MES heute und morgen: Die Aufgaben kurz erklärt

MES steht für Manufacturing Execution System. Wortwörtlich bezeichnet es folglich ein System, das die Ausführung der Produktion steuert. Damit ist es das Bindeglied zwischen der Werkstattebene bzw. dem Maschinenpark und der übergeordneten Produktionsplanung und -steuerung. Insbesondere im Kontext von Industrie 4.0 ist das eine Verbindung, die zunehmend an Bedeutung gewinnt. Was sind also die konkreten Aufgaben eines MES heute und in Zukunft?

Produzierende Unternehmen sind im globalen Wettbewerb gefordert, auf immer individuellere Kundenwünsche einzugehen, ohne dabei an Liefergeschwindigkeit zu verlieren oder in Sachen Wirtschaftlichkeit Abstriche machen zu müssen. So kommt es darauf an, trotz der parallelen Koordination unterschiedlicher Kundenaufträge sowohl Auftrags- und Qualitätsparameter einzuhalten als auch die branchen- oder kundenbezogene Rückverfolgbarkeit von Fertigungsparametern zu gewährleisten. Das gelingt nur durch eine feingranulare Abstimmung der Planungs- und Fertigungsprozesse. Eine wesentliche Rolle spielt folglich ein MES.

Schnell und fehlerfrei reagieren

Die Aufgabe eines MES besteht darin, die geplanten Fertigungsabläufe im Detail einzusteuern und in Echtzeit sowohl zu überwachen als auch bei Bedarf zu optimieren. Hierfür entsteht ein digitales Abbild der Fertigung, aus dem sämtliche Produktionsereignisse, Planungsfehler und Optimierungspotenziale sofort ersichtlich werden.

Zu den wichtigsten Modulen zählen:

• Auftragsmanagement inklusive Reihenfolgebildung: Die Feinplanung bildet mit dem übergeordneten Auftragsmanagement des ERP-Systems einen Regelkreis. Automatisiert und in Echtzeit aktualisiert sie den Produktionsplan.

• Ressourcenmanagement: Sichert die Verfügbarkeit von Maschinen, Anlagen, Betriebsmitteln und Personal.

• Materialmanagement: Sorgt für eine optimierte Materialfluss- und Nachschubsteuerung.

• Shopfloor-Management: Erfasst und verarbeitet ereignisgesteuert Daten und stellt relevante Zusammenhänge her (z. B. zu Aufträgen, Chargen oder Seriennummern).

• Qualitätsmanagement: Erfasst und verarbeitet alle branchentypischen Messdaten zur Qualitätssicherung – von der fertigungsbegleitenden Prüfung bis hin zur Prüfung von Ausgangsmaterial.

• Performance-Analyse: Bietet alles, was es für eine datenbasierte Leistungsanalyse bedarf.

Die benötigten Daten wiederum ermittelt das MES durch seine direkte Anbindung an unterschiedliche Formen der Prozessautomatisierung:

• Betriebsdatenerfassung (BDE): Über eine BDE melden Werker Maschinen- und Auftragsdetails manuell zurück.

• Maschinendatenerfassung (MDE): Automatisiert übernimmt sie Maschineninformationen.

• Qualitätsdatenerfassung: Die Erfassung relevanter Qualitätsdaten ermöglicht ein ganzheitliches Qualitätsmanagement.

• Prozessdatenerfassung: Hierdurch lassen sich zentrale Prozessparameter überwachen.

Zukunftsfähigkeit heißt Anpassungsfähigkeit

Zukunftsfähige MES-Lösungen umfassen nicht nur eine große Funktionalitätsbreite und -tiefe. Besonders wertvoll sind vor allem agile Systeme. Denn sie liefern die Basis für eine wandelbare Produktion und damit für eine Fabrik der Zukunft. So ändern sich die Anforderungen von Kunden und Märkten nicht nur kontinuierlich, sondern auch immer schneller. Damit einher geht ein hoher Kostendruck im internationalen Wettbewerb. Im Vorteil sind folglich Unternehmen, deren Produktionsprozesse sich schnell anpassen lassen und nicht erst umständlich programmiert werden müssen.

In der Praxis haben sich vor allem Optionen zur einfachen Ausgestaltung von Workflows bewährt. Unter Zuhilfenahme von Standards wie BPMN 2.0 und darauf aufbauenden, grafischen Tools können Prozesse ganz einfach modelliert, getestet, verändert und ausgeführt werden. Hierüber lassen sich sogar Funktionalitäten aus verschiedenen IT-Systemen in einer Benutzeroberfläche vereinen. Im Klartext bedeutet das: Anwender erhalten alle relevanten Informationen und Bedienmasken in einer Oberfläche. Das sorgt für eine enorme Verbesserung der Usability und Prozesseffizienz.

Der Werker im Mittelpunkt

Ohnehin zeigt ein Blick in die Praxis, dass ein MES vor allem dann erfolgreich ist, wenn es kluge Lösungen für die Anwender bietet, die komplexe Daten- und Informationszusammenhänge übersichtlich und leicht bedienbar aufbereiten. Digitale Werker-Assistenten etwa visualisieren und beschreiben konkrete Arbeitsabläufe detailliert und führen die Werker über mobile Endgeräte direkt am Arbeitsplatz Schritt für Schritt durch zum Teil sehr umfangreiche Prozesse. Hierdurch lassen sich nicht nur Fehlerquoten, sondern auch Einarbeitungszeiten für neue Mitarbeiter massiv reduzieren.

Eine ähnliche Unterstützung bietet ein Fabrikmonitor. Er visualisiert konkrete Kennzahlen im ebenfalls visuell aufbereiteten Bezug zur realen Produktionsumgebung. Hierdurch können Anwender Informationen schneller erfassen und einordnen. Die Überwachung und Steuerung technischer Prozesse wird für sie erheblich erleichtert. Im Klartext bedeutet das: Fehler werden in Echtzeit erkannt, Stillstandzeiten durch frühzeitiges Eingreifen verringert und Kennzahlen auch im Gesamtzusammenhang der realen Umgebung.