17.10.2017 – 09:00

Probleme und Lösungen bei der Einführung von MES-Systemen

"Digitalisierung", "Big Data" und "Industrie 4.0" sind heutzutage die absoluten Trendthemen für die Produktion, weiß Manufacturing-Execution-System-Spezialist Dr. Günter Paller.

"Als Brücke für die High-Tech-Zukunft und den sicheren Informationsaustausch zwischen Menschen, Maschinen sowie organisatorischen Einheiten hat das MES eine zentrale Bedeutung für die Verwirklichung der 4. Industriellen Revolution gewonnen. Viele Unternehmen sind auch gewillt, diese Multi-Talent-Software in ihre Produktion zu integrieren. Aber wie? Welche Probleme kommen bei der Einführung eines MES auf und wie sind diese zu lösen?", so benennt Dr. Günter Paller die gegenwärtigen Herausforderungen der Digitalisierung.

Bereits bei der Entscheidung für die Integration eines MES in die Produktion werden erste Probleme ersichtlich. Denn bevor man eine Investition tätigt, wird vom Management eine Kosten-Nutzen-Analyse durchgeführt. Diese ist ausschlaggebend für das Management, um entscheiden zu können, ob sie in die neue Technik (MES) investieren oder nicht. Nur, wenn die Amortisationszeit im akzeptablen Bereich liegt, fällt die Entscheidung für die Nutzung des MES positiv aus. Die Nutzenbewertung erweist sich jedoch als schwierig, da nur ein geringer Teil der mit MES einhergehenden Vorteile quantifizierbar und somit bewertbar ist. Hierzu zählen beispielweise Fristeinhaltung oder Vermeidung von Fehlern.

Außerdem ist die aus MES resultierende innerbetriebliche Transparenz für viele Unternehmen ein wesentlicher Vorteil, allerdings lässt sie sich ebenfalls wirtschaftlich schwierig darstellen. Ein essentieller Schritt, die Kosten und vor allem den Nutzen in der Return-on-Investment-Analyse adäquat erfassen und berechnen zu können, ist die Erfassung von Zeit- und Kostenanteilen für die Quantifizierung der Nutzenpotenziale von einem MES zu empfehlen. Dabei sind die bei den Aufträgen unter anderem anfallenden Bearbeitungs-, Still- und Wartezeiten, bei den Maschinen die Rüst-, Stillstands- und Ausfallzeiten sowie die bei dem Personal anfallenden Zwangspausen, Ausfallzeiten und Überstunden gemeint. Diese untergliedert in zeitunabhängige Kosten und gebundenes Kapital lassen sich direkt messen und zuordnen sowie über die mit ihnen gebundenen Ressourcen monetär bewerten. Als Hilfestellung wurden sogenannte Return on Investment (RoI) Analyzer entwickelt. Mit ihrer Hilfe lässt sich eine einfache und aussagekräftige Erfassung und Bewertung der Profitabilität eines MES treffen. Innerhalb der Analyse wird das Kosten-Nutzen-Verhältnis durch die Erfassung und Gegenüberstellung der mit der Einführung eines MES verbundenen einmaligen sowie laufenden Kosten zu dem quantifizierten Nutzen ersichtlich. Zudem bietet die VDI Richtlinie 5600 Hilfestellungen bei der Berechnung der Wirtschaftlichkeit von MES in der Fertigung.

Im Gegensatz zur weit verbreiteten Meinung, MES-Systeme wären Softwarelösungen für die kurzfristige Produktionsplanung und -steuerung, sind diese vielmehr mehrschichtige Fertigungsmanagementsysteme, die in Verbindung mit anderer Software wie ERP den gesamten Produktionszyklus von der Materialerfassung über Auslastung der Maschinen bis hin zur Erfassung der tatsächlich produzierten Menge, des verbrauchten Materials oder der benötigten Zeit planen, steuern und überwachen. Die wesentliche Grundlage für die Implementierung des Manufacturing Execution Systems bildet die Analyse und Optimierung bestehender Prozessabläufe. Doch bereits an diesem Punkt hapert es bei den meisten Unternehmern. Laut der Studie "MES - vom Trend zur Notwendigkeit" vom Frauenhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA tun sich 60% der befragten Teilnehmer mit der Optimierung der verschiedenen Produktionsprozesse schwer. Eine Lösung hierfür bilden externe anbieterunabhängige Berater. Experten im Bereich MES wie z.B. Dr. Günter Paller können mit ihrer Erfahrung und ihrem Fachwissen die Prozessabläufe als Außenstehende betrachten, diese vereinfachen und damit einen erheblichen Beitrag zur Nutzung eines MES leisten.

Entscheiden sich dann Unternehmen nach eingehender Prüfung der Kosten und Nutzen für die Implementierung eines MES-Systems und haben auch die nötigen Voraussetzungen für diese geschaffen, stoßen laut der Studie 50% der Befragten auf ein weiteres Problem - die Schnittstellenbildung zu der im Unternehmen bereits vorhandenen IT-Infrastruktur. Gewünscht ist vor allem nicht nur eine reine Dateischnittstelle, sondern vielmehr ein intelligenter Informationsaustausch. Standard-Lösungen gab es bis dato noch nicht, meistens wurde auch eine Middleware eingesetzt oder die Informationen per Hand in das System eingetragen. Doch auch in diesem Bereich sind die technischen Entwicklungen vorangeschritten, und Anbieter haben mit neuen XML-Schemata und Spezifikationen wie "ISA S95" einen Weg gefunden, einerseits einen standardisierten Datenaustausch zwischen MES und ERP und andererseits die Möglichkeit zur individuellen Bestimmung der Inhalte, die zwischen beiden Systemen ausgetauscht werden sollen, zu bieten. Auch wurden bereits Techniken auf den Markt gebracht, die dazu imstande sind, auftragsbezogene ERP-Daten in fertigungsbezogene MES-Daten umzuwandeln, sodass das MES diese nutzen, weiterverarbeiten und nach der Produktion die aktualisierten und neu erfassten Daten wieder an das ERP-System weiterleiten kann.

Weitere Kritikpunkte, die MES-Anwender bei der Einführung von MES anmerken, sind unter anderem die in der Anpassungsprogrammierung und Schulung der Mitarbeiter sowie die teilweise signifikanten und ebenfalls mit Kosten verbundenen Umstellungen der Prozessabläufe. Ein nicht unerheblicher Teil der Unternehmen sieht gar keine Notwendigkeit für die Einführung eines MES in ihrem Betrieb. Viele Unternehmen entscheiden sich auch aus Kosten- und/oder Ressourcengründen gegen eine MES-Implementierung. Sämtliche genannten Probleme bzw. Herausforderungen sind letztendlich auf mangelndes Wissen über die expliziten Aufgaben, Anforderungen sowie Nutzen und deren Analyse gegenüber den mit der Implementierung einhergehenden Kosten zurückzuführen. MES-Anbieter können an dieser Stelle anknüpfen und Unternehmen Hilfestellung bei der Klärung dieser Fragen leisten, denn der Studie des Frauenhofer Institutes für Produktionstechnik und Automatisierung zufolge sind die meisten der Befragten, die bereits MES erfolgreich eingesetzt haben, zufrieden mit diesen und sehen auch die klaren Vorteile bei der Prozessoptimierung und Verbesserung der innerbetrieblichen Transparenz.

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