Je länger wir über Industrie 4.0 reden, desto häufiger hört man Aussagen wie „das IIoT löst das MES ab“ oder „nach MES kommt IIoT“. Solche Schlagzeilen klingen nach einer disruptiven Entwicklung, die für die typischerweise bodenständige Prozessindustrie aber eher untypisch ist. Denn dort setzt man vielmehr auf bewährte Methoden und ausgereifte Technologien. Daher lohnt es sich, genauer hinzuschauen und sowohl MES als auch IIoT auf den Prüfstand zu stellen. Außerdem stellt sich die Frage, ob man MES und IIoT überhaupt vergleichen kann oder sollte bzw. inwieweit es hier überhaupt um eine echte Substitution geht.
Gemeinsamkeiten von MES von IIoT?
Sowohl ein MES (Manufacturing Execution System) als auch das IIoT (Industrial Internet of Things) erfasst Daten, verarbeitet diese und gibt ein Ergebnis aus. Beide Systeme bewegen sich im Produktionsumfeld und verfolgen das Ziel, effizienter zu produzieren. Wesentliche Unterschiede bestehen darin, aus welcher Perspektive die jeweilige Anwendung betrachtet wird und welchen Wirkungsbereich eine Optimierung haben kann.
Das IIoT erfasst in der Regel technische Echtzeitdaten wie Temperatur, Geschwindigkeit, Vibration, Zustandswechsel und Ähnliches. Damit hat das IIoT einen technischen Blick auf den aktuellen Zustand einer Maschine oder Anlage. Auf Basis historischer Daten können Verläufe betrachtet und Vorhersagen getroffen werden. Diese technische Sichtweise ermöglicht Anwendungen wie Condition Monitoring und Predictive Maintenance. Mögliche Optimierungen beziehen sich auf einzelne Maschinen oder Anlagen bzw. auf einzelne Prozessschritte. Die Funktionalitäten von IIoT-Software sind eng verbunden mit den Assets wie Geräte, Maschinen und Anlagen.
Bringt Daten in einen betriebswirtschaftlichen Gesamtkontext
Ein MES hingegen bringt die erfassten technischen Daten – sowohl solche aus dem IIot als auch direkt im MES erfasste – auf eine übergeordneten Ebene in einen betriebswirtschaftlichen Gesamtkontext. Auf Basis der bekannten Auftrags- und Produktdaten entstehen neue Erkenntnisse. Ein MES erfasst nicht nur, was gerade produziert wird, sondern auch, ob das Produkt die Qualitätsvorgaben erfüllt und wie viele Chargen zum Auftrag gehören. Außerdem erkennt das MES, warum eine Maschine bzw. Anlage steht – wegen einer Störung oder weil sie gerade für den nächsten Auftrag gerüstet wird. Auf Basis dieser erweiterten Sichtweise kann man mit einem MES komplette Prozesse ganzheitlich betrachten und optimieren. Die Funktionalitäten sind in der Regel nicht auf spezielle Geräte, Maschinen und Anlagen ausgerichtet, sondern sind Asset-übergreifend. Diese erweiterte Sichtweise bildet wiederum die Datenbasis für ein ERP-System und dessen Aufgaben.
Abgrenzung zu ERP-Systemen
Daher ist es wichtig, auch hierzu eine klare Abgrenzung zu finden. Denn ein MES erstreckt sich nicht auf Geschäftsprozesse wie Einkauf, Material- und Produktionsplanung, Vertrieb oder Lagerhaltung. Diese Aufgaben sind klassischerweise im ERP angesiedelt. Dort, wo das ERP die Herstellung eines Produkts oder mehrere Artikel erwartet, setzt ein MES an und bildet die Produktionsprozesse deutlich detaillierter als ein ERP-System ab.
Auch wenn das eine oder andere ERP auch Aspekte der Produktion erfasst, liegt die Prozesskompetenz dafür doch beim MES, das über eine breite Schnittstelle mit dem ERP kommuniziert.
Unterschiedliche Sichtweisen
Aus der Betrachtung von MES, IIoT und ERP ergeben sich folgende Sichtweisen auf den Produktionsprozess:
- Das IIoT hat eine technische Sicht auf die Dinge. Hier geht es um die Auslastung von Maschinen und Anlagen sowie um deren Performance.
- Das MES hat einen organisatorischen Fokus und sorgt dafür, dass die Abläufe in der Produktion transparent und effizient sind. Ziel ist, Maschinenstillstandzeiten, Ausschuss etc. zu vermeiden.
- Für betriebswirtschaftliche Aspekte wie Bestellungen, Rechnungen und Wirtschaftlichkeit des Unternehmens ist das ERP zuständig.
Erst das Zusammenwirken aller drei Sichtweisen macht aus einer einfachen Produktion eine echte Smart Factory.
Beispiel Energiemanagement
Am Beispiel Energiemanagement lässt sich das Zusammenspiel von IIoT, MES und ERP gut erklären. Das IIoT erfasst wie viel Energie einzelne Prozesskomponenten verbrauchen, um auf Basis dieser Daten beispielsweise ihren Betrieb zu optimierenden oder Störungen im Sinne der Predictive Maintenance vorherzusagen. Im MES werden alle Energieverbräuche gesammelt, die für die Herstellung eines bestimmten Artikels oder die Abwicklung eines bestimmten Auftrags anfallen. Das ERP benötigt die gesammelten Energieverbräuche, um diese bei der Kalkulation der Herstellungskosten zu berücksichtigen.
Wo bzw. mit welchem System die Energieverbrauchsdaten erfasst werden, ist hierbei nicht relevant. Vielmehr geht es um die Nutzung dieser Daten und den Kontext, in den diese gesetzt werden. In der modernen Prozss-IT sind IIoT, MES und ERP so miteinander vernetzt, dass jedes System auf die Daten zugreifen kann, die für die jeweilige Aufgabe benötigt werden.
Fazit: die IT-Systeme ergänzen sich
Es geht also nicht um ein Entweder-oder, sondern um ein Miteinander und unterschiedliche Sichtweisen. Das IIoT steuert Echtzeitdaten mit technischem Hintergrund bei und das MES setzt diese in einen organisatorischen bzw. betriebswirtschaftlichen Kontext.
Während es im IIoT um Maschinen und Anlagen geht, stehen im MES eher die Aufträge und Prozesse im Vordergrund. Trotzdem können beide Systeme voneinander profitieren. Einerseits untermauern die technischen Daten aus dem IIoT die Beurteilung von Prozessen im MES. Andererseits erweitern die organisatorischen Daten aus dem MES die technische Sichtweise im IIoT.
Voraussetzung für diese Symbiose der IT-Systeme ist eine geeignete Integration oder Schnittstelle, sodass der Datenaustausch zwischen den Systemen reibungslos funktioniert und das jeweils andere System die Daten korrekt interpretiert.
Kurzum: Ohne IIot, MES und die passende Integrationsplattform kann es keine komplett vernetzten Produktionsprozesse geben. Von Substitution oder einer disruptiven Entwicklung kann also definitiv nicht die Rede sein.
MPDV Mikrolab GmbH, Mosbach
Autor: Markus Diesner
Senior Marketing Specialist Products,
MPDV
