Ab einer gewissen Komplexität kommen Hersteller immer seltener ohne den Betrieb eines Manufacturing Execution Systems aus. Zumal viele Anwender von einem ROI in den ersten sechs Monaten berichten – durch höhere Produktionsraten, kürzer Berichtszeiträume und weniger Maschinen- und Personalausfälle.
Bild: ©Nataliya Hora/stock.adobe.com
Produzierende Unternehmen liefern immer häufiger maßgeschneiderte Produkte bei sinkenden Losgrößen – und steigendem Aufwand für Umrüstungen. Die regulatorischen Anforderungen steigen und damit der Druck, kosteneffizient und nachhaltig zu produzieren. Weiter haben die Krisen der vergangenen Jahre die Bedeutung verdeutlicht, komplexe und schwankende Produktionsnetzwerke steuern zu können. Manufacturing Execution Systems (MES) dürften in ihren verschiedenen Ausprägungen daher in Zukunft einen unverzichtbaren Bestandteil der vernetzen Produktion darstellen.
In der vernetzten Produktion fallen große Datenmengen an, die es zu erfassen und zum strategischen Vorteil zu nutzen gilt. Dazu gehört es einerseits, die kritischen Daten am Shop Floor an der richtigen Stelle und in der richtigen Form abzugreifen und anschließend so aufzubereiten, dass sie als Entscheidungsgrundlage dienen können. Andererseits müssen der Produktion Daten sowohl bottom-up als auch top-down in der richtigen Qualität und zum richtigen Zeitpunkt zur Verfügung gestellt werden. Das MES ist das zentrale Verbindungselement zwischen den vorgelagerten Systemen des Enterprise Resource Planning (ERP) und des Product Lifecycle Management (PLM) sowie der nachgelagerten werkseitigen Software, die zur Steuerung der Produktion dient. Damit wird das MES zum Kernelement einer effizienten vernetzten Produktion.
Das MES an der Schnittstelle zwischen PLM und ERP sowie der Software-Ebene des Shop Floors (Bild: KPMG in Deutschland, 2022)
Ein MES liefert Daten meist in Echtzeit und isoliert wichtige Informationen. Dadurch verschaffen diese Systeme den Verantwortliche Transparenz über das Werksgeschehen und ermöglichen ihnen eine Steuerung und Optimierung der Produktion insgesamt sowie von einzelnen Prozessen. Ergänzend können einige MES durch den Einsatz von Machine-Learning-Algorithmen auch Muster erkennen, die auf Maschinenstillstände hinweisen, noch bevor diese tatsächlich eintreten. Dieser Ansatz heißt meistens Predictive Maintenance und wird oft als Impulsgeber für den Weg zur Industrie 4.0 verstanden.
Ein MES sollte der Agilität einer modernen Fertigung gewachsen sein und sie nicht etwa durch starre Strukturen ausbremsen. Gerade für mittelständische Unternehmen stehen dafür hardware-agnostische und skalierbare Cloud-Edge-Lösungen bereit, die sich individuell an die Anforderungen anpassen lassen. Viele Systeme unterstützen Anwender auch dabei, verschiedene Werke miteinander zu verbinden. Je nach Komplexität dauert die Einführung eines MES zwischen 12 und 18 Monaten. In der Regel sind die Kosten dabei abhängig vom Umfang der Funktionen, der Anzahl der Benutzerinnen und Benutzer, der Komplexität der Einbindung in die bestehende Systemlandschaft, den individuellen Systemanpassungen und der Anzahl an integrierten Maschinen und Anlagen. Die gewählte MES-Einführungsstrategie kann sich ebenfalls auf die Kosten auswirken. Grundsätzlich gehen die MES-Systemintegratoren in drei verschiedenen Strategien vor: Big Bang, Phased Introduction und Parallel Systems. Die drei Methoden unterscheiden sich hinsichtlich ihres Risikos, Zeitaufwands und der damit verbundenen Kosten.
Auf dem E-Commerce-Markt werden immer mehr maßgeschneiderte Lösungen für Endkunden angeboten. Deshalb sind Produktkonfiguratoren zu einem wichtigen Instrument für Onlinehändler geworden. So haben die E-Commerce-Experten von netz98 für den Spezialisten Maschinenbau Feld einen 3D-Produktkonfigurator entwickelt, der dessen Stahlprodukte greifbar visualisiert und zu mehr Conversions führt.‣ weiterlesen
Da ein flächendeckendes IT-Netzwerk in der Produktion eine der Grundvoraussetzungen für ein MES darstellt, fallen unzureichende Netzwerkinfrastrukturen bei der Systemeinführung schnell auf. Besonders WLAN-Netzwerke sind häufig nicht schnell genug, um den Anforderungen eines MES gerecht zu werden. Weitere Hürden stellen in den Implementierungen regelmäßig die individuellen Schnittstellen dar, die für jedes Modul benötigt werden. Neben den technischen Risiken legen MES-Einführungen immer wieder ein mangelndes Prozessverständnis offen. Abteilungen, Arbeitsabläufe und Softwaremodule greifen heute so ineinander, dass zuständige Projektleiter unbedingt ein weitreichendes Verständnis über den Ablauf der Produktionsprozesse mitbringen sollten. Darüber hinaus stellen fehlende Abstimmungen mit dem Betriebsrat und unrealistische Erwartungshaltungen der verschiedenen Hierarchie-Ebenen einer Firma oft unterschätzte Risiken einer MES-Implementierung dar.
Drei unterschiedliche Strategien bei der Einführung von MES (Bild: KPMG in Deutschland, 2022)
Hersteller nehmen die Risiken eines Rollouts auf sich, weil der MES-Betrieb messbare Vorteile verspricht. Neben einer effektiveren Anlagenauslastung kann ein MES vor allem eine verbesserte Qualitätsverwaltung und -kontrolle ermöglichen. Die Systeme können die Wertschöpfung durch gesteigerte Maschineneffizienz wesentlich erhöhen, indem sie dazu beitragen, von den Rohstoffen bis zu den Fertigerzeugnissen Fehler im Produktionsprozess zu vermeiden. Gleichzeitig wird durch die geschaffene Transparenz, die automatische Dokumentation und die gesicherte Rückverfolgbarkeit die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften vereinfacht. MES tragen dazu bei, das Risiko von Rückrufaktionen und Auseinandersetzungen mit Aufsichtsbehörden bezüglich Produktqualität und -mängeln zu verringern. Zudem stehen – meist über Dashboards – viele wichtige Informationen zur Produktion in Echtzeit zur Verfügung, anhand derer sich Probleme früh erkennen und möglichst ausräumen lassen. Die Wirtschaftsprüfungsgesellschaft KPMG rechnen, dass Unternehmen durch die Umstellung auf ein MES mit folgenden Ergebnissen rechnen können:
Ein Bericht der Manufacturing Enterprise Solutions Association (MESA) ergab, dass Anwender von MES-Software Verbesserungen bei den Gesamtkosten pro Einheit um 22,5 Prozent und bei der Nettogewinnspanne um 19,4 Prozent verzeichnen konnten. Aber auch langjährige Anwender befassen sich weiter mit ihrer IT-Infrastruktur: Innerhalb der nächsten zwei Jahre müssen nach Auffassung von KPMG rund die Hälfte der bestehenden MES ausgetauscht werden, weil die Kompatibilität mit neueren Maschinen mit höherem Automatisierungsgrad in absehbarer Zeit nicht mehr gegeben ist. Gerade die Modernisierung der MES-Ebene wird also auf Sicht eine wichtige Unternehmensaufgabe darstellen.
Infineon leitet das europäisches Forschungsprojekt EECONE, das Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft in der Elektronikindustrie fördern soll. Insgesamt sind 49 Partner beteiligt.‣ weiterlesen
Mercedes-Benz will mit dem Werk im baden-württembergischen Rastatt eine Blaupause für weitere Werke schaffen. Der Autobauer hat dort unter anderem eine neue Produktionslinie mit digitalen Simulationstechniken umgerüstet.‣ weiterlesen
Die MES-Software von Forcam kann zukünftig in der Cloud-Infrastruktur des Cloud-Spezialisten Continum betrieben werden. Beide Unternehmen haben dazu eine strategische Partnerschaft vereinbart.‣ weiterlesen
Im Centre for European Research in Trusted AI (Certain) wollen die Beteiligten Technologien entwickeln, bei denen vertrauenswürdige künstliche Intelligenz einen Schwerpunkt bildet. Der Projekt-Kick-off fand nun in Saarbrücken statt.‣ weiterlesen
Patentanmeldungen im Bereich der additiven Fertigung (3D-Druck) sind zwischen 2013 und 2020 mit einer durchschnittlichen jährlichen Rate von 26,3 Prozent gestiegen. Wie das Europäische Patentamt weiter berichtet, wurden seit 2001 weltweit mehr als 50.000 bedeutende Erfindungen im Zusammenhang mit 3D-Druck-Technologien als internationale Patentfamilien (IPF) veröffentlicht.‣ weiterlesen
570 Aussteller präsentieren vom 3. bis zum 5. Oktober im dänischen Herning Innovationen für die europäische Industrie. Rund 100 Aussteller kommen aus Deutschland.‣ weiterlesen
Nach Proelia, IambOO und Giuneco hat der Softwareanbieter Remira mit Optisoft und Gea Soft zwei weitere Unternehmen in Italien übernommen.‣ weiterlesen
Zsuzsanna Friedl wird HR-Chefin bei T-Systems und löst zum 1. Januar Georg Pepping ab, der das Unternehmen verlässt.‣ weiterlesen
Der Robotikspezialist Exotec hat Christian Eberle zum Maintenance Director für Zentraleuropa ernannt. Der studierte Maschinenbauer war zuletzt für Amazon tätig.‣ weiterlesen
Check Point Software Technologies hat in der ersten Hälfte des Jahres 2023 einen massiven Anstieg von DDoS-Angriffen (Distributed Denial of Service) beobachtet. Die Attacken haben dabei ein neues Niveau an Raffinesse, Häufigkeit und Umfang erreicht, mit dem sich Unternehmen nun auseinandersetzen müssen.‣ weiterlesen
Mittelständische Unternehmen investieren selbst in schwierigen Zeiten in Microsoft-Technologien, weil sie überzeugt sind, dass ihre Mitarbeiterproduktivität steigt und sich ihre Kostenstruktur bessert. Microsoft hat mit dem Microsoft-Partner-Network ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. Für unsere Leser gibt die Microsoft-Partnerübersicht in Ausgabe Juli/August der IT&Production Tipps für die Suche nach einer geeigneten Branchen- oder Speziallösung im Bereich des produzierenden Gewerbes.
Auf der Suche nach Innovation, nach neuen Lösungen und der Abgrenzung zum Mitbewerb vernetzen sich zunehmend mehr Unternehmen mit externen Experten und Partnern. SAP hat mit dem SAP-Ecosystem ein Netzwerk aufgebaut, das ein Forum für den Aufbau von Partnerschaften, Zugang zu Ressourcen und einen Rahmen für Dialoge und Kooperationen bietet. In der Maiausgabe der Fachzeitschrift IT&Production erhalten unsere Leser einen aktuellen Überblick zum SAP-Ecosystem im Bereich des produzierenden Gewerbes.
Das Internet of Things verändert Produktwelten und die Vernetzung in der Fertigung gleichermaßen. Entstehende Ökosysteme laden zur einer neuen Form der Zusammenarbeit ein. Die Spezialausgabe IoT Wissen Kompakt informiert über die Technologie, Projektierung und Anbieter für die eigene Applikation, in- und außerhalb der Fabrik.
Um alle Potenziale eines MES umfassend ausnutzen zu können, beleuchten unsere Autoren in der Serie von MES Wissen Kompakt die erfolgskritischen Faktoren, um Fertigungsunternehmen präventiv zu steuern. Darüber hinaus präsentiert MES Wissen Kompakt ein breites Spektrum an Firmenportraits, Produkt- neuheiten und Dienst- leistungen im MES-Umfeld.
Ein Unternehmen, das sich mit der Auswahl eines ERP- Systems befasst, muss sich gleichsam mit einem viel- schichtigen Software-Markt und unklaren Interessen- lagen an interne Abwick- lungsprozesse auseinander- setzen. Guter Rat bei der Investitionsentscheidung ist teuer. ERP/CRM Wissen Kompakt unterstützt Sie bei der gezielten Investition in die IT-Infrastruktur.
Immer mehr Anbieter von Maschinen, Automatisierungstechnik und Industriesoftware integrieren künstliche Intelligenz in ihre Produkte. Das ganze Potenzial spielen selbstlernende Systeme aber erst aus, wenn sie passgenau auf ihren Einsatz in Fertigung und Büro zugeschnitten wurden. Über beide Möglichkeiten, als Fertiger die Vorzüge von industrieller KI zu nutzen, geht es im regelmäßig aktualisierten Themenheft Künstliche Intelligenz.
