Manufacturing Execution System

In Zeiten von Industrie 4.0 entscheiden optimierte Produktionsprozesse über den Erfolg von Industrieunternehmen. Der Einsatz von Manufacturing Execution Systems hilft dabei, die Effizienz zu steigern, die Kommunikation zwischen Unternehmensleitebene und Shopfloor zu verbessern und Betriebsabläufe optimal zu gestalten.

Kurz und knapp:

  • Manufacturing Execution Systems sind ein wichtiger Bestandteil der heutigen Fertigungsindustrie.
  • Die Funktionen eines MES umfassen die Planung, Steuerung und Überwachung der Produktionsprozesse, erleichtern das Qualitätsmanagement und unterstützen die Instandhaltung der Maschinen und Anlagen.
  • Die Einführung eines MES ist mit vielen Vorteilen, aber auch einigen Herausforderungen verbunden.

Was ist Manufacturing Execution System?

Ein Manufacturing Execution System (MES) ist ein softwarebasiertes System, das die gesamte Produktion in Echtzeit überwacht und steuert. Dazu werden Daten aus verschiedenen Quellen wie ERP-System, Maschinensteuerung oder Sensoren erfasst, analysiert und visualisiert. Entscheidungstragenden bietet es so eine genaue Übersicht über den Fertigungsprozess und ermöglicht schnelle Reaktionen.

Die wichtigsten Funktionen eines Manufacturing Execution Systems

Manufacturing Execution Systems bestehen aus verschiedenen Modulen, die durch ihre spezifischen Funktionen dafür sorgen, dass der Produktionsprozess reibungslos verläuft. Die folgenden Funktionen gehören zu den Must-Haves eines MES:


Produktionsplanung und -steuerung

Das MES ermöglicht eine exakte Planung und Steuerung der Fertigungsabläufe sowie der benötigten Ressourcen. Auf stets aktuellen Daten und Informationen basierende Produktionspläne gewährleisten nicht nur die rechtzeitige Fertigstellung von Aufträgen sondern ebenso deren kostenoptimierte Produktion.

Produktionsüberwachung

Mithilfe eines Manufacturing Execution Systems lassen sich sämtliche Prozesse innerhalb der Produktion in Echtzeit überwachen. Mögliche Engpässe oder Probleme können auf diese Weise unmittelbar identifiziert und Gegenmaßnahmen schnellstmöglich eingeleitet werden.

Qualitätsmanagement

Innovative Softwarelösungen aus dem MES-Bereich umfassen zudem Module zur Qualitätssicherung. Diese bieten Funktionen, die Fertigungsfehler und andere Abweichungen systemisch identifizieren. Produktionsverantwortliche haben so die Möglichkeit, die Einstellungen betroffener Maschinen zu korrigieren und somit die Produktqualität langfristig zu verbessern und Ausschussmengen zu reduzieren.

Wartungsmanagement

Die Wartungsplanung- und Steuerung gehört ebenso zu den wichtigsten Funktionen eines Manufacturing Execution Systems. Durch die permanente Überwachung der Produktionsanlagen können notwendige Wartungsarbeiten vorausschauend geplant und im Produktionsprozess berücksichtigt werden. Stillstände und damit verbundene Kosten werden minimiert.

Datenerfassung und Analyse

Durch den Einsatz eines MES wird eine Vielzahl an Echtzeitdaten erhoben und analysiert. Umfassende Berichte ermöglichen die Identifikation ungenutzter Potenziale, vorhandener Schwachstellen und Optimierungsmaßnahmen und führen letztendlich zu einer nachhaltigen Verbesserung der gesamten Produktion.

Mitarbeiter der sich in der Produktion eine Analyse am Tablet ansieht

Die Vorteile von Manufacturing Execution Systems

Zusammengefasst ergeben sich zahlreiche Vorteile, von denen Produktionsverantwortliche und Mitarbeitenden auf Shopfloor-Ebene sowie letztendlich das gesamte Unternehmen profitieren.

Das Manufacturing Execution System ermöglicht eine bessere Planung, Überwachung und Steuerung der Prozesse innerhalb der Fertigung, sodass Durchlaufzeiten verkürzt, Ressourcen effizienter genutzt und somit die Produktivität und Rentabilität gesteigert werden können.

Durch die kontinuierliche Überwachung können zudem Fertigungsfehler in Echtzeit identifiziert und entsprechenden Maßnahmen zur Qualitätssicherung ergriffen werden. Auch die Einhaltung von Qualitätsstandards und Vorschriften, kann durch den Einsatz eines Manufacturing Execution Systems gewährleistet werden.

Produktionsverantwortliche unterstützt das MES durch die Bereitstellung umfassender Analyse- und Echtzeit-Daten bei fundierten Entscheidungen und schnellen Reaktionen auf Veränderungen im Prozess. Die auf diese Weise gewonnenen Erkenntnisse tragen dazu bei, die Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens zu stärken.

Transparenz und Effizienz entlang der gesamten Lieferkette werden verbessert. Ebenso erleichtert das Manufacturing Execution System die Nachverfolgbarkeit von Produkten und Rohstoffen.

Der wohl wichtigste Aspekt in der heutigen schnelllebigen Zeit sind jedoch die gesteigerte Flexibilität und Agilität von denen Industrieunternehmen dank dem Einsatz eines umfassenden MES profitieren. So können Fertigungsbetriebe sich schnellstmöglich an Veränderungen am Mark oder der Produktionsumgebung anpassen, besser auf Kundenbedürfnisse und Nachfrageänderungen eingehen und sich so gegenüber dem Wettbewerb behaupten.

Die Vorteile im Überblick:
  • Produktivitäts- und Effizienzsteigerung
  • Verbesserte Qualität und Compliance
  • Fundierte Entscheidungsfindung
  • Optimierte Lieferkette
  • Flexibilität und Agilität

Wie wird ein Manufacturing Execution System implementiert?

Die Implementierung eines MES lässt sich grundsätzlich in fünf Phasen unterteilen.

1) Ist-Analyse

Zu Beginn steht die Analyse der bestehenden Fertigungsprozesse sowie die Identifikation von Schwachstellen. Hier müssen sowohl organisatorische als auch informationstechnologische Aspekte berücksichtigt werden. Wie sieht die bestehende IT-Landschaft aus? Welche Maschinen, Netzwerkverbindungen und Schnittstellen sind innerhalb der Fertigung vorhanden? Wie erfolgen Kapazitätsplanung, Rückmeldung und Co.? Wie sehen die Arbeitsplätze in der Fertigung aus und sind Meldeterminals vorhanden? All diese Fragen gilt es im ersten Schritt zu beantworten.

2) Soll-Konzeption

Die Anforderungen an das Manufacturing Execution System sollten unter Einbezug sämtlicher Teilbereiche genaustens definiert und strukturiert in einem Lastenheft dokumentiert werden. Dieses sollte u.a. Informationen zur zukünftigen Produktionsplanung, zum Meldewesen, benötigter Produktions-Kennzahlen und Maschinenanbindungen enthalten.

3) Anbieterauswahl

Anschließend erfolgt die Auswahl geeigneter Anbieter, der Vergleich der angebotenen Softwarelösungen sowie die finale Auswahl des Systems. Vorhandene Module und Funktionen, die Kompatibilität mit bestehenden Lösungen, sowie Datenschutz-Zertifizierungen der Anbieter spielen in dieser Phase eine entscheidende Rolle. Die Entscheidung für ein MES sollte klar begründet und auf Basis des erstellten Lastenhefts erfolgen.

4) Integration des Manufacturing Execution Systems

Es folgt die Integration der MES-Software in den Produktionsbetrieb. Um eine reibungslose Implementierung zu gewährleisten, ist hier die umfassende Beratung und Unterstützung des Anbieters gefragt. Parallel sollten erste Schulungen der betroffenen Mitarbeitenden und Produktionsverantwortlichen erfolgen. Das steigert nicht nur die Akzeptanz gegenüber des Manufacturing Execution Systems, sondern befähigt ebenso zur effizienten Nutzung der mit der Einführung einhergehenden Potenziale.

5) Kontinuierliche Verbesserung

Im letzten Schritt wir die Implementierung des MES weiter überwacht und optimiert. Auch hier ist der Support des IT-Anbieters ein wichtiger Ansprechpartner für Folgeaktivitäten wie beispielsweise Modulerweiterungen oder aufkommenden Fragen.

Herausforderungen bei der Einführung eines Manufacturing Execution Systems

Die größte Herausforderung bei der Einführung eines MES liegt in der Komplexität der Implementierung. Die Integration bestehender Systeme, die Anbindung verschiedener Maschinen und Anlagen über eine Maschinendatenerfassung, die Anpassung an betriebliche Anforderungen und Besonderheiten sowie die Einbeziehung der Mitarbeitenden erfordern eine sorgfältige Planung und Koordination.

Nicht immer erfüllen Datenmanagement und vorhandene IT-Landschaft die Voraussetzungen zur Einführung eines Manufacturing Execution Systems. Ist dies der Fall, kommen zudem neue Hardware- und Softwarekomponenten zum Einsatz, um eine fehlerfreie Datenkommunikation und -verarbeitung zu unterstützen.

Ebenso ist die Akzeptanz und Schulung betroffener Mitarbeitender für die erfolgreiche Einführung eines MES entscheidend. Warum wird das System implementiert? Wie beeinflusst das MES die tägliche Arbeit? Schulungsprogramme sollten Fragen dieser Art aufgreifen und die Produktionsverantwortliche dazu befähigen, das System effektiv zu nutzen und die Vorteile klar zu identifizieren.

Die Implementierung eines Manufacturing Execution Systems ist nicht nur mit hohen Investitionen verbunden, sondern fordert ebenso zeitliche und personelle Ressourcen. Neben den Anschaffungskosten müssen Aufwendungen für eventuell benötigte Hardware wie Meldeterminals und externe Dienstleistungen einkalkuliert werden. Zudem gilt es genügend interne Ressourcen für Implementierung, Schulung und Wartung des MES zur Verfügung zu stellen.

Während des Einführungsprozesses besteht ein erhöhtes Risiko für Fehler und Maschinenausfälle. Um Produktionsunterbrechungen so gering wie möglich zu halten, ist einen enge Zusammenarbeit mit dem IT-Anbieter gefragt. Gemeinsam werden Testläufe und Validierungsprozesse durchgeführt, um sicherzustellen, dass das MES zuverlässig funktioniert.

Während des gesamten Implementierungsprozesses ist eine sorgfältige Planung, eine klare Kommunikation zwischen den beteiligten Teams sowie eine professionelle Begleitung durch den Anbieter unerlässlich.

Fazit

Manufacturing Execution Systems als Schlüssel zur Produktionsoptimierung

Manufacturing Execution Systems sind ein wichtiger Bestandteil in der modernen Fertigungsindustrie und aus den Produktionsbereichen innovativer Unternehmen nicht mehr wegzudenken. Sie bieten enormes Potenzial zu Steigerung der Effizienz, Produktivität und Qualität, reduzieren Fertigungsfehler und erhöhen die Transparenz entlang der Produktionskette. Dennoch ist die Implementierung aufgrund ihrer Komplexität auch mit Herausforderungen verbunden, die eine enge Zusammenarbeit mit den MES-Experten des IT-Anbieters erfordert. Die Einführung eines MES ist als strategische Investition zu betrachten, die langfristig zahlreiche Vorteile bietet.

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