Competence Book Nr. 2 
MES Kompakt 
Manufacturing Execution Systems im Zeitalter von Industrie 4.0
INHALT 
Einleitung Grundlagen Anwendungen & 
Lösungsbausteine 
Competence Book - MES 
4 Unser Kompetenz-Netzwerk 
Partner ...
Case Studies & 
Produktinformationen 
Competence Book - MES 
Branchenübersicht 
86 Präzisionsteile 
(Adam Ruppel / ISGUS) ...
Partner des Competence Books MES 
Competence Book - MES 
PARTNER - SPONSOREN DES COMPETENCE BOOKS 
4
Manufacturing Execution Systems 
Ein Brückenschlag zur Vision der „Industrie 4.0“? 
Competence Book - MES 
EDITORIAL 
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U...
MES gefragter denn je! 
Competence Book - MES 
GRUSSWORTE 
Sehr geehrte Leser, 
Manufacturing Execution Systeme sind gefra...
Industrie 4.0 nicht ohne MES! 
Competence Book - MES 
GRUSSWORTE 
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Zum Autor Jürgen Kletti: 
Prof. Dr.-Ing Jürgen Kletti...
MES im Spannungsfeld 
Competence Book - MES 
GRUSSWORTE 
8 
Zum Autor Georg Peters: 
Georg Peters leitet den Geschäftsbere...
Der VDMA für MES, Industrie 4.0 
und die kooperative Ökonomie 
Competence Book - MES 
GRUSSWORTE 
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Zum Autor Burkhard Rö...
MES in der Praxis: 
Vom Trend über die Notwendigkeit zum neuen 
Hoffnungsträger für Industrie 4.0 & Co? 
Das Fraunhofer-In...
Competence Book - MES 
EINLEITUNG - INTERVIEW ZU MES IN DER PRAXIS 
Aufwandsbewertung bei MES 
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MES-Effizienz und -Zufr...
Competence Book - MES 
EINLEITUNG - INTERVIEW ZU MES IN DER PRAXIS 
management unterscheiden. Die genann-ten 
umfassend. E...
EINLEITUNG - INTERVIEW ZU MES IN DER PRAXIS 
„Auf dem Weg zur Industrie 4.0 wird es mehr 
mobile Geräte, mehr Konnektivitä...
Infografik MES 
4% 
Konsumgüterindustrie 
Competence Book - MES 
INFOGRAFIK 
Top 5 Unternehmensgrößen1 
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Top 5 Branchen...
Competence Book - MES 
INFOGRAFIK 
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Top 5 Gründe für MES2 Top 5 Gründe gegen MES3 
Leistungsbewertung mit 
Kennzahlen 
...
Statements zu MES 
Bedeutung MES 
Competence Book - MES 
STATEMENTS 
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Die stetige Weiterentwicklung praxiserprobter 
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Trends 
Insofern sind MES-Systeme am ehes-ten 
geeignet, eine Brücke zwischen 
der heutzutage etablierten Praxis ei-nersei...
GRUNDLAGEN
Einleitung Grundlagen Anwendungen & 
Competence Book - MES 
Lösungsbausteine 
4 Unser Kompetenz-Netzwerk 
Partner des 
Com...
GRUNDLAGEN - VIRTUAL ROUNDTABLE 
Delphi-Roundtable MES 2020 
Innovationen im Zeitalter von Industrie 4.0 & Co 
Auszug aus ...
Competence Book - MES 
GRUNDLAGEN - VIRTUAL ROUNDTABLE 
„Unternehmen ohne MES werden den weiteren Weg in 
Richtung Industr...
Competence Book - MES 
GRUNDLAGEN - VIRTUAL ROUNDTABLE 
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Ich denke, die Flexibilität ist das zentrale Thema - sowohl 
v...
Competence Book - MES 
GRUNDLAGEN - VIRTUAL ROUNDTABLE 
„Dass mit der Plattform 
Industrie 4.0 die Verbände 
BITKOM, ZVEI ...
„Ein wichtiger Standard im MES Umfeld 
ist das Thema OPC.“ - Stephan Birkmann 
Competence Book - MES 
GRUNDLAGEN - VIRTUAL...
Competence Book - MES 
GRUNDLAGEN - VIRTUAL ROUNDTABLE 
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Die Herausforderung und Chancen da-raus 
sehen wir darin, Funk...
Competence Book - MES 
GRUNDLAGEN - VIRTUAL ROUNDTABLE 
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„Folgt man der Standard-Ökonomie so ist nach dem 
Reifegrad de...
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GRUNDLAGEN - VIRTUAL ROUNDTABLE 
Zu Jürgen Wolf: 
Jürgen Wolf trat nach seinem Studium zum Dipl.-In...
Competence Book - MES 
GRUNDLAGEN - VIRTUAL ROUNDTABLE 
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Zu Sven Bergmann: 
Der Dipl.-Inf. (FH) Sven Bergmann 
begann 1...
ANWENDUNGEN & 
LÖSUNGSBAUSTEINE
Einleitung Grundlagen Anwendungen & 
Competence Book - MES 
Lösungsbausteine 
4 Unser Kompetenz-Netzwerk 
Partner des 
Com...
CASE STUDIES & 
PRODUKTINFORMATIONEN
Competence Book - MES 
Case Studies & 
Produktinformationen 
Branchenübersicht 
86 Präzisionsteile 
(Adam Ruppel / ISGUS) ...
Von der Kugelschreibermine 
zum Kolben für die Formel 1 
Competence Book - MES 
CASE STUDIES - VOM KUGELSCHREIBER ZUM KOLB...
Competence Book - MES 
CASE STUDIES - VOM KUGELSCHREIBER ZUM KOLBEN 
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terschied. ZEUS® Zeiterfassung und BDE liefern hi...
Mobile Videoanalyse - 
zur Reduzierung der Rüstzeiten 
Competence Book - MES 
CASE STUDIES - MOBILE VIDEOANALYSE 
CPT Präz...
Mit mobiler Datenerfassung 
den Überblick behalten 
AUTOR: Beate Wesenigk (PSIPENTA Software Systems GmbH) www.competence-...
 MES kompakt - Manufacturing Execution Systems im Zeitalter von Industrie 4.0 (Competence Book Nr. 2) – 2014
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MES kompakt - Manufacturing Execution Systems im Zeitalter von Industrie 4.0 (Competence Book Nr. 2) – 2014

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MES-Lösungen bzw. Manufacturing Execution Systems sind der Hoffnungsträger für die Produktion von morgen. Nicht nur das Thema Industrie 4.0 auch andere Zukunftsentwicklungen wie ein effizientes und effektives Energiemanagement oder eine bessere Usability in der Produktion setzen zunehmend auf MES-Lösungen. Um mögliche Zukunftspotenziale von MES aufzuzeigen, aber auch Lösungen für das Hier und Heute zu transportieren, hat das Team der Competence Site zusammen mit führenden Vertretern der Branche das kostenlose Competence Book „MES kompakt“ als E-Book realisiert.

Möchten Sie bei der nächsten Ausgabe berücksichtigt werden? Fehlt Ihnen in dieser Ausgabe etwas? Haben Sie Interesse an unseren Competence Books, auch zu anderen Themen? Dann kontaktieren Sie mich unter: team@competence-site.de

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  1. 1. Competence Book Nr. 2 MES Kompakt Manufacturing Execution Systems im Zeitalter von Industrie 4.0
  2. 2. INHALT Einleitung Grundlagen Anwendungen & Lösungsbausteine Competence Book - MES 4 Unser Kompetenz-Netzwerk Partner des Competence Books 5 Editorial Karsten Sontow Manufacturing Execution Systems. Ein Brückenschlag zur Vision der Industrie 4.0. 6 Grußwort Andreas Kirsch MES gefragter denn je! 7 Grußwort Jürgen Kletti Industrie 4.0 nicht ohne MES! 8 Grußwort Georg Peters MES im Spannungsfeld 9 Grußwort Burkhard Röhrig Der VDMA für MES, Industrie 4.0 und die kooperative Ökonomie 10 Status-Quo MES in der Praxis Vom Trend über die Notwen-digkeit zum Hoffnungsträger für Industrie 4.0 & Co 14 Zahlen kompakt Infografik MES 16 Statements Statements zu MES 20 Zukunftsschau MES MES 2020 - Innovationen im Zeitalter von Industrie 4.0 & Co. 30 MES vorab eingeordnet MES als Teil einer integrier ten IT und PPS 34 Auswahl und Einführung MES I Erfahrung aus der Praxis 39 Auswahl und Einführung MES II Die Mitarbeiter im Fokus als Garant für MES-Erfolge 42 Auswahl und Einführung MES III BDE, MDE, PEP, ... Der sanfte Einstieg 44 MES-Integration I Vorteile einer ERP- / MES-Integration 46 MES-Integration II Integration von ERP, MES und PLM führt zum Erfolg 47 MES-Integration III Die Zukunft von SAP ME: Vollintegration in das ERP 50 MES-Integration IV Cloud-Lösungen für KMU 53 MES-Integration V Vom MES zum Enterprise MES (EMES) 58 MES für Kennzahlen - KPI MES-Kennzahlen /-KPI als essentieller Bestandteil für das Controlling 61 MES für die Produktionseffizienz Effizienter produzieren mit integrierten MES-Lösungen 63 MES für die perfekte Produktion Die Bausteine einer perfekten Produktion 65 MES für Ressourcenbedarfsprognose Simulative Ressourcenbe-darfsprognose auf Basis von Absatzplänen 68 MES für Tacking & Tracing Beispiel Verpackungsindustrie MES schafft Transparenz 73 MES für Energiemanagement I MES meets Energie 76 MES für Energiemanagement II Innovative Lösungen für nach-haltige Energiesysteme 78 MES für die Elektroindustrie MES-Einsatz in der Elektronikproduktion 2020 80 MES und Mobilität Manufacturing Execution Systems to go ... 82 MES und Standards/Schnittstellen Maschinen einfach an MES anbinden: Universal Maschine Connectivity for MES ... 2
  3. 3. Case Studies & Produktinformationen Competence Book - MES Branchenübersicht 86 Präzisionsteile (Adam Ruppel / ISGUS) Von der Kugelschreibermine zum Kolben für die Formel 1 88 CNC-Fertigung (CPT Präzisionstech-nik / ccc software) Mobile Videoanalyse zur Reduzierung der Rüstzeiten 89 Maschinenbau (GEA Refrigeration / PSIPENTA) Mit mobiler Datenerfassung den Überblick behalten 91 Motorenbau (Cummins / Apriso) Cummins bringt seine Pro-duktion weltweit auf Touren – mit Apriso FlexNet 93 Pharma/Healthcare (Gerresheimer Regensburg / MPDV) Schneller, besser, wirtchaft-licher durch MES - MPDV unterstützt Gerresheimer Regensburg GmbH 95 Produktion (iTAC Software AG) MES für Supply-Chain-über-greifende Traceability in der Produktion 97 Metallverpackungsindustrie (Blechwarenfabrik Limburg / IBS AG) Aus Tradition innovativ 103 Informationsquellen 107 Unternehmen 114 Experten 125 Veranstaltungen 126 Glossar Impressum Verantwortlich für das Competence Book i.S. des TDG: Geschäftsadresse: NetSkill AG Salierring 43 50677 Köln Tel.: 0221 / 716 144 0 E-Mail: info@netskill.de Vorstand: Dr. Winfried Felser Aufsichtsratsvorsitzender: Michael Felser Amtsgericht Köln HRB 58503 Umsatzsteuer-Identifikationsnummer: DE209010121 Projektleitung: Max Herzogenrath Layout & Design: Martina Mittermüller Quellenangabe Bilder Inhaltsverzeichnis: iStock: AmbientIdeas; Coldimages; Elenathewise © Copyright 2013 NetSkill AG - alle Rechte vorbehalten. INHALT 3
  4. 4. Partner des Competence Books MES Competence Book - MES PARTNER - SPONSOREN DES COMPETENCE BOOKS 4
  5. 5. Manufacturing Execution Systems Ein Brückenschlag zur Vision der „Industrie 4.0“? Competence Book - MES EDITORIAL 5 Unter dem Schlagwort „Industrie 4.0“ beschäftigt derzeit das Phäno-men der zunehmenden Digitalisierung von Produktion und Logistik Medien, Politik und - letztlich am wichtigsten - verstärkt auch die Un-ternehmen: Nach Dampfmaschine, Massenproduktion und Automatisierung wird mit dieser „4. Industriellen Revolution“ die Fusion von Produktion und IT-Welt umschrieben. In der Praxis bedeutet dies die weitgehend IT-gestützte Umsetzung von hoch flexiblen und agilen Konzepten wie der „Zustandsabhängigen Instandhaltung“ oder des „Elektronischen Kanban“. Letztlich geht es darum IT-Trends wie „Bu-siness Intelligence“ und „Big Data“ auf Kernbereiche der Industrie anzuwen-den. Im Interesse der Prozess-Effizienz und -Qualität sind diese Konzepte gleichwohl einzubetten in eine durchgängige Software-Infrastruktur, die sich von der Fertigung über die Unternehmensplanung und -steuerung bis hin zu Lieferanten und Kunden erstreckt. Mit der Umsetzung eines derart anspruchsvollen Gesamtkonzeptes sind in der Praxis jedoch große Herausforderungen verbunden. Diese reichen von der Formulierung von Normen und Standards für Prozesse und Schnittstellen über die Etablierung von Prozessen für das Datenmanagement und von Stan-dards für die IT-Sicherheit bis hin zur Qualifizierung von Mitarbeitern. Daher sind sich die Experten einig: Die „Industrie 4.0“ kommt zunächst ein-mal eher evolutionär daher. Es wird wohl mindestens noch 15 Jahre dauern, bis zentrale Herausforderungen von „Industrie 4.0“ weitgehend bewältigt sind. So lange wollen viele Unternehmen allerdings nicht warten. Angesichts der Potenziale - bei „Industrie 4.0“ stehen Effizienzgewinne jenseits von 30% im Raum - machen sich bereits viele Unternehmen auf den Weg: Sie investieren bereits heute in MES- und MDE-Lösungen, um deutlich schneller auf die Ge-gebenheiten in der Produktion reagieren zu kön-nen. Gerade MES-Lösungen bringen Unternehmen auf dem Weg in Richtung Industrie 4.0 bereits ein gutes Stück voran. Verbinden sie doch oftmals in-novative Planungs- und Steuerungsansätze wie das „Constraint Based Planning“ mit der Echtzeitver-arbeitung von Maschinen- und Betriebsdaten und dienen gleichzeitig als Bindeglied zwischen der Pro-zesssteuerungsebene und der Ebene des Enterprise Resource Planning (ERP). Insofern sind MES-Systeme sicherlich am ehesten geeignet, eine Brücke zwischen der heutzutage eta-blierten Planungs- und Steuerungspraxis einerseits und den weitreichenden Visionen von „Industrie 4.0“ andererseits zu schlagen. Mit freundlichen Grüßen Ihr Karsten Sontow, Vorstand der Trovarit AG Zum Autor Karsten Sontow: Dr. Karsten Sontow, Jahrgang 1967, ist Gründer und Vorstand der Trovarit AG, Aachen, einem Spezialisten für die Evaluation von Business Software (z.B. ERP, CRM, ECM, BI). Dort verantwortet er die Bereiche Marketing, Account Management, Research und Finanzen. Dr. Sontow studierte Maschinenbau und Betriebswirtschaft an der RWTH Aachen und am Massachussetts Institute of Technology in Cambridge, USA. Seinen Doktortitel im Maschinenbau erwarb er an der RWTH Aachen. Neben seiner Tätigkeit bei der Trovarit AG ist Dr. Karsten Sontow als Lehrbeauftragter an (Fach-)Hochschulen und Universitäten regelmäßig in der Lehre aktiv, darunter an der RWTH Aachen, der Hochschule Albstadt-Sigmaringen und der Hochschule Bonn- Rhein-Sieg.
  6. 6. MES gefragter denn je! Competence Book - MES GRUSSWORTE Sehr geehrte Leser, Manufacturing Execution Systeme sind gefragter denn je. Sieht man einmal von der Tatsache ab, dass sie als zentrale Informa-tionsdrehscheibe 6 über alle Qualitäts- und Produktionsdaten unersetzlich geworden sind, referenziert ein Großteil der aktuel-len Markttrends auf MES. Beispielsweise wird auch beim Thema Energiemanagement die direkte Energieverbrauchsmessung an Produktionsanlagen in Bezug zu den hergestellten Produkten dem MES zuteil. Hier wird unter anderem gefordert, dass ener-gieintensiv produzierende Unternehmen ihre Energieintensität anhand konkreter Kennzahlen ausweisen und gezielt absenken. Ein weiterer Aspekt ist die Veränderung der Arbeitswelt im Pro-duktionsbereich: Mobile Endgeräte wie Smartphones und Tab-let- PCs werden künftig dazu beitragen, Informationen an jedem Ort und zu jeder Zeit abrufen zu können. Damit werden die Informationen zwischen Mensch, Maschine und Prozess noch komfortabler und schneller als bislang fließen. Ein ebenfalls heiß diskutierter Agendapunkt ist die Industrie 4.0-Revolution. Durch die vollständige Verschmelzung industrieller Technologien und Software-Systeme soll die autonome, sich selbstorganisierende Fabrik entstehen, in welcher alle Akteure in einem intelligen-ten Netzwerkverbund agieren und interaktiv kommunizieren. Was nach einem Märchen klingt, ist gar nicht so realitätsfern. Schließlich beschäftigen sich viele Unternehmen mit prozesso-rientierten Konzepten, um die Kommunikations- und Produk-tionsintelligenz entlang der Wertschöpfung zu verschmelzen. Doch damit diese Ideen im Produktionsalltag auch funktionie-ren, sind auch hier Manufacturing Execution Systeme unerläss-lich. Denn sie sind es, die das Fundament für die komplett Soft-ware- basierte Interaktion zwischen Mensch, Produkt, Maschine und Prozesse legen. All diese Aufgaben werden von unserem GU-ARDUS MES aktiv unterstützt und wir freuen uns schon jetzt, diese spannenden Herausforderungen gemeinsam mit unseren Kunden zu lösen. Ihr Andreas Kirsch, Vorstand der GUARDUS Solutions AG Zum Autor Andreas Kirsch: Andreas Kirsch ist seit Mitte 2006 Vorstandsmitglied der GUARDUS Solutions AG. Zu seinen Verantwortungsbe-reichen gehören die Softwareentwicklung und Finance/ Controlling.Als Mitgesellschafter und Geschäftsführer der TS Technische Software GmbH war er seit 1987 für die Produktentwicklung der CIM Komponenten im Be-reich CAQ und BDE/MDE verantwortlich. Bereits Mitte der neunziger Jahre wurde auf Basis der praktischen Erfahrungen aus beiden CIM Komponenten das GUAR-DUS MES System entwickelt welches im Kundenumfeld unter dem Begriff „Factory Workflow“ mit dem Anspruch der papierlosen Fertigung seit 1997 eingesetzt wird. Das GUARDUS MES System gehört zu den Pionieren der in-tegrierten Datenerfassung über eine Oberfläche für BDE/ MDE und CAQ Daten sowie die Datenhaltung in einem Datenmodell. Die mittlerweile 20 jährige Erfahrung mit dem Einsatz von DV Systemen zur online Unterstützung aller anfallenden Daten im Shopfloorbereich fließt heute in die Weiterentwicklung des GARDUS MES Systems ein.
  7. 7. Industrie 4.0 nicht ohne MES! Competence Book - MES GRUSSWORTE 7 Zum Autor Jürgen Kletti: Prof. Dr.-Ing Jürgen Kletti, Jahrgang 1948, ist Gesell-schafter und Geschäftsführer der MPDV Mikrolab GmbH, die er 1977 nach seinem Elektrotechnik-Studium mit dem Spezialfach „Technische Datenverarbeitung“ und der Pro-motion an der Universität Karlsruhe gründete. Bis heute hält Prof. Kletti Vorlesungen zur Unternehmensführung und ist Mitglied in verschiedenen Fachgremien. Als Vor-sitzender des VDI-Arbeitskreises MES ist er maßgeblich an der Gestaltung der VDI-Richtlinie 5600 beteiligt und im Jahr 2005 gründete er den MES-D.A.CH Verband, dem er heute noch vorsteht. Zudem ist Prof. Kletti Autor zahl-reicher Fachbücher und Fachpublikationen in der Produk-tions- und IT-Fachpresse. Mit mehr als 35 Jahren Erfahrung im Fertigungsumfeld zählt die MPDV Mikrolab GmbH nicht nur zu den füh-renden Lösungsanbietern von Manufacturing Execution Systemen (MES) sondern gilt auch als Vorreiter bei der Verbreitung des MES-Gedankens und engagiert sich in diesem Sinne in Fachverbänden wie z.B. VDI, VDMA, MESA und MES-D.A.CH. Darüber hinaus wurde MPDV als TOP100-Unternehmen ausgezeichnet und zählt somit zu den innovativsten Mittelständlern Deutschlands. Sehr geehrte Leser, was einst mit einer Wolke aus Begriffen wie BDE, Maschinen-datenerfassung, CAQ, Personalzeit, Prozessdatenverarbeitung und Produktionsplanung umschrieben wurde, kennen wir heute als Manufacturing Execution System (MES). Die VDI-Richtlinie 5600 beschreibt Aufgaben und Organisation eines solchen Sys-tems, das in einem modernen Produktionsunternehmen heute nicht mehr fehlen darf. Der Wunsch vieler Geschäftsführer, alles in einem System, dem ERP-System abzubilden, scheitert meist an der technologischen Distanz zwischen strategischer Unter-nehmensplanung und komplexen Produktionsanlagen, für die Millisekunden entscheidend sind. Ein MES-System überbrückt diese Lücke. Seit einiger Zeit steht der MES-Gedanke vor einer neuen Heraus-forderung: Industrie 4.0. Wir sind davon überzeugt, dass Indus-trie 4.0 nicht ohne MES-Systeme auskommen wird, aber wie das MES-System der Zukunft nun wirklich aussieht, werden wir wohl erst dann erfahren, wenn es soweit ist. Wenn wir uns hierbei auf die Herausforderungen in einer modernen Produktion konzent-rieren, dann wird auch Industrie 4.0 zum Erfolg werden. Der globale Wettbewerb zwingt auch deutsche Fertigungsun-ternehmen dazu, flexibler zu werden, die Kundenwünsche noch effizienter zu erfüllen und dabei trotzdem die Wirtschaftlichkeit nicht aus dem Auge zu verlieren. MES-Systeme unterstützen da-bei in den drei nach VDI 5600 wichtigen Hauptaufgabenfeldern Fertigung, Personal und Qualität. Die stetige Weiterentwicklung praxiserprobter MES-Lösungen sichert den Produktionsstandort Deutschland. Daran hängen nicht nur zahlreiche Arbeitsplätze, sondern auch ein Qualitäts-versprechen, nämlich „Made in Germany“. Um auch weiterhin stolz auf unsere Erfahrungen und unsere Kompetenz am HighTech-Standort Deutschland sein zu können, müssen wir alles daran setzen, mit Effizienz und Transparenz im globalen Wettbewerb zu bestehen. MES-Lösungen sind ein wich-tiges Werkzeug dafür. Ihr Jürgen Kletti, Geschäftsführender Gesellschafter der MPDV Mikrolab GmbH
  8. 8. MES im Spannungsfeld Competence Book - MES GRUSSWORTE 8 Zum Autor Georg Peters: Georg Peters leitet den Geschäftsbereich SAP Manufac-turing Execution bei SALT Solutions und verantwortet die Entwicklung von MES-Architekturen für unterschiedliche Branchen sowie deren maßgeschneiderte Implementie-rung. Als Spezialist für IT-Lösungen in der Produktion hat der diplomierte Wirtschaftsingenieur Projekte für zahlrei-che Unternehmen erfolgreich umgesetzt, seit 2004 für die Kunden von SALT Solutions. Liebe MES-Anwender in der Produktion, die Realisierung von MES-Projekten findet stets in einem Span-nungsfeld statt. Einerseits sollen Abläufe und IT-Plattformen weitgehend standardisiert und damit kostengünstig sein. An-derseits soll ein Manufacturing Execution System alle Pro-duktionsprozesse mit ihren spezifischen Eigenschaften un-terstützen, um so einen wirklichen Mehrwert für Mitarbeiter und Führungskräfte zu erbringen. Die Übernahme zahlreicher Betriebs- und Maschinendaten aus den verschiedensten Fer-tigungs- und Prüfeinrichtungen gehört ebenso dazu wie die minutenaktuelle Synchronisation des Status aller Aufträge und Produktionsanlagen mit dem ERP. Nur so lässt sich eine kurzfristige Um- und Neuplanung aller Arbeitsvorgänge über die gesamte Produktionskette mit Hilfe von Feinplanungs- und Leitstandsfunktionen zuverlässig realisieren. Auswertungen und Analysen unterstützen eine kontinuierliche und kosteneffiziente Verbesserung der Produktionsprozesse auf Basis der Daten in einem zentralen MES. Im Produktionsumfeld sind dabei aus Anwendersicht harte Anforderungen zu erfüllen: Antwortzeiten von wenigen Sekunden auch bei extrem großen Datenmengen, laufende Aktualisierung im Produktionstakt und prozessspezifische Darstellungen. Auch müssen neue Fragestel-lungen und geänderte Produktionsprozesse innerhalb kürzester Zeit implementierbar sein. In diesem Zusammenhang gewinnen die Stichworte Manufacturing Intelligence und Live-Daten-Ana-lyse zunehmend an Bedeutung. Für den langfristigen reibungslosen Betrieb eines solchen inte-grierten MES ist - neben der Stabilität von Software und Hard-ware - der sichere Umgang der Mitarbeiter mit dem System entscheidend. Hier sind eine detaillierte Einführungsplanung, effiziente Schulung der Mitarbeiter, Mehrsprachigkeit und ein 7x24h-Support mit kurzen Reaktionszeiten kritische Erfolgsfak-toren. Mehr zu diesen Trends und wichtige Anwendertipps zum Thema Manufacturing Execution Systems bietet Ihnen dieses Compe-tence Book. Ich wünsche Ihnen viel Freude bei der Lektüre. Ihr Georg Peters, Geschäftsbereichsleiter der SALT Solutions GmbH
  9. 9. Der VDMA für MES, Industrie 4.0 und die kooperative Ökonomie Competence Book - MES GRUSSWORTE 9 Zum Autor Burkhard Röhrig: Zu Beginn des Jahres 1988 gründete Burkhard Röhrig die GFOS mbH, die er bis heute als geschäftsführender Mehrheitsgesellschafter leitet. Die GFOS beschäftigt sich mit der Erstellung und Vermarktung von Software für die MES und Workforce Management. Sie gehört zu den Pionieren der Anwendungsentwicklung und -integration mehrdimensionaler Ressourcen-Management Systeme in unterschiedlichsten Branchen. Mit inzwischen mehr als 3.000 Installationen in Europa und 150 Mitarbeitern an den Standorten Essen, Stuttgart, Hamburg und München zählt GFOS heute zu den führenden Anbietern in diesem Markt. Seit ihrer Gründung wächst die GFOS kontinuier-lich 2-stellig. Seit 2013 ist Burkhard Röhrig zudem Vor-standsvorsitzender des VDMA Fachverbandes Software. Liebe Leserinnen und Leser des Competence Books, es freut mich sehr, dass die Competence Site die Serie der Pro-duktions- Titel mit MES beginnt und mit Industrie 4.0 fortsetzen wird. Auch beim VDMA genießen sie eine entsprechende Aufmerk-samkeit. Schon viele Jahre begleitet der VDMA Arbeitskreis MES die Standardisierung von Kennzahlen, die Zukunftsinitiative Industrie 4.0 wird gemeinschaftlich von VDMA, BITKOM und ZVEI getragen. Industrie 4.0 wird dafür sorgen, dass „Made in Germany“ seinen führenden Anspruch bewahren kann und als Produktionsstand-ort und als Exporteur von Produktionstechnologie weiterhin an der Spitze bleibt. MES wiederum kann im Hier und Jetzt die Brücke in die Zukunft bauen und als virtuelle Ebene zum Teil schon Konzepte vorweg-nehmen, die essentiell für Industrie 4.0 sein werden. Ob es um die Vernetzung geht oder die Anreicherung von Produkten um ihre Produktinformation oder um die dezentrale Steuerung der Produktionselemente – MES kann jetzt schon oder bald emulie-ren, was für eine flexible Produktion der Zukunft notwendig ist. Deswegen ist es für mich, als Vorstandsvorsitzender des VDMA Fachverbands Software, eine wichtige Aufgabe, diese Themen mit zu begleiten. Dabei werden wir natürlich auch die angehen-den Themen auf ihrem Zukunftsweg unterstützen. Hier ist z.B. die ERP-2020-Initiative zu erwähnen. Ein integratives ERP wird auch im kaufmännischen Bereich die Vernetzung sicherstellen, die MES für die Produktion gewährleistet. Auch hier die Anbieter und Anwender zu vernetzen und im Dialog Anforderungen und Lösungen abzustimmen, vereinfacht die notwendigen Innovati-onen. Es zeichnet sich ein Gesamtszenario einer kooperativen Ökono-mie ab. Hieran teilhaben zu können, sollte für uns alle Motivati-on sein, mit an einer Zukunft zu wirken. Ihr Burkhard Röhrig Vorstandsvorsitzender des VDMA Fachverbandes Software
  10. 10. MES in der Praxis: Vom Trend über die Notwendigkeit zum neuen Hoffnungsträger für Industrie 4.0 & Co? Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) um das Team von Thomas Wochinger führt regelmäßig Studien zum Thema MES durch. So kann Thomas Wochinger wie wenige andere die Historie, den Status-Quo und die Zukunft von MES-Systemen bewerten. Beschäftigungsdauer mit MES Competence Book - MES EINLEITUNG - INTERVIEW ZU MES IN DER PRAXIS MES-Etablierung - vom Trend zur breiten Notwendigkeit? 2006 haben Sie in Ihrer Studie noch untersucht, ob MES ein bloßes Modewort ist, 2011 sprechen Sie schon von MES als Notwendigkeit. Wie weit war die Etablierung 2011 schon abgeschlos-sen? 10 Wieviel Prozent der Unternehmen setzen schon auf MES, wie groß wird die Abdeckung Ihrer Meinung nach in naher Zukunft sein? Während 2006 MES wirklich noch als Modewort gehandelt wurde (deshalb auch der Titel der da-maligen Studie), haben sich MES-Systeme heute als fester Bestandteil des Software-Marktes eta-bliert. Die letzte Studie hat gezeigt, dass 80% der Teilnehmer sich bereits mit dem Thema „MES“ aus-einander gesetzt haben. 34% der befragten Unter-nehmen setzen bereits ein MES ein – in welchem Funtkionsumfang auch immer - und weitere 26% gehen von einem mittelfristigen Einsatz aus. Nur noch 27% der Befragten rechneten bis auf weite-res nicht mit einem Einsatz (2006 waren dies noch 50%). Insofern ist MES definitiv in der betrieb-lichen Praxis angekommen und die Verbreitung wird voraussichtlich in den kommenden Jahren weiter zunehmen. Grund für diese Annahme sind einerseits steigende Herausforderungen für Unter-nehmen wie eine immer bessere Logistikleitung (Zeit, Qualität, Kosten), die Notwendigkeit schneller Auskunftsfähigkeit und Transparenz sowie die zunehmenden Anforderungen bzgl. Rückverfolgbar-keit. Andererseits ist sicherlich die Weiterentwicklung der Funktionalitäten zu nennen, die immer bessere Einsatzmöglichkeiten erlauben. Trotz aller mittlerweile vorhandenen Informationen zum Thema MES (Studi-en, Referenzbeispiele, Anbieterübersichten, Richtlinien) herrscht anwender-seitig noch eine gewisse Unsicherheit darüber, welche Ziele und welcher Nut-zen mit dem Einsatz eines MES-Systems erreicht werden können und welche Aspekte der Auswahl und Einführung eines MES-Systems die größten Rollen spielen. AUTOR: Thomas Wochinger (Fraunhofer IPA)
  11. 11. Competence Book - MES EINLEITUNG - INTERVIEW ZU MES IN DER PRAXIS Aufwandsbewertung bei MES 11 MES-Effizienz und -Zufriedenheit? Jenseits der reinen Quantität kenn-zeichnen vor allem die Zufriedenheit der Anwender und die Effizienz der Re-alisierung den MES-Erfolg. Wie sieht es diesbezüglich qualitativ bei den MES-Systemen aus? Die Einführung eines neuen Software-Sys-tems ist stets mit Unsicherheiten und He-rausforderungen verbunden. Es ist dabei zwischen gut vorhersehbaren und nur schlecht prognostizierbaren Aufwänden zu unterscheiden. Ein deutliches Bild hat man bspw. schon sehr früh von den Lizenzkosten, die an-fallen werden. Zu den Bereichen, in de-nen große Unsicherheiten vorherrschen, zählen die erforderlichen Anpassungs-programmierungen oder der Aufwand für Mitarbeiterschulungen. Beide für den späteren Erfolg sehr wichtigen Aktivitäten werden oftmals stark unterschätzt. Wir sprechen hier von mehreren Phasen, die in jedem Projekt zu beobachten sind. Erstens die Vorbereitungsphase, in der Anforderungen definiert, das Konzept für den späteren Systemeinsatz erarbeitet wird und ein passender Anbieter gefun-den werden muss. Die sich anschließende Implementierungsphase umfasst unter anderem das Customizing, notwendige Anpassungsprogrammierungen, umfang-reiche Tests, Mitarbeiterschulungen und schließlich das Go-live. Nach dem Produktivstart ist zunächst eine Stabilierungsphase zu beobachten, in der erste Erfahrungen mit dem System gemacht werden. Auch hier gilt: aus Feh-lern lernt man… In der Synthesephase und Synergiephase können dann die ersten Erfolge verzeichnet werden und in einen kontinuierlichen Verbesserungsprozess übergegangen werden. Diese Phasen können je nach Rahmenbe-dingungen (Anzahl User, Umfang der ein-geführten Funktionalitäten,…) und erfor-derlichen Anpassungen (Schnittstellen, Zusatzfunktionen,…) sehr unterschiedlich lange dauern. Die meisten Anwender sehen trotz der He-rausforderungen bei der Einführung einen deutlichen Nutzen in ihrem System. Gut 70% der Befragten sind der Ansicht, dass der mit der Systemeinführung verbunde-ne Nutzen größer ist als die hiermit ver-bundenen Kosten. Mit gut 85% sieht ein Großteil der Studienteilnehmer das MES als eine Möglichkeit zur Verbesserung ih-rer Prozesse. Gut 75% der Befragten sehen ihre Erwartungen an das MES erfüllt. Bezüglich der generellen Zufriedenheit mit ihrem MES gaben ca. ¾ der Befragten an, mit ihrem System zufrieden zu sein. Lediglich 6% der Studienteilnehmer sind mit ihrem System eher unzufrieden. Völ-lig unzufrieden hingegen war mit dem eingesetzten MES niemand, so dass in der überwiegenden Mehrheit von einem Er-folgsmodell gesprochen werden kann. Zu-sammenfassend lässt sich auch festhalten, dass das MES als eine geeignete Unter-stützung in der Ausführung der Prozesse angesehen wird, dass jedoch noch großes Verbesserungspotential in der Optimie-rung der Prozesse gesehen wird. MES-Funktionalitäten, MES-Anwendungen MES-Systeme unterstützen eine Viel-zahl von Funktionalitäten und An-wendungen. Wo stehen wir hier im MES-Bereich? Was sind bereits erfolg-reich etablierte Standard-Funktionali-täten, wo gibt es noch weiße Flecken in der MES-Landschaft? MES-Systeme haben in den letzten Jahren eine rasante Entwicklung genommen. Die Kernidee eines MES - die Bereitstellung einer echtzeitfähigen, integrierten Infor-mationsverarbeitung auf der Prozessebene und der sich hieraus ergebenden Optimie-rung der Prozesse – hat aber dabei ihre Gültigkeit nicht verloren. Es gibt zahlrei-che Normungsaktivitäten, die die Funk-tionen eines MES beschreiben (MESA, VDMA, ZVEI, VDI). Bspw. lassen sich nach VDI 5600 die Funktionen Feinplanung und –steuerung, Betriebsmittelmanagement, Materialmanagement, Personalmanage-ment, Datenerfassung, Leistungsanalyse, Qualitätsmanagement und Informations
  12. 12. Competence Book - MES EINLEITUNG - INTERVIEW ZU MES IN DER PRAXIS management unterscheiden. Die genann-ten umfassend. Eine detaillierte Übersicht zu Funktionen, die MES-Anbieter derzeit abbilden, liefern der aktuelle MES-Markt-spiegel gemeinsam mit der Trovarit AG alle 2 Jahre herausgibt. Standardfunktionalitäten von MES-Sys-tem deren strukturierte Zusammenführung und Bereitstellung (bspw. Informations-terminals), (Leistungsanalyse) und das Erzeugen von Reports. Auch die Funktion der Feinpla-nung allerdings stark bzgl. angebotener Funkti-onen, unterscheidet. Es haben sich dabei auch zahlreiche branchenspezifische Lösungen herausgebildet, um auf die Bedürfnisse ei-ner Ein wesentlicher Trend der Zukunft des MES geht in Richtung automatisierte Be-triebsdatenerfassung. Eingabe von Daten deutlich erleichtert und verbessert, indem beispielsweise manuelle Eingaben durch RFID-Erfassung abgelöst werden. Gepaart mit einer digitalen Infor-mationsbereitstellung Schritt hin zu einer papierlosen Fertigung. Durch ein MES ist dies zwar möglich, in vielen Unternehmen allerdings noch nicht umgesetzt. Eine große technische Herausforderung ist es, neue bzw. veränderte Produkti-onsanlagen Produktionssystem zu integrieren. Auf-grund 12 Richtlinien beschreiben die Funkti-onen von MES und deren Nutzen sehr 2013/2014, den das Fraunhofer IPA sind die Datenerfassung (Betriebs-datenerfassung und/oder Maschinen-datenerfassung) und darauf aufbauend Verarbeitung zu Kennzahlen und –steuerung gehört bei vielen An-bietern zum Standardprogramm, das sich Planungsphilosophie oder Usabilty Branche gezielt einzugehen. Hierbei wird die (auf bspw. Monito-ren oder Tablets) ist das ein wesentlicher einfacher in das bestehende der Vielfalt an unterschiedlichen Schnittstellen entsteht hier oftmals ein großer Aufwand. Unter dem Stichwort „mobile MES“ ist die Bereitstellung von Produktionsdaten auf mobilen Endgerä-ten oder über Dashboards zu verstehen. Bereitgestellt werden können sowohl in Echtzeit berechnete Produktionskenn-zahlen, rückmeldungsbasierte Zustands-meldungen als auch Detailauswertung mit Fehleranalysemöglichkeiten (z.B. Största-tistiken, Fehlersammelkarten etc.) und Alarme bei Störungen. Große Fortschritte machen MES-Anbieter gerade bei der Erfassung und Verarbei-tung von Energie- und Ressourcendaten. Die Erfassung, zielgerichtete Auswertung und Zuordnung zu Objekten wie Maschi-nen, Aufträgen oder Prozessen schafft Transparenz über Energieverbräuche und Verbesserungspotentiale. MES der Zukunft: Hoffnungsträger für eine vernetzte Ökonomie? Gerade im Zusammenhang mit In-dustrie 4.0 wird MES heute als neuer, vielfältiger Hoffnungsträger ange-sehen. U.a. für eine vernetztere, ko-operativere Ökonomie, ein besseres Energiemanagement oder auch eine neue Nutzererfahrung durch besse-re Mensch-Maschinen-Schnittstellen können MES-Systeme wesentlich sein. Und in der Tat gibt es z.B. erste Pilo-ten von sich abstimmenden MES-Sys-temen in Cloud-Lösungen. Was kön-nen wir Ihrer Meinung nach von der MES-Zukunft noch erwarten? MES wird im Kontext der Industrie 4.0 in-tensiv diskutiert: vom Software-as-a-Ser-vice- System (d. h. nicht mehr existenten MES-Gesamtsystem, sondern nur noch bestehenden MES-Services) über den „Hoffnungsträger“ bis hin zum „Schüssel „MES-Systemen fehlt, um den Kerngedanken der Industrie 4.0 zu erreichen, eine weitere Dezentralisierung und eine höhere Durchgängigkeit in vertikaler und horizontaler Richtung.“ zur Industrie 4.0“. Wichtig ist zu unter-scheiden, welche Elemente der Industrie 4.0 konkret adressiert sind und welche Unterstützung ein MES heute schon lie-fern kann bzw. in Zukunft liefern können muss. In der Industrie 4.0 ist oftmals von einer vertikalen und horizontalen Integrati-on die Rede. D. h. die Informationsflüsse können in horizontaler Richtung (bspw. entlang des Fertigungsflusses oder zwi-schen Werkstückträger und Maschine) und vertikaler Richtung (vom Shop-Floor über die Planungs- und Steuerungsebene bis hin zur Geschäftsführung) mit weniger Aufwand und bedarfsgerechter sicherge-stellt werden. Diese Integrationsleistung bilden MES-Systeme heute schon teilweise ab. Aller-dings fehlt, um den Kerngedanken der Industrie 4.0 zu erreichen, eine weite-re Dezentralisierung und eine höhere Durchgängigkeit in vertikaler und hori-zontaler Richtung. Eine höhere Durch-gängigkeit ist durch eine fortschreitende Standardisierung in der Kommunikation erreichbar. Hier wird sich in Zukunft ei-niges tun. Hinsichtlich der Dezentrali-sierung ist anzumerken, dass hier noch Unklarheit herrscht bezüglich des Gra-des der Dezentralisierung. Wenn bspw. man an die Feinplanung und –steuerung denkt, so wird es auch zukünftig erfor-derlich sein, dass eine zentrale Instanz bei Konflikten zwischen mehreren Auf-trägen gemäß definierter Regeln eine Entscheidung (bpsw. in Form einer Prio-risierung) trifft. Für diese Aufgabe ist ein MES, das Transparenz über die Produk-tion herstellt, ein sehr gutes Hilfsmittel. Auf dem Weg zur Industrie 4.0 wird es also mehr mobile Geräte, mehr Konnektivität und Anschlussfähigkeit durch Standardi-sierung und dadurch noch aktuellere In-formationen geben. Themen, die hierfür noch unklar sind und an denen wir gerade arbeiten, sind die benutzerspezfische In-formationsbereitstellung auf allen Ebenen und auch intelligente Lösungen, um mög-lichst effizient Nutzen aus den in Zukunft riesigen entstehenden Datenmengen zu ziehen.
  13. 13. EINLEITUNG - INTERVIEW ZU MES IN DER PRAXIS „Auf dem Weg zur Industrie 4.0 wird es mehr mobile Geräte, mehr Konnektivität und An-schlussfähigkeit durch Standardisierung und dadurch noch aktuellere Informationen ge-ben.“ Zum Autor Dipl.-Wi.-Ing. Thomas Wochinger: Dipl.-Wi.-Ing. Thomas Wochinger ist Gruppenleiter Produktionsplanung und -steuerung in der Abteilung Auftragsmanagement und Wertschöpfungsnetze des Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automa-tisierung (IPA) Nobelstr. 12 D-70 569 Stuttgart Tel: +49 (0)711-970-1243 E-Mail: wochinger@ipa.fraunhofer.de - Thomas Wochinger Fraunhofer IPA als Partner für erfolgreiche MES-Lösungen Auf dem Weg in die MES-Zukunft unterstützen Sie Unter-nehmen vielfältig. Wie können Unternehmen von Ihnen als Erfolgspartner profitieren? Wie können Unternehmen mit Ihnen in Kontakt treten? Wir sind unabhängiger Know-How-Träger, führen Anwender- und Anbieterstudien durch, kümmern uns in Forschungsprojekten um innovative, bisher nicht gelöste Fragestellungen, arbeiten in Gremien zur Normung und Standardisierung mit und stehen vor allem der Industrie als verlässlicher Partner bei der MES-Analyse, -Konzeption, -Anbieterauswahl, -Einführung und –Optimierung zur Verfügung. Wir untersützten mit unserer stufenweisen Vor-gehensweise damit Unternehmen rund um alle Fragestellungen zum Thema MES: • Welche Ziele erreiche ich mit einem MES? • Ist ein MES für mich sinnvoll? • Welche Funktionen sollte mein MES erfüllen? Was sind dafür die resultierenden Anforderungen (bspw. Betriebsdatenerfassung, Maschinenanbindungen, Schnittstellen zu anderen Systemen, Rückverfolgbar-keit im MES, Feinplanung mit MES)? • Wie ist das Arbeiten mit einem MES auszugestalten (IT-Systemlandschaft, Planung und Steuerung, …)? • Lohnt sich der Einsatz eines MES für mich (bspw. ROI-Analysen)? • Welches ist der geeignete MES-Anbieter für mich? • Wie kann ich meine Prozesse und Abläufe rund um den MES-Einsatz optimieren? Erfolgsbeispiele sind auf unserer Website zu finden. Sprechen Sie uns an! Competence Book - MES 13
  14. 14. Infografik MES 4% Konsumgüterindustrie Competence Book - MES INFOGRAFIK Top 5 Unternehmensgrößen1 14 Top 5 Branchen1 27% Maschinen- und Anlagenbau 18% Automobilindustrie und -zuliefererindustrie 14% Elektronik und Elektrotechnik 12% Metallverarbeitende Industrie 31% 24% 19% 18% 4% 1000 und mehr 500 - 999 250 - 499 50 - 249 weniger als 50 Mitarbeiter:
  15. 15. Competence Book - MES INFOGRAFIK 15 Top 5 Gründe für MES2 Top 5 Gründe gegen MES3 Leistungsbewertung mit Kennzahlen Fehlervermeidung Reduzierung Durchlaufzeit Erhöhung Planungssicherheit Verbesserung Termintreue Kein Budget Zusatznutzen unklar Umsetzungsaufwand scheint zu hoch Produkt erfordert es nicht Datenqualität 83% 43% 37% 37% 31% 37% 37% 32% 26% 26% MES im Einsatz1 MES Einführung4 29% Ja, seit mehr als 18 Monaten 4% Keine Angabe 9% Nicht bekannt 5% Ja, weniger als 18 Monaten 27% Nein, nicht geplant 26% Nein, aber in absehbarer Zeit geplant 32% Ja 16% 28% Nein 24% Noch nicht entschieden Voraussichtlich Quellen: (1) „Manufacturing Execution Systeme Vom Trend zur Notwendigkeit?“ - Management Summary des Fraunhofer IPA & der Trovarit AG (2) „MES Systeme und deren Anwendung in der Produktion: Einführungsstrategien und Analyse der Problemstellung“ - Studie der Uni Siegen (3) „Problemanalyse MES-Implementierung “ Artikel von Markus Weskamp und Thomas Wochinger in der Computer Automation (4) „Felten-Studie: Prozessindustrie setzt auf MES-Lösungen“ - Studie der Felten Group
  16. 16. Statements zu MES Bedeutung MES Competence Book - MES STATEMENTS 16 Die stetige Weiterentwicklung praxiserprobter MES-Lösungen sichert den Produktionsstandort Deutschland. Daran hängen nicht nur zahlreiche Ar-beitsplätze, sondern auch ein Qualitätsversprechen, Heute fehlt es meiner Ansicht nach für eine Top-Management Attention oftmals an einer plakativen Nutzen-Darstellung, insbesondere bezüglich Kosten und ROI. Es gibt also noch viele weiße Flecken auf der MES-Landkarte. Im potentiellen MES-Markt wird noch viel mit Pa-pier sowie mit kleinen Eigenlösungen, basierend auf Excel oder lokalen Datenbankanwendungen wie Access, abgewickelt. nämlich „Made in Germany“. Manufacturing Execution Systems sind gefragter denn je. Ein Großteil der aktuellen Markttrends referenziert auf MES. Gerade im Bereich Kennzahlen wurde mit der VDMA 66412 ein großer Schritt nach vorne gemacht. Aus heutiger Sicht sind hier keine unbesetzten Felder mehr zu entdecken, aber wer kann heute schon sagen, was in den nächsten Jahrzehnten durch technische Innovation möglich wird. Wenn ich die heutigen MES mit denen vergleiche, die wir noch vor 10 Jahren implementiert haben, so sind die MES Systeme ausge-reift. Status Quo
  17. 17. Trends Insofern sind MES-Systeme am ehes-ten geeignet, eine Brücke zwischen der heutzutage etablierten Praxis ei-nerseits und den weitreichenden Visi-onen von „Industrie 4.0“ andererseits zu schlagen. Competence Book - MES STATEMENTS 17 Flexibilität ist das zentrale The-ma - sowohl von Industrie 4.0 als auch von MES. Zukünftig ist für den Erfolg von MES-Konzepten also entscheidend, ob „dezentrale Intelligen-zen“ aus der Architektur heraus aktiv unter-stützt werden. Ein weiterer Trend geht in Rich-tung mobile MES-Funktionen wie MES-Apps. Wir sind davon überzeugt, dass Industrie 4.0 nicht ohne MES-Systeme auskommen wird, aber wie das MES-System der Zukunft nun wirklich aussieht, werden wir wohl erst dann erfahren, wenn es soweit ist. Unternehmen, welche noch kein MES einset-zen, werden sicherlich den weiteren Weg in Richtung Industrie 4.0 gehen müssen als jene, die bereits ein MES nutzen. Es wird wohl mindestens noch 15 Jahre dauern, bis zentrale Herausfor-derungen von „Industrie 4.0“ weitge-hend bewältigt sind. Steigerung der Kosteneffizienz, Flexibilisierung und immer heterogenere Kundenanforderungen sind wesentliche Gründe für den Einsatz von MES-Lösungen Zukunft MES und Industrie 4.0
  18. 18. GRUNDLAGEN
  19. 19. Einleitung Grundlagen Anwendungen & Competence Book - MES Lösungsbausteine 4 Unser Kompetenz-Netzwerk Partner des Competence Books 5 Editorial Karsten Sontow Manufacturing Execution Systems. Ein Brückenschlag zur Vision der Industrie 4.0. 6 Grußwort Andreas Kirsch MES gefragter denn je! 7 Grußwort Jürgen Kletti Industrie 4.0 nicht ohne MES! 8 Grußwort Georg Peters MES im Spannungsfeld 9 Grußwort Burkhard Röhrig Der VDMA für MES, Industrie 4.0 und die kooperative Ökonomie 10 Status-Quo MES in der Praxis Vom Trend über die Notwen-digkeit zum Hoffnungsträger für Industrie 4.0 & Co 14 Zahlen kompakt Infografik MES 16 Statements Statements zu MES 20 Zukunftsschau MES MES 2020 - Innovationen im Zeitalter von Industrie 4.0 & Co. 30 MES vorab eingeordnet MES als Teil einer integrier ten IT und PPS 34 Auswahl und Einführung MES I Erfahrung aus der Praxis 39 Auswahl und Einführung MES II Die Mitarbeiter im Fokus als Garant für MES-Erfolge 42 Auswahl und Einführung MES III BDE, MDE, PEP, ... Der sanfte Einstieg 44 MES-Integration I Vorteile einer ERP- / MES-Integration 46 MES-Integration II Integration von ERP, MES und PLM führt zum Erfolg 47 MES-Integration III Die Zukunft von SAP ME: Vollintegration in das ERP 50 MES-Integration IV Cloud-Lösungen für KMU 53 MES-Integration V Vom MES zum Enterprise MES (EMES) 58 MES für Kennzahlen - KPI INHALT MES-Kennzahlen /-KPI als essentieller Bestandteil für das Controlling 61 MES für die Produktionseffizienz Effizienter produzieren mit integrierten MES-Lösungen 63 MES für die perfekte Produktion Die Bausteine einer perfekten Produktion 65 MES für Ressourcenbedarfsprognose Simulative Ressourcenbe-darfsprognose auf Basis von Absatzplänen 68 MES für Tacking & Tracing Beispiel Verpackungsindustrie MES schafft Transparenz 73 MES für Energiemanagement I MES meets Energie 76 MES für Energiemanagement II Innovative Lösungen für nach-haltige Energiesysteme 78 MES für die Elektroindustrie MES-Einsatz in der Elektronikproduktion 2020 80 MES und Mobilität Manufacturing Execution Systems to go ... 82 MES und Standards/Schnittstellen Maschinen einfach an MES anbinden: Universal Maschine Connectivity for MES ... 19
  20. 20. GRUNDLAGEN - VIRTUAL ROUNDTABLE Delphi-Roundtable MES 2020 Innovationen im Zeitalter von Industrie 4.0 & Co Auszug aus dem Roundtable mit Experten von MPDV Mikrolab GmbH, SALT Solutions GmbH, GUARDUS Solutions AG, GFOS mbH, ccc software gmbh, becos Gmbh, ISGUS GmbH, PSIPENTA Software Systems GmbH, autinity systems GmbH, Trebing & Himstedt Prozessautomation GmbH & Co. KG, Industrie Infor-matik „Ein MES darf heute in keiner modernen Fertigung mehr fehlen.“ - Sven Bergmann Competence Book - MES Gruppe, IBS AG Die Produktion ist im Wandel. Egal wie man zu Begriffen 20 wie Industrie 4.0 steht, eines ist klar: Die Innovationstrei-ber wie Technologie als Enabler oder der höhere Druck in Richtung Flexibilität, Kundenindividualisierung und (Energie-) Effizienz, sorgen dafür, dass auch in Zukunft alle realisierbaren Po-tenziale gehoben werden müssen, um im Wettbewerb zu überzeu-gen. Hiervon können MES-Systeme und MES-Anbieter in beson-deren Maße profitieren - das wäre sicherlich im Sinne der Branche. MES Historie und Status quo Wo stehen wir heute bei MES-Systemen? Wo ist MES schon erfolgreich etabliert und wo sind immer noch die weißen Flecken? Wie hat sich MES dabei rückblickend bis zum heu-tigen Status quo entwickelt? Sind wir also schon bei selbst-abstimmenden Produktionsprozessen doch noch BDE oder mangelt es oft noch an Grundsätzlichem wie einheitlichen Kennzahlen? Sven Bergmann Schaut man in klein- und mittelständische Betriebe stellt man fest, dass hier noch sehr viel mit Papier sowie mit Eigenlösungen, basierend auf Excel oder lokalen Datenbankanwendungen, ab-gewickelt wird. Die Durchgängigkeit, von der wir Anbieter gerne sprechen, ist oftmals nicht gegeben. Hier setzen wir mit ccc an. Ein Manufacturing Execution System darf heute in keiner mo-dernen Fertigung mehr fehlen. Und auch in Zukunft werden MES-Lösungen eine zentrale Rolle als Datendrehscheibe einneh-men. Wenn man den MES-Markt betrachtet, dann ist die Umset-zung der Aufgaben nach VDI 5600 noch nicht bei allen Lösungen umfassend abgeschlossen. Noch immer gibt es Insellösungen. Hier sollten wir ansetzen. Wir beginnen daher immer erst einmal damit, die vorhandenen Konzepte umzusetzen und empfehlen unseren Kunden einen Schritt nach dem anderen zu machen. Ein interessanter Ansatzpunkt ist – so unsere Erfahrung – der Bereich der Energiemanagementlösungen. Sie unterstützen die Unternehmen aktiv und helfen ihnen, einen großen Schritt nach vorne zu gehen. Günther Bitsch Der Veränderungsdruck und die Anpassung an turbulente Um-feldsituationen erfordert von produzierenden Unternehmen, insbesondere in Hochlohnländern, eine angemessene Reaktion um die Wettbewerbsfähigkeit und damit auch die Überlebens-fähigkeit sicherzustellen. MES-Systeme sind von ihrem An-spruch her sehr gut geeignet, hier wesentliche Leistungspoten-ziale bereitzustellen. Erfolgreiche Lösungen sind aber nicht ausschließlich durch sin-guläre Systeme bzw. Systemkonzeptionen, sondern durch inein-andergreifende und aufeinander abgestimmte Prozess-, System-und Organisationskonzeptionen gekennzeichnet. Wirft man einen kurzen Blick auf die bisherige Entwicklung, so haben sich MES-Systeme mittlerweile mit einem eigenständigen Funktions-umfang etabliert. Aufgrund der hohen Integrationsanforderun-gen an die Systeme und der potentielle Substitutionsgefahr, z.B. durch ERP-Systeme, lag ein wesentlicher Schwerpunkt in der Be-reitstellung eigenständiger Funktionalität mit der entsprechen-den Leistungs­breite und möglichst wenigen Systembrüchen. Diese Abgrenzungsbemühungen haben auf der anderen Seite je-doch dazu geführt, dass kollaborative Lösungen mit dynamischen Prozess- und Funktionsausgestaltungen noch nicht in der Breite und Intensität verfolgt werden, wie dies erforderlich wäre. So wer-den MES-Systeme insbesondere bei TOP-Entscheidern häufig auf eine statische Prozess- und Funktionsunterstützung reduziert. Die MES-Branche im Allgemeinen und die Lösungs-Hersteller im Besonderen sind hier gefordert, das Lösungspotenzial bezo-gen auf die individuelle Unternehmenssituation besser heraus-zuarbeiten. Sollte dies im höheren Umfang gelingen, so wird dies zu einer weiteren Stärkung führen.
  21. 21. Competence Book - MES GRUNDLAGEN - VIRTUAL ROUNDTABLE „Unternehmen ohne MES werden den weiteren Weg in Richtung Industrie 4.0 gehen müssen.“ - Andreas Kirsch 21 Andreas Kirsch: Andreas Kirsch ist seit Mitte 2006 Vorstandsmitglied der GUARDUS Solutions AG. Zu seinen Verantwortungsbereichen gehören die Softwareentwicklung und Finan-ce/ Controlling.Als Mitgesellschafter und Geschäftsführer der TS Technische Soft-ware GmbH war er seit 1987 für die Produktentwicklung der CIM Komponenten im Bereich CAQ und BDE/MDE verantwortlich. Bereits Mitte der neunziger Jahre wurde auf Basis der praktischen Erfahrungen aus beiden CIM Komponenten das GUARDUS MES System entwickelt welches im Kundenumfeld unter dem Begriff „Factory Workflow“ mit dem Anspruch der papierlosen Fertigung seit 1997 eingesetzt wird. Das GUARDUS MES System gehört zu den Pionieren der integrierten Date-nerfassung über eine Oberfläche für BDE/MDE und CAQ Daten sowie die Datenhal-tung in einem Datenmodell. Die mittlerweile 20 jährige Erfahrung mit dem Einsatz von DV Systemen zur online Unterstützung aller anfallenden Daten im Shopfloor-bereich fließt heute in die Weiterentwicklung des GARDUS MES Systems ein. Andreas Kirsch Wenn man die Situation im potentiellen MES-Markt betrachtet, so ist es vor allem bei den diskreten Fertigern augenfällig, dass hier noch viel mit Papier (Fertigungs-mappen) sowie mit kleinen Eigenlösun-gen, basierend auf Excel oder lokalen Datenbankanwendungen wie Access, ab-gewickelt wird. Natürlich haben auch viele Unternehmen sogenannte CIM-Bausteine wie BDE-, CAQ-, CAP- oder CAM-Syste-me im Einsatz. Eine weitere genutze Infor-mationsquelle sind die Steuerungsdaten für die Produktionsmaschinen. Aus Sicht der IT stellt sich hier meistens heraus, dass durch die Lebensdauer von Maschinen und Anlagen eine historisch gewachsene Kommunikationslandschaft entstanden ist. Schaut man sich dagegen Unternehmen an, die bereits in MES investiert haben, so sind diese beim Thema „Industrie 4.0“ besser aufgestellt, da sie in der Regel mit der Einfühung eines MES auch eine Reihe von Integrationsprozessen realisiert ha-ben. Dazu zählt vor allem die Integration zum ERP- (Auftrags- und Stammdaten) und CAD-System (Konstruktions- und Spezifikationsdaten) sowie die Einbin-dung der Maschinendatenerfassung. Ein weiterer wichtiger Funktionsbaustein ist der Aufbau einer Rückverfolgbarkeit, der wiederum das Thema Teileidentfikation beinhaltet. Kurzum: Unternehmen, wel-che noch kein MES einsetzen, werden sicherlich den weiteren Weg in Richtung Industrie 4.0 gehen müssen als jene, die bereits ein MES nutzen. Letztere werden sich lediglich damit befassen müssen, wie sie dieses im Rahmen von CPS noch stärker integrieren. GUARDUS MES hat hierzu bereits einen reichhaltigen Fundus an Funktionen, der inbesondere durch in-novative Kunden in der Vergangenheit re-alisiert wurde. Nun gilt es, diese Lösungs-bausteine im Rahmen von Industrie 4.0 auch anderen potentiellen MES-Kunden zugänglich zu machen. Jürgen Kletti Je mehr Anbieter, Institute und Medien sich mit Industrie 4.0 beschäftigen, des-to vielfältiger und undurchsichtiger wird das Thema. Viele Angebote, die sich mit der Überschrift Industrie 4.0 schmücken, versprechen beispielsweise die Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit oder der Res-sourceneffizienz. Wichtig dabei ist jedoch eine gesunde Mischung aus modernen Software-Tools und effizienten Methoden - beispielsweise Lean Production. Je weiter das gemeinsame Verständnis für die inno-vativen Konzepte voranschreitet, desto konkreter können auch die angebotenen Lösungen und deren Umsetzung werden. Ein Manufacturing Execution System darf heute in keiner modernen Fertigung mehr fehlen. Und auch in Zukunft werden MES-Lösungen eine zentrale Rolle als Da-tendrehscheibe einnehmen. Wenn man den MES-Markt betrachtet, dann ist die Umsetzung der Aufgaben nach VDI 5600 noch nicht bei allen Lösungen umfassend abgeschlossen. Noch immer gibt es einige Insellösungen. Bevor wir an den nächsten Schritt - einer Reorganisation der Produk-tion an sich - denken, sollten wir die vor-handenen Konzepte vollends umsetzten. Wir empfehlen unseren Kunden daher, nicht zwei Schritte auf einmal zu gehen. Bernhard Klimm Die Frage nach Top-Management-Attenti-on und Marktdurchdringung muss sicher-lich differenziert nach Industriebereichen betrachtet werden. Branchen wie etwa die Halbleiterfertigung oder die Pharmapro-duktion sind stark mit dem Thema Tra-ceability konfrontiert und haben, relativ gesehen, hohe Investitionen in der Pro-duktion getätigt. Hier ist ein durchgängi-ger MES-Einsatz praktisch alternativlos. Nur damit können die teuren Anlagen optimal ausgelastet und eine lückenlose Rückverfolgbarkeit gewährleistet werden. Eine zentrale IT betreut den MES-Einsatz
  22. 22. Competence Book - MES GRUNDLAGEN - VIRTUAL ROUNDTABLE 22 Ich denke, die Flexibilität ist das zentrale Thema - sowohl von Industrie 4.0 als auch von MES. - Jürgen Kletti hier strategisch und setzt - wo erforder-lich - auch eigene Konzernstandards. In der klassischen Fertigungsindustrie, die ja in Deutschland stark von der Au-tomobilzulieferung geprägt ist, nutzen noch deutlich weniger Unternehmen die Kostenvorteile, die sich aus einem durch-gängigen MES-Ansatz ergeben. Obwohl heute MES-Software verfügbar ist, die sich nahtlos in die - überwiegend von SAP dominierte - IT-Welt einfügt, wird häufig auf insuläre BDE- oder MDE-Lö-sungen gesetzt. Der Einsatz erfolgt oft genug unter Um-gehung der zentralen IT-Strategie aus Investitionstöpfen, die eigentlich für an-dere Aufgaben vorgesehen sind. Diesen Insellösungen mangelt es dann langfristig an der erforderlichen Anpassungsflexibili-tät, so dass damit kaum Effizienzvorteile erreicht werden - nicht zuletzt, weil die anfangs versteckten IT-Kosten dann doch zu Buche schlagen. Es gibt also noch viele „weiße Flecken“ auf der MES-Landkarte. MES-Treiber und Trends MES-Lösungen werden von einer Vielzahl von Treibern beeinflusst. Die technischen Möglichkeiten werden immer besser (RFID, Evernet, Mobile, Apps, ...), zugleich wächst der Druck in Richtung Flexibilisierung, Kunde-nindividualisierung oder Effizienz. Was sind Ihrer Meinung nach dabei die wichtigsten Treiber für Innovation im MES-Umfeld? Mit welchen relevan-ten MES-Trends bzw. -Veränderungen rechnen Sie für die Zukunft bis 2020? Wie werden sich Anforderungen und Lösungen/ Funktionen noch verän-dern? Wie stellen Sie und Ihr Unter-nehmen sich auf den Wandel ein? Klaus Wössner Die wichtigsten Treiber sind nach wie vor der Druck zu Flexibilisierung und mehr Effizienz. Und die sehen die Anwender in einer besseren Planung, einer schnellen, fundierten Analyse und der Möglichkei-ten treffsicher und zeitnah auf sich verän-dernde Rahmenbedingungen reagieren zu können. Dinge wie Evernet sind sicherlich in der Diskussion und bleiben da auch noch eine ganze Weile, RFID hat die noch vor wenigen Jahren hohen Erwartungen bis-lang verfehlt, während Apps wie auch WebClients, mobile Datenerfassung oder IPC´s die Datenerfassung am klassischen BDE-Terminals heute sinnvoll ergänzen. Konkret umsetzbar und mit Nutzen be-legt sind durchgängige Systeme, die die Planung, Steuerung, Monitoring und Ana-lyse unterschiedlicher Ressourcen über verschiedene horizontale Lösungmodule hinweg ermöglichen. Gleichzeitg müssen Lösungen in Zukunft noch mehr Flexibi-lität bieten, um sehr detailliert auf die un-terschiedlichen und in sehr individueller Ausprägung vorzufindenden Fertigungs-arten und Produktiostypen eingehen zu können. Jürgen Kletti Ich denke, die Flexibilität ist das zentrale Thema - sowohl von Industrie 4.0 als auch von MES. MES-Systeme der Zukunft müs-sen flexibel auf die Anforderungen neuer Fertigungskonzepte reagieren können. Auch der Einsatz mobiler MES-Anwen-dungen wird weiter an Bedeutung zuneh-men. Wichtig hierbei ist, dass dadurch keine neuen Schnittstellen entstehen son-dern vorhandene Mechanismen genutzt werden. Die Integration wird für den Er-folg von Industrie 4.0 entscheidend sein. Ein Wust an Insellösungen hingegen ist der Feind jeglicher Innovation und Stan-dardisierung. Zu dem brauchen wir pra-xisnahe Lösungen und keine abgehobe-nen „futuristischen Wolkengebilde“. Zu Prof. Dr. Jürgen Kletti: Jahrgang 1948, ist Gesellschafter und Geschäftsführer der MPDV Mikrolab GmbH, die er 1977 nach seinem Elektrotechnik-Studium mit dem Spezialfach „Technische Datenverarbeitung“ und der Promotion an der Universität Karls-ruhe gründete. Bis heute hält Prof. Kletti Vorlesungen zur Unternehmensfüh-rung und ist Mitglied in verschiedenen Fachgremien. Als Vorsitzender des VDI-Arbeitskreises MES ist er maßgeblich an der Gestaltung der VDI-Richt-linie 5600 beteiligt und im Jahr 2005 gründete er den MES-D.A.CH Ver-band, dem er heute noch vorsteht. Zudem ist Prof. Kletti Autor zahlreicher Fachbücher und Fachpublikationen in der Produktions- und IT-Fachpresse.
  23. 23. Competence Book - MES GRUNDLAGEN - VIRTUAL ROUNDTABLE „Dass mit der Plattform Industrie 4.0 die Verbände BITKOM, ZVEI und VDMA an einem Strang ziehen, ist auf jeden Fall zu begrüßen.“ - Bernhard Klimm 23 Zunehmende „dezentrale Intelligenz“ in Form von aktuellen Mobilgeräten, RFID-Technologien und App-Konzepten wirkt als zusätzlicher Treiber, wenn da-durch Kostenvorteile in der Industrie er-reicht werden. Aus der MES-Sicht sind sie willkommene technische Lösungsbausteine, mit denen sich die zunehmend komplexeren Pro-duktionsprozesse und Anwendererwar-tungen besser abbilden lassen. Zukünftig ist für den Erfolg von MES-Konzepten also entscheidend, ob derartige „dezen-trale Intelligenzen“ aus der Architektur heraus aktiv unterstützt werden. SALT Solutions beteiligt sich daher an aktuellen Forschungsprojekten wie beispielsweise CyProS (Cyper-physische Produktions-systeme) und FOREnergy (Energieflexible Fabrik). Diese Verbundprojekte werden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung bzw. der Bayerischen For-schungsstiftung gefördert und haben eine entsprechend breite Industriebeteiligung. Die Ergebnisse daraus übernehmen wir direkt in unsere MES-Lösung auf der Ba-sis von SAP Manufacturing Execution und machen so Innovationen frühzeitig für unsere Kunden verfügbar. MES-Standard und Schnittstellen Industrie 4.0 und im Zentrum MES werden nicht optimal gelingen, wenn nicht die Standardisierung gelingt und vor allem vertikale und horizontale Schnittstellen über alle Ebenen aufei-nander abgestimmt werden können. Hier sind Verbände und Arbeitskrei-se hoch aktiv, bei Industrie 4.0 ist es sogar erstmalig gelungen, drei unab-hängige Verbände unter einem Dach (gemeinsame Geschäftsstelle) zu vereinen. Bedeutet die verbandsüber-greifende Zusammenarbeit auch eine übergreifende Standardisierung und das schnelle Schließen der letzten Lü-cken bei den Produktionsschnittstellen oder ist dies nur ein Blütentraum bzw. nur langfristig erreichbar? Wo tragen die heutigen Standards jetzt schon, wo besteht noch Leidensdruck? Bernhard Klimm Dass mit der Plattform Industrie 4.0 die Verbände BITKOM, ZVEI und VDMA an einem Strang ziehen, ist auf jeden Fall zu begrüßen. Da das Thema MES und Pro-duktionsschnittstellen immer eng mit der Integration von Maschinen und Anlagen verknüpft ist, kommt dem VDMA eine be-deutende Rolle zu. Wie Standardisierung erfolgreich in der Praxis ankommt, zeigt das Beispiel der MES-Kennzahlen. Mit den VDMA-Einheitsblättern 66412 wurde die Abstimmung zwischen Anlagenher-stellern, MES-Anbietern und Anwendern in der Industrie bei Produktions-Auswer-tungen deutlich beschleunigt. Ein gegen-teiliges Beispiel ist aus meiner Sicht noch der Kommunikationsstandard OPC-UA, der die vertikale MES-Integration stark vereinfacht, vom Maschinenbau aber bisher kaum adaptiert wurde. Bei der Standardisierung der horizontalen In-tegration sind die Rollen anders verteilt. Einerseits setzten hier Verbände wie etwa der VDA bestimmte Prozess-Standards, andererseits können sich durch große Software-Anbieter wie etwa SAP fakti-sche Standards in der Industrie etablie-ren. Insofern kann ich mir vorstellen, dass der Zusammenschluss der drei Verbände beim Thema Industrie 4.0 die verschie-denen Standardisierungsströmungen zu-mindest transparent macht. Letztendlich bestimmen die Industriekunden, ob und in welchem Umfang sie Standards in ih-rem Unternehmen wirklich leben. Zu Bernhard Klimm: Jahrgang, 1954, kennt die MES-The-matik bestens aus der Anwenderper-spektive. Als Dipl.-Ing. für Technische Physik und Dipl.-Wirtschaftsingenieur hat er zunächst in der Fertigungsin-dustrie lange Jahre die Einführung komplexer Automatisierungs- und MES-Lösungen in großen Fabriken gemanagt. 1989 wechselte er in die IT-Branche und ist seitdem als Bera-ter und Projektmanager für MES-An-wendungen tätig. Seit sieben Jahren bei SALT Solutions leitet er dort unter anderem die Forschungsbeteiligun-gen zu Industrie 4.0 und unterstützt im Geschäftsfeld Produktion die Vertriebs- und Marketingaktivitäten. Andreas Kirsch Zentraler Baustein ist die internationale Standardisierung. Nationale Alleingänge werden in Zukunft kurze Beine haben, da auch im Automatisierungsbereich die großen Anbieter global aufgestellt sind und zu einem Großteil aus dem Ausland kommen. Beim Blick auf die notwendigen Schnittstellen in Richtung Maschinenan- Mit unserem Zukunftskonzept MES 4.0 haben wir einen ersten Grundstein für un-seren strategischen Wandel gelegt. Unsere neuen Mobile Clients „Smart MES Appli-cations“ (SMA) sind bereite ein erstes Ele-ment, dass MES 4.0 in die Realiät umsetzt. Mit der universellen Maschinenschnitt-stelle UMCM machen wir einen weiteren Schritt in Richtung Industrie 4.0. Bernhard Klimm Steigerung der Kosteneffizienz, Flexibili-sierung - nicht nur bei Produktvarianten und Produktionsverfahren, sondern auch zunehmend bei der Energienutzung - und immer heterogenere Kundenanforderun-gen sind bereits heute wesentliche Gründe für den Einsatz von MES-Lösungen in der Industrie. Ein Trend, der sicher auch in den nächsten Jahren bestimmend bleibt.
  24. 24. „Ein wichtiger Standard im MES Umfeld ist das Thema OPC.“ - Stephan Birkmann Competence Book - MES GRUNDLAGEN - VIRTUAL ROUNDTABLE lagen, werden die Standards sicher durch die Automatisierungs-player 24 geschaffen und nicht durch MES-Anbieter auf nationaler Ebene. Inwieweit einzelne deutsche Verbände zur internationa-len Standardisierung beitragen können lässt sich einfach beant-worten. Man muss lediglich hinterfragen, wer im DIN oder DKE die entsprechenden Normungsvorschläge einbringen kann, um darüber eine ISO-Arbeitsgruppe zu etablieren. Man darf aber auch bei all den Standardisierungsbemühungen nicht vergessen, dass die Automatisierer wenig Interesse daran haben, wenn ihre Produkte durch eine Vereinheitlichung im Rahmen internatio-naler Standards zu einfachen Substitutionsprodukten werden. Stephan Birkmann Ein wichtiger Standard im MES Umfeld ist das Thema OPC. Die-ser hat die Kommunikation mit den Maschinenherstellern stark vereinfacht. Doch gerade bei der wichtigen Anbindung zum ERP existieren bisher keine einheitlichen Standards und so hat GFOS viel Energie darauf verwendet, dass jede Fremdsoftware in kur-zer Zeit und ohne großen Aufwand über Parametrierung ange-bunden werden kann. Nach über 3000 Installationen haben wir von der GFOS die meisten Schnittstellen schon einmal realisiert und können auf dieses Repertoire zurückgreifen. Jürgen Kletti Zur Zeit findet Standardisierung von Schnittstellen meist nur Branchenintern statt: z.B. beim Euromap 63 für Kunststoff oder Weihenstephaner Standard für Getränkeabfüller. Mit unserer universellen Maschinenschnittstelle UMCM (Universal Machi-ne Connectivity for MES) treiben wir als einer der ersten eine branchenübergreifende Standardisierung voran. Dank der Un-terstützung des MES D.A.CH. Verbands können wir UMCM auf eine breite Basis stellen und hoffen auf eine schnell wachsende Akzeptanz auf dem Markt. Aber nicht nur die Anbindung von Maschinen erfordert Standardisierung. Vorweg müssen alle Be-teiligten erst einmal ein gemeinsames Verständnis von Industrie 4.0 haben. Dafür müssen Begrifflichkeiten allgemein definiert werden. Die Umsetzungsempfehlung der Plattform Industrie 4.0 ist ein guter Anfang, reicht aber bei Weitem nicht aus. MES, der Mensch und die App bis 2020 Industrie 4.0 und MES bedeuten aber nicht nur kooperie-rende Systeme, sondern auch kooperierende Menschen und Organisationen Mitarbeiter in der Produktion fordern spä-testens mit der Generation-Y Mobilität und Usability wie Sie sie von „normalen Apps“ gewohnt sind. Das wird die Mensch-Maschinen-Schnittstelle wandeln. Wie bewerten Sie die Wichtigkeit des Faktors Mensch und seine Anforde-rungen als Veränderungstreiber? Was sind die Chancen der schönen neuen Produktions-Welt, was sind aber auch noch Herausforderungen, damit alles mobile und Apple wird? Klaus Wössner Den Trend zu Mobilität haben wir ja schon bei der Datenerfas-sung über mobile Endgeräte, Smartphones und Apps. Technisch ist die Hürde also genommen, Daten mobil zu erfassen, auszu-werten und zu steuern. Wir können hier also heute schon weit mehr bieten als in der überwiegenden Mehrzahl der Fälle ver-langt und gewünscht wird. Auch die usability moderner Gerä-te und Lösungen wird sich ganz automatisch daran ausrichten müssen, was die Anwender an Bedienungskomfort aus Ihrem tagtäglichen Gebrauch kennen und als state of the art ansehen. Zu Klaus Wössner: Klaus Wössner begleitet das Thema MES bereits seit dem Anfang der 90er Jahre, als die die ISGUS GmbH anlässlich der CeBIT ihre erste BDE Lösung vorstellte. Seither hat sich die ISGUS Lösung, wie auch der Bedarf der überwiegend mittel-ständischen Kunden, kontinuierlich weiterentwickelt. In 25 Jahren ununterbroche-ner Produktpflege und Weiterentwicklung wurden immer wieder neue Aspekte und Entwicklungen aufgegriffen, die sich in der heute angebotenen Lösung wiederfin-den. Das Lösungsportfolio der ISGUS GmbH umfasst Module für die Betriebs-, Maschinen- und Qualitätsdatenerfassung, Personal- und Ressourceneinsatzpla-nung sowie - als Basismodul - die Zeiterfassung mit ihren webbasierten Work-flows. All dies lässt sich bedarfsgerecht kombinieren, miteinander verknüpfen und problemlos in eine bestehende ERP-Infrastruktur integrieren. Klaus Wössner ist seit vielen Jahren im Projekt- und Produktmanagement im Bereich Fertigung/In-dustrie aktiv und ist seit 1996 verantwortlich für Vertrieb und Marketing.
  25. 25. Competence Book - MES GRUNDLAGEN - VIRTUAL ROUNDTABLE 25 Die Herausforderung und Chancen da-raus sehen wir darin, Funktionen und Informatioen auf allen sich anbietenden Technologien stationär und mobil zur Verfügung zu stellen. Sven Bergmann Aus unserer Sicht ist es eine Frage der Zeit, bis die IT-Abteilungen mit Anforderung nach MultiTouch-Bildschirmen und -An-wendungen konfrontiert werden, die im privaten Umfeld bereits raumgreifend ge-nutzt werden. Wir als Software-Hersteller müssen uns auf diesen Trend einstellen. CCC arbeitet mit Hochdruck daran, seine Lösungen entsprechend zu gestalten. Al-lerdings stellen wir gegenwärtig verstärkt fest, dass das Thema „App“ gar keines ist, welches aus den Unternehmen selber stammt und von ihnen getrieben wird, sondern allenfalls von den Anwendern, den Bedienern in den Betrieben. Man wird also sehen, wer sich hier durchsetzen wird. Berücksichtigen muss man auch, dass aktuell die Risiken, die sich mit dem Wunsch nach einer uneingeschränkten Mobilität ergeben, nicht hinreichend be-kannt sind. Vom Thema der Überlastung durch immer währende Erreichbarkeit gar nicht zu sprechen Andreas Kirsch Wir werden durch Smartphones und Ta-blets eine Anwendergeneration bekom-men, die eine neue Usablility einfordert. Die letzte große Umstellung begann Anfang der Neunziger durch die Markt-verbreitung von Betriebssystemen mit vollgrafischen Oberflächen und einer Maus als zusätzlichem Bedienelement. Nun nähern wir uns dem Umbruch an, dass MultiTouch-Oberflächen die Usa-bility entscheidend verändern. Dies wird die Industrie darüber erreichen, dass sich Menschen in ihrem privaten Umfeld ein entsprechendes Gerät anschaffen, wel-ches diese Bedienmöglichkeiten bereit-stellt. Dann ist es nur eine Frage der Zeit, bis die IT-Abteilungen ebenfalls mit der Anforderung nach MultiTouch-Bildschir-men und -Anwendungen konfrontiert werden. Software-Hersteller müssen sich also auf diesen Trend einstellen. GUARDUS bietet hierzu bereits heute unter Windows 7-Betriebssystemen Mul-tiTouch- fähige Anwendungen an. Für Be-triebssysteme wie Windows 8 oder And-roid ist es eher eine Grundvoraussetzung. Der Mensch wird sich organisatorisch immer stärker darauf ausrichten, dass er mit einem Gerät alle Maschinen und Sys-teme ansprechen und somit an jedem Ort Informationen mobil erhalten und einge-ben kann. Natürlich werden diese neuen Fähigkeiten durch Themen wie Sicherheit und nachhaltige Arbeitsergonomie (stän-dige Erreichbarkeit als Jobkiller) auch wieder ihre Grenzen finden. Stephan Birkmann Unsere BDE-Terminals in der Produkti-on arbeiten schon seit vielen Jahren mit Touch-Oberflächen, um die Eingabe zu erleichtern, aber trotzdem bleibt es eine ständige Aufgabe, die Software an die ak-tuellen Bedienkonzepte anzupassen. Ap-ple hat hier sicherlich viel für die intuitive Bedienbarkeit getan, aber zum Umfang eines MES gehören auch sehr komplexe Funktionalitäten. Es wird sicherlich die Herausforderung der nächsten Jahre sein, auch die komplexesten Abläufe ergono-mischer und intuitiver zu realisieren. MES Märkte, Anbieter, Produkte Betrachtet man heute die Märkte und Lösungen im MES-Umfeld, dann erge-ben sich bei Produkten und Anbietern immer wieder Überschneidungen oder strategische Kooperationen. Zugleich differenzieren sich Anbieter in diesen Märkten durch ihren Branchenfokus oder andere Formen der Nische. Last, but not least bleibt die alte Frage „In-tegriert Zu Stephan Birkmann: Stephan Birkmann studierte Ange-wandte Informatik an der TU Dortmund, wo er anschließend am Lehrstuhl für Arbeits- und Produktionssysteme der Fakultät Maschinenbau auch als wis-senschaftlicher Mitarbeiter tätig war. Seit 2008 ist er als Kundenberater MES bei der GFOS mbH beschäftigt. oder Best-Of-Breed“ auf der Agenda bei der Systemauswahl.Wie werden sich hier Ihrer Meinung nach in Zukunft (bis 2020) MES-Anbie-ter und -Märkte entwickeln? Wird es verstärkt zu Spezialisierungen oder umgekehrt zu inte-grierten Lösungen kommen? Erwarten Sie Konsolidie-rungen am Markt und Übernahmen von Anbietern? Wodurch differenzie-ren Sie sich in Zukunft erfolgreich? Andreas Kirsch Die Frage nach der Gestaltung künftiger MES-Märkte ist nicht singulär zu beant-worten. Wenn man es mit der Entwick-lung des ERP-Marktes vergleichen möch-te, wird es sicherlich Segmentierungen geben. Ein wesentlicher Unterschied be-steht jedoch darin, das ERP-orientierte Geschäftsvorfälle einfacher zu standar-disieren sind als produktionstechnologi-sche Arbeitsprozesse, die in MES unter-stützt und abgebildet werden müssen. Anders ausgedrückt: Während in einer betriebswirtschaftlichen Software gesetz-liche Regelungen und organistorische Abläufe den Rahmen abstecken, hat man es im Shopfloor sehr schnell mit physika-lischen, chemischen, biologischen und örtlichen Gegebenheiten und Vorgaben zu tun, die nicht so einfach standardisier-bar sind. Insofern wage ich hier die Prog-nose, dass der MES-Markt mehr Nischen anbietet als das ERP-Segement, wodurch die Anzahl der MES-Anbieter erheblich höher sein wird. GUARDUS hat sich da-rauf spezialisiert, die täglichen Arbeits-prozesse zu optimieren und gleichzei-tig die Useability mithilfe individueller Oberflächengestaltung an die jeweiligen Gegebenheiten anzupassen. Wir reden in diesem Zusammenhang seit Jahren von
  26. 26. Competence Book - MES GRUNDLAGEN - VIRTUAL ROUNDTABLE 26 „Folgt man der Standard-Ökonomie so ist nach dem Reifegrad der Branche mit einer Konzentration der An-bieter zu rechnen.“ - Dr. Günter Bitsch Zu Dr. Günter Bitsch: Jahrgang 1963, ist Gründer und geschäftsführender Allein-Gesellschafter der becos GmbH, die er nach einer technischen Berufsausbildung und einem Studium der Ma-thematik 1987 als Technologie-Spin-Off des Fraunhofer Institutes für Produktionstechnik und Automatisierung gründete. Berufsbegleitend absolvierte Dr. Bitsch ein Executive-Master-Studium zum MBA, ein Masterstudium für Beratung in der Arbeitswelt, Coaching und Supervision und promo-vierte zum Thema „Strategisches Wachstumsmanagement“. arbeitsprozessorientierten Benutzerober-flächen zur optimalen Unterstützung der Mitarbeiter in der Produktion. Günther Bitsch Eine Prognose über die Struktur von Märkten gestaltet sich immer schwierig, da meist vom Status quo mit bestehenden Wettbewerbsregeln in die Zukunft proje-ziert wird. Dabei werden weder disrupti-ve Veränderungen der Technologien bzw. der Geschäftsmodelle noch dramatische Veränderungen wirtschaftlicher Rahmen-bedingungen berücksichtigt. Generell ist die MES-Branche durch den hohen IT-Bezug mit vielen Referenzpunkten an die globale Entwicklung des IT-Marktes gekoppelt. Folgt man der Standard-Öko-nomie so ist nach dem Reifegrad der Branche mit einer Konzentration der An-bieter zu rechnen. Dem entgegen stehen die relativ großen Hürden, bestehende Systeme zu ersetzen und die zum Teil langen Investitionszeiträume. Durch die rasante technologische IT-Entwicklung sowie durch das notwendige komplexe Know-how zur Beantwortung fachlicher Fragestellungen werden darüber hinaus Spezialisierungen begünstigt. Sowohl bei eigenständigen Produktionsleistungen, wie auch Dienstleistungen werden dabei Einflüsse der Globaliserung zunehmend wichtiger. Für die nähere Zukunft ist auf nationaler Ebene mit einer schwachen Konsolidierung zu rechnen. Dies könn-te sich ändern, wenn die Generation der Gründer aus den Unternehmen operativ ausscheidet und anschlussfähige Stan-dards schon verfügbar sind. Natürlich stellt sich in einem so heterogenen Markt immer die Frage nach der Differenzierung. becos gestaltet die Zukunftsentwicklung durch eine einzigartige Ressourcenkom-bination zwischen Prozess-, Technolo-gie- und Organisations-Kompetenz. Ge-tragen durch die Grundphilosophie, dass erfolgreiche Lösungen durch ein harmo-nisches Zusammenspiel auf den Ebenen System, Prozess und Mensch entstehen, verknüpfen wir diese Kompetenzen ad-aptiv zur Generierung von nachhaltigem Mehrwert für unsere Kunden. Im Zusam-menspiel zwischen Erfahrung und Inno-vation entwickeln wir dabei langjährige Partnerschaften mit den Kunden, die es uns ermöglichen, für den Kunden ein immer höheres Optimierungsniveau zu erreichen. Jürgen Kletti Wir glauben, dass sich der integrierte MES-Ansatz durchsetzen wird. Der Auf-wand, Schnittstellen zu entwickeln und zu pflegen übersteigt in den meisten Fällen die Vorteile einer „Best-Of-Bree-d“- Lösung. Die Phase der Übernahmen hat MPDV bereits vor etwa zehn Jahren abgeschlossen. Wir haben seitdem eine breite Kompetenz auf allen MES-An-wendungsfeldern: Fertigung, Personal und Qualität. Und decken damit als ein-ziger Anbieter alle MES-Aufgaben nach VDI 5600 in einer integrierten, modular aufgebauten MES-Lösung ab. Mit unse-rem neuen Branchenkonzept werden wir die spezifischen Bedürfnisse einzelner Marktsegmente angehen, ohne dabei die Standardisierung aus dem Auge zu verlie-ren. Die MES-Branchenlösung „HYDRA for Metals“ beispielsweise basiert auf der praxiserprobten MES-Lösung HYDRA, die um spezifische Funktionen erweitert und teilweise angepasst wurde, um den spezifischen Anforderungen der Metall-verarbeitung gerecht zu werden. „HYDRA for Metals“ unterstützt dabei die komplet-te Metall-Wertschöpfungskette: von der Schmelze bis hin zum fertigen Produkt. Sven Bergmann Der Markt der MES Anbieter ist breit ge-fächert. Da haben die Kunden die Qual der Wahl. Deutlich wird der Trend: weg von Insellösungen hin zu ganzheitlichen, durchgängigen Lösungen. Dem entspricht der modulare Aufbau unserer Lösung, die es dem Kunden ermöglicht, z.B. mit dem Energiemanagement zu starten und sich dann sukzessive Modul für Modul anzu-schaffen bis hin zu einem umfassenden MES. Aus unserer Sicht ist der Markt dennoch entsprechend breit aufgestellt, um zahlreichen Anbietern nebeneinan-der Platz zu bieten. Nehmen wir allein die Größe und Aufgabenstellungen der Unternehmen als Segmentierungskrite-rium. ccc hat sich auf klein – und mittel-ständische Unternehmen spezialisiert. Andere Unternehmen adressieren mit ihren Lösungen größere Kunden mit
  27. 27. Competence Book - MES GRUNDLAGEN - VIRTUAL ROUNDTABLE Zu Jürgen Wolf: Jürgen Wolf trat nach seinem Studium zum Dipl.-Informatik-Betriebswirt (VWA) im Jahr 1988 bei der ADV/ORGA AG in Wilhelmshaven ein. Hier durchlief er zunächst den PC-Bereich als Vertriebs- und Marketing-Assis-tent. Später bekleidete er die Position eines Vertriebsbeauftragten für die PC-Software-Produktlinie (Datenbanksystem, 4GL Entwicklungsumgebung und Expertensystem). Nach 2 Jahren wurde er ins Marketing der Mutterge-sellschaft berufen. Nach 2 weiteren Jahren wurde er zum regionalen Ver-triebsleiter in die Geschäftsstelle Düsseldorf/Ratingen berufen. Jürgen Wolf war danach 8 Jahre lang in einem Essener Softwareunternehmen im Bereich Zeit- und Betriebsdatenmanagement, verantwortlich für den Bereich Marke-ting und Vertrieb. Anschließend war er 1 Jahr als Marketing- und Vertriebslei-ter bei einem Softwareunternehmen im Bereich MES- Systeme in Friedrichs-hafen tätig. Seit Oktober 2004 ist Jürgen Wolf als anerkannter Fachmann für die softwaregestützte Produktionsplanung und -steuerung sowie das Thema Digitale Fabrik bei der IBS AG verantwortlich für den Bereich Strategisches Marketing und Business Developmen 27 anderen Anforderungen oder spezielle Branchen. Wichtig ist, dass ein MES auf die individuellen Bedürfnisse des Kun-den abgestimmt ist, also nicht ein Sys-tem für alle, sondern für jeden Kunden ein passendes MES. Jürgen Wolf Die IBS-Philosophie, die Themen wie Produktionsmanagement (MES-Software oder auch Manufacturing Operations Management), Qualitätsmanagement (CAQ-Software /Qualitätssicherung), Traceability (Rückverfolgung) und Com-pliance Management (Einhaltung von Gesetzen, Normen, Vorschriften z. B. FDA (Food & Drug Administration) aus einer Hand anzubieten, hat sich als Erfolgsfak-tor herausgestellt. Die Erfüllung der Forderung aus den hier schon verbindlichen rechtlichen Vor-schriften, insbesondere im Hinblick auf die Produkthaftung und eine rechtssi-chere lückenlose Rückverfolgung, werden weiterhin Triebkräfte der MES-Weiterent-wicklung sein. Die Unterstützung der Internationaliät und Lokalisierung der Softwarelösungen und der Kundeninstallationsbasis ist ein weiterer Erfolgsfaktor. Weiterer Kunden-nutzen sind eine intuitive Bedienerfüh-rung, die Skalierbarkeit der Lösungen und die einheitliche Datenbasis, die Schnitt-stellen zwischen diesen Lösungsblöcken erübrigt sowie alle Maßnahmen, die eine schnelle Systemerweiterung, -einführung oder –umstellung erleichtern. Wir gehen von einer weiteren Konsoli-dierung aus. Am Markt stellt man auch eine weitere Integration zwischen PLM (Produkt Lifecycle Management) und den MES- und CAQ-Systemen fest. MES-Initiative: Was kann man tun? Wie zufrieden sind Sie mit dem Er-folg der MES-Branche insgesamt? Was könnte noch getan werden, um die Branche nach innen und außen zu stärken? Welche Leitmedien und Leitmessen sind für den Branchener-folg von besonderer Bedeutung? Wie könnte man Ihrer Meinung nach den Erfolg durch Information und Networ-king noch weiter steigern? Würden Sie sich im Rahmen solcher Maßnahmen einbringen? Jürgen Kletti Obwohl der Begriff „Manufacturing Exe-cution System“ nun schon seit mehr als zehn Jahren auf dem Markt ist, scheint es immer noch nötig zu sein, diesen zu erklären. Ähnlich der Bestrebungen im Rahmen von Industrie 4.0 sollten wir uns auch weiterhin um ein gemeinsames Verständnis von MES bemühen. Daher engagieren wir uns kontinuierlich für die Weiterentwicklung der VDI 5600. MES ist und bleibt ein lebendiges Thema, das gehegt und gepflegt werden muss. Hier müssen MES-Anbieter und die Fachmedi-en zusammen arbeiten. Die einschlägigen Verbände wie VDI, VDMA, MES D.A.C.H Verband und MESA bieten hierfür einen wichtigen Rahmen. Mit Blick auf Indus-trie 4.0 brauchen wir einen gemeinsamen und starken MES-Gedanken. Bernhard Klimm Durch die starke Position der Ferti-gungsindustrie in Deutschland entwi-ckelt sich auch die MES-Branche recht gut. Allerdings kann es nicht schaden, die Potenziale von MES in Industrieun-ternehmen noch deutlicher herauszu-stellen. Es ist nicht ungewöhnlich, dass im Unternehmen dem Controlling ein IT-Budget von einer halben Million Euro
  28. 28. Competence Book - MES GRUNDLAGEN - VIRTUAL ROUNDTABLE 28 Zu Sven Bergmann: Der Dipl.-Inf. (FH) Sven Bergmann begann 1998 bei ccc software gmbh als Projektleiter und Berater mit dem Schwerpunkt Fertigungs-managementsysteme. Seit 2010 ist Bergmann bei ccc Geschäftsbe-reichsleiter Industriesoftware und u.a. aktives Mitglied in verschie-denen Arbeitskreisen, rund um die Themen MES und Energiema-nagement. klaglos zugestanden wird, der eigentlich wertschöpfende Bereich - nämlich die Produktion - seine IT-Investitionen mit einem Bruchteil dieses Betrages bestrei-ten muss. Bei dieser Aufklärungsarbeit spielen Fachpublikationen, Themenpor-tale, Kongresse und Messen eine wichti-ge Rolle. Interessenten und Anwendern beim Thema MES bedienen sich so an sehr vielen - teilweise sehr branchens-spezifischen - Informationsquellen. Was es noch nicht gibt, ist ein zentra-les MES-Leitmedium. Auf der Hannover Messe Industrie hat sich in Teilen der Halle 7 so etwas wie ein MES-Branchen-treff gebildet, aber auch hier läuft MES nur als Unterthema von „Digital Factory“. Ähnliches gilt, obwohl MES DIE digitale Drehscheibe der Fabrik ist, für eine ganze Reihe von Fachkongressen und Branchen-messen, die sich mit Produktionsthemen beschäftigen. Networking ist da sicher ein wichtiger Kommunikationsbestandteil, um gemeinsam mit Messe- und Kon-gressveranstaltern dem Thema MES zu einer breiteren Plattform zu verhelfen. Eine solche Initiative unterstützen wir auf jeden Fall. Jürgen Wolf Hier geht es weniger um den Erfolg der MES-Branche, sondern mehr darum, wie unsere Systeme den Unternehmen helfen können, Wettbewerbsvorteile und Opti-mierungen ihrer Produktion zu ermög-lichen. MES-Systeme sind zweifelsohne wichtige Wegbereiter für eine wie auch immer geartete Produktion der Zukunft. Ihre Einführung hilft den Nutzern sich auf Basis der aktuellen Produktionssitu-ation sehr schnell wertvolle Kosten- und Nutzenvorteile zu erschließen, aber auch mehr über die Prozesse und deren Zusam-menspiel im Unternehmen über Analysen zu lernen. MES-Systeme sind Wegbereiter für mehr unternehmerischen Erfolg, der schon kurz nach der Einführung spür-bar wird. Sie sind aber auch eine wichtige Brücke in die Zukunft und ein zentraler Erfolgsfaktor zur Sicherung der eigenen Wettbewerbsfähigkeit in einem immer schwierigeren globalen Umfeld. Fachin-formationsveranstaltungen, wie sie u. a. auch die IBS AG anbietet, sind wichtige Informations- und Erfahrungsaustausch-plattformen, die eine Sensibilisierung für die Zukunftsthemen des Produktions-managements auch in der Sprache des Mittelständlers adressieren und auf seine ureigenen Bedürfnisse gezielt eingehen. Stephan Birkmann Manufacturing Execution Systeme sind aus der fertigenden Industrie nicht mehr wegzudenken. Dennoch engagiert sich die GFOS im VDMA, um die Bekanntheit von MES noch weiter voranzutreiben. GFOS Geschäftsführer, Burkhard Röhrig, ist Vorstandsvorsitzender des VDMA Fachverband Software und die GFOS hat maßgeblich an der Erstellung des VD-MA- Einheitsblattes „MES Kennzahlen“ mitgewirkt. Der Fachverband Software mit seinen Mitgliedsunternehmen vertritt die Interessen der Anbieter und Hersteller von Software im Investitionsgüterbereich mit dem Ziel, die Zusammenarbeit von Softwarehäusern und Maschinenbauern zu intensivieren. Andreas Kirsch Generell ist das Thema MES am Markt angekommen. Aber die Investitionen in ein solches System erfolgen noch immer zögerlich. Dies hängt auch damit zusam-men, dass MES integrative Systeme sind, die die Verkettung von Arbeitsprozessen in den Vordergrund stellen und damit einen abteilunsgübergreifenden Projekt-charakter aufweisen. Solche Projekte ha-ben naturgemäß eine längere Akquisiti-onszeit als die Einführung einer Software innerhalb einzelner Abteilungen. Im Zuge dessen kann das Thema „Industrie 4.0“ ein interessanter Promoter für Manufac-turing Execution Systeme werden, der die Notwendigkeit und damit auch die Nach-frage nach integrativen Systemen für die Produktionsabläufe verstärkt. Alle weiteren Antworten finden Sie über den QR-Code. „Vor allem die in Zukunft kleinen Losgrößen und der Einstieg in sich selbst organisierte Fertigungs-anlagen, wie sie die Industrie 4.0 vorsieht, werden zunächst auf vorhandener Infrastruktur über die MES-Ebene effizient realisierbar sein“ - Jürgen Wolf
  29. 29. ANWENDUNGEN & LÖSUNGSBAUSTEINE
  30. 30. Einleitung Grundlagen Anwendungen & Competence Book - MES Lösungsbausteine 4 Unser Kompetenz-Netzwerk Partner des Competence Books 5 Editorial Karsten Sontow Manufacturing Execution Systems. Ein Brückenschlag zur Vision der Industrie 4.0. 6 Grußwort Andreas Kirsch MES gefragter denn je! 7 Grußwort Jürgen Kletti Industrie 4.0 nicht ohne MES! 8 Grußwort Georg Peters MES im Spannungsfeld 9 Grußwort Burkhard Röhrig Der VDMA für MES, Industrie 4.0 und die kooperative Ökonomie 10 Status-Quo MES in der Praxis Vom Trend über die Notwen-digkeit zum Hoffnungsträger für Industrie 4.0 & Co 14 Zahlen kompakt Infografik MES 16 Statements Statements zu MES 20 Zukunftsschau MES MES 2020 - Innovationen im Zeitalter von Industrie 4.0 & Co. 30 MES vorab eingeordnet MES als Teil einer integrier ten IT und PPS 34 Auswahl und Einführung MES I Erfahrung aus der Praxis 39 Auswahl und Einführung MES II Die Mitarbeiter im Fokus als Garant für MES-Erfolge 42 Auswahl und Einführung MES III BDE, MDE, PEP, ... Der sanfte Einstieg 44 MES-Integration I Vorteile einer ERP- / MES-Integration 46 MES-Integration II Integration von ERP, MES und PLM führt zum Erfolg 47 MES-Integration III Die Zukunft von SAP ME: Vollintegration in das ERP 50 MES-Integration IV Cloud-Lösungen für KMU 53 MES-Integration V Vom MES zum Enterprise MES (EMES) 58 MES für Kennzahlen - KPI INHALT MES-Kennzahlen /-KPI als essentieller Bestandteil für das Controlling 61 MES für die Produktionseffizienz Effizienter produzieren mit integrierten MES-Lösungen 63 MES für die perfekte Produktion Die Bausteine einer perfekten Produktion 65 MES für Ressourcenbedarfsprognose Simulative Ressourcenbe-darfsprognose auf Basis von Absatzplänen 68 MES für Tacking & Tracing Beispiel Verpackungsindustrie MES schafft Transparenz 73 MES für Energiemanagement I MES meets Energie 76 MES für Energiemanagement II Innovative Lösungen für nach-haltige Energiesysteme 78 MES für die Elektroindustrie MES-Einsatz in der Elektronikproduktion 2020 80 MES und Mobilität Manufacturing Execution Systems to go ... 82 MES und Standards/Schnittstellen Maschinen einfach an MES anbinden: Universal Maschine Connectivity for MES ... 57
  31. 31. CASE STUDIES & PRODUKTINFORMATIONEN
  32. 32. Competence Book - MES Case Studies & Produktinformationen Branchenübersicht 86 Präzisionsteile (Adam Ruppel / ISGUS) Von der Kugelschreibermine zum Kolben für die Formel 1 88 CNC-Fertigung (CPT Präzisionstech-nik / ccc software) Mobile Videoanalyse zur Reduzierung der Rüstzeiten 89 Maschinenbau (GEA Refrigeration / PSIPENTA) Mit mobiler Datenerfassung den Überblick behalten 91 Motorenbau (Cummins / Apriso) Cummins bringt seine Pro-duktion weltweit auf Touren – mit Apriso FlexNet 93 Pharma/Healthcare (Gerresheimer Regensburg / MPDV) Schneller, besser, wirtchaft-licher durch MES - MPDV unterstützt Gerresheimer Regensburg GmbH 95 Produktion (iTAC Software AG) MES für Supply-Chain-über-greifende Traceability in der Produktion 97 Metallverpackungsindustrie (Blechwarenfabrik Limburg / IBS AG) Aus Tradition innovativ 103 Informationsquellen 107 Unternehmen 114 Experten 125 Veranstaltungen 126 Glossar INHALT 85
  33. 33. Von der Kugelschreibermine zum Kolben für die Formel 1 Competence Book - MES CASE STUDIES - VOM KUGELSCHREIBER ZUM KOLBEN AUTOR: ISGUS GmbH BILD: Adam Ruppel Asbach GmbH www.competence-Site.de/Kugelschreiber-zum-Kolben Drehen, Schleifen, Fräsen. Seit der Firmengründung im 86 Jahr 1946 stehen bei der Adam Ruppel Asbach GmbH die Themen Präzision und Maßhaltigkeit im Mittelpunkt. Als Unternehmer der 1. Stunde gründete Seniorchef Adam Rup-pel eine Messwerkzeugfabrik, die anfangs sogar Kugelschreiber-minen herstellte. Die CNC-Technologie machte die Adam Ruppel GmbH schließ-lich auch für Global Player interessant. Ob es darum geht Wellen für Elektromotoren zu drehen, Teile für den Einbau in Hydrauli-kanlagen zu produzieren oder die Lohnfertigung für die großen Druckmaschinenhersteller zu übernehmen, die Adam Ruppel GmbH beliefert das „Who is who“ der deutschen Industrie, zum Beispiel Airbus, Bosch und manchmal sogar ein Formel 1-Team in Materialnot. Da neueste Fertigungstechnologien eine echt-zeitbasierte Anbindung an die Betriebsdaten- und Personalzei-terfassung brauchen, ist seit 2011 eine Partnerschaft mit dem IS-GUS Vertriebszentrum Süd-West, Firma IVS Zeit und Sicherheit GmbH, entstanden, die heute für 126 Mitarbeiter ein hohes Maß an Transparenz in der IT-Landschaft der Adam Ruppel GmbH garantiert. Die Herstellung von Präzisionsteilen folgt eigenen Gesetzen. Zweite Wahl gibt es nicht und lässt sich auch nicht verkaufen. Es gibt also nur Champions League oder Ausschuss. Deshalb hat man bei der Adam Ruppel Asbach GmbH nach einer Software ge-sucht, die Betriebsdatenerfassung, Zeiterfassung und Gehaltsab-rechnung komplett integriert abdeckt. Der entscheidende Tipp kam von ABAS, auf deren ERP-System man bei der ARA GmbH seit langem erfolgreich vertraut. Zweigeteilte Produktion Die Adam Ruppel Asbach GmbH steht auf zwei Beinen: „Es ist so, dass wir eine zweigeteilte Produktion haben. Zwei Drittel sind CNC-Drehteile und das andere Drittel sind die Lehren, die in der Messtechnik zum Einsatz kommen“, erklärt IT-Leiter Klaus Stahmann die Schwerpunkte des Unternehmens. So kommen die Messmittel der Adam Ruppel Asbach GmbH zum Beispiel aktuell zum Einsatz beim Bau des Airbus A 350. Eine besondere Bedeu-tung hat auch die Bestückung von Elektromotoren mit Wellen, die bei der ARA GmbH bis in den μm-Bereich geschliffen werden: Bis zu 18.000 Umdrehungen pro Minute sind hier gefordert. Die-ses Know-how wird stark nachgefragt. Präzisionsteile der ARA GmbH finden sich in Druckmaschinen, Autos und Hydraulikan-lagen. Produktionszeit als KO-Kriterium Zeiterfassung und BDE sind bei der ARA GmbH zwei Seiten der-selben Medaille. „Ich muss ja erst einmal wissen, der Mitarbeiter ist da, dann kann ich ihn buchen lassen, um hinterher genau zu wissen, wie lange unsere Präzisionsteile in der Produktion sind“, verdeutlicht IT-Leiter Klaus Stahmann den Zusammenhang zwi-schen Zeiterfassung und Betriebsdatenerhebung. Das seien die entscheidenden Fragen in der Kalkulation und Vorkalkulation: Ob für einen Arbeitsschritt fünf oder zehn Minuten benötigt werden, macht in der Endabrechnung einen gewaltigen Un-
  34. 34. Competence Book - MES CASE STUDIES - VOM KUGELSCHREIBER ZUM KOLBEN 87 terschied. ZEUS® Zeiterfassung und BDE liefern hier in Echtzeit alle Daten für eine faktenbasierte Vor- und Nachkalkulation. Die seit langem bestehende Sys-tempartnerschaft zwischen der ABAS AG und IVS Zeit + Sicherheit GmbH gab den Ausschlag für die Investition in ein durchgängiges System mit passenden Schnittstellen. Entscheidungskriterien waren hier Know-how, Praxisnähe, Ser-vice- qualität und Referenzen in der Fertigungsindustrie. Zeiterfassung und BDE-Rückmeldung Im Dreischichtenbetrieb der ARA GmbH ist die ERP von ABAS das führende Sys-tem, denn ABAS generiert die Aufträge, die dann in der ZEUS® BDE protokolliert und zur Rückschreibung bereitgestellt werden. Über eine definierte Schnittstelle gelangen die Daten aus dem ERP-System zu den ZEUS® Modulen und umgekehrt: „Wenn ich beispielsweise in der ZEUS® BDE Betriebsaufträge lösche, wird das so-fort zurückgeschrieben an ABAS, auch Meldungen werden zurückgeschrieben an das ERP-System, ich habe also immer aktuelle Daten“, schildert IT-Leiter Klaus Stahmann die Vorteile der IVS-Lösung. So sei die Verkaufsabteilung der ARA GmbH immer im Bilde, wenn es darum geht Angebote zu konkretisieren und Liefertermine zu planen. Stabile Datentransparenz Der Star ist das Präzisionsteil bei der ARA GmbH. In welcher Produktionsphase ist es gerade, wie lange hat es dafür gebraucht und welche Arbeitsschritte muss es noch durchlaufen? Die hundertprozentige Rückverfolgbarkeit der einzelnen Pro-duktionsprozesse ist ein Meilenstein für die ARA GmbH, ob es um einen Prototyp oder um eine Großserie geht. Dank der der ZEUS® BDE lassen sich Fehlerquel-len in der Produktion sofort abstellen, zum Beispiel wenn die Produktionszeit oder die Ausschussquote vom Sollwert abweicht. „Ich kann mir einen Teilaspekt ansehen, ich kann mir eine Maschine aussuchen oder ich kann mir einen Mitar-beiter aussuchen und kann mir anschauen, was hat der heute gemacht“, skizziert IT-Leiter Klaus Stahmann den Leistungsumfang der der ZEUS® BDE. Multifunktionsterminals für optimale Transparenz Mit dem ZEUS® WebWorkflow können die Mit-arbeiter ihr persönliches Arbeitszeitjournal selbst verwalten: Urlaubsanträge stellen, Buchungen korrigieren und den aktuellen Stand seines Ar-beitszeitkontos einsehen. Ebenso kann der Mit-arbeiter sich im System vergewissern, ob er noch offene Aufträge hat, die noch zu bearbeiten sind. Das alles entweder am stationären Touchterminal mit dem IVS MFT- Client oder an einem mobilen Datenerfassungsterminal. Für die Zukunft plant die ARA GmbH die Integration des Ressourcen-planungssystems Etagis auf den IVS MFT- Ter-minals, so dass alle Mitarbeiter die benötigten Informationen daran erhalten und auch buchen können. Somit kann jeder Mitarbeiter selbst ent-scheiden, ob er sich einen Auftragsschein aus-druckt oder ob er lieber papierlos arbeitet. Vereinfachte Lohnabrechnung Die ZEUS® Zeiterfassung besitzt eine Schnittstel-le zu Lohn und Gehalt, die bei der ARA GmbH direkt zu DATEV führt. So ist jederzeit ein kom-fortabler Transfer der lohnbezogenen Mitarbei-terdaten gewährleistet. Die ARA GmbH hat bei aktuell 126 Mitarbeitern ZEUS® Lizenzen für 150 Mitarbeiter. Die Zeichen stehen also ganz klar auf Wachstum. „Unsere Kunden erwarten drei Din-ge von uns – faire Preise, höchste Qualität und absolute Liefertreue“, resümiert IT-Leiter Klaus Stahmann, worauf es im Markt für Präzisionstei-le ankommt. Adam Ruppel Asbach GmbH
  35. 35. Mobile Videoanalyse - zur Reduzierung der Rüstzeiten Competence Book - MES CASE STUDIES - MOBILE VIDEOANALYSE CPT Präzisionstechnik setzt zur Kostensenkung durch 88 Rüstzeitreduzierung auf ein mobiles Videoanalysesys-tem der ccc software gmbh. Qualität, Schnelligkeit und höchste Präzision haben für die CPT Präzisionstechnik GmbH in Chemnitz oberste Priorität. Die Zufriedenheit der Kunden ist für den Produzenten von Präzisi-onsteilen, der sowohl neben mittleren Stückzahlen zunehmend auch kleine Losgrößen und Prototypen fertigt, sehr wichtig. Da-her hat sich das auf CNC-Dreh- und CNC- Frästeile spezialisierte Unternehmen auch für die Zusammenarbeit mit der ccc software gmbh entschieden. Optimierung durch Systematisierung mittels SMED Das SMED-Verfahren (Single Minute Exchange of Die) stammt aus der Automobilindustrie und wurde von Shigeo Shingo ent-wickelt, der maßgeblich an der Entwicklung des Toyota-Pro-duktionssystem (TPS) beteiligt war. SMED misst den Stillstand der Maschinen vom letzten Gutteil des alten Fertigungsloses bis zum ersten freigegebenen Gutteil des neuen Fertigungsloses. Die ermittelten Stillstandszeiten der Maschinen für den Produk-tionswechsel werden hinsichtlich des Ablaufs, der Schrittfolgen und des jeweiligen Zeitbedarfs detailliert und umfassend doku-mentiert. Diese Daten bilden die Grundlage der Analyse der vor-handenen Verbesserungspotentiale. Ansätze für eine deutliche Zeitverkürzung liegen in der Tren-nung von bestehenden Rüstvorgängen und zwar in solche, die nur bei Stillstand (intern) bzw. ohne Stillstand der Maschine (extern) ausgeführt werden können und in der Überführung von internen in externe Rüstvorgänge. Zudem sind auch Potentiale im Hinblick auf eine Standardisierung von Rüstvorgängen vor-handen sowie bei der Beseitigung von Justierungen und einer Parallelisierung von Rüstvorgängen. Diese Potentiale zu identi-fizieren, ist die Aufgabe der SMED-Methode , die besonders ef-fizient durch die mobile Videoanalyse der CCC Software GmbH unterstützt wird Auf der Suche nach konkreten Verbesserungsmaßnahmen Die einzelnen Abläufe innerhalb des Rüstprozesses wurden im Hause CPT im Team mit Experten aus der Produktion bespro-chen und mit den Vorgaben abgeglichen, um im Detail Potenti-ale für Zeiteinsparungen zu identifizieren. So hat man beispiels-weise festgestellt, dass der mit dem Rüstvorgang beauftragte Mitarbeiter längere Zeit außerhalb des Rüstplatzes beschäftigt war, konnte diese Tätigkeiten analysieren und bei der Neugestal-tung des Rüstens parallel zur noch laufenden Produktion planen, also zeitlich vorverlegen. „Allein eine derartige Neuorganisation des Prozesses wirkt sich bereits spürbar auf eine Verkürzung der Rüstzeit aus. Sämtliche Potentiale für eine Rüstzeitoptimierung zu nutzen, wird unsere Kosten senken und uns einen Vorteil im Wettbewerb verschaffen“, erklärt Carmen Ahnert, Geschäftsfüh-rerin von CPT. Die Videoanalyse ergänzt somit das Verfahren der methodischen Verringerung der Rüstzeiten um wertvolle Infor-mationen. Erforderliche Veränderungen werden priorisiert und schrittweise umgesetzt. Sicherstellung des vorhandenen Know-hows und Qualifizierung der Mitarbeiter Das Videomaterial lässt sich darüber hinaus zu Trainingszwe-cken einsetzen. Die Mitarbeiter können sich die aufgezeichneten und optimierten Abläufe immer und immer wieder anschauen und sie sich auf diese Weise einprägen. Das Wissen von erfahre-nen Mitarbeitern bleibt erhalten und kann effizient an neue Mit-arbeiter weitergegeben werden, wenn Einrichter das Unterneh-men verlassen. Der oftmals hinzunehmende Know-how Verlust wird vermieden. Zusätzlich lässt sich das Videomaterial auch zu Aus-und Weiterbildungszwecken einsetzen. AUTOR: ccc software gmbh
  36. 36. Mit mobiler Datenerfassung den Überblick behalten AUTOR: Beate Wesenigk (PSIPENTA Software Systems GmbH) www.competence-site.de/Mobile-Datenerfassung Immer mehr Unternehmen erfassen ihre Daten dort, wo sie tatsächlich anfallen. Als Bestandteil der Betriebs-datenerfassung kann das Modul PSIpenta/Mobile von PSIPENTA Software Systems GmbH zur mobilen Da-tenerfassung vollständig in die bestehenden ERP-Systemprozesse der Kunden integriert werden. Die Mitar-beiter von GEA Refrigeration Germany in Berlin haben damit den Produktionsdurchlauf modernisiert und Competence Book - MES CASE STUDIES - MOBILE DATENERFASSUNG 89 Kälte ist in vielen Fällen notwendig, um Lebensmittel haltbarer zu machen, Bürogebäude zu klimatisieren oder wenn es sein muss, Schnee in der Wüste zu erzeugen. Dies kann mit Schrau-ben- oder Kolbenverdichtern, Kältekompressoren, Flüssigkeits-kühlsätzen, Wärmepumpen oder Chillern geschehen. Die GEA Group ist weltweit einer der größten Anbieter von Maschinen und Prozesstechnik vor allem für die Nahrungsmittel- und Ener-giebranche. Die rund 24.500 Mitarbeiter der GEA Group erwirt-schafteten im Geschäftsjahr 2012 einen Konzernumsatz von rund 5,7 Milliarden Euro. Davon erzielte der Geschäftsbereich GEA Refrigeration Technologies einen Umsatz von 695 Mio. Euro. Die Kältemaschinen der schon 1950 gegründeten Kühlautomat Berlin GmbH kühlen inzwischen viele Verteil- und Logistik-zentren aller großen Discounter, klimatisieren Flughäfen und Skihallen in der Wüste. Einer der weltweit führenden Hersteller von Schraubenverdichtern und Kälteanlagen für die Lebensmit-telindustrie wurde 1994 vom GEA-Konzern in die Sparte Refri-geration Technologies aufgenommen. 1999 kam die Ilka Mafa Kältemaschinenbau GmbH, ein Werk für Kolben- und Schrau-benverdichter- Flüssigkeitskühlsätze dazu. Heute sind an den Standorten Berlin und Halle / Saale 250 Mitarbeiter beschäftigt. Serienfertigung von Unikaten Als einer der ersten Kunden der PSIPENTA Software Systems GmbH führte das Unternehmen im Herbst 1993 das Fertigungs-planungssystem PIUSS-O ein, mit der man Stücklisten für den Anlagenbau verwalten konnte. „Das hat uns sehr geholfen, einen modernen Produktionsdurchlauf zu organisieren und wettbe-werbsfähig zu bleiben“, sagt Systembetreuerin Anja Ritter. Ende der 1990er Jahre erfolgte dann bei GEA Refrigeration Germany der Umstieg auf das Nachfolge-ERP-System PSIpenta. Noch heute ist die wesentliche Aufgabe des ERP-Systems, die Fertigungsstücklisten individuell an die Kundenanlage anzupas-sen. „Wir bauen 22 verschiedene Verdichter und pflegen mehr als 1.600 Grunddaten-Stücklisten“, sagt Anja Ritter, bei GEA Refrigeration Germany verantwortlich für die Systembetreu-ung des ERP-Systems. Manche von ihnen enthalten mehr als 500 verschiedene Teile und werden damit so komplex, dass sie bis zu zehn verschiedene Unterebenen enthalten. Und da kein Verdichter dem anderen gleicht, müssen diese Daten noch an den jeweiligen Auftrag individuell angepasst werden. „Obwohl unsere Aggregate modular aufgebaut sind, haben wir so viele individuelle Besonderheiten, dass wir von der Serienproduktion von Unikaten sprechen können“, stellt Anja Ritter fest. „Beson-ders bei den Bestellvorschlägen muss man sich darauf verlassen können, dass diese Grunddaten sehr gut gepflegt sind.“ Und hier spielt das fertigungsnahe Planungssystem PSIpenta seine Stär-ken gegenüber anderen ERP-Systemen aus. „So viele Varianten lassen sich schlecht in SAP verwalten.“, erklärt die Systembetreu-erin. PSIpenta verfügt über SAP-Schnittstellen wie HR-PDC und PP-PDC, mit denen es einfach ist, die Bestands- und Fertigungs-planung in PSIpenta auszuführen und die Aufträge nach ihrer Erledigung zurück an SAP zu melden. „Gerade diese Produkti-onsnähe macht die Stärke von PSIpenta aus“, sagt Anja Ritter. neu organisiert.

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