ERP- und MES-Lösungen unterscheiden sich grundsätzlich im Aufbau und Aufgabengebiet: MES-Systeme können schnell reagieren und bieten die Flexibilität, die immer rasanter auftretenden Veränderungen im Fer­tigungsbereich rasch abzubilden und diese optimal zu unterstützen.

ERP-Systeme hingegen sind komplex und schwerfällig, sorgen aber auch für eine Optimierung von Geschäftsprozessen und Standardisierung der Organisation; sie erleichtern und optimieren zudem die Kommunikation zwischen Abteilungen. Ihre Stärken haben sie vornehmlich im Finanz- und Rechnungswesen, im Controlling, in der Personalwirtschaft, in Verkauf und Marketing und in der Stammdatenverwaltung. Und sie haben einen Grobplanungshintergrund, der sehr wesentlich ist. Auf ihm baut üblicherweise jedes MES auf. ERP ist daher ohne Frage das Fundament – auch in der Fertigung.

MES für kurzfristige Planung

In der täglichen Arbeit eines Fertigungsunternehmens hingegen geht es beispielsweise nicht um die Vorschau über mehrere Monate: Wichtig ist, was in den nächsten Stunden, in den nächsten Schichten passiert. In diesem Kurzfristbereich sind eine hohe Flexibilität und auch ein bestimmter Detailliertheitsgrad gefragt, was von ERP-Systemen eben nicht in dieser Qualität geleistet werden kann und auch nicht muss.

Diese Annahme bestätigt die VDI-Richtlinie VDI 5600, die das System wie folgt formuliert: „Manufacturing Execution Systems (MES) sind nicht nur Instrumente zur Generierung von Kennzahlen. Ermöglicht wird auch die permanente Neubewertung der aktuellen Fertigungssituation und somit eine permanente Neuplanung für das Fertigungsgeschehen in der nahen Zukunft.“ Also ganz nah dran an der Fertigung, an den Maschinen und an den Werkern.

Verlässliche Daten fürs ­Management

Die Vorteile von MES-Lösungen in der Fertigung beginnen also (ganz vorne) im Bereich der Planung. Durch eine Feinplanung im MES entstehen hier Möglichkeiten von Rüstoptimierung und der genauen Belegung von Einzelmaschinen. Dort ist dann auch die Kopplung zu PZE-Systemen (Personalzeiterfassung) und zu Schichtmodellen vorhanden.

Die Grafik zeigt anhand der Reaktionsgeschwindigkeit die zeitliche Dimension, in denen die verschiedenen Systeme agieren.

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ERP-Systeme belegen hingegen üblicherweise Arbeitsplatzgruppen und gehen nicht mehr bis auf das Einzelaggregat herunter. Es ist eher selten, dass hier noch eine Sekundärressource wie der einzelne Werker berücksichtigt werden kann. Das ERP bedient sich in der Regel mit Kapazitätstöpfen aus einem Betriebskalender und nicht aus der ­konkreten Planungssituation mit den aktuellen Personalkapazitäten, wie ein MES das macht.

Dennoch ist ein MES nur eines von vielen Systemen, die wie Satelliten um das ERP herum angeordnet sind. In der Praxis entsteht aus Bereichen wie Business Intelligence, Big Data, Con­trolling oder Qualitätssicherung oft eine gesamte Systemlandschaft. Das ERP-System ist und bleibt jedoch das notwendige Rückgrat, während ein MES ganz klar in Richtung Fertigung abzielt und das Bindeglied zur Maschine darstellt.

Daten komprimiert und ­validiert

Das MES sorgt für die Daten aus der realen Welt, wie sie eben in der Fertigung anfallen – zeitnah mit guter Qualität und nur einmal erfasst. Die Bereitstellung der Daten erfolgt aber in einem Detaillierungsgrad, der ein ERP-System im Normalfall gar nicht interessiert und den es auch nicht verarbeiten kann. Daher werden diese Daten verdichtet und validiert an das ERP-System weitergegeben, damit dort die zu bewältigenden Aufgaben wie Nachkalkulation, die gesamte Abwicklung des Kundenauftrags bis hin zur Lieferung auf einer validen Datenbasis fundiert gemanagt werden können.

In dieser vom MES erzeugten hohen Qualität bilden diese Daten schließlich eine verlässliche Basis zur Berechnung von Kennzahlen und Darstellung detaillierter Informationen. Die damit geschaffene Informationszentrale findet in den verschiedensten Bereichen Anwendung und steht somit einerseits für Produktionsmitarbeiter parat und dient zeitgleich als Basis für Managemententscheidungen.

Wertschöpfung am Shop Floor

An dieser Stelle kommen auch unternehmenskulturelle Unterschiede wie Primärzielgruppen von Systemen wie ERP und MES ins Spiel. So haben wir auf der einen Seite die ERP-Nutzer im betriebswirtschaftlichen Teil des Unternehmens; dazu zählen Geschäftsführung, Finanzbuchhaltung, Controlling und andere finanztechnische Anwendungen. All die Anforderungen für diese Bereiche deckt ein ERP ab.

Die Fertigung im Blick: in MES dient der Optimierung der Fertigungsprozesse und stellt das Bindeglied zur Maschine dar.

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Auf der anderen Seite befindet sich die Welt der Fertigung mit ihren spe-zifischen und hier zum Teil schon ­beschrieben Anforderungen an eine Planungs- und Fertigungslösung auf Basis moderner MES-Systeme. Will ein IT-Dienstleister eine Lösung sowohl für den Controlling-Leiter als auch für den Fertigungsleiter entwickeln, wird er scheitern oder eine nur schlecht funktionierende Software präsentieren können.

Der Fokus von MES-Lösungen liegt daher ganz klar auf der Fertigung, während sich ERP-Systeme auf die betriebswirtschaftliche Seite des Unternehmens konzentrieren. Dass beide Systeme sich verstehen und miteinander kommunizieren müssen, steht dabei außer Frage.

Unabhängig davon sieht sich ein MES immer mit der Notwendigkeit konfrontiert, sehr rasch auf geänderte Bedingungen im Fertigungsumfeld reagieren zu müssen. Denn die Fertigung ist ein extrem dynamischer Bereich. Unternehmen schaffen fast im Halbjahreszyklus neue Maschinen an und verändern Personalkapazitäten – all das muss ein MES schnell und flexibel aufnehmen, umsetzen und abbilden können. Doch diese große Bandbreite und hohe Geschwindigkeit sind in ERP-Systemen normalerweise nicht gegeben und auch nicht unbedingt notwendig, weil die dort abgebildeten Prozesse erfahrungsgemäß von längerer Dauer sind. Das ist aber keine Schwachstelle des ERP-Systems, da der Fokus in einer anderen Richtung liegt.

Denn ob ein Produkt mit einem Prozess A oder B an der Maschine C oder D hergestellt wird, ist für den Finanzbuchhalter oder den Verkäufer nicht relevant. Was zählt, ist das fertige Produkt. In der Fertigung hingegen macht es je nach Situation einen großen Unterschied, welche Maschine welches Produkt wann her-stellen soll. Genau dort muss das MES-System reagieren und die Flexibilität bieten, Änderungen rasch abzubilden und optimal zu unterstützen. Pointiert gesagt: Die eigentliche Wertschöpfung passiert direkt am ‚Shop Floor’.

Industrie 4.0 fordert ­Veränderungen

Geht der Blick nun in Richtung Industrie 4.0 und in die Zukunft der Produktion, wird schnell klar, dass sich beide Systeme ändern müssen – allerdings mit verschiedenen Anforderungen. Industrie 4.0 ist ein breites Thema, bei dem – von der Automatisierung getrieben – neue Möglichkeiten in der Produktion entstehen, die wiederum neue Geschäftsmodelle ermöglichen. Und genau diese neuen Geschäftsmodelle müssen auch von einem führenden System wie ERP unterstützt werden. Was nun die MES anbelangt, wird Industrie 4.0 auch hier zu Veränderungen führen – wenn nicht in Richtung einer Produktion mit Losgröße 1, dann zumindest in Richtung Unterstützung kleinerer Losgrößen. Dies wird sicher für Serienfertiger im ersten Schritt noch nicht so relevant sein, für Kleinserienfertiger hingegen schon. Das alles führt zu einer viel feineren Erfassung von Daten des einzelnen Werkstücks, des einzelnen Produkts – also wieder direkt am Shop Floor. Auf dieser Basis ist es möglich, die Fertigung zu flexibilisieren und damit auch die Wertschöpfung weiter zu optimieren – vielleicht kann man sogar Rüstzeiten mit anderen Methoden verringern oder sie erst gar nicht entstehen lassen. Das sind sicherlich Dinge, die im Zusammenspiel von MES und Automatisierungstechnik mit der Maschine passieren.

In einem zweiten Schritt können dann Ideen entstehen, das vorhandene Kapital an Daten auch entsprechend firmenübergreifend und für neue Geschäftsmodelle zu nutzen. Welche Geschäftsmodelle das sind und welcher Dynamik sie unterliegen, lässt sich vielleicht mit einem Blick in den Consumer-Bereich erahnen: Bei der Betrachtung von ähnlichen Umbrüchen im Business-to-Business-Bereich, zum Beispiel neue Geschäftsmodelle von kreativen Köpfen, dann ist auch ein ERP-System gefragt, das hier entsprechend Unterstützung liefert. Das immense Kapital an Daten aus dem MES im Industrie-4.0-Umfeld wird auch in den ERP-Systemen zwangsläufig zu Umbrüchen führen, so dass die damit verbundenen Möglichkeiten abgebildet werden können. So gesehen sollten MES und ERP wachen Auges und gemeinsam den Weg in Richtung Industrie 4.0 gehen, wollen sie auch hier wieder ihre wahren Stärken im Zusammenspiel entfalten.

Autor: Bernhard Falkner ist Geschäftsführer von Industrie Informatik