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Tipps für die erfolgreiche Systemauswahl

Effizient Steuern mit Manufacturing IT

Tipps für die erfolgreiche Systemauswahl

Die Auswahl eines Manufacturing Execution-Systems ist eine wichtige und vor allem langfristige Entscheidung für Produktionsunternehmen. Daher gilt es, bereits im Vorfeld Geschäftsleitung und Know-how-Träger aus Produktion und IT-Administration an einen Tisch zu bringen, um die zahlreichen IT-Lösungen kritisch zu prüfen.

Bild: Fotolia – pmphoto

Manufacturing-Execution-Systeme (MES) sind aus modernen Unternehmen nicht mehr weg zu denken. Die produktionsnahen IT-Lösungen stellen Funktionen etwa zur Feinplanung und Feinsteuerung, zum Betriebsmittel-, Material-, Personal-, Qualitätsmanagement sowie zur Leistungsanalyse für die Produktionsplanung und -steuerung bereit. Die Auswahl des passenden MES zur Überwachung und Steuerung der Produktion erfordert neben Produktionsprozess-Know-how auch Technologie- und Marktkenntnisse. Denn der Markt für MES ist in letzter Zeit weiter gewachsen, eine Vielzahl von Anbietern vertreibt Systeme mit unterschiedlichem Funktionsspektrum, die überblickt werden müssen.

380 ME-Systeme allein auf dem deutschen Markt

Heute sind in Deutschland rund 380 verschiedene Softwarelösungen mit dem Namen MES verbunden, auch wenn etliche Produkte lediglich Komponenten wie Betriebsdatenerfassung (BDE), Maschinendatenerfassung (MDE) oder Qualitätssicherungsfunktionen (CAQ) umfassen. Die Unterschiede in Leistung und Funktionsspektrum aktueller Systeme lassen sich zum Teil nur schwer erkennen. Daher empfiehlt sich eine systematische Vorgehensweise für den Auswahlprozess. Dabei gilt es, das vorhandene Prozess- und Technologiewissen im Betrieb und einen Überblick zum Anbietermarkt für eine langfristig lohnende Investitionsentscheidung zu verbinden. Das Institut für Integrierte Produktion Hannover gemeinnützige GmbH (IPH) setzt dazu auf ein Standard-Vorgehen zur MES-Systemauswahl, das in zahlreichen Projekten erprobt wurde.

Systemauswahl von Anforderung bis Rollout-Planung

Die Auswahl und Einführung eines anforderungsgerechten Systems gliedert sich dabei in drei Phasen. Zunächst erfolgt in enger Zusammenarbeit mit dem Anwender-Unternehmen die Anforderungsaufnahme. Die anschließende Auswahlphase besteht aus Vor- und Endauswahl, in der strukturiert aus dem großen Angebot an Softwaresystemen dasjenige ausgewählt wird, welches die Anforderungen des Unternehmens am besten erfüllt. Iin der dritten Phase erfolgt dann die Rollout-Planung und Einführung des ausgewählten MES.

Bild: IPH

Anforderungsaufnahme: Operatives Know-how heben

Die Anforderungsaufnahme beginnt mit der Abstimmung der Vorgehensweise. Im Unternehmen werden Projektphasen, Vorgehen und wichtige Meilensteine abgestimmt. Dabei sind die Ziele, der Zeitrahmen, das Projektteam, das Budget und die organisatorische Verantwortlichkeit für das Auswahlprojekt zu definieren. Bei der Bildung des Projektteams sollten neben Entscheidungsträgern aus Geschäftsführung oder Werkleitung auch Mitarbeiter aus Produktion, Logistik, IT und Einkauf einbezogen werden. Denn nur sie kennen die Produktionsabläufe in ihren Details und sind später an MES-Terminals die Hauptanwender des Systems. Zur Bestimmung der Ziele einer MES-Einführung empfiehlt sich der Blick auf die Aufgaben von ME-Systemen anhand der VDI-Richtlinie 5600. Praxiserfahrungen zeigen, dass hier bereits eine erste Fokussierung auf Systeme mit einem bestimmten Aufgabenschwerpunkt erfolgen kann. Zu den Zielsetzungen des Unternehmens kann etwa die Leistungsanalyse von Fertigungsbereichen oder Standorten, eine verbesserte Feinsteuerung oder ein verbessertes Qualitätsmanagement zur Verringerung des Ausschusses zählen. Nach der Projektdefinition erfolgt die Analyse der gegenwärtigen Abläufe in der Produktion, um den Bedarf an MES-Funktionen bestimmen zu können. So besteht in der Werkstattfertigung mit kleinen Auftragsmengen in der Regel ein hoher Bedarf an Funktionen zur Feinplanung und -steuerung. Darauf aufbauend werden zunächst die Anforderungen an das Softwaresystem ermittelt, ohne Kostenaspekte zu betrachten. Dies erlaubt die Defintion eines funktionalen ‚Idealsystems‘. Die Zielerreichung steht in dieser Phase im Vordergrund, dabei lassen sich Funktionen nach Kategierien wie ’nicht benötigt‘, ‚optional‘, ‚gefordert‘ oder ‚entscheidend‘ einordnen und Systeme, die zentrale Kriterien nicht erfüllen, aussortieren. Die als optional, gefordert und entscheidend bewerteten Funktionen werden in einem Lastenheft dokumentiert und Anbietern von MES zur Verfügung gestellt.

Auswahlphase: Vom Idealsystem zum Realsystem

Mit der Erstellung des Lastenheftes ist die Anforderungsaufnahme für das Ideal-System beendet und die Vorauswahl beginnt. Anhand einer Marktrecherche werden zunächst Anbieter ausgewählt und angesprochen, die im jeweiligen Industriesegment eine Referenz oder Branchenkompetenz mitbringen. Anschließend erfolgt der Abgleich der angebotenen Funktionen. So wird eine geforderte Funktionalität von Anbietern ’nicht‘, ‚teilweise‘ oder ‚vollständig‘ erfüllt. Aus diesen Informationen kann eine Anbieterbewertung in Form einer Punktzahl abgeleitet werden. Zusätzlich zu funktionalen Kriterien gilt es, technologische Informationen wie Schnittstellen zu vorhandenen Systemen, die Anpassungsfähigkeit der Systeme sowie Produktinformationen etwa zur Zahl der installierten Lösungen, Sprachenfähigkeit, Unternehmensgröße oder Frequenz und Kosten von Updates und Releases zu erfassen. So entwickelt sich aus dem beschriebene Idealsystem durch Anwendung zusätzlicher Kriterien ein Bild des potenziellen ‚Realsystems‘.

Beispiel für eine schrittweise Systemeinführung:?Zuerst werden MDE und BDE in einem Fertigungsbereich eingeführt. Anschließend wird die Installation je nach Bedarf entweder um neue Funktionen erweitert oder auf die nächste Linie ausgeweitet.

Klare Vorgaben für die Produktpräsentation

Die bis zu fünf Anbieter mit der höchsten Punktzahl sollten anschließend in einer rund einstündigen Präsentation ihre Systeme im Unternehmen vorstellen. Der Betrieb sollte dafür im Vorfeld geeignete Szenarien aus dem Lastenheft aufstellen, um die Vorstellung auf wesentliche Anforderungen zu beschränken. Dieses Vorgehen vermeidet, dass Anbieter ihre Präsentation auf MES-Module mit dem höchsten Funktionsumfang fokussieren. Gleichzeitig kommt der Einsatz identischer Szenarien der Vergleichbarkeit von Anbietern und IT-Lösungsansätzen zugute. Anschließend erfolgt die Lösungsbewertung anhand der Szenarien und maximal drei Anbieter werden für die Endauswahl eingeladen. Hier präsentieren die IT-Unternehmen in getrennten Workshops Ihre Softwarelösung im Live-Betrieb mit realen Daten aus der Produktion. Erneut gilt es, detailliert auf die Anforderungen aus dem Lastenheft einzugehen. Dabei sollten neben der Bewertung der Systemfunktionen auch der Implementationsaufwand – etwa durch Anpassungsprogrammierung der Software zur Umsetzung einer Anforderung – sowie die Kosten bei Einführung und Betrieb in Betracht gezogen werden, um eine umfassende Entscheidungsgrundlage für die Systemauswahl zu erhalten.

Roll-out-Phase: Vom Verhandlungstisch in die Halle

Die anschließende Verhandlung und Umsetzung das gewählten MES beginnt mit der Erstellung des Pflichtenhefts und einer detaillierten Roll-out-Planung. MES sind in der Regel modular aufgebaut. Bei der Festlegung der Implementierungsstrategie gilt es daher auch das Augenmerk darauf zu richten, welche Funktionen wann installiert werden. Die Einführung muss dabei eng mit dem Tagesgeschäft im Betrieb abgestimmt werden. Denn bei der Planung gilt es neben der Reihenfolge der einzuführenden Funktionsbausteine auch die Fertigungsbereiche zu bestimmen, in denen die ersten Pilot-Systeme eingerichtet werden. Eine bewährte Strategie ist die schrittweise Implementierung von BDE- und MDE-Modulen über alle Fertigungsbereiche hinweg, um das System anschließend um zusätzliche Funktionsbausteine etwa für Feinplanung und Qualitäsmanagement zu erweitern.