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.



  • Warum stockt die digitale Transformation

    Warum stockt die digitale Transformation

    In der neuen Expertise des Forschungsbeirats der Plattform Industrie 4.0 untersuchen die beiden Fraunhofer-Institute IAO und IPA die Gründe, warum die digitale Transformation in Unternehmen oftmals nur langsam vorankommt. Die…

    mehr lesen: Warum stockt die digitale Transformation

  • Dominik Bösl wird zweiter Geschäftsführer von Micropsi Industries

    Dominik Bösl wird zweiter Geschäftsführer von Micropsi Industries

    Dominik Bösl zukünftig als Geschäftsführer, gemeinsam mit Gründer Ronnie Vuine, das Berliner Robotik-Startups Micropsi Industries.

    mehr lesen: Dominik Bösl wird zweiter Geschäftsführer von Micropsi Industries

  • Japan weltweit größter Hersteller von Industrierobotern

    Japan weltweit größter Hersteller von Industrierobotern

    45 Prozent des weltweiten Roboterangebots kommt aus Japan. Wie die International Federation of Robotics mitteilt, wurden im Jahr 2020 136.069 Industrieroboter von dort aus exportiert.

    mehr lesen: Japan weltweit größter Hersteller von Industrierobotern

  • Intel investiert in europäische Chip-Fertigung

    Intel investiert in europäische Chip-Fertigung

    Intel investiert 17 Mrd.€ in zwei neue Halbleiterfabriken in Magdeburg. Insgesamt sollen der in den nächsten zehn Jahren bis zu 80Mrd.€ in die europäische Chip-Herstellung fließen.

    mehr lesen: Intel investiert in europäische Chip-Fertigung

  • QSolid entwickelt ersten deutschen Quantencomputer

    QSolid entwickelt ersten deutschen Quantencomputer

    25 Forschungseinrichtungen, Unternehmen und Start-ups aus ganz Deutschland tun sich im im Projekt QSolid zusammen, an dessen Ende ein in Deutschland hergestellter Quantencomputer stehen soll.

    mehr lesen: QSolid entwickelt ersten deutschen Quantencomputer

  • Hohe Energiepreise belasten Unternehmen

    Hohe Energiepreise belasten Unternehmen

    Der Krieg in der Ukraine wirkt sich negativ auf deutsche Unternehmen aus. Laut einer Befragung des Instituts der deutschen Wirtschaft (IW) sorgen vor allem hohe Energiepreise und fehlende Gaslieferungen für…

    mehr lesen: Hohe Energiepreise belasten Unternehmen

  • Maschinenbauer spüren die Auswirkungen des Krieges

    Maschinenbauer spüren die Auswirkungen des Krieges

    Der Krieg in der Ukraine wirkt sich auf die Maschinen- und Anlagenbauer aus. Laut Blitz-Umfrage des VDMA sehen 85 Prozent der Firmen den Krieg als gravierendes oder merkliches Risiko für…

    mehr lesen: Maschinenbauer spüren die Auswirkungen des Krieges

  • Omron ernennt CEO für EMEA-Region

    Omron ernennt CEO für EMEA-Region

    Fernando Colas soll bei Omron den Bereich Industrieautomation in der EMEA-Region leiten. Er löst damit Seigo Kinugawa ab.

    mehr lesen: Omron ernennt CEO für EMEA-Region

  • Immer mehr ICS-Schwachstellen werden offengelegt

    Immer mehr ICS-Schwachstellen werden offengelegt

    In ihrem ICS Risk & Vulnerability Report melden die Security-Spezialisten von Claroty, dass immer mehr Schwachstellen von industriellen Kontrollsysteme offengelegt werden. Laut Studienautoren sei dies ein Zeichen dafür, dass das…

    mehr lesen: Immer mehr ICS-Schwachstellen werden offengelegt

  • Splunk ernennt Gary Steele zum CEO

    Splunk ernennt Gary Steele zum CEO

    Seit November vergangenen Jahres fungiert Graham Smith als Interims-CEO bei Splunk. Ab April soll nun Gary Steele die Geschicke des Datenanalyse-Spezialisten leiten.

    mehr lesen: Splunk ernennt Gary Steele zum CEO

  • Omikron lässt Homeoffice-Anteil nicht ansteigen

    Omikron lässt Homeoffice-Anteil nicht ansteigen

    Zum Höhepunkt der Omikron-Welle im Februar ist der Homeoffice-Anteil im Vergleich zum Januar annähernd gleich geblieben und blieb nach Angaben des Ifo Instituts rund drei Prozentpunkte unter dem Höchstwert aus…

    mehr lesen: Omikron lässt Homeoffice-Anteil nicht ansteigen

  • Maschinenbauer starten mit Auftragsplus ins neue Jahr

    Maschinenbauer starten mit Auftragsplus ins neue Jahr

    Mit einem Auftragsplus von real 19 Prozent im Januar sind die Maschinen- und Anlagenbauer in das neue Jahr gestartet. Positive Signale kamen dabei sowohl aus dem Aus- als auch aus…

    mehr lesen: Maschinenbauer starten mit Auftragsplus ins neue Jahr