Was ist ein MES-System und wie funktioniert es?

Entdecken Sie, wie ein MES-System Ihren Betrieb durch die Optimierung der Produktion und die Reduzierung der Verschwendung stärken kann.

Menschen, die über ihre Verwendung für ein MES-System diskutieren

Was ist ein Manufacturing Execution System (MES)?

Ein Manufacturing Execution System (MES) ist ein Softwaresystem, das zur Verwaltung und Überwachung des Produktionsprozesses in einer Fertigungsanlage eingesetzt wird. Es liefert Echtzeitdaten und Analysen, die Managern helfen, fundierte Entscheidungen zu treffen und Fertigungsprozesse zu optimieren.

MES-Systeme können alles verfolgen und überwachen, von Lagerbeständen und Maschinenleistung bis hin zu Mitarbeiterproduktivität und Qualitätskontrolle. Sie können diese Daten nutzen, um Engpässe und Ineffizienzen im Produktionsprozess zu erkennen und Anpassungen vorzunehmen, um die Gesamteffizienz und Produktivität zu verbessern.

MES-Systeme sind unverzichtbare Werkzeuge für Unternehmen, die ihre Produktionsabläufe verbessern und in der heutigen schnelllebigen Geschäftswelt wettbewerbsfähig bleiben wollen.

Vorteile

Um eine fundierte Entscheidung über die Implementierung eines Manufacturing Execution Systems treffen zu können, ist es wichtig, die Vorteile zu verstehen. Nachstehend finden Sie Beispiele dafür, wie ein Werk oder eine Fabrik von einem MES Execution System profitieren kann.

Papierlose Fertigung

MES erfasst Arbeit, Ausschuss, Ausfallzeiten und Wartung in Echtzeit. Es macht Notizen auf Papier und Tabellenkalkulationen überflüssig. Das MES-System Manufacturing sammelt auch wertvolle Daten, um nicht rentable Geschäftsmodelle zu bewerten und zukünftige Preise zu prognostizieren. Mit diesen Informationen können Sie die Produktivität und Effizienz in Ihrem Betrieb steigern.

ERP-Integration

Ein MES-System kann mit anderen Enterprise-Resource-Planning-Systemen (ERP) integriert werden. Diese Integration macht unabhängige Systeme und redundante Dateneingaben überflüssig. Gleichzeitig ermöglicht sie präzisere Prognosen für die Liefertermine und verbessert die Entscheidungsfindung durch eine genauere Datenerfassung.

Verbessert die Effizienz und reduziert den Abfall

Ein Vorteil von MES ist seine Genauigkeit bei der Untersuchung von Produktionslinien und Endprodukten. Es kann alle Unregelmäßigkeiten in der Fabrikhalle erkennen und sie sofort unterbinden, um die Materialverschwendung zu minimieren und Unternehmen dabei zu helfen, vermeidbare Ausgaben zu senken.

Reduziert Ausfallzeiten

Ein MES-System erstellt genaue Produktionspläne und überwacht den Bestand an Rohstoffen und Teilen. Dieser Prozess reduziert die Zeit, die durch Terminanpassungen verloren geht, während die Teile auf dem Transportweg sind. Mit dieser Methode zur Mitarbeitereinteilung können Sie das verfügbare Personal effektiv einsetzen.

Kosten senken

Die Software für Fertigungsausführungssysteme bietet Betriebsdaten in Echtzeit, die Sie zur Optimierung des Produkt-, Zeit- und Arbeitsmanagements nutzen können, was zu optimierten Abläufen und höherer Effizienz führt. Letztlich führt dies zu Kosteneinsparungen und frei werdenden Personalressourcen.

Inventar verkleinern

Das MES-System aktualisiert die Bestandsaufzeichnungen mit neuen Produkt- und Materialinformationen. Es versorgt die Abteilungen Einkauf, Versand und Planung mit Informationen über die Verfügbarkeit von Beständen und Bestellungen. Die Implementierung eines MES-Systems kann dazu beitragen, optimale Lagerbestände zu erhalten und den Überschuss zu reduzieren, was angesichts der hohen Kosten für Transport, Lagerung und Überwachung von Waren von Vorteil sein kann.

Kernfunktionen

MES können sich von Anbieter zu Anbieter unterscheiden. Die meisten MES-Systeme verfügen jedoch über Funktionen, die diese Funktionsbereiche abdecken.

  • Verteilen von Produktionseinheiten – Verteilen Sie die Arbeit gemäß den Anweisungen des ERP-Systems, die an die Verfügbarkeit von Ressourcen, Planungsanforderungen und Kapazitäten angepasst werden.
  • Herkunft und Rückverfolgung von Produkten – Um eine effiziente Produktion zu gewährleisten, ist es unerlässlich, den Standort jedes Artikels im Prozess zu verfolgen, einschließlich seiner Herkunft, der eindeutigen Identifizierung von Teilen und Materialien sowie der erforderlichen Geräte und Mitarbeiter.
  • Prozessmanagement – umfasst die Überwachung des gesamten Produktionsprozesses, von der Freigabe von Aufträgen über unfertige Erzeugnisse bis hin zu fertigen Waren, einschließlich der Anleitung von Arbeitsschritten und Anweisungen.
  • Zuweisung und Status von Ressourcen – Verwalten Sie die Zuweisung von Ausrüstung, Werkzeugen, Materialien und Arbeitskräften.
  • Qualitätsmanagement – Der Produktionsprozess nutzt prozessbegleitende Überwachung, Korrektur- und Vorbeugungsmaßnahmen, Verifizierung und Arbeitsabläufe bei Nichtkonformität.
  • Datenerfassung und -speicherung – Sammeln Sie Informationen von Produktionsquellen wie Endbenutzern, Geräten und Datenbanken und speichern Sie diese in Datenbanken oder eingebetteten Verläufen.
  • Personalverwaltung – Beaufsichtigung verschiedener Aspekte des Personalwesens, einschließlich der Zeiterfassung, der Qualifikationen und Zertifizierungen des Personals, der Personaleinsatzplanung und des Managements eskalierter Situationen.
  • Leistungsanalyse – Definition und Verfolgung von Key Performance Indicators (KPIs), Durchführung erweiterter Analysen, Erstellung von Dashboards und Berichterstattung über die Ergebnisse.

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Wie arbeiten MES und ERP zusammen?

MES- und ERP-Systeme spielen unterschiedliche, aber ergänzende Rollen. MES konzentriert sich auf die Ausführung von Produktionsaktivitäten, während ERP den Fokus auf die Verwaltung von Geschäftsprozessen legt.

Die Integration von MES und ERP ist für Hersteller entscheidend für die Optimierung ihrer Abläufe. Das MES Manufacturing Execution System liefert Echtzeitdaten aus der Fertigung, wie z. B. Daten zu Produktionsplänen, Lagerbeständen und Qualitätskontrollen. Das ERP-System erhält seine Daten, die einen Gesamtüberblick über das Unternehmen bieten, einschließlich Finanzdaten, Lieferkettenmanagement und Kundenbestellungen.

Die Daten aus dem MES sind für ERP unerlässlich, um fundierte Entscheidungen zu treffen. Wenn die MES-Software beispielsweise meldet, dass die Produktion hinter dem Zeitplan zurückliegt, kann ERP den Produktionsplan anpassen, um sicherzustellen, dass die Kundenbestellungen noch rechtzeitig ausgeführt werden. Umgekehrt, wenn MES Produktion meldet, dass die Produktion dem Zeitplan voraus ist, kann ERP die Lagerbestände ändern, um eine Überproduktion zu verhindern.

Was ist der Unterschied zwischen MES und QMS?

MES konzentriert sich auf die Ausführung von Fertigungsprozessen, einschließlich der Planung, Verfolgung und Überwachung von Produktionsaktivitäten. Es ist detaillierter und spezifischer für die Verfahren des Unternehmens.

Das Qualitätsmanagementsystem (QMS) konzentriert sich hingegen darauf, sicherzustellen, dass die Produkte die Qualitätsstandards erfüllen und den Vorschriften entsprechen. Dazu gehören die Verwaltung von Qualitätskontrollprozessen, die Identifizierung von Fehlern und die Umsetzung von Korrekturmaßnahmen, um zukünftige Probleme zu vermeiden.

Was ist der Unterschied zwischen MES und PLM?

MES und Product Lifecycle Management (PLM) sind zwar wichtige Systeme in der Fertigung, aber sie haben unterschiedliche Funktionen. MES konzentriert sich auf die Ausführung von Fertigungsprozessen, während PLM den gesamten Lebenszyklus eines Produkts verwaltet.

MES verfolgt und überwacht Fertigungsprozesse in Echtzeit und liefert Daten zur Produktionseffizienz, Qualitätskontrolle und Bestandsverwaltung. Es hilft Herstellern, ihre Produktionslinien zu optimieren, Abfall zu reduzieren und die Produktivität zu verbessern.

Im Gegensatz dazu verwaltet PLM das Design, die Konstruktion und die Entwicklung eines Produkts und verfolgt dessen Fortschritt von der Idee bis zur Markteinführung. Es stellt sicher, dass alle Produktdaten genau, aktuell und für alle Beteiligten, einschließlich Konstrukteure, Ingenieure, Hersteller und Kunden, leicht zugänglich sind.

Herausforderungen von Manufacturing Execution Systems

MES hat wie jedes andere System auch seine Grenzen. Nachfolgend finden Sie einige davon.

Die Implementierung ist ein langwieriger Prozess

Die Einführung eines MES ist ein bedeutendes Unterfangen, bei dem es darum geht, die Interessen aller Beteiligten im Unternehmen zu berücksichtigen.

Außerdem bedeuten die hohen Lizenzkosten und die vielen Benutzer, dass selbst agile Hersteller Monate brauchen, um Anbieter zu evaluieren und POCs zu erstellen. Die Implementierung dauert dann noch einige Monate, einschließlich der Anpassung und Produktion. Das bedeutet, dass es Monate bis Jahre dauert, bis ein Wert entsteht. Im Durchschnitt dauert die Einführung eines MES 15–16 Monate.

Schwer anpassbar und teuer

MES-Systeme sind in der Regel komplex und es sind Zeit und Ressourcen erforderlich, um sie an die Bedürfnisse eines Unternehmens anzupassen. Die Anpassung kann eine Änderung der Arbeitsabläufe, der Datenerfassung und der Berichtsfunktionen des Systems beinhalten. Das kann eine Herausforderung sein, denn dafür ist spezielles technisches Fachwissen erforderlich.

Außerdem können die Kosten für die Anpassung beträchtlich sein, da oft externe Berater oder Entwickler beauftragt werden müssen.

Die Entscheidung für eine Sonderanfertigung ist kostspielig

MES-Architekturen sind unflexibel, sodass es einfacher ist, Ihre Arbeitsabläufe an das MES anzupassen als andersherum. Dies hat jedoch seinen Preis. Möglicherweise müssen Sie sich mit Prozessen begnügen, die nicht zu Ihrem Betrieb passen, weil Ihr MES keine anderen Optionen unterstützt. Und die Einführung suboptimaler Prozesse kann zu langfristigen Kosten führen, die die Vorteile des Manufacturing Execution Systems übertreffen.

Die Anpassung an sich verändernde betriebliche Erfordernisse ist eine Herausforderung

In der heutigen schnelllebigen Produktionsumgebung müssen Unternehmen ihre Prozesse schnell anpassen, um den sich ändernden Kundenanforderungen, neuen Vorschriften und technologischen Fortschritten gerecht zu werden. Viele MES-Systeme sind jedoch starr und unflexibel. Es erfordert eine Anpassung an die neuen Prozesse, was das Verbesserungstempo verlangsamen kann, sodass die Abläufe ins Hintertreffen geraten.

Kosten können ein Problem für kleine und mittlere Unternehmen sein

MES erfordern oft erhebliche Anfangsinvestitionen und laufende Wartungsgebühren. Und die Zeit, die benötigt wird, um einen Return on Investment (ROI) zu sehen, kann lange sein, was zu langen Amortisationszeiten führt, die MES für kleine und mittelgroße Hersteller unpraktikabel machen können. Darüber hinaus können größere Hersteller aufgrund von Änderungen der Lizenzierungsstrukturen mit unerwarteten Kosten konfrontiert werden.

Tipps für eine erfolgreiche MES-Implementierung

Einige richtige Schritte und Prozesse können dazu beitragen, ein Manufacturing Execution System erfolgreich zu implementieren, auch wenn dies keine kleine Aufgabe ist. Im Folgenden finden Sie einige Tipps, die dafür sorgen, dass Ihre MES-Einführung reibungslos und effizient verläuft.

Analysieren Sie Ihre Business-Treiber

Wenn Sie Ihr Implementierungsprojekt auf die Unternehmensziele abstimmen, ist der Erfolg garantiert. Der Konsens und die Sichtbarkeit der primären Geschäftsziele helfen bei der Entscheidungsfindung während der Auswahl und Konfiguration des MES. Die Bezugnahme auf die Geschäftsziele erleichtert auch die Mobilisierung und Unterstützung des Prozesses in der gesamten Organisation.

Identifizieren Sie Ihren digitalen Entwicklungszustand und Ihre Bereitschaft

Die Schaffung einer soliden Grundlage für Ihre MES-Implementierung kann Zeit sparen und späteren Schwierigkeiten vorbeugen. Fehlende Vorarbeit kann zu Lücken und mangelnder Bereitschaft während des Projekts führen, was Korrekturen während des Prozesses erschwert. Ohne eine ordnungsgemäße Bewertung besteht die Gefahr, dass Sie eine falsche Technologieauswahl treffen, ineffiziente Prozesse einrichten und ungeeignete Interessengruppen einbeziehen.

Bemühen Sie sich um Standardisierung

Beginnen Sie mit dem Aufbau Ihres MES, indem Sie sich auf eine bestehende Architektur beziehen. Implementieren Sie Ihren Master Production Control Record (MCPR) mithilfe von Bibliotheken. Befolgen Sie Standard-Referenzprozesse für Herstellung, Qualität und Logistik. Sie können Industriestandards als Vorlagen und Richtlinien für detaillierte Informationen verwenden.

Implementieren Sie eine rigide Implementierungsmethodik

Wählen Sie eine geeignete Methodik und halten Sie sich daran, egal ob Wasserfall- oder agiles Projektmanagement. Ihr Implementierungsteam darf nicht von der gewählten Methode abweichen. Die Einhaltung einer strikten Implementierungsmethodik ist der Schlüssel zum schnelleren Abschluss des Projekts.

Lernen Sie von den Erfahrungen anderer

Holen Sie sich die richtigen Berater an Bord, bevor Sie die Einführung Ihres MES in Erwägung ziehen. Mit ihrem Wissen können Sie die zahlreichen Tücken und Fehler vermeiden, die andere bei der Implementierung eines MES gemacht haben.

Häufig gestellte Fragen zu Manufacturing Execution System

Standards von Organisationen wie der Manufacturing Enterprise Solutions Association (MESA) und der Standard Working Group for Measurement and Automatic Control Systems (NAMUR) haben eine wichtige Rolle bei der Schaffung einer standardisierten Definition von MES gespielt. Die DIN EN 62264, die auf der IEC 62264 der ISA basiert, ist ein wichtiger Standard für Hersteller, Anwender und Systemintegratoren, der die kontinuierliche Übertragung von Informationen zwischen Produktions- und Unternehmenssystemen in den Vordergrund stellt.

Zu den Aufgaben des MES-Anwendungsingenieurs gehören die Unterstützung bei der Erfassung von Anforderungen, der Definition, der Anwendung, dem Testen und der Implementierung von MES-Kundenprojekten, wobei der Schwerpunkt auf der pharmazeutischen und biotechnologischen Industrie liegt.

Ein MES-System kann die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften unterstützen, indem es die Dokumentation und Rückverfolgbarkeit aller Aspekte des Herstellungsprozesses, einschließlich Produktqualität, Anlagenwartung und Mitarbeiterschulung, ermöglicht.

MES-Systeme ermöglichen die Überwachung von Lagerbeständen, Produktionsplänen und der Produktqualität in Echtzeit, was genauere Prognosen und eine bessere Koordination mit Lieferanten und Kunden ermöglicht.

Rob Paredes
Artikel von

Rob Paredes

SafetyCulture Content Contributor
Rob Paredes is a content contributor for SafetyCulture. Before joining SafetyCulture, he worked as a financial advisor, a freelance copywriter, and a Network Engineer for more than a decade. Rob's diverse professional background allows him to provide well-rounded, engaging content that can help businesses transform the way they work.