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Basiswissen MES

Zwischen Geschäftssystem und Automatisierung

Während die grundlegende Auftrags- und Produktionsplanung in Fertigungsbetrieben vielfach in einem führenden Geschäftssystem erfolgt, ergänzen Manufacturing-Execution-Systeme deren Funktionsspektrum um den Echtzeitblick in die Fertigung. Dabei stellen die Systeme Funktionen für die zeitnahe Rückverfolgung genauso zu Verfügung wie Instrumente für Feinplanung und Qualitätsmanagement.

Bild: Rockwell/Weihenstephan

Will man versuchen, das Aufgabenspektrum von Enterprise-Resource-Planning-Systemen (ERP) und Manufacturing-Execution-Systemen (MES) möglichst trennscharf abzubilden, ist es als erstes entscheidend, zwischen den einzelnen Software-Anwendungen und dem ISA 95-Level zu differenzieren. In der Norm werden dazu der Level 3 ‚Fertigungsbetrieb und -steuerung‘ oder ‚Manufacturing Operations and Control‘ sowie der Level 4 ‚Geschäftsplanung und Logistik‘ oder ‚Business Planning & Logistics‘ unterschieden. Vielfach wird damit auch die Unterscheidung von ERP und MES verknüpft. Doch diese Herangehensweise greift zu kurz: Schließlich bieten Anbieter von Unternehmenssoftware in ihrer Lösung genauso Funktionen für den ISA Level 3 an, wie Hersteller von MES oder Manufacturing Operations Management -Lösungen (MOM) Teilbereiche des Level 4 abdecken können.

Die Übertragungszeit macht den Unterschied

Im Wesentlichen beschäftigt sich eine ERP-Lösung zuerst mit der Kosten und Geschäftsentwicklung des Unternehmens. Somit wird die Geschäftslogik in einem sogenannten ‚Business Workflow‘ dargestellt. Im Gegensatz dazu geben in einer MES-/MOM-Lösung die Produktionsprozesse mit Ihren Abläufen den Takt an. Während im Geschäftssysystem Grundinformationenen wie Produktdefinition, Kostenstrukturen oder Unternehmensplanung geregelt sind, werden im operativ orientierten Workflow der produktionsnahen IT alle Bereiche der Produktion, Qualität, Instandhaltung sowie Produktionsrückmeldung geregelt.

Diese Informationen stammen wiederum aus der Automatisierungs- und Leitebene, beschreiben als ISA-Level 1 beziehungsweise 2. Wenn die Funktion oder Operation für Produktqualität, Regulatorien und deren gesetzlichen Anforderungen, Produktionssicherheit, Produktionsverfügbarkeit und Produktionseffektivität erforderlich ist, handelt es sich folglich um eine MES- oder MOM-Lösung. Denn hier sind schnellere Transferzeiten erforderlich und die Informationen an der operativen Ebene, also dem Produktionsauftrag beziehungsweise dem Bediener- und Maschinentakt, orientiert. Zu diesen Einsatzbereichen zählen unter anderem:

  • Bedienanweisungen und Aufforderungen, die auf einem Fertigungsworkflow basieren
  • Qualitätsprozeduren bezogen auf Aufträge und Qualitätsresultate, die zeitnah zu den Produktionsschritten vorliegen müssen
  • Beschreibung und Dokumentation von tatsächlichen Produktionsabläufen
  • Rückverfolgbarkeit und Dokumentation der einzelnen Arbeitsschritte eines Auftrages unter Berücksichtigung der verwendeten Anlagen, Maschinen und Assets sowie auftragsbezogener Informationsgewinnung
  • Stabilisierung von Produktionsprozessen durch die Reduzierung von Bedienerinteraktionen und ‚Inline Control‘-Prozesse
  • Analyse der Effektivität des Equipment und der Mitarbeiter bezogen auf die einzlne Schichten, Anlagen sowie produzierte Produkte
  • Errechnen eines Gesamtverbrauches und dessen Verluste pro Arbeitsschritt bezogen auf Materialien, Mitarbeiter und Prozesse
  • Trennung der operationalen und Unternehmens-IT, um Einwirkungen durch Schadsoftware im Produktionsumfeld zu vermindern
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