Fast in allen produzierenden Unternehmen sind ERP-Systeme im Einsatz. Sie liefern die dispositiven Leitlinien für das Unternehmen und geben der Fertigung die Bedarfsmengen und -zeitpunkte vor. Auch der Maschinenpark ist heute meist hoch automatisiert. Obwohl komplexe Maschinen oder Anlagen ohne prozessnahe IT mittlerweile unvorstellbar sind, klafft zwischen Fertigung und ERP in vielen Unternehmen noch immer eine große Lücke. Unzählige Excel-Tabellen können aufgrund des hohen Arbeitsaufwandes bei gleichzeitig oft unbefriedigenden Ergebnissen bestenfalls „Lückenfüller" sein, aber keine dauerhafte Lösung.

Alle namhaften MES-Hersteller (MES: Manufacturing Execution System) haben ihre Lösungen sowohl an ERP-Systeme angedockt als auch an die Maschinenebene. Auch wenn sich in der Praxis diese Lösungen und deren Integration durch Funktionalität und Technologie teilweise gravierend unterscheiden, erfüllen alle eine wichtige Funktion: Sie schließen die Lücke zwischen ERP und der Maschinenebene.

Gute MES-Lösungen bieten heute durchgehende und integrierte Funktionen für nahezu alle Aufgaben im produktionsnahen Umfeld. Diese reichen von der Planung der Maschinenbelegung, der Personaleinsatzplanung über die Sicherstellung der Traceability mittels Chargenführung bis hin zur Prozessdatenerfassung.

MII soll es richten

Vor einigen Jahren - konkret: 2005 - hat auch SAP dieses Thema für sich entdeckt und ist seit der Übernahme der amerikanischen Firma Lighthammer mit SAP MII im Markt aktiv. Technisch gesehen war und ist MII eine Java-Anwendung, die mittlerweile auf SAP NetWeaver läuft. Hinsichtlich des Funktionsumfangs von MII hat ein MES-Anbieter eine einfache, jedoch irreführende Formel aufgestellt: MII + BDE = MES.

Berücksichtigt man den allgemein üblichen Funktionsumfang eines MES, muss MII demnach auch Funktionen wie die Personaleinsatzplanung, Kennzahlenberechnung bis hin zur Langzeitarchivierung von Prozessdaten bereitstellen: MII = MES - BDE. Dies kann MII jedoch nicht leisten. SAP selbst definiert MII als Werkzeug für Manufacturing Integration & Intelligence und verweist auf eine Verbund-Anwendungsumgebung mit einer Reihe interner Dienste. Im Einzelnen sind dies:   

• Datendienste für den Datenaustausch mit Systemen und Anwendungen in der Fertigung;
• Anwendungsdienste als Authoring-Umgebung für Prozesse zur Steuerung und Beeinflussung des Informationsaustausches zwischen der Fertigung und SAPTransaktionen
• sowie Visualisierungsdienste für die Darstellung von Daten- und Anwendungsdiensten auf grafischen Bedienoberflächen.

MII ist mehr eine Technologie-Plattform und ein Toolset zur Integration als eine fertige Anwendung. Damit stellt sich die Frage, welchen Nutzen bietet die Integrationsmöglichkeit für MES-Anwender und -Hersteller? Zwei Szenarien sind mit MII denkbar: Die Integration relativ einfacher Prozesse direkt in SAP, beispielsweise automatisierte Mengenmeldungen zu Fertigungsaufträgen, welche die Steuerung direkt in SAP verbucht, sowie die Anbindung existierender MES-Implementierungen an SAP.

Das zweite Szenario deckt jene Funktionalitäten ab, die MII nicht zur Verfügung stellt, wie zum Beispiel die Feinplanung. MES-Hersteller investieren teilweise hohe Beträge in die Entwicklung und Pflege ihrer SAP-Kopplungen. Will ein Hersteller seinen Kunden besonders hohe Funktionalität und Sicherheit bieten, lässt er seine Entwicklungen jährlich von SAP zertifizieren, was neben dem technischen ein erheblicher finanzieller Aufwand ist. Insofern ist es nicht nachvollziehbar, wenn MES-Hersteller die Integration via MII hervorheben, obgleich ihre MESFunktionen im Zusammenspiel mit SAP auch ohne MII verfügbar sind.

Die direkte Anbindung der Automatisierungsebene etwa zur Übernahme produzierter Mengen in SAP wurde als ein Anwendungsfall dargestellt. Hier wird MII als Middleware und Integrationsplattform ohne eigene Anwendungslogik genutzt. Der Anwender hat darüber eine dem derzeitigen SAP-Standard entsprechende Anbindung der Maschinenebene nahezu in Echtzeit.

MES und MII ergänzen sich

Das Anforderungsprofil der Applikation sollte entscheiden, ob MII, MES oder beides zum Einsatz kommt.

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Oft bleibt es aber nicht dabei, dass von den drei verfügbaren Diensten nur der Datendienst Verwendung findet. Anwender werden auch produktionsnahe Kennzahlen wie OEE oder Kurvenverläufe von Prozessdaten visualisieren wollen. MII hält dafür zwar Tools bereit, die Berechnungslogiken sind jedoch zu programmieren - mit Hilfe der Anwendungsdienste. Hier gilt es, zwischen individuellem Programmieren dieser Funktionen und dem Einsatz eines fertigen MES abzuwägen. In vielen Projekten über Jahre entwickelt, decken am Markt etablierte MES diese Anforderungen auch ab. In Verbindung mit der Web-Fähigkeit eines MES ist ein langfristiger Investitionsschutz gegeben.

Ein wichtiges Detail gilt es zu beachten: Das klassische MES ist eine Informationsund Datenwelt für sich. Dies wird oft als Vorteil gesehen, weil beide Systeme unabhängig voneinander arbeiten können. Benötigt ein Anwender Informationen aus der MES-Ebene und vom ERP, kann daraus ein Nachteil entstehen und der Einsatz von MII sinnvoll werden. In einem Dashboard lassen sich die Informationen aus beiden Systemen verknüpfen und darstellen: Beispielsweise könnte das SAP-System den Auftragseingang je Woche, den Kapazitätsbedarf aus Planaufträgen und die laufenden Aufträge liefern. Das MES stellt wiederum die genauen Informationen aus der Feinplanung zur Verfügung, wie etwa den terminierten und den Maschinen zugeordneten Kapazitätsbedarf aus Fertigungsaufträgen, den freigegebenen Auftragsvorrat und den OEE samt Teilfaktoren für Engpass-Arbeitsplätze.

MES und MII - Prozessdaten visualisieren

Ein weiteres Anwendungsbeispiel für die Kombination von MES und MII ist die Visualisierung von Prozessdaten. MII kann das zwar stand alone, jedoch nicht, wenn aus Gründen der Nachweispflicht eine Langzeitarchivierung der Fertigungsparameter mit dem Kontext zum Fertigungsauftrag notwendig ist. Dazu müssen die Rohdaten der Steuerungen verdichtet werden. 100 Messstellen im Sekundenintervall abzufragen und das bei nur zehn angebundenen Steuerungen ergibt Millionen Messwerte, die im Kontext zu den einzelnen Arbeitsgängen zu archivieren wären. MII kann die Datenakquisition und Visualisierung im Kurzfristbereich durchführen. Ein MES jedoch verdichtet diese Rohdaten und verknüpft sie mit den Auftragsdaten bei vertretbaren Mengengerüsten.

Bei der Diskussion um das Technologie-Thema MII muss stets die Aufgabenstellung im Vordergrund stehen. Es ist daher wichtig, einen kompetenten Partner zu wählen, der über Erfahrungen bei der Umsetzung von MES-Projekten und der verschiedenen Integrationsmöglichkeiten verfügt. Die Anbindung des MES Cronetwork der Firma Industrie Informatik ist seit vielen Jahren von SAP zertifiziert, das Thema MII intensiv geprüft und erste Pilotprojekte wurden bereits programmiert. Industrie Informatik bietet daher einerseits vielfältige MES-Funktionen und unterstützt andererseits bei der Technologie-Wahl.

Den Anforderungen entsprechend kann entschieden werden, ob der erforderliche Aufwand an Lizenzen und Dienstleistungen für eine Umsetzung mit MII gerechtfertigt ist. Je umfangreicher sich integrative Aufgaben stellen, um so eher wird dies der Fall sein. Gilt es hohe funktionelle Ansprüche abzudecken, ist der Einsatz eines führenden MES der bessere Weg im Vergleich zu einer individuellen Programmierung in Verbindung mit MII.

Auto: Herbert Parnreiter ist Geschäftsführer der Firma Industrie Informatik im österreichischen Linz.