René Kiem

Qualität 4.0

QM, MES und CAQ in digitalen Geschäftsprozessen der Industrie 4.0

1. Auflage

Praxisreihe Qualitätswissen
Herausgegeben von Kurt Matyas

Bild 0.1 Unternehmen im digitalen Wandel

Größer, schneller, weiter!

Wohl selten zuvor war dieser Slogan aktueller als heute. Besonders betroffen davon sind Produktionsbetriebe. Die Fertigung muss heute in einem atemberaubenden Tempo realisiert werden, denn der Wettbewerb schläft nicht und die Kunden erwarten beste Qualität zu erschwinglichen Preisen. Und sie wollen ihre Produkte schnell haben. Sehr schnell. Es war nicht zuletzt der Versandriese Amazon, der für völlig neue Maßstäbe beim Versand von Artikeln gesorgt hat. Und am Ende dieser Entwicklung sind wir noch lange nicht. Alleine die Vorstellung, dass die Zustellung via Drohnen geplant ist bzw. schon umgesetzt wird, zeugt davon, dass die Welt sich weiterhin beschleunigt.

Wer nicht auf der Strecke bleiben will bei dieser Beschleunigung, der muss Maßnahmen ergreifen. Die Auswahl ist groß. Abkürzungen wie CAQ, TPS, SPC oder QFD gehören für viele Unternehmen längst zum Alltag. Lean Management oder die Philosophie des kontinuierlichen Verbesserungsprozesses, kurz KVP, haben ebenfalls Einzug in zahlreiche Unternehmen gefunden. Manufacturing Execution Systeme, kurz MES, sind ein weiterer Baustein der Optimierung von Produktionsprozessen.

Doch was genau verbirgt sich hinter MES? Ersetzt es alle anderen Systeme, steht es womöglich in Konkurrenz zu ihnen und ist es wirklich nötig, noch eine Software im Unternehmen einzuführen?

Genau diese Fragen will das Buch beantworten. Dabei geht es weniger darum, in jedes einzelne Fachgebiet in der ganzen Breite einzusteigen, vielmehr soll dieses Buch eine Art Basislektüre sein, ein Nachschlagewerk, um sich schnell und effektiv über Begrifflichkeiten und Vorgehensweisen zu informieren. Sie werden feststellen, dass MES ein komplexes Thema ist. Sie werden aber auch feststellen, dass Sie sich mit geringem Zeitaufwand über Grundsätzliches informieren können und so Hilfe bei Ihren Entscheidungen erhalten. Denn ein MES-System kauft man sich nicht „von der Stange“. Es gibt etliche Anbieter mit zahlreichen MES-Produkten, die Ihnen wahrscheinlich alle sagen werden, dass Sie genau das brauchen, was Ihnen angeboten wird.

Doch so einfach ist die Sache nicht. Was Sie brauchen oder nicht brauchen, ist eine Frage der eingehenden Analyse. Die MES-Software muss zu Ihrem Unternehmen passen, zu Ihren Abläufen, Ihren Arbeitsprozessen, Ihren Mitarbeitern. Mit der Lektüre dieses Buches werden Ihnen wichtige Hilfestellungen gegeben, die dazu beitragen sollen, auf Unnützes zu verzichten und Nützliches zu erkennen.

Das Buch müssen Sie nicht von der ersten bis zur letzten Seite durchlesen, auch wenn Sie das natürlich machen können. Vielmehr soll es als Handbuch dienen, das Sie immer aufschlagen können, wenn Sie an einem Punkt angekommen sind, an dem Sie Unterstützung brauchen.

Für jedes der hier beschriebenen Themen gibt es unzählige Fachbücher, die tief in die jeweiligen Materie einsteigen. Fühlen Sie sich ermuntert, diese Fachbücher zu studieren, wenn Ihnen ein Gebiet ganz besonders am Herzen liegt und Sie Ihr Wissen dort erweitern wollen. Und verstehen Sie dieses Buch als Einstieg, um sich die wichtigen, grundlegenden Informationen anzueignen, die mit der Einführung eines MES-Systems einhergehen.

Seien Sie „smart“, denn die Welt ist es auch, und diese Entwicklung wird weitergehen, ob wir das wollen oder nicht. Nutzen Sie die Vorteile, die sich aus einer immer stärker automatisierten Arbeitswelt ergeben, für sich und Ihr Unternehmen. Eine auf Sie und Ihre Bedürfnisse abgestimmte MES-Software wird Ihnen dabei eine große Hilfe sein. So viel ist sicher.

Bild 1.1 Der digitale Wandel

Unternehmen befinden sich zunehmend in einem Spannungsfeld zwischen Kostendruck auf der einen und der wachsenden Digitalisierung auf der anderen Seite. Viel zu oft wird verkannt, dass inzwischen beides untrennbar miteinander verbunden ist. Zwar wird die Notwendigkeit, sich digitalen Entwicklungen anzupassen, meist wahrgenommen. Doch an der Umsetzung hapert es. Es mutet fast schon grotesk an, dass Kostendruck als Argument herhalten muss, trägt doch gerade die Digitalisierung dazu bei, eben diesen zu verringern.

Die meisten Unternehmen wissen, dass heute die drei Attribute „schneller, flexibler, innovativer“ das A und O in der Geschäftswelt sind. Sie wissen auch, dass im Zuge der digitalen Transformation Handlungsbedarf besteht. Allein die Umsetzung wird nur halbherzig angegangen. Zum einen werden vielfach nur die Führungskräfte in die Veränderungen einbezogen. Zum anderen wird in die Hoffnung investiert, dass „eine gute Software“ schon irgendwie zum Erfolg führen wird. Beides ist eine Fehleinschätzung. Denn so wichtig Software für die gelungene Digitalisierung eines Betriebes ist, so wenig effizient kann sie arbeiten, wenn sie nicht präzise auf die internen Arbeitsabläufe abgestimmt wird. Und hier müssen alle mit einbezogen werden, von der Geschäftsführung bis zum Fließbandarbeiter.

Es ist nichts Neues, dass Effektivität häufig schon an der internen Zusammenarbeit scheitert. Wenn die Vernetzung der Abteilungen und Fachbereiche miteinander nicht funktioniert, gelingt in der Regel auch kein reibungsloses Arbeiten. Erschwerend hinzu kommen Probleme bei der Kooperationen mit Externen wie etwa Zulieferern, Partnern und nicht zuletzt sogar Kunden. Bei so vielen „Baustellen“ ist es kein Wunder, wenn die Notwendigkeit der Digitalisierung zwar erkannt, aber nicht angegangen wird. Im Zeitalter der Dienstleistungen haben in den vergangenen Jahren zwar viele Unternehmen ihre Fachbereiche in Profit-Center umgewandelt, der eigenen betrieblichen Struktur im Hinblick auf die Digitalisierung schenken sie jedoch kaum Beachtung.

Viele Unternehmen stecken in einem Dilemma. Sie klagen darüber, dass sie mit ihrem Kerngeschäft so ausgelastet sind, dass die Zeit für wichtige strukturelle Veränderungen fehlt. Gleichzeitig ist die Optimierung von Prozessen, Organisation und Führung ein wesentlicher Punkt des Kerngeschäftes. Ziel muss es sein, diesen Zusammenhang zu erkennen und entsprechend zu handeln. Doch die Wirklichkeit sieht anders aus. Durch strikte Hierarchien sollen Abläufe und Kostenstrukturen verbessert werden, was zu immer weniger Eigenverantwortung der Mitarbeiter führt. Sie sind es jedoch, die in die Prozesse der Digitalisierung mit einbezogen werden müssen, weil nur ein ganzheitlicher Ansatz erfolgversprechend ist.

Fakt ist, dass die Digitalisierung das Kerngeschäft nicht behindert, sondern sinnvoll unterstützt und die Effizienz steigert. Allerdings geschieht dies nicht von alleine. Nötig sind Maßnahmen, um die Effizienzsteigerung zu erreichen. Daher gilt es, Freiräume für deren Einführung zu schaffen, die Betriebsstrukturen an die neuen Bedingungen anzupassen und die Mitarbeiter in die Prozesse einzubeziehen.

Im Handel, der Medizin, bei Transport und Logistik, in der Landwirtschaft und in unzähligen anderen Branchen ist die Digitalisierung längst angekommen. Nutzen sie das Potenzial und gehen Sie die Herausforderungen an. Es lohnt sich. Denn der digitale Wandel wird auch Ihre Branche erfassen. Wahrscheinlich ist das sogar längst geschehen.

Als alles begann, war das Internet ein Internet der Worte. Es ging vorrangig um geschriebene Inhalte. Dann folgten Musik und Videos, wir begannen, interaktiv zu werden. Die Entwicklung sorgte dafür, dass wir uns von passiven Konsumenten in aktive User verwandelten. Inzwischen können Interaktionen Prozesse auslösen, die wir so nie erwartet hätten. So werden Unternehmen immer wieder von „Shitstorms“ überrascht, deren Auslöser im Vorfeld völlig unbedenklich zu sein scheinen. Die Reaktion der Massen schon vorher zu erahnen oder zu errechnen, erweist sich als extrem problematisch. Wir sind mitten drin im Internet der Menschen.

Je tiefer wir in das Internet eintauchen, umso tiefer dringt es auch in uns ein. Allerdings aus einer anderen Richtung. Der Computer, der derzeit noch die Verbindung der Online- und Offline-Welt ist, verliert Schritt für Schritt an Bedeutung. Stattdessen werden die Dinge um uns herum in die Lage versetzt, uns zu begleiten, zu unterstützen oder ‒ im schlimmsten Fall ‒ uns zu schaden. Nicht mehr nur wir sind im Netz, die Geräte unseres Umfeldes sind es ebenfalls.

Ziel des Internets der Dinge („Internet of Things, kurz: IoT“) ist das Schließen der Lücke zwischen realen und virtuellen Informationen. Bereits seit längerer Zeit zeigen uns Maschinen an, wie ihr (oder unser) Zustand ist. Wenn beispielsweise eine Druckerpatrone fast leer ist, erhalten wir einen Warnhinweis durch das Gerät. Wir können darauf reagieren, jedoch nur offline. Das Internet der Dinge sieht vor, dass Maschinen und Geräte online mit allen Informationen ausgestattet werden, die sie benötigen, um bestmöglich zu funktionieren. Im Falle unseres Druckers reicht es also nicht mehr aus, dass wir über den Zustand der Druckerpatrone informiert werden. Vielmehr wird der Drucker in die Lage versetzt, eigenständig dafür zu sorgen, dass wir eine neue Patrone erhalten. Er erkennt also die Notwendigkeit einer neuen Druckerpatrone, beschränkt sich aber nicht auf das Weiterleiten dieser Information, sondern bestellt diese von sich aus. Wir müssen die Druckerpatrone dann nur noch einsetzen.

Im Falle der beschriebenen Druckerpatrone ist die dahinterstehende Technik noch recht überschaubar. Doch in anderen Bereichen ist die Aufgabenstellung komplexer, z. B. in der Logistik oder der Automobilproduktion. Dort gibt es zahlreiche Prozesse, die eng miteinander verwoben sind und nur reibungslos funktionieren, wenn jeder einzelne Prozess funktioniert. Das Internet der Dinge hat hier längst Einzug gehalten, Produktionsprozesse hängen zu einem Großteil am Internet, Abläufe werden online gesteuert und von den Menschen begleitet, ergänzt oder im besten Fall nur noch überwacht.

Im privaten Bereich wächst der Einfluss des Internets der Dinge stetig. Wenn wir joggen, werden wir durch Armbanduhren überwacht, so dass unsere körperlichen Werte in einem gesunden Bereich bleiben. Unsere Heizungen sind mit Thermostaten verbunden, die für die optimale Ausnutzung sorgen. Selbst Hundehalsbänder sind inzwischen mit dem Internet verbunden und zeigen uns an, wann unser Vierbeiner zum Tierarzt muss. Fast jedes Gerät im Haus kann inzwischen mit dem Netz verbunden werden. Die Geräte untereinander kommunizieren ebenfalls miteinander, um ihre Funktionen aufeinander abzustimmen. Es geht um die Funktionalität, um die Reduktion der Energieleistung, es geht um Alterungsprozesse, Wartung und Austausch von Einzelteilen. Wo der Mensch etwas übersieht, bleibt das Internet der Dinge aufmerksam, und zwar 24 Stunden am Tag, mit der Zuverlässigkeit einer Schweizer Uhr. Allerdings ist das IoT nicht perfekt ‒ weil der Mensch nicht perfekt ist.

In der Geschäftswelt übernimmt das Internet der Dinge mittlerweile viele Aufgaben. Gerade in logistischen oder produzierenden Unternehmen ist es nicht mehr aus dem Alltag wegzudenken. Es sind nicht nur Global Player wie Amazon, die ihre Arbeitsprozesse längst zu weiten Teilen automatisiert haben. Auch die gesamte Automobilproduktion wäre ohne Automatisierung nicht denkbar. In vielen Unternehmen ist das Bewusstsein über die Vorteile des IoT jedoch nicht oder nur oberflächlich vorhanden. Das mag auch daran liegen, dass die Komplexität der Thematik verkannt oder unterschätzt wird.

Stellen wir uns einen Montagmorgen vor. Unser Wecker ist mit der Kaffeemaschine vernetzt, so dass das morgendliche Getränk schon fertig ist, wenn wir aufgestanden sind. Die Dusche ist auf die optimale Temperatur eingestellt, das Auto vor dem Haus hat die Umstände geprüft und vorsorglich die Standheizung eingeschaltet. Fast nebenbei hat das Netzwerk bemerkt, dass wir demnächst Öl nachfüllen müssen. Parallel dazu hat das Navigationsgerät erkannt, dass auf dem Arbeitsweg ein Stau auf uns zukommt, der empfindliche Zeiteinbußen zur Folge hat. Eine alternative Strecke wird berechnet. Bevor wir zur Arbeit fahren wollen, müssen wir noch dringend zwei Überweisungen machen. Alles läuft reibungslos, alles greift ineinander über und organisiert unseren Alltag perfekt. Bis wir erfahren, dass die Website unserer Hausbank gehackt wurde und bis auf weiteres kein Onlinebanking möglich ist. Unser Netzwerk hat für dieses Problem keine Lösung parat. Glücklicherweise können wir einfach in die Filiale um die Ecke gehen, einen Überweisungsträger ausfüllen und das Banking auf dem herkömmlichen Weg erledigen. Wir kommen zum Schluss, dass nicht jede Tätigkeit durch die Möglichkeiten des Internet der Dinge übernommen werden kann.

In Produktionsprozessen sind die Aufgabenstellungen natürlich deutlich anspruchsvoller. Doch im Prinzip funktioniert die moderne Produktion genauso wie die Situation, die wir eben geschildert haben. Unterschiedliche Prozesse müssen aneinander angepasst werden, die Produktion muss bis ins kleinste Detail organisiert werden. Das IoT bietet Unternehmen zahlreiche Möglichkeiten, schneller, effizienter und kostengünstiger zu arbeiten. Jedoch gilt es, bei der Auswahl der richtigen Mittel überlegt und planvoll vorzugehen. Jede Software, die uns unterstützen soll, kann dies nur, wenn ihre Eigenschaften mit den Anforderungsprofilen übereinstimmen. Gelingt das nicht, hat man viel Geld ausgegeben, ohne die Arbeitsprozesse optimiert zu haben. Wenn es aber gelingt, wird das Internet der Dinge für Unternehmen ein Segen sein.

Die erste industrielle Revolution fand im Jahr 1750 statt, als Arbeits- und Kraftmaschinen die Industrialisierung vorantrieben. Im Jahr 1870 war es Zeit für die zweite industrielle Revolution, als die Massenproduktion mit der Hilfe elektrischer Energie eine neue Stufe erreichte. Die dritte industrielle Revolution im Jahr 1960 ebnete bereits den Weg für Industrie 4.0, denn damals gelangten mittels Elektronik und Informationstechnologie automatisierte Produktionsverfahren in die Arbeitsprozesse. Heute stecken wir mitten in der vierten industriellen Revolution. Und die steht erst am Anfang.

Mit dem Begriff „Industrie 4.0“ sind selbststeuernde Systeme gemeint, die zahlreiche Prozesse in der Industrie beeinflussen. Es geht um die Verschmelzung von physikalischer und virtueller Welt, was die logische Fortsetzung des Internets der Dinge bedeutet. Obwohl der Begriff schon 2011 im Rahmen der Hannover Messe an die Öffentlichkeit kam und obwohl die Bundesregierung im selben Jahr Industrie 4.0 prägte, geschah in den Folgejahren etwas Merkwürdiges. Zwar wurde damals ein Forschungsgremium eingerichtet, das aus Vertretern aus Politik, Wissenschaft und Wirtschaft bestand und dessen Zielsetzung die Optimierung deutscher Produktionsstandorte war. Studien ergaben jedoch, dass bis zum Jahr 2014 rund 60 % des produzierenden Gewerbes von Industrie 4.0 nie etwas gehört hatten.

Inzwischen hat sich das geändert. Alleine durch die mediale Aufmerksamkeit wird dem Begriff Industrie 4.0 auch von mittlerweile recht vielen Unternehmen Beachtung geschenkt. Nur leider nicht sehr differenziert. Eher wird er als Instrument des Marketings verwendet, das die Botschaft aussendet, dass Industrie 4.0 gleichzusetzen ist mit unternehmerischem Erfolg. Das ruft natürlich zahlreiche Softwarehersteller auf den Plan, die mit ihrem Bauchladen durch die Unternehmen tingeln und alles unters Volk bringen, was nach Industrie 4.0 riecht.

Das Zeitalter von Industrie 4.0 bringt die sogenannte „Smart Factory“ mit sich. Diese Fabrik arbeitet mit Sensoren, Aktoren und autonomen Systemen, die dazu führen, das Produktionsprozesse weitgehend automatisiert werden. Wo immer es geht, reduziert sich dabei die Aufgabe der Menschen auf die Kontrolle der Fertigung bzw. in deren Begleitung und Überwachung. Darüber hinaus geht es um Fehlerbehebung durch den Menschen oder durch die Systeme selbst, die Schwachstellen bzw. Handlungsbedarf erkennen. Das klingt komfortabel und effizient, ist es aber nur, wenn die richtigen Softwarekomponenten eingesetzt werden. Die „einzig wahre Lösung“ für die perfekte Produktion gibt es nicht, da jedes Unternehmen individuelle Anforderungen an ein System stellt, die Berücksichtigung finden müssen.

Die Smart Factory lässt sich in drei Bereiche gliedern ‒ in das intelligente Produkt, die intelligente Maschine und den assistierten Bediener. Die Bezeichnung intelligentes Produkt wird darüber hinaus in passive und aktive Intelligenz unterteilt. Ein Barcode beispielsweise ist passiv intelligent, weil er zwar etwas „über sich weiß“ ‒ z. B. die Kenntnis darüber hat, was etwas kostet ‒, jedoch nicht aktiv werden kann. Das intelligente Produkt dagegen kann Informationen bewerten und verarbeiten. Dies kann beispielsweise ein Fahrstuhl sein, der auch nach der Fertigung weiterhin über das Internet (der Dinge) mit dem Hersteller verbunden ist und Fehler oder Wartungsarbeiten erkennt und entsprechend „handelt“. Die intelligente Maschine ist in der Produktion von entscheidender Bedeutung. Was sie auszeichnet, wird klar, wenn man aus dem Singular ein Plural macht. Miteinander vernetzte Maschinen können sich in Produktionsprozessen gegenseitig kontrollieren und miteinander kommunizieren. Die computergestützte Steuerung von Maschinen gibt es schon lange, die Fähigkeit der Kommunikation untereinander dagegen schreitet erst in jüngerer Zeit stark voran. Das ist besonders anspruchsvoll, wenn Maschinen unterschiedlicher Hersteller miteinander in Kontakt treten sollen. Und es ist extrem wichtig, denn nur wenn Maschinen nicht nur ihren eigenen Status erkennen, sondern auch den anderer, ist ein perfektes Zusammenspiel möglich. Intelligente Maschinen erkennen Veränderungen, Wartungsbedarf oder Fehler und sind in die Lage, über das Internet (der Dinge) entsprechende Maßnahmen in die Wege zu leiten.

Fehlt noch der assistierte Bediener, sprich der Mensch. Er spielt in der Industrie 4.0 nicht etwa eine Nebenrolle, sondern stellt gewissermaßen den Dirigenten dar. Die Rolle des Menschen im Zeitalter von Industrie 4.0 ist nicht die des störenden Faktors, der die Produktion behindert. Sondern vielmehr die des begleitenden und organisierenden Assistenten, der bei der Produktion wichtige Aufgaben hat.

Der Fokus von Software im Zeitalter von Industrie 4.0 liegt zum einen auf der Reduzierung der Kosten, also Bestands-, Produktions-, Logistik-, Komplexitäts-, Qualitäts- und Instandhaltungskosten und zum anderen aber auch auf der Steigerung der Produktivität, Effizienz und der Erhöhung der Flexibilität (was ebenfalls sinkende Kosten zur Folge hat).

Die Auswahl der richtigen Software ist bedeutsam, weil beispielsweise Produktionen mit zahlreichen Produktvarianten und schwankenden Stückzahlen andere Anforderungen an eine Software stellen als Produktionen ohne Varianten und mit gleichbleibenden Stückzahlen.

Das Potenzial von Industrie 4.0 ist enorm. Doch Lösungen „von der Stange“ sind nicht zu empfehlen. Oft werden nur bestimmte Komponenten benötigt, ebenso oft kommen überflüssige Komponenten zum Einsatz. Weniger kann hier durchaus mehr sein, denn wichtiger als die Installation so vieler Komponenten wie möglich ist ihr gezielter Einsatz. Dieses Buch soll u. a. Hilfestellungen bei der Auswahl der passenden MES-Software geben.

PRAXISTIPP

Auf dem Weg zu Industrie 4.0 stellt Qualitätsmanagement 4.0 unter MES-Einsatz einen wichtigen Baustein dar.

Wichtig ist, das für das Unternehmen geeignete System auszuwählen und einzuführen.

Bild 2.1 Insellösungen sind bisher der Standard in den meisten Unternehmen. Inseln beherbergen „einsame Daten“, die nicht dort abrufbar sind, wo sie gebraucht werden.

Es wäre ein Irrtum anzunehmen, es mangele in der heutigen Produktion an unterstützenden IT-Systemen. Überspitzt formuliert könnte man sogar sagen, dass es zu viele davon gibt. Oder, um es etwas dezenter zu formulieren, der Einsatz von IT-Systemen wird im Detail nicht ausreichend analysiert und geplant. Das führt zu gleich zwei Problemstellungen.

Erstens ist das Motto „Je mehr IT, desto besser“ für Produktionsprozesse nicht optimal. Denn wenn Systeme nicht aufeinander abgestimmt sind oder ‒ was noch schlimmer ist ‒ den Anforderungen von vornherein gar nicht entsprechen, wird der Produktionsprozess nicht oder nur eingeschränkt verbessert werden können. Und zweitens kosten IT-Systeme Geld, sogar ‒ je nachdem, welche Systeme man einsetzt ‒ eine ganze Menge Geld. Um den heutigen Anforderungen entsprechend die Produktion zu gewährleisten, ist es zwingend nötig, die Voraussetzungen für Präzision und hohes Tempo bei möglichst geringer Fehlerquote zu erreichen. Dies kann jedoch nur durch gezieltes Vorgehen realisiert werden und nicht durch mehr oder weniger blinden Aktionismus.

Gerade die produzierenden Unternehmen spüren den Wettbewerbs- und Kostendruck heute immer stärker. Im Zeitalter von „Heute-bestellt-morgen-geliefert“ muss die Produktion nicht nur extrem schnell, sondern auch flexibel sein. Auf der einen Seite werden die Lebenszyklen von Produkten immer kürzer, auf der anderen Seite betrifft das auch die Lieferzeiten. Es gilt, die innerbetrieblichen Abläufe und Prozesse an diese Anforderungen anzupassen. Zu Ende gedacht bedeutet dies, dass es heute nicht mehr alleine auf die Qualität der Produkte als solche ankommt (zumindest nicht ausschließlich). Vielmehr muss sichergestellt sein, dass sie ihren Weg zum Kunden innerhalb kürzester Zeit zurücklegen. Das beste Produkt nützt einem Unternehmen nichts, wenn es bei der Produktion und dem Versand hinter den Mitbewerbern hinterherhinkt.

Nun ist es nicht so, dass die Unternehmen diese Notwendigkeiten nicht längst erkannt hätten. Schon in den 1980er-Jahren begannen zahlreiche Automatisierungsprozesse, die seitdem stetig weiterentwickelt wurden. Die meisten dieser seitdem eingesetzten Systeme befassen sich allerdings eher mit betriebswirtschaftlichen Aspekten oder betreffen den Vertrieb oder das Marketing. Die Optimierung der Produktionsabläufe hat bis heute viel zu selten Priorität. Systeme wie „Computer Integrated Manufacturing (CIM)“ oder „Enterprise Ressource Planning (ERP)“ unterstützen zwar die automatisierten Produktionsabläufe, jedoch nicht in dem Umfang, der nötig wäre. Die Prioritäten liegen auf den Gebieten Materialplanung, Ressourcen-, Kapital-, Betriebsmittel- und Personalplanung. Das sind fraglos wichtige Faktoren bei der Produktion, jedoch längst nicht alle. Zudem arbeiten CIM und ERP zeitversetzt, sie erkennen also Schwachstellen oder Fehlerquellen nicht in Echtzeit. Das kann zu empfindlichen Störungen in der Produktion führen.

Zusammengefasst kann man sagen, dass die Abstimmung von IT-Systemen aufeinander eine der größten Herausforderungen in der Produktion darstellt. „Manufacturing Execution Systeme (MES“) bieten bei dieser Problemstellung gangbare und effiziente Möglichkeiten.

PRAXISTIPP

Digitalisierung, Veränderungswillen sowie Qualitäts- und Kundenorientierung sollten in jeder Unternehmens-DNA als Rüstzeug für eine erfolgreiche Unternehmensentwicklung verankert sein.

Aller fortgeschrittenen Automatisierung zum Trotz fehlt es bei der IT-Unterstützung von Produktionsprozessen sowohl an Transparenz als auch an Effizienz. Wenn die aktiven Systeme nicht sinnvoll integriert werden, bleibt die Effizienz auf der Strecke. Obgleich ERP-Systeme in sich geschlossen ihren Zweck erfüllen, fehlt die Nähe zur Maschinensteuerung, sprich zum aktiven Produktionsprozess. MES-Systeme wollen und können diese Lücke schließen.

Der wesentliche Vorteil eines MES-Systems ist das Arbeiten in Echtzeit. Schwächen und Fehler in der Produktionskette können so schnell gefunden und behoben werden. So neu, wie es sich anhört, ist die Idee MES übrigens gar nicht. Erste Ansätze gab es bereits 1997, als die Manufacturing Enterprise Solutions Association (MESA) verschiedene Funktionen darstellte, die der Idee von MES entsprachen. Bis heute wurden unterschiedliche MES-Systeme stetig weiterentwickelt, doch viele Unternehmen haben sich dennoch nicht dazu durchringen können, diese für sich zu nutzen. Doch die zunehmende Digitalisierung der Arbeit macht es faktisch unmöglich, sich den Thematiken MES und ERP zu entziehen.

Die zunehmende Prozessorientierung betrifft nicht nur die betriebswirtschaftliche Seite von Unternehmen bzw. die Optimierung von Produktionsabläufen. Es sind auch Qualitätszertifizierungen wie die DIN/ISO 9001 ff oder die ISO/TS 16949 ff, die für Unternehmen von Bedeutung sind. Als Orientierungshilfe und Nachschlagewerk dienen die VDI-Richtlinien Fertigungsmanagementsysteme (MES VDI 5600). In ihnen wird nicht nur Sinn und Zweck von MES-Systemen erläutert, die Richtlinien weisen ausdrücklich darauf hin, dass der erfolgreiche Einsatz von MES-Systemen umfangreiches Wissen über deren Funktionen und die betriebsinternen Prozesse voraussetzt (mehr dazu in Kapitel 8). Das schafft bei Unternehmen Verunsicherung und löst nicht selten Verdrängungsprozesse aus, die dazu führen, auf den Einsatz von MES zu verzichten. Die Kehrseite sind Unternehmen, die sich für MES entscheiden, aber nicht wissen, wo Chancen und Grenzen liegen. Das Ergebnis kann die willkürliche Installation von MES-Komponenten sein, die womöglich gar nicht passen oder notwendig sind.

Sowohl Tempo als auch Komplexität moderner Produktionsprozesse sind heute die maßgeblichen Faktoren, die über Wohl und Wehe der Fertigung entscheiden. Die Einbeziehung von MES-Systemen ermöglicht eine schnelle Fehleranalyse und die entsprechend zeitnahe Behebung von Störungen im Produktionsprozess. Doch die Auswahl der passenden Komponenten muss mit größter Sorgfalt durchgeführt werden, insbesondere weil der Begriff MES nicht allgemein definiert worden ist.