MES-Systeme für Industrie 4.0

16.08.2023

Die vierte industrielle Revolution basiert vor allem auf Automatisierung und Echtzeitanalysen. Es kombiniert unter anderem Robotik, künstliche Intelligenz, 5G-Konnektivität, industrielles IoT, digitale Zwillinge, Augmented Reality, Cloud Computing und Big Data. Sie alle verfolgen das gleiche Ziel: betriebliche Effizienz. MES (Manufacturing Execution System) ist eine der Technologien, die Industrie 4.0 ausmachen. Und wie alle anderen trägt es zur Intelligenzversorgung von Fabriken und zur digitalen Transformation von Industrieunternehmen bei.

MES-Systeme wurden in den 1990er Jahren geboren und gewannen mit dem Vormarsch der Cyber-Physical Systems (Kombination von Hardware und Software) an Dynamik. Die Implementierung dieser Plattformen oder Software ermöglicht den Sprung von der manuellen zur digitalen Fertigung und hin zu einer intelligenten Fertigungsanlage. Ihr Ziel besteht grob gesagt darin, Produktionsprozesse zu überwachen und zu steuern, um sie zu optimieren. Auf diese Weise steigt die Produktion und gleichzeitig sinken die Kosten.

Um die Produktionsanlage zu digitalisieren, steuert diese Art von Software die verschiedenen Phasen (Planung, Überwachung, Ausführung, Überwachung usw.). In jeder dieser Phasen werden Daten (von jeder Maschine) erfasst, alle Variablen in Echtzeit analysiert und Berichte erstellt. Mit anderen Worten: Um das digitale Management zu erleichtern, überwacht es den gesamten Produktionslebenszyklus. Es erkennt beispielsweise Fehler in verschiedenen Phasen, wie z. B. Produktionsausfälle, Engpässe, menschliches Versagen oder unzureichende Rückverfolgbarkeit und viele andere. Dies verbessert die Leistung und optimiert die Produktionssteuerung. Die Datenerfassung im MES-System erfolgt automatisch über Sensoren und angeschlossene Geräte.

Obwohl kostenlose oder sehr kostengünstige Versionen der MES-Software verfügbar sind, sind in der Regel erhebliche Investitionen erforderlich, um sie an die Anforderungen und Bedürfnisse der Fabrik anzupassen. Dieses Geld ist jedoch schnell wieder hereingeholt. Der Betrag, der für dieses System ausgegeben wird, hängt stark von der Größe des Unternehmens und dem erforderlichen Komplexitätsgrad ab. Je kleiner das Unternehmen, desto mehr Einfachheit und weniger Funktionalität benötigt es, sodass die Standardplattform (die normalerweise auf monatlicher Basis bezahlt wird) ausreichend sein kann.

Neben der Softwareplattform wird die Implementierung von MES-Systemen durch eine technische Infrastruktur unterstützt: ein lokaler Server im eigenen Haus, in der Cloud oder in Hybridform und ein lokales Netzwerk (LAN) zur Übertragung und zum Austausch von Daten sowie Geräten dafür die Betreiber. Zur Umsetzung gehört auch die Schulung der Mitarbeiter im System. Aufgrund der Vorteile dieser Technologie hat das Cloud- und Hybrid-MES-Modell gegenüber dem physischen Modell Vorrang. Die wichtigsten sind:

Um den Fertigungsprozess zu verbessern und auf den Trend der Industrie 4.0 aufzuspringen,MES-Systeme müssen mit Enterprise-Resource-Planning-Lösungen, bekannt als ERP, zusammenarbeiten. Diese Software ermöglicht eine zentrale Fertigungsverwaltung. Die beiden Plattformen ergänzen einander und arbeiten als zwei Ebenen zusammen, um die verschiedenen Fertigungsaktivitäten zu planen, zu verwalten und zu verfolgen. Das MES-Toolset ist eine Unterkategorie innerhalb eines ERP-Systems und in der Regel darin integriert.

ERP-Tools ermöglichen die Kontrolle über geschäftsorientierte Abläufe. Dadurch wird der Kommunikationsfluss in allen Abteilungen optimiert und Finanz-, Bestands-, Projekt-, Buchhaltungs-, Vertriebs-, Kundenbeziehungs- und Humankapitalmanagement bereitgestellt. Der Einsatz von Manufacturing Execution System-Tools zusammen mit ERP-Tools rationalisiert die Fertigung. Während das MES-System in Echtzeit detaillierte Informationen darüber liefert, was in der Produktionsanlage passiert, fungiert ERP als „zentrales Nervensystem“ eines Unternehmens.

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