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Manufacturing Execution Systems

Was leistet das MES?

Dass Manufacturing Execution Systeme (MES) einen großen Beitrag zur mehr Transparenz leisten können, ist vielen Unternehmen sicher bekannt. Doch was genau macht ein MES und was unterschiedet es von anderen Systemen? Das erläutert der folgende Beitrag.

Bild: ©BigBlueStudio/stock.adobe.com

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Produktionsanlagen werden immer komplexer. Vor diesem Hintergrund müssen auch die Abläufe innerhalb der Anlagen optimiert werden – ein Umstand, der durch übergreifende Systeme adressiert werden kann. Durch diese lässt sich die Produktivität von Anlagen leiten und ein Überblick über komplexe Abläufe behalten. Diese Aufgabe übernimmt das Manufacturing Execution System (kurz MES). Es bildet die zentrale Anlaufstelle, um detaillierte Informationen aus der Fertigung zu erhalten. Seine Aufgaben sind eng verknüpft mit der Rolle des Enterprise Ressource Planning (kurz ERP) und es ist ebenso relevant für eine produktive Auslastung der Anlagenkapazitäten wie für die weitreichende Planung effektiver Ressourcennutzung und die Erfüllung von Aufträgen.

Welche Aufgaben übernimmt ein MES?

Um zu verstehen, welche Aufgabe ein MES übernimmt, muss zunächst die übergeordnete Firmenstruktur betrachtet werden. In Produktionsprozessen werden Rohstoffe und Ausgangsmaterialien genutzt, um Aufträge zu bearbeiten und Produkte bereitzustellen. Eine Keksfabrik bekommt so etwa Rohstoffe wie Mehl, pflanzliche Fette oder Zucker geliefert, die innerhalb des ERP-Systems oder im MES gespeichert werden. Gleichzeitig gehen im ERP-System auch die Bestellungen für das gewünschte Produkt ein – in diesem Beispiel fertig verpackte Kekse. Um die Aufträge zu bearbeiten, überprüft das ERP-System die verfügbaren Rohstoffe und leitet Produktionsaufträge an das MES weiter. Die Aufträge gehen dabei bereits heruntergebrochen auf einzelne Chargen – etwa für den Export in unterschiedliche Absatzmärkte, verbunden mit unterschiedlichen Verpackungen – im MES ein. Das System leitet dann in Abhängigkeit der Bereiche (Mixen, Öfen, Verpacken), je nach Verfügbarkeit der einzelnen Maschinen, die Produktion der Kekse ein. Das MES überblickt alle Teile der Anlage und kann daher auch die Verfügbarkeit der einzelnen Geräte planen. Stehen beispielsweise zur Teigherstellung verschiedene Mixer zur Verfügung, kann das MES je nach Auftragslage entscheiden, welche Mixer für welche Aufträge in Frage kommen.

Höherer Detailgrad

Als Schaltzentrale steht das MES an manchen Stellen in Konkurrenz zum ERP-System. Insbesondere hinsichtlich der Ausgangsmaterialien und der Rohstoffe können die verfügbaren Materialien in beiden Systemen vermerkt werden. Allerdings ist der Detailgrad beim MES höher. Ein ERP-System wird als übergeordnetes System zur Ressourcenplanung eingesetzt und findet seinen Einsatz vorrangig im E-Commerce-, Human Ressources- und Dokumentenmanagement. Das MES hingegen ist auf die Bedürfnisse der Produktion zugeschnitten. Daraus ergeben sich Vorteile, wenn Informationen aus der Produktion im MES verarbeitet werden sollen. So können Rohstoffe bereits bei der Lieferung im MES verbucht werden, um produktionsrelevante Schritte zu berücksichtigen. Auch einzelne Batches lassen sich zurückverfolgen. Des Weiteren sammelt die Software Produktionsdaten und gibt diese weiter. Hier ist wiederum ein enger Datenaustausch zwischen MES, ERP und der Prozessleitebene (z.B. Supervisory Control and Data Acquisition, Scada) entscheidend. Die gesammelten Daten helfen dabei, die Produktion zu optimieren und die künftige Planung zu verbessern.

Und ohne MES?

Wäre im Beispiel der Keksfabrik kein MES vorhanden, würde sich für die Mitarbeiter in der Produktion eine unübersichtliche und aufwendige Situation ergeben. Die Aufträge aus dem ERP-System und die über das Scada-System generierten Rezepte und Abläufe würden dann möglicherweise schriftlich in der Produktion ankommen und dementsprechend abgearbeitet werden. Noch vor Arbeitsbeginn am Mixer müssten die Beschäftigten Rohstoff-Batches in einem Ordner vermerken und no­tieren, in welchem Mixer der Verarbeitungsprozess stattgefunden hat. Die Aufzeichnungen müssten auch für alle weiteren Produktionsprozesse stattfinden, die zugleich mit etwaigen Abfällen und Reworks zu ergänzen wären. Der Nutzen eines MES verdeutlicht sich auch, wenn ein Zulieferer beispielsweise eine Lieferung, im Beispiel der Keksfabrik etwa Salz, reklamieren würde. Die Beschäftigten müssten in diesem Fall händisch nachvollziehen, welche der produzierten Kekse mit dem Salz hergestellt wurden. Mit einem Manufacturing Execution System würde dieser Prozess nur wenige Minuten in Anspruch nehmen.

Was noch kommt

Als metaphorisches Gehirn digitalisiert ein MES die Prozessabläufe in der Produktion und stellt Informationen bereit. Weiter gedacht, ermöglicht das etwa Augmented reality (AR)-Anwendungen zum Austausch und zur Instandhaltung von Teilen der Anlage. Zudem werden Manufacturing Execution Systems in Zukunft durch den Einsatz von Algorithmen intelligenter, wodurch Produktionsprozesse weiter optimiert werden können.

www.rockwellautomation.com


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