MES (‘Manufacturing Execution System’): Was sind die Unterschiede zu ERP und LVS?

Mit dem Einzug der Industry 4.0 müssen Fabrik- und Lagerverwaltung perfekt aufeinander abgestimmt werden. Das ist eine Voraussetzung, um der Nachfrage nach immer individuelleren Produkten mit immer kürzerer Herstellungszeit gerecht zu werden. MES-Systeme (Manufacturing Execution System) sind keine Neuerscheinung in der Industrie, aber sie werden bei der Ausführung und Überwachung der Produktion immer wichtiger.

Die MES-Software ist Anfang der neunziger Jahre als Folge des verstärkten Wettbewerbs in der Fertigungsbranche und der damit verbundenen Gewinneinbußen entstanden, was die Erzeugung großer (und teurer) Lagerbestände einschränkte. Was sind die wesentlichen Funktionen von Manufacturing Execution Systems? Wie verhalten sich MES-Systeme zu ERP und LVS?

Was ist ein Manufacturing Execution System (MES)?

Ein MES-System (Manufacturing Execution System) ist eine Software, die zur Organisation, Steuerung und Überwachung von Fertigungsprozessen mit dem Ziel der maximalen Effizienz und Kostenreduzierung entwickelt wurde.

Darüber hinaus generieren MES-Systeme sehr nützliche Daten für die gesamte Analyse des Produktionsmanagements des Unternehmens, da sie mit anderen Systemen wie ERP oder LVS verbunden sind.

Merkmale und Funktionalitäten einer MES-Software

Der Ursprung der MES geht auf die MRP- Software (Materials Requirement Planning) zurück, mit der in den 60er und 70er Jahren der Materialfluss zu den Fabriken kontrolliert wurde. Diese anfänglichen Systeme waren sehr unflexibel, so dass man sie zu MRPII-Systemen weiterentwickelte, die nach und nach umfangreichere Funktionen enthielten. MES-Systeme vervollständigen diese Entwicklung und sind in der Lage, eine größere Anzahl von Prozessen zu verwalten, wie z. B:

• Sequenzierung der Produktionsaktivitäten auf der Grundlage der Prioritäten und Merkmale jeder Produktionscharge. Das MES-System steuert die Arbeit in der Anlage und überwacht ihre Ausführung, um Unregelmäßigkeiten zu erkennen.
• Überwachung der laufenden Aufgaben, die Teil des Produktionsprozesses sind, auch bekannt als WIP (Work-in-Progress), um sicherzustellen, dass die festgelegte Planung eingehalten wird und es keine Engpässe gibt.
• Automatische Datenerfassung und Dokumentenverwaltung: Datensammlung über die Prozesse, Materialien und Operationen, die vom Bedienungspersonal oder von Maschinen ausgeführt werden.
• Analyse der Prozessleistung durch Verfolgung der Leistung in Echtzeit und Vergleich mit früheren Verlaufswerten. Sie umfasst auch die Bewertung der für jede Aufgabe eingesetzten Ressourcen, der Zykluszeiten, der Einhaltung der Planung und der Kosten.
• Qualitätskontrolle: Überprüft den Status von Fertig- und Halbfertigprodukten, um sicherzustellen, dass diese im Zeitplan liegen. Das MES-System misst auch die Qualität der Prozesse und empfiehlt bei Fehlern oder Unterbrechungen Korrekturmaßnahmen.
• Wartungsaufgaben: Die MES-Software verfügt über alle Informationen, die mit dem Betrieb der Maschinen verbunden sind. Sie warnt bei Störungen und hilft bei der Diagnose der Ursachen.
• Zuweisung von Aufgaben an das Werkspersonal, um eine gerechte Verteilung der Arbeitsbelastung zu gewährleisten.

Unterschiede zwischen MES, ERP und LVS

Unternehmen verwenden MES-Systeme, um den Betrieb ihrer Produktionsanlagen zu regeln und zu optimieren, aber wo lassen sich diese innerhalb der bestehenden betrieblichen Systeme einordnen? Das folgende Diagramm gibt Ihnen einen Überblick:

Wir haben bereits in einem Artikel die Unterschiede zwischen einem ERP und einem LVS betrachtet, hier nun der Vergleich der beiden Systeme mit dem Manufacturing Execution System:

- Unterschied zwischen einem MES-System und einem ERP

Das ERP ist im Prinzip der Überbau für alle anderen Systeme, einschließlich des Manufacturing Execution System. Es kontrolliert alle betriebswirtschaftlichen Prozesse, ist aber nicht auf die produktive Verwaltung der Anlagen ausgerichtet. Beide Systeme, MES und ERP, sind verbunden und kommunizieren ständig. Das MES verfügt jedoch über viel detailliertere Informationen, u. a. zu den Produktionslinien, den Maschinen, den Produktchargen, zur Rückverfolgbarkeit und zur Qualität der Prozesse.

- Unterschied zwischen MES-Software und einem LVS

Die MES-Software und LVS arbeiten aufeinander abgestimmt, um sicherzustellen, dass der Materialfluss vom Lager zur Fertigung und umgekehrt ohne Unterbrechung und mit maximaler Effizienz abläuft. Das LVS verwaltet die BOM (Bill of Materials), die Datenbank aller produktionsbezogenen Komponenten. Ein LVS für die Produktion kontrolliert den verfügbaren Bestand in Echtzeit und koordiniert sich mit dem MES-System zur Versorgung der Produktionslinien.

MES und LVS: Wie hängen sie zusammen?

Das MES-System nimmt eine Position zwischen dem ERP und der Produktionsanlage ein und arbeitet auf der gleichen Ebene wie das LVS. Es wird jedoch eine Lagerverwaltungssoftware mit speziell für die Produktionslogistik konzipierten Funktionen benötigt.

Das kann das Easy WMS mit seinem Produktionsmodul bieten, das entwickelt wurde, um:

• die physische Verwaltung der Teile oder Materialien durchzuführen, die an die Fertigung geliefert werden sollen.
• mit den fertigen Produkten aus dem Werk weiter zu verfahren, sie zu registrieren und für den Versand vorzubereiten.

Verbunden mit den MES-Systemen erfüllen die LVS für die Produktion folgende Aufgaben:

- Klassifizierung des Inventars in Bearbeitungsstatus und Kontrolle der Rückverfolgbarkeit

LVS für die Produktion verfügen nicht nur über BOM, d. h. über Stücklisten der Komponenten und Rohstoffe, mit denen die Werke beliefert werden, sondern kontrollieren auch die Rückverfolgbarkeit des gesamten Bestands, einschließlich der Halbfertig- und Fertigprodukte. Darüber hinaus wird die Steuerung des Materialflusses verbessert, wenn das LVS mit automatischen Systemen wie Regalbediengeräten oder Fördertechnik verbunden wird, deren Steuerungssoftware das LVS in Echtzeit über den Standort jeder Referenz informiert.

- Rezepturenbereitstellung und Verwaltung von Produktionsaufträgen

Die Mengen und Rohstoffe, die zur Herstellung eines bestimmten Produkttyps benötigt werden, können vom LVS aus entsprechend dem MES-System modifiziert und angepasst werden, um die festgelegten Produktionschargen zu erfüllen und flexibel und effizient auf Änderungen zu reagieren.

Wenn das Unternehmen einen neuen Auftrag erhält und eine oder mehrere Produktionslinien aktiviert, sendet das LVS einen Produktionsauftrag an die MES-Software. Beide Systeme arbeiten in übereinstimmender Weise, da das Lager das Werk mit den Materialchargen versorgt, die in den verschiedenen Produktionsstufen benötigt werden.

- Melden des Bestandsverbrauchs und Erfassen der Fertigprodukte

Das LVS berücksichtigt die verschiedenen Bestellpunkte für jede Ware, um den Einkauf darüber zu informieren, dass wieder aufgefüllt werden muss, wenn der Mindestbestand einer SKU erreicht ist. Ziel ist es, Bestandsunterdeckungen zu vermeiden, die zu einem Stillstand der Produktionslinie führen können.

Sobald neue Fertigerzeugnisse aus dem Werk eingehen, werden sie entweder im LVS registriert, das ihnen einen Standort im Lager zuweist, oder sie werden direkt als Teil eines Auftrags für einen bestimmten Kunden vorbereitet.

Die Bedeutung von MES-Systemen in der Industrie 4.0

MES-Systeme sind unverzichtbar für eine optimierte Produktionsplanung im Zeitalter der Industrie 4.0, die durch Digitalisierung und verstärkte Prozessintegration entlang der Lieferkette gekennzeichnet ist.

Durch eine gute Koordination zwischen MES-Software und Lagerverwaltungssoftware werden größere Ineffizienzen beseitigt. In der Vergangenheit führte die mangelnde Präzision bei der Lieferung von Materialien an das Werk zu ernsthaften Nachteilen: Entweder entstanden Lücken, bei denen das Lager stets neue SKU erzeugen musste oder unbenutzte Rohstoffe mussten ins Lager zurückgeschickt werden.

LVS lösen diese Probleme, indem sie die Mengen und Variationen in den Rezepturen und Produktionsaufträgen auf ein Maximum anpassen. Auf diese Weise entlasten sie die Werke von der komplexen Lagerverwaltung und ermöglichen es ihnen, sich auf die Erreichung von optimalen Produktionsprozessen zu konzentrieren.

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