Autor: Kilian Bächle

MES und MOM – Eine Begriffsklärung

Digitalisierung in der Fertigung

Die Produktion gehört zu den am stärksten optimierten industriellen Bereichen. Nicht ohne Grund, denn vermeidbarer Ausschuss oder Maschinenstillstände kosten nicht nur Zeit und Nerven, sondern vor allem viel Geld. Um das zu verhindern, sichern Unternehmen ihre Fertigung mit digitalen Systemen zur Organisation und Durchführung der Prozesse ab.
Häufig setzen sie dafür ein Manufacturing Execution System (MES) ein. In letzter Zeit rückt aber auch ein weiterer Begriff vermehrt in den Fokus: Das Manufacturing Operations Management, kurz MOM.

Dieser Blogbeitrag erklärt, wie MES und MOM zusammenhängen und worauf bei der Auswahl eines MES zu achten ist.

Was ist MES?

MES ist eine Software, mit der produzierende Unternehmen ihre Fertigung organisieren. Im Enterprise Resource Planning (ERP)-System erfolgt zunächst die Absatzplanung und entsprechende Fertigungsaufträge werden erstellt. Im Anschluss nutzt die Produktionsabteilung das MES, um diese Aufträge auszuführen.

Im MES wird entschieden, welches Personal welchen Fertigungsauftrag unter Verwendung welcher Betriebsmittel und Werkzeuge ausführt. Während der Produktion erfassen die Mitarbeitenden Betriebsdaten im System, die durch automatisch erhobene Daten aus den Maschinensteuerungen ergänzt werden können. Um die Produktqualität sicherzustellen können Qualitätsprüfungen im MES geplant und deren Ergebnisse dokumentiert werden.

Das MES schafft also Transparenz innerhalb der Fertigungsabteilung. Abschließend melden Mitarbeitende ausgeführte Aufträge an das ERP-System zurück und stoßen damit die logistischen und kaufmännischen Folgeprozesse an.

Was ist MOM?

Manufacturing Operations Management (MOM) ist ein ganzheitliches Konzept mit dem Ziel, den Gesamtwertschöpfungsprozess zu optimieren. Das erreichen Unternehmen, indem sie ihre Fertigungsprozesse digital verwalten und fertigungsbezogene Informationen transparent über mehrere Abteilungen hinweg bereitstellen. Dabei gelten die Produktionsabläufe als integraler Bestandteil der abteilungsübergreifenden Geschäftsprozesse. Um die Kommunikation von der Fertigungs- bis zur Managementebene lückenlos zu gestalten, ist ein Informationsaustausch zwischen den unterschiedlichen IT-System-Domänen unerlässlich. Dazu gehören zum Beispiel:

  • Product Lifecycle Management (PLM) zur Produktentwicklung und um Arbeitsschritte in der Produktion zu planen,
  • Enterprise Ressource Planning (ERP) zur Absatzplanung und kaufmännischen Abwicklung von Aufträgen,
  • Manufacturing Execution Systems (MES), um Fertigungsaufträge auszuführen,
  • Quality Management Software (QMS), um die Produktqualität sicherzustellen,
  • Industrial Internet of Things (IIoT)-Plattform, um Daten aus der Maschinensteuerung und Sensorik zusammenzuführen und die Fertigungsprozesse in Echtzeit zu überwachen.

Das Zusammenspiel der IT-Systeme gestaltet die Zusammenarbeit der unterschiedlichen Abteilungen und Teams effizienter, was sich positiv auf den gesamten Wertschöpfungsprozess auswirkt.
Die Produktion arbeitet zu geringeren Fertigungskosten, kann kürzere Lieferzeiten und hohe Produktqualität realisieren. Darüber hinaus befähigt der ganzheitliche MOM-Ansatz Unternehmen darin sich besser auf ändernde Marktsituationen einzustellen, da er die Produktionsprozesse in den Gesamtwertschöpfungsprozess integriert.

Wie grenzen sich MES und MOM ab?

MES ist ein wichtiger Bestandteil des MOM-Ansatzes und fokussiert sich, als Software für den Einsatz im Shopfloor, hauptsächlich darauf, Aufgaben und Prozesse innerhalb der Produktion auszuführen.
MOM hingegen ist ein darüberliegendes Konzept, das die Produktionsabläufe in die Geschäftsprozesse der Gesamtwertschöpfung integriert. Der Ansatz zielt darauf ab die Wertschöpfungskette zu optimieren, indem Informationen über verschiedene Abteilungen hinweg koordiniert werden. Das Konzept beinhaltet daher neben der Ausführungsebene (MES-Funktionen), auch daran angrenzende Funktionen aus den Bereichen ERP, PLM, QMS, IIoT.

Worauf sollte bei der Auswahl eines MES geachtet werden?

Eine Herausforderung bei der Auswahl eines MES-Systems besteht darin, dass das gewählte System zur eigenen Fertigungsstruktur und den sich daraus ergebenen Bedürfnissen passt. Zum Beispiel benötigt die Prozessfertigung häufig eine Rezeptverwaltung, während in der diskreten Fertigung mit Stücklisten gearbeitet wird.

Darüber hinaus sollte darauf geachtet werden, dass sich das System leicht in die bestehende IT-Landschaft (z.B. PLM, ERP, QMS, IIoT-Plattform) und deren Prozesse integrieren lässt, da sich entsprechend dem MOM-Ansatz durch die abteilungsübergreifende Durchgängigkeit von Informationen die Effizienz der Gesamtwertschöpfung steigert.

Neben diesen beiden besonders wichtigen Kriterien sollten auch die folgenden Aspekte beachtet werden:

  • Erweiterbarkeit: Je nach Projektumfang können Projektrisiken minimiert werden, wenn zuerst einige MES-Grundfunktionen ausgerollt werden. Anschließend können Stück für Stück weitere Funktionsbereiche erschlossen werden, bis alle relevanten Prozesse integriert sind.
    Für dieses Vorgehen sollte die Software modular aufgebaut sein und Schritt für Schritt mit den eigenen Bedürfnissen wachsen.
  • Skalierbarkeit: Neben der inhaltlichen Erweiterung des MES um weitere Funktionsbereiche ist relevant, ob sich die Lösung auf alle Fertigungsstandorte skalieren lässt. Dazu gehört neben der Unterstützung der entsprechenden Sprachen auch die Fähigkeit, lokale Informationen an einer zentralen Stelle zusammenzuführen und auszuwerten. Schlussendlich muss auch der MES-Anbieter in der Lage sein, Einführungsprojekte global durchzuführen.
  • Anpassbarkeit: Produktionsabläufe sind so individuell wie die gefertigten Produkte. Je besser das MES die eigenen Prozesse und Informationsbedürfnisse bedient, desto größer ist der Nutzen.
  • Zukunftssicherheit: Die wirtschaftliche Resilienz des MES-Anbieters und dessen Affinität zur Integration neuer Technologien, wie zum Beispiel IIoT und künstlicher Intelligenz (KI), sind wichtige Faktoren für die langfristige Entwicklung des Systems.
  • User Experience (UX): Die Software muss für die Endanwender und -anwenderinnen intuitiv und attraktiv gestaltet sein, um Akzeptanzprobleme und aufwändige Schulungsmaßnahmen zu vermeiden. Das inhaltlich beste System ist wertlos, wenn es nicht richtig genutzt wird.

Wenn Sie ein MES für die diskrete Fertigung suchen und dabei dem MOM-Ansatz folgen möchten, dann könnte CONTACT Elements for IoT die passende Lösung für Sie sein. Das ganzheitliche Fertigungsmanagementsystem kombiniert herkömmliche MES-Funktionen mit fortschrittlichem Instandhaltungsmanagement, Energiemonitoring und einer nahtlosen IT-Integration.
Das Resultat: Kosteneinsparungen durch Ausschuss- und Stillstandsminimierung, sowie die Integration der Fertigung in den Gesamtwertschöpfungsprozess.

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Erfolgreiches IoT-Geschäft: alles eine Frage der Standards?

Es gibt Tage, da machen mich die kleinen Dinge des Lebens glücklich. Als letzte Woche meine Mikrowelle kaputt gegangen ist und auch eine Reparatur sie nicht mehr retten konnte, brauchte ich keine fünf Minuten, um das Problem zu lösen: einfach mit dem Smartphone auf der Seite des Herstellers ein neues Modell ausgewählt, bestellt und per PayPal gezahlt. 3 Tage später war sie ausgepackt, eingesteckt und lief. Die Leichtigkeit dieses Prozesses verdeutlicht zwei Dinge:

  1. Die Digitalisierung macht es uns unglaublich einfach, selbst umfangreiche Prozesse schnell abzuwickeln.
  2. Ich habe mich nicht gefragt, ob die Mikrowelle auch in meine Steckdose passt und ob sie die üblichen Standards zur Funkstörung, zu gefährlichen Stoffen usw. erfüllt.

Dass diese Sorglosigkeit keine Selbstverständlichkeit ist, weiß jeder, der schon mal ins fernere Ausland verreist ist. Bei den Steckdosen wurde schlicht und einfach der richtige Zeitpunkt verpasst, für globale Standards zu sorgen. Inzwischen würde die Umsetzung eines Standards so viel Kosten und Elektroschrott verursachen, dass es nicht mehr praktikabel ist.

Unvorstellbar, dass unserer hoch entwickelten Gesellschaft so etwas noch einmal passiert… oder doch nicht?

Die Digitalisierung eröffnet neue Geschäftspotenziale. Dabei rückt der Fokus vom Austausch physischer Waren hin zum Austausch von Informationen. Bei dem Kauf meiner Mikrowelle verdient nicht nur der Hersteller, sondern auch der Online-Bezahldienst PayPal. Und das einzig und allein durch den Austausch von Informationen. Auch in Industrieunternehmen schafft die Digitalisierung die Basis für neue Geschäftsmodelle. Das zeigt eine aktuelle Studie von Sopra Steria und dem F.A.Z.-Institut. Immer mehr Maschinen und Anlagen werden im industriellen Internet der Dinge über IoT-Plattformen vernetzt, um Leistungsdaten zu ermitteln oder produktbegleitende Dienstleistungen anzubieten. Eine Entwicklung, die rund um den Globus eingesetzt hat und damit viele Lösungen mit unterschiedlichen Datenmodellen und Integrationsmöglichkeiten hervorbringt. Damit lässt sich eine besorgniserregende Parallele zum oben erwähnten Stecker-Durcheinander ziehen. Unternehmen, die ihr digitales Geschäft weiter vorantreiben wollen, verlieren hier schnell die Orientierung bei der Wahl einer für sie geeigneten IoT-Lösung. Denn: Wie zukunftssicher diese ist, hängt maßgeblich davon ab, wie gut sie sich mit anderen Systemen und Datenquellen verbinden lässt.

Globale Standards für nachhaltige Digitalisierung

Ernstzunehmende Initiativen machen hier Hoffnung für einen internationalen Standard im industriellen Internet der Dinge. Die Plattform Industrie 4.0 zum Beispiel hat das Konzept der Verwaltungsschale erarbeitet, welche als die digitale Repräsentanz eines Gerätes zu verstehen ist. Sie ermöglicht es, Maschinen mit allen notwendigen Informationen und Funktionen zu adressieren. So könnte ich beispielsweise für meine Mikrowelle eine App entwickeln, mit ihr interagieren, die Gebrauchsanweisung anzeigen lassen und die Leistungsintensität oder -dauer per Smartphone einstellen. Wenn auch der Hersteller meiner Waschmaschine die Informationen und Funktionen dieses Gerätes nach dem Konzept der Verwaltungsschale zur Verfügung stellt, ist es für App-Entwickler kein Aufwand, weitere Geräte in ihre Anwendung zu integrieren. Diese hersteller- und systemunabhängige Interoperabilität ebnet den Weg für die Zukunft von Industrie 4.0.

An welchem Punkt dieses Weges wir aktuell stehen, welche Initiativen auf globaler Ebene zusammenarbeiten, um einen Standard für das industrielle Internet der Dinge zu etablieren und wie die Umsetzung einer Verwaltungsschale aussehen kann, zeige ich in diesem Video.