Manufacturing Execution System (MES) nach der Richtlinie VDI 5600

Produktionsplanung nach der Richtlinie VDI 5600

In der Richtlinie VDI 5600 gibt der Verein Deutscher Ingenieure (VDI) Empfehlungen, wie fertigende Unternehmen durch eine „schnelle und flexible Handhabung der Fertigungsprozesse und die Möglichkeit ihrer zeitnahen Optimierung“ die „Wirtschaftlichkeit der Fabrikation“ verbessern können.

Die Wirtschaftlichkeit der Produktion zu verbessern ist heute so herausfordernd wie nie zuvor, da Kunden eine hohe Variantenvielfalt immer individuellerer Produkte, Stichwort Losgröße 1, fordern. Gleichzeitig erwarten die Kunden den „Amazon-Effekt“: „Heute bestellt und morgen da!“

Infomaterial
Workshop Anforderungsanalyse MES
Workshop Anforderungsanalyse MES
Ansprüche an das MES erkennen und perfekt an ihren Bedarf anpassen
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Klassische ERPs liefern nicht genügend Details

Da die klassischen Enterprise Resource Planning-Systeme (ERP) mittel- und längerfristig einen zu geringen Detailierungsgrad für die Fertigungsoptimierung aufweisen, empfiehlt der VDI Manufacturing Execution Systeme (MES) zur Ergänzung. Diese „bieten eine sinnvolle funktionale Ergänzung, um alle Fertigungsprozesse zeitnah zu planen und zu steuern, die Prozesstransparenz zu gewährleisten und den Material- und Informationsfluss innerhalb der Supply Chain aktuell abzubilden.“.

Funktionen eines MES auf der Fertigungsebene
Funktionen eines MES auf der Fertigungsebene

Im Zentrum der Supply Chain

Das MES steht somit im Zentrum der Supply Chain fertigender Unternehmen. Seine Aufgaben beginnen in der Phase „PLAN“, also der Feinplanung und -steuerung der Produktion. In der Phase „MAKE“ unterstützt es die Produktionsausführung mit all Ihren notwendigen Prozesschritten. Zusätzlich bietet ein MES auch Funktionen für den Bereich „CONTROL“ (in der Richtlinie VDI 5600 „Leistungsanalyse“ genannt): Ist-Daten aus der Fertigung werden gesammelt , analysiert und in Informationen umgewandelt, um für die kontinierliche Verbesserung der Prozesse zur Verfügung zu stehen.

Supply Chain Kurven
Das MES unterstützt in der Produktion die Schritte „Plan“, „Make“ und „Control“

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Laut der Richtlinie VDI 5600 übernimmt ein MES folgende Aufgaben

Auftragsmanagement

  • Verwalten des Arbeitsvorrates
  • Definition der Auftragstypen
  • Erstellung von Referenzobjekten für die Fertigung

Die aktuellen Herausforderungen an das Auftragsmanagement erwachsen aus den steigenden Ansprüchen von Kunden im B2C- und immer mehr auch im B2B-Bereich hinsichtlich einer hohen Variantenvielfalt und der Forderung nach immer individuelleren Produkten (Losgröße 1).

Feinplanung und Steuerung

  • Feinplanen des Arbeitsvorrats
  • Reihenfolgebildung und Sortierung
  • Störungsmanagement

Für die Feinplanung und Steuerung stellen sich dieselben Herausforderungen wie für das oben genannte Auftragsmanagement, nämlich steigende Variantenvielfalt und das Ziel „Losgröße 1“.

Informationsmanagement

  • Werkerführung
  • Rückverfolgung
  • Integrationslayer

Für das Informationsmanagement stellt sich die Herausforderung, sämtliche Prozesse im Sinne einer papierlosen Fertigung zu digitalisieren und dafür zu sorgen, dass der Produktionsprozess und die IT synchron laufen.

Qualitätsmanagement

  • Prüfmittelverwaltung und -anbindung
  • Fertigungsbegleitende Prüfung
  • KAIZEN mit Predictive Quality

Ziel des Qualitätsmanagements ist die ausschussfreie Fertigung und die Möglichkeit, Fehler vorauszusehen und zu vermeiden (Predictive Quality). Heute gilt es, den Qualitätssicherungs-Prozess unter Verwendung von Digitalen Zwillingen zu digitalisieren.

Personalmanagement

  • Schicht- und Personaleinsatzplanung
  • Personalmanagement inkl. Arbeitszeitkonten und Qualifikationsmatrix
  • Personalzeiterfassung

Das Personalmanagement soll, möglichst digitalisiert, eine optimale Nutzung der Beschäftigten bewirken, Transparenz über den Personaleinsatz schaffen und Störungen vermeiden oder möglichst schnell beheben.

Betriebsmittelmanagement

  • Betriebsmittelverwaltung
  • Berücksichtigung in der Feinplanung
  • Messpunktüberwachung
  • Wartung und Instandhaltung

Die größten Herausforderungen im Betriebsmittelmanagement liegen in einer vorbeugenden Instandhaltung und darin, vollständige Transparenz mithilfe der OEE-Kennzahl (Overall Equipment Effectiveness) zu schaffen, um eine Verschwendung von Ressourcen aufzudecken und ihr effektiv entgegenzuwirken.

Betriebsdatenerfassung

Erfassen von

  • Auftragsdaten (Mengen, Leistungsarten)
  • Personaldaten
  • Qualitätsdaten
  • Prozessdaten

Die Nutzung der Betriebsdaten soll zu einer papierlosen Fabrik führen: Digitale Prozesse sollen zum Einsatz kommen, um die Rückmeldung von Daten in Echtzeit zu ermöglichen. Auch Prozessdaten sollen in die Analyse einfließen.

Materialmanagement

  • Umlaufbestand, WIP-Bestand (Los, Charge, Serial)
  • Materialflusssteuerung
  • Produktionsversorgung und -entsorgung

Hier gilt es, Entscheidungen zu treffen, damit das richtige Material zum richtigen Zeitpunkt in der richtigen Menge und Qualität am richtigen Ort zur Verfügung steht. Schafft man das im Einzelfall am besten mit einer Pull- oder Push-Steuerung? Ein Alert-Monitor sollte vor Störungen warnen und so die Verantwortlichen in die Lage versetzen, rechtzeitig gegenzusteuern.

Leistungsanalyse

  • KPIs, Benchmarking
  • Echtzeitvisualisierungen (z.B. mit der Visual-Management-Methode „Andon“)
  • Predictive und Prescriptive Analysen

Die Herausforderungen in diesem Bereich kann man folgendermaßen zusammenfassen:

Transparenz schaffen, um die Prozesse auf stets aktueller, vollständiger Datenbasis steuern und regeln zu können. Das befähigt Unternehmen dazu, folgende für eine effiziente Produktion zentralen Fragen zu beantworten:

  • Was passiert gerade? (Visualisierung)
  • Warum ist es passiert? (Transparenz)
  • Was wird passieren? (Steuerung)
  • Wie schaffe ich, dass alles funktioniert? (Regelung)

Die häufigsten Fragen zum Thema "Manufacturing Execution System"

Was ist ein Manufacturing Execution System (MES)?

Manufacturing Execution Systeme (MES) ergänzen das Enterprise Resource Planning (ERP) auf der Fertigungsebene. Sie versetzen Unternehmen in die Lage, Fertigungsprozesse schnell und flexibel handzuhaben und zeitnah zu optimieren. So verbessern sie die Wirtschaftlichkeit des gesamten Produktionsprozesses.

Warum benötigt man ein MES?

Weil die klassischen Enterprise Resource Planning-Systeme (ERP) einen zu geringen Detailierungsgrad für die Fertigungsoptimierung aufweisen, empfiehlt sich für produzierende Unternehmen ein Manufacturing Execution System (MES) als Ergänzung auf der Fertigungsebene. Mit einem MES lassen sich alle Produktionsprozesse zeitnah planen, steuern und transparenter machen und der Material- und Informationsfluss innerhalb der Supply Chain aktuell abbilden.

Welche Funktionen umfasst ein MES?

Das MES erledigt im Produktionsprozess Aufgaben der Planung, Ausführung sowie Leistungsanalyse und -kontrolle. Im einzelnen umfasst das Funktionen in den Bereichen Auftragsmanagement, Feinplanung und Steuerung, Informationsmanagement, Qualitätsmanagement, Personalmanagement, Betriebsmittelmanagement, Betriebsdatenerfassung, Materialmanagement und Leistungsanalyse.

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