Drei Varianten für Ihre MES- und ERP-Architektur

Gestaltungsalternativen bei der Kopplung von ME- und ERP-System.
Gestaltungsalternativen bei der Kopplung von ME- und ERP-System. – Bild: Trovarit AG

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.



  • Klassische und Quanten-Algorithmen in Kombination

    Klassische und Quanten-Algorithmen in Kombination

    Im Rahmen eines Forschungsprojekts kombinieren Classiq und Hewlett Packard Enterprise klassisches High-Performance-Computing (HPC) mit Quantencomputing. Ziel ist es, kombinatorischer Optimierungsprobleme zu lösen.

    mehr lesen: Klassische und Quanten-Algorithmen in Kombination

  • Telekom und Trumpf schließen Vertriebspartnerschaft für 5G-System

    Telekom und Trumpf schließen Vertriebspartnerschaft für 5G-System

    Telekom und Trumpf bauen ihre Zusammenarbeit aus. Im Rahmen einer Vertriebspartnerschaft bieten die Unternehmen etwa ein von Trumpf entwickeltes Ortungssystem an, das von T-Systems auf einer Edge-Cloud bereitgestellt wird.

    mehr lesen: Telekom und Trumpf schließen Vertriebspartnerschaft für 5G-System

  • Gründungen auf neuem Tiefststand –  vor allem verarbeitendes Gewerbe betroffen

    Gründungen auf neuem Tiefststand – vor allem verarbeitendes Gewerbe betroffen

    Im Jahr 2018 führten 25 Prozent der jungen Unternehmen im verarbeitenden Gewerbe Marktneuheiten ein. Im aktuellen IAB/ZEW-Gründungspanel ist dieser Wert auf 21 Prozent gesunken. Zudem beobachten die Studienverantwortlichen insgesamt einen…

    mehr lesen: Gründungen auf neuem Tiefststand – vor allem verarbeitendes Gewerbe betroffen

  • Künstliche Intelligenz: Algorithmen und Chips zusammen entwickelt

    Künstliche Intelligenz: Algorithmen und Chips zusammen entwickelt

    Leistungsfähige Mikrochips sind entscheidend für den erfolgreichen Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI). Das am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordinierte Projekt EDAI verfolgt einen neuen Ansatz: Die Forschenden koppeln den…

    mehr lesen: Künstliche Intelligenz: Algorithmen und Chips zusammen entwickelt

  • VDMA-Befragung: Arbeitskräftemangel kostet Umsatz

    VDMA-Befragung: Arbeitskräftemangel kostet Umsatz

    Nur zwei von drei Unternehmen im Maschinenbau können aktuell die Mehrheit ihrer offenen Stellen für Fachkräfte besetzen. Der Arbeitskräftemangel kostet sie nun auch Umsatz.

    mehr lesen: VDMA-Befragung: Arbeitskräftemangel kostet Umsatz

  • Wo Manager zukünftig Cybergefahren sehen

    Wo Manager zukünftig Cybergefahren sehen

    Deutsche und Schweizer C-Level Manager sehen besonders für das Homeoffice Handlungsbedarf, um dort in der Zukunft sensible Daten besser zu schützen. Die Österreicher halten Smart-Building-Technologien für anfällig. Dies zeigen die…

    mehr lesen: Wo Manager zukünftig Cybergefahren sehen

  • Produzenten mit Montage als Teilnehmer gesucht

    Produzenten mit Montage als Teilnehmer gesucht

    Forschende am IPH-Institut für Integrierte Produktion Hannover entwickeln eine Methode, um die Nachhaltigkeit von Automatisierungssystemen zu bewerten und solche Systeme einzuführen. Produzierende Unternehmen können sich am Projekt beteiligen.

    mehr lesen: Produzenten mit Montage als Teilnehmer gesucht

  • Tochterunternehmen Onoff verschmilzt mit SpiraTec

    Tochterunternehmen Onoff verschmilzt mit SpiraTec

    Die Onoff GmbH, eine hundertprozentige Tochterfirma der SpiraTec AG, ist mit der Muttergesellschaft verschmolzen. Die Kombination der Ressourcen, des Knowhows und der Teams soll die Grundlage für die zukünftigen Expansionspläne…

    mehr lesen: Tochterunternehmen Onoff verschmilzt mit SpiraTec

  • Neues Forschungszentrum für die kognitive Produktion entsteht

    Neues Forschungszentrum für die kognitive Produktion entsteht

    Das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU hat den Bau des neuen Forschungszentrums begonnen. Im Neubau soll dann an Systemen im Sinn einer kognitiven Produktion geforscht werden. Konkreter ist damit…

    mehr lesen: Neues Forschungszentrum für die kognitive Produktion entsteht

  • 86 Prozent finden DSGVO-Umsetzung schwierig

    86 Prozent finden DSGVO-Umsetzung schwierig

    Für 86 Prozent der Firmen ist es sehr herausfordernd, die DSGVO umzusetzen, ergab eine Umfrage von Piwik Pro. Doch dass Konformität und ihre Marketingaktivitäten vereinbar seien, gaben 90 Prozent der…

    mehr lesen: 86 Prozent finden DSGVO-Umsetzung schwierig

  • SuperOffice-CEO Jentoft geht nach 18 Jahren

    SuperOffice-CEO Jentoft geht nach 18 Jahren

    Der CRM-Softwareanbieter SuperOffice hat Lars Engbork zum neuen CEO ernannt. Er übernimmt die Leitung von Gisle Jentoft, der das norwegische Unternehmen 18 Jahre lang geführt hat. Seit 2020 hält der…

    mehr lesen: SuperOffice-CEO Jentoft geht nach 18 Jahren

  • Transferprojekt vermittelt Blockchain-Wissen für KMU

    Transferprojekt vermittelt Blockchain-Wissen für KMU

    Im neu gestarteten Projekt DUH-IT sollen KMU aus Dortmund, Unna und Hamm den Einsatz von Blockchain-Technologie in der Lieferkettengestaltung erkunden. So wollen das Fraunhofer IML und die TU Dortmund die…

    mehr lesen: Transferprojekt vermittelt Blockchain-Wissen für KMU