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Manufacturing Execution System

Manufacturing Execution Systems (MES) sind an der Schnittstelle zwischen ERP-Systemen und dem Produktionsdurchführungsprozess angesiedelt. Sie dienen somit der vertikalen Integration innerhalb eines Unternehmens. Im Vergleich zu ERP-Systemen sind MES besser geeignet, das aktuelle Geschehen in der Produktion zu berücksichtigen und die Fertigungssteuerung zu unterstützen.

Motivation und Begriff

ERP-Systeme beschäftigen sich mit Auftrags- und Ressourcenplanung in Unternehmen. Die Fertigungssteuerung wird unzureichend unterstützt, weil die in ERP-Systemen vorgehaltenen Daten zu grobe Granularität haben und ihre zeitliche Aktualität zu gering ist. Gleichzeitig existieren auf der Produktionsebene produktionstechnische und logistische Steuerungssysteme zur Durchführung der Produktion, die lokal aktuelle Daten der Produktion erfassen und direkt in ihre Entscheidungen einfließen lassen, ohne dabei Planungsergebnisse der ERP-Systeme zu verwenden. In Produktionssystemen, die Termintreue sowie eine hohe Kapazitätsauslastung bei großer Produktvielfalt sicherzustellen haben, wird das als unzureichend empfunden.

MES versuchen diese Lücke zu schließen, indem ERP-Systeme der Planungsebene mit den Systemen der Produktionsebene verbunden werden.

Unter einem MES wird ein Anwendungssystem verstanden, das aus einer Menge integrierter Hard- und Softwarekomponenten besteht, die zum Managen der Produktion vom Einsteuern eines Produktionsauftrags bis zur Fertigstellung dienen. MES konzentrieren sich auf den eigentlichen Produktionsdurchführungsprozess.

Mit dem Einsatz von MES wurde Ende der 80er Jahre in der Prozess- und Elektronikindustrie begonnen. Das in den 80er und 90er Jahren propagierte CIM-Konzept verfolgte ähnliche Ziele wie das MES-Konzept [McClellan 1997, S. ix].

Funktionalität

Die folgenden Aufgaben werden von einem MES wahrgenommen [McClellan 1997, S. 3 f , VDI Richtlinie 5600, S. 16 f]:

  • Betriebsmittelmanagement

  • Materialmanagement

  • Personalmanagement

  • Qualitätsmanagement

  • Betriebsdatenerfassung

  • Leistungsanalyse

  • Feinplanung

  • Informationsmanagement

Aufgabe des Betriebsmittelmanagements ist das Vorhalten, die Verarbeitung sowie die Bereitstellung der Betriebsmittel. Das Materialmanagement dient der termin- und bedarfs­gerechten Versorgung der Produktion mit Material. Außerdem werden Informationen über Umlaufbestände vorgehalten. Im Rahmen des Personalmanagements dient ein MES dazu, Personal termingerecht für den Produktionsprozess zur Verfügung zu stellen. Das Ziel des Qualitätsmanagements besteht darin, eine Überwachung der Einhaltung aller Qualitätsparameter bezüglich Produkt und Betriebsmittel durch statistische Prozesskontrolle sowie eine graphische Aufbereitung sicherzustellen. Außerdem werden Trends durch Prozessanalyse erkannt. Daten des Produktionsprozesses werden im Rahmen der Betriebsdatenerfassung ereignisgesteuert aufgenommen. Die Leistungsanalyse dient der Umsetzung und Aggregation der in Echtzeit ermittelten Produktionsdaten in Auswertungen. Die Feinplanung hat die Aufgabe, den Arbeitsvorrat so abzuarbeiten, dass die Produktionsziele bei gleichzeitiger Einhaltung der Prozessrestriktionen erreicht werden. Das ist die typische Aufgabe eines elektronischen Leitstands. Die Hauptaufgabe des Informationsmanagements besteht in einer Aufbereitung von Informationen, die anderen MES-Aufgaben zur Verfügung gestellt und bei der Durchführung der Abarbeitung des Auftragsvorrats verwendet werden.

Architektur

MES folgen der Dreischichten-Architektur betrieblicher Anwendungssysteme [Kletti 2006, S. 103 f]. Eine Datenschicht sorgt dafür, dass Daten in relationalen Datenbanken persistent vorgehalten werden. Die Anwendungsschicht stellt die Funktionalität eines MES durch entsprechende Geschäftsobjekte zur Verfügung. Eine Präsentationsschicht erlaubt es Anwendern die Funktionalität des MES zu nutzen. Aufgrund des verstärkten Aufkommens von internetbasierten Produktionskonzepten ist es sinnvoll, moderne MES internettauglich zu gestalten. Schnittstellen zu ERP-Systemen sowie zu Steuerungssystemen für die Durchführung der Produktion vervollständigen die prinzipielle MES-Architektur.

Literatur

Kletti, Jürgen  (Hrsg.): MES – Manufacturing Systems: Moderne Informationstechnologie zur Prozessfähigkeit und Wertschöpfung. Berlin, Heidelberg,  : Springer, 2006.

McClellan, Michael: Applying Manufacturing Execution Systems. Boca Raton : St. Lucie Press, 1997.

VDI Richtlinie 5600: Fertigungsmanagementsysteme – Manufacturing Execution Systems (MES). Berlin : Beuth Verlag, 2007.

Autor


 

Prof. Dr. Lars Mönch, FernUniversität Hagen, Fakultät f. Mathematik u. Informatik, Universitätsstr. 1, Lehrstuhl Unternehmensweite Softwaresysteme, 58084 Hagen

Autoreninfo


Zuletzt bearbeitet: 17.04.2015 16:59
Letzter Abruf: 17.10.2017 11:37
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