ERP-Systeme haben sich in der betrieblichen Erfahrung als zentrale Planungs- und Steuerungsinstanz auf der Unternehmensleitebene bewährt. Einige Entwicklungen zielen darauf ab, diese Instanz bis auf den Shopfloor zu bringen. Doch klassische ERP-Systeme stoßen an ihre Grenzen, wenn es um eine echtzeitfähige Produktionssteuerung geht. Sie versprechen eine Planung und regelbasierte Optimierung gegen limitierte Kapazitäten und bieten die erforderliche Erfassung der relevanten Daten an. Iterative Planungsläufe erschweren dabei jedoch eine durchgängige Echtzeitfähigkeit. Klassische Architekturen und Datenmodelle des ERP-Systems ermöglichen zudem in der Regel keine verzugsfreien Analysen, Simulationen und Optimierungen. Insbesondere die Verknüpfung großer Datenmengen unterschiedlicher Herkunft erfordert meist neue Technologien. Vor dem Hintergrund dieses Problems setzen viele Unternehmen auf Manufacturing Execution Systems, die die produktionsnahen Aufgaben in Breite und Tiefe abbilden. Hier zeigt sich, dass vor allem die datenintensiven Aufgaben mit spezieller Business Software abgedeckt werden. Dazu zählen Maschinen- und Prozessdaten, die in vielen Anwendungsfällen in IIoT-Plattformen als Middleware erfasst und vorverarbeitet werden. Wesentliche Merkmale hierbei sind lokale oder zentrale Strukturen dieser ‚Daten-Broker‘ und eine damit verbundene Zusammenführung und Standardisierung der Daten, die in aufgearbeiteter Form wiederum den relevanten Anwendungen zur Verfügung gestellt werden. Diese Form der Middleware erlaubt in größeren Unternehmen auch die Zusammenführung unterschiedlicher Anwendungssysteme über alle Ebenen.
Drei Strategien für die MES-Integration
Wenn Unternehmen mittels MES eine schnellere und realitätsnähere Planung und Steuerung erzielen wollen, dann stellt sich die Frage, wie sich die Software-Landschaft im Umfeld der inner- und überbetrieblichen Auftragsabwicklung angesichts der Herausforderungen der Digitalisierung zukünftig darstellt. Grundsätzlich gibt es drei gängige Ansätze, die je nach Unternehmensstruktur, Produktionskomplexität und IT-Strategie in Frage kommen.
MES als Bindeglied zwischen ERP-System und Produktion
Die erste Möglichkeit besteht darin, ein eigenständiges MES als Bindeglied zwischen dem ERP-System und der Produktion zu etablieren. In diesem Szenario übernimmt das MES zentrale Aufgaben wie die Fertigungsfeinplanung, die Steuerung der Produktionsprozesse sowie die Erfassung und Verarbeitung von Maschinendaten. Diese Strategie eignet sich besonders für Unternehmen mit hochkomplexen Fertigungsprozessen, die eine detaillierte Steuerung in Echtzeit erfordern. Da das MES eng mit dem ERP-System verknüpft ist, bleibt die übergeordnete Unternehmensplanung erhalten, während die Fertigungsebene deutlich flexibler auf Schwankungen und Änderungen reagieren kann.
ERP-System mit integrierten MES-Funktionalitäten
Ein zweiter Ansatz ist die Integration von MES-Funktionalitäten direkt in das bestehende ERP-System. In diesem Szenario entfällt eigenständige MES-Software, stattdessen übernimmt das ERP-System auch Aufgaben der Fertigungssteuerung und Prozessüberwachung. Diese Variante reduziert die Anzahl der eingesetzten Systeme und damit die Komplexität der IT-Infrastruktur. Allerdings kann ein ERP-basiertes MES nicht immer die gleiche Tiefe und Flexibilität bieten wie eine spezialisiertes System. Dieser Ansatz eignet sich daher für Unternehmen, die mit standardisierten Fertigungsprozessen arbeiten und eine möglichst schlanke IT-Landschaft bevorzugen.
MES als zentrale Produktionssteuerung
Die dritte Möglichkeit ist ein MES, das die gesamte Produktionssteuerung übernimmt und dabei sowohl die Fertigungsfeinplanung als auch die Produktionsauftragsabwicklung abdeckt. In diesem Szenario reduziert sich das ERP-System auf übergeordnete kaufmännische Aufgaben wie Auftragsmanagement und Finanzbuchhaltung. Dieser Ansatz bietet Unternehmen mit vielen automatisierten und stark datengetriebenen Produktionsumgebungen Flexibilität und Echtzeitkontrolle über alle Fertigungsprozesse. Allerdings erfordert dieses Modell eine klare Trennung der Verantwortlichkeiten zwischen den Systemebenen sowie eine nahtlose Integration.
Weiter so oder Neustart?
Welcher dieser Ansätze in Frage kommt, hängt stark von dem jeweiligen Unternehmen, der Beschaffenheit der Produktion oder auch der IT- bzw. der ERP-Strategie ab. Bei den meisten Unternehmen ist heute bereits ein ERP-System im Einsatz. Im Hinblick auf die Art der Integration eines MES stellt sich also als erstes die Frage, ob das genutzte ERP-System auch in Zukunft verwendet werden soll. In diesem Fall gilt es, dessen Fähigkeit in Richtung realitätsnahe Planung und echtzeitfähige Steuerung inklusive der erforderlichen Datenerfassung und -verarbeitung zu prüfen. Zwischenzeitlich erfolgte Entwicklungsschritte und neue Module sind dabei einzubeziehen. Bei einer positiven Bewertung liegt ein integrierter Ansatz auf Basis des bestehenden ERP-Systems nahe (Szenario 2). Soll das ERP ersetzt werden, so sind dieselben Fragen an das zukünftige System für eine Auswahl der Strategie relevant. Ist die Komplexität der Planung und die Anforderungen an die Datenerfassung und -verarbeitung größer, kommen die beiden anderen Szenarien in Betracht. Eine Reihe von ERP-Anbietern verweisen in diesem Fall auf Partnerprodukte im MES-Segment, die regelmäßig mit den angebotenen ERP-Produkten über Schnittstellen integriert werden. Sofern sich das MES für den konkreten Anwendungsfall eignet, spricht die Beherrschung der Schnittstellenproblematik durchaus für die empfohlene Kombination. Die Auswahl der Middleware erfordert gegebenenfalls eine eigenständige Betrachtung unter Einbeziehung des MES-Anbieters.
Individuelle Anforderungen
Die Entscheidung zwischen ERP-Software, MES oder einem hybriden System hängt stark von den individuellen Anforderungen eines Unternehmens ab. Während ERP-Systeme die strategische Planung unterstützen, sorgt MES für Flexibilität, Echtzeitfähigkeit und eine präzisere Steuerung in der Fertigung. Unternehmen, die ihre Produktionsprozesse zukunftssicher gestalten möchten, sollten sich intensiv mit den verschiedenen Integrationsoptionen auseinandersetzen und dabei auf eine modulare, skalierbare IT-Architektur setzen.
