhandenen Produktionsprozessen in Beziehung zu setzen – entweder automatisch, durch intelligente Algorithmen oder durch die angesprochene Produktionsprozessintelligenz.

• Entwicklung neuer Produkte durch direkte Angabe der geschätzten Produktionskosten, denn es ist möglich, ausgehend von der Stückliste und unter Berücksichtigung der einzelnen Bearbeitungszyklen und der verschiedenen einzusetzenden Ressourcen (Menschen und Maschinen), Simulationen durchzuführen
• Langfristige Planung und kurzfriste Produktionsplanung, die konkrete Hinweise auf Liefertermine für Fertigprodukte liefert
• Verwaltung von internen und externen Arbeitsaufträgen
• Datenerfassung (über SCADA- und SPS-Systeme) direkt und automatisch von den Produktionsmaschinen mit automatischer Weiterschaltung der einzelnen Produktionsschritte
• Überwachung von Produktionsmaschinen, um deren vorbeugende und außerordentliche Wartung zu verwalten, Aufzeichnungen von Maschinendaten (Maschinenzustände, Zeiten, Teile, Temperaturen, etc.)
• Überwachung der wichtigsten Produktions-KPIs zur Bewertung von Effizienz, Rentabilität und Unterbrechungen, usw.
• Unterstützung der ausführenden Phasen des Produktionsprozesses, um eine vollständige Kontrolle jedes Ereignisses in der Produktion in Echtzeit zu gewährleisten
• Planung und Durchführung von Qualitätskontrollen – nicht nur im Hinblick auf die Rückverfolgbarkeit der Produkte
• Verwaltung der Materialbewegungen, von der Kommissionierung der Rohstoffe bis zur Lagerung der Fertig-/Halbfertigprodukte

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Möglichkeit, alle Prozesse durch Datenspeicherung zu verfolgen, die Abläufe transparenter und leichter zu verbessern macht. Die Identifizierung und Beseitigung historischer Engpässe ist eine weitere Ursache für die Verringerung der Verschwendung.

Die Echtzeitberechnung der Rohstoffmengen und des Verbrauchs ermöglicht die Optimierung der Lagerhaltung und der damit verbundenen Prozesse, vor allem durch die Verringerung ungenutzter Bestände.

Die ständige Überwachung fördert eine rechtzeitige Qualitätskontrolle, die Fertigungsfehler und Nacharbeitskosten reduziert. Sie ermöglicht es auch Unvorhergesehenes in Echtzeit, während die Produktion läuft, zu bewältigen, sodass Ausfallzeiten vermieden und alternative Lösungen vorgeschlagen werden können.