Wesentliche Grundlage für eine erfolgreiche Einführung und Nutzung von MES (Manufacturing Execution System) ist eine Analyse und Optimierung der bestehenden Prozessabläufe. Aber genau das bewerten die in der Studie „MES – vom Trend zur Notwendigkeit“ befragten Teilnehmer als die größte Herausforderung bei einer Systemeinführung. Denn im Gegensatz zu der häufig auftretenden Meinung, MES sei lediglich ein Synonym für Softwareprodukte zur Unterstützung der kurzfristigen Produktionsplanung und -steuerung, stellt der Begriff MES vielmehr einen logischen Funktionsblock der betrieblichen Planung und Steuerung dar. Als solcher ist er organisatorisch in die Prozessabläufe zu integrieren. Die hierzu notwendige Optimierung der verschiedenen Prozesse als Vorbereitung auf die MES-Nutzung sehen gut 60 % der Umfrageteilnehmer als kritisch an.

Um die Herausforderungen der Prozessoptimierung zu meistern und somit eine möglichst gute Ausgangssituation für die Systemeinführung zu schaffen, setzen nur etwa 20 % der Befragten bei der Systemauswahl und -einführung auf externe Unterstützung. Dabei können anbieterneutrale Berater aufgrund ihres Fachwissens bei der Gestaltung schlanker Prozessabläufe sowie bei der Anforderungsdefinition und Auswahl des geeigneten MES einen wertvollen Beitrag leisten.

Eine weitere große Hürde stellt die mit der Systemeinführung verbundene Kosten-Nutzen-Betrachtung dar. Gerade solche Bewertungen sind aber ein essenzieller Bestandteil der Investitionsentscheidungen. Nur bei einer akzeptablen Amortisationszeit wird sich das Management für die Einführung eines MES aussprechen. Allerdings gilt vor allem die Nutzenbewertung als problematisch, da sich in der Regel lediglich ein Teil der mit MES erzielbaren Vorteile vorab quantitativ bewerten lassen, beispielsweise die Termintreue oder die Fehlervermeidung.

Nutzen schwierig nachzuweisen

Ein Großteil des durch MES realisierbaren Nutzens kann jedoch nicht mittels quantitativer Kriterien bewertet werden: Beispielsweise ist laut Studienteilnehmer die Verbesserung der innerbetrieblichen Transparenz ein wesentlicher Nutzen von MES, dessen wertvolle Unterstützung bei der gesamten Auftragsabwicklung jedoch nur äußerst schwierig monetär darstellbar ist. Ebenso schwer lässt sich der Nutzen erfassen, den ein MES als Instrument für kontinuierliche Verbesserungsprozesse erzielt. Die Konsequenz: Rund die Hälfte der Studienteilnehmer stuft die Kosten-Nutzen-Bewertung als schwierig ein.

Herausforderungen bei der MES-Einführung: Neben der Umstrukturierung der Abläufe sind die Integration in die IT wie auch die Anbindung der Steuerungsebene nach wie vor problematisch.

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Auch die Integration von MES in die bestehende IT-Infrastruktur stellt für knapp 50 % aller Umfrage-Teilnehmer eine große Herausforderung dar. Das MES muss in der Regel Schnittstellen sowohl zu den übergeordneten Planungssystemen als auch zu der Fertigungsebene bereitstellen. Zudem ist die bereits vorliegende Datenstruktur aus der Unternehmenssoftware zu integrieren und gegebenenfalls an die neuen Funktionalitäten anzupassen.

Die Akzeptanz einer MES-Lösung durch die Anwender wird von immerhin 17 % der Teilnehmer als sehr problematisch angesehen. Lediglich 2 % der Befragten sehen darin kein Problem. Umso wichtiger ist es, die von einer Systemeinführung betroffenen Mitarbeiter frühzeitig einzubinden. Sie können helfen, die Anforderungen an das System zu definieren und den Funktionsumfang des MES abzuleiten. Eine offene innerbetriebliche Kommunikation unterstützt somit die Auswahl des an die firmenspezifischen Anforderungen angepassten Systems und hilft, Vorbehalte der Mitarbeiter gegenüber der neuen Software abzubauen und die Systemeinführung zu erleichtern.

Auch die Prognose der mit der Einführung eines MES-Systems verbundenen Kosten stellt Entscheider vor Herausforderungen. Nach Abschluss eines Projekts gibt es oft gravierende Unterschiede zwischen den geplanten und den bei Einführung tatsächlich entstandenen Aufwendungen.

Kosten werden unterschätzt

Größte Unsicherheiten bestehen laut MES-Anwender im Bereich der Anpassungsprogrammierung. Fast die Hälfte aller Befragten hat bei ihren MES-Projekten den tatsächlichen Aufwand für Anpassungsprogrammierungen deutlich unterschätzt. Anpassungsprogrammierungen sind notwendig, um die standardisierten Systemkomponenten einer MES-Software an die individuellen Anforderungen des jeweiligen Unternehmens anzugleichen. Wesentlich hierbei ist neben der Implementierung spezieller Funktionen vor allem die Integration der MES-Software in die bestehende IT-Umgebung.

Mehr Schätzung als Kalkulation: Nicht nur der Nutzen eines MES-Projekts ist für die Anwender schwer zu ermitteln, sondern auch die Kosten.

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Einen weiteren Kostenblock bilden Mitarbeiterschulungen: Bei rund 40 % der Befragten wurde das hierfür anfangs veranschlagte Budget deutlich überzogen. Die Aufwände in diesem Bereich hängen nicht nur von der Bereitschaft der Mitarbeiter zur Nutzung des neuen Systems ab, sondern in einem erheblichen Maße auch von den mit dem MES eingeführten neuen Abläufen. Und die sind teilweise gewaltig: Laut Studie arbeiten beispielsweise im Bereich Feinplanung noch immer ein großer Anteil der Befragten mit selbst programmierter Software, Office-Tools von Microsoft oder mit Papier-basierten Lösungen. Bei solch einer Ausgangslage führt eine MES-Lösung immer zu deutlichen Änderungen im Prozessablauf.

Am genauesten sind die Lizenz- und Hardwarekosten für das MES-System zu ermitteln. Lediglich 10 % der Befragten trafen eine Fehleinschätzung hinsichtlich Software. Die Kosten für die Anbieterauswahl und die laufenden Kosten wurden von jeweils gut 60 % der Teilnehmer korrekt eingeschätzt.

Gründe gegen den MES-Einsatz

Darüber hinaus zeigt die Studie, was Unternehmen an der Nutzung eines MES hindert. Ein Großteil der Befragten entscheidet sich aufgrund mangelnder Budgets oder Ressourcen gegen eine MES-Implementierung. An zweiter Stelle steht der unklare Zusatznutzen, gefolgt vom Umsetzungsaufwand. Dieser erscheint knapp einem Drittel der Befragten im Vergleich zu dem oft unklaren Nutzen zu hoch. Einmal mehr zeigt sich der Bedarf an einer genaueren Bewertung des Nutzens sowie der mit einem MES verbundenen Kosten. Hilfestellung dazu gibt beispielsweise die VDI-Richtlinie VDI 5600 Blatt 2, die sich mit der Kosten-Nutzen-Analyse von MES-Systemen auseinandersetzt.

Kein Geld, keine Zeit und zu hoher Aufwand werden als häufigste Argumente gegen einen MES-Einsatz genannt. Fast ebenso viele Teilnehmer sind überzeugt, überhaupt kein MES zu benötigen.

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Zwar stellt für einen Teil der Befragten die mangelnde Mitarbeiter-Akzeptanz ein Problem dar, ein Hinderungsgrund, sich für ein MES-System zu entscheiden, ist dies jedoch für die wenigsten.

Für MES-Anbieter besonders interessant: Ein signifikanter Teil der Studienteilnehmer sieht überhaupt keine Notwendigkeit, ein MES in ihrem Unternehmen einzusetzen. Insgesamt gaben 27 % der Studienteilnehmer an, in absehbarer Zeit keinen MES-Einsatz zu planen, entweder wegen der Unternehmensgröße oder aufgrund der Produkt- beziehungsweise der Produktionsstruktur.

Trotz der Herausforderungen bei Auswahl und Einführung eines MES zeichnet die Studie „MES – Vom Trend zur Notwendigkeit?“ ein positives Bild: Für die meisten Befragten überschreitet der durch MES erreichbare Nutzen die mit dem System verbundenen Kosten deutlich. Der Großteil der Befragten hält MES für ein geeignetes Mittel, ihre Prozesse zu verbessern und die innerbetriebliche Transparenz zu erhöhen. Gut 70 % der Befragten, die ein MES im Einsatz haben, sind mit ihrem MES-System zufrieden; lediglich 6 % eher unzufrieden. Völlig unzufrieden war niemand.

Autoren: Markus Weskamp ist wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Unternehmenslogistik und Auftragsmanagement beim Fraunhofer IPA in Stuttgart.
Thomas Wochinger ist Gruppenleiter Produktionslogistik in der Abteilung Unternehmenslogistik und Auftragsmanagement beim Fraunhofer IPA in Stuttgart.

MES-Studie 2011: Veränderungen gegenüber 2006

Die Studie „MES – Vom Trend zur Notwendigkeit?“ basiert auf einer Online-Befragung, die von der Trovarit AG und dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA gemeinsam durchgeführt wurde. Zwischen Juni und September 2011 beteiligten sich 140 Personen an der Studie, die überwiegend Unternehmen der diskreten Fertigung repräsentieren. Befragt wurden vor allem Entscheidungsträger sowie Anwender von MES-Systemen, mit Schwerpunkt auf die Funktionsbereiche Vorstand, Abteilungsleitung oder Fachexperte. Durch die Befragung war es möglich, ein repräsentatives Bild des aktuellen Reifegrads von MES-Systemen zu erfassen sowie Herausforderungen und Entwicklungstrends aufzuzeigen.

Der Vergleich mit den Ergebnissen einer Umfrage aus dem Jahr 2006 ergibt einige interessante Veränderungen:

• Das Thema MES hat sich in den letzten Jahren in der industriellen Praxis deutlich etabliert.
• Normungen haben zu einem einheitlichen Begriffsverständnis bezüglich MES beigetragen.
• Immer mehr Unternehmen setzen sich mit der Thematik MES auseinander und planen in absehbarer Zeit deren Einsatz.
• MES müssen in Zukunft neue Herausforderungen meistern, um die Anwender bei veränderten Rahmenbedingungen optimal zu unterstützen.
• Die Realisierung der papierlosen Fertigung, die automatisierte Betriebsdatenerfassung und die Unterstützung eines betrieblichen Energiemanagements gewinnen an Bedeutung.