MES steht für Manufacturing Execution System (Fertigungsausführungssystem). Es handelt sich um ein Managementinformationssystem auf Shopfloor-Ebene, das den Produktionsprozess in Echtzeit überwachen und optimieren, die Produktionseffizienz und -qualität verbessern und die effektive Ausführung von Produktionsplänen sicherstellen kann.
MES-Systeme lassen sich im Wesentlichen auf folgende Weise klassifizieren:
Dedizierte MES-Systeme sind Systeme, die für spezifische Domänenprobleme entwickelt wurden, wie z. B. die Instandhaltung in der Werkstatt, die Produktionsüberwachung, die Planung bei begrenzter Kapazität oder SCADA.
Ein integriertes MES kann mit übergeordneten Transaktionsverarbeitungssystemen und untergeordneten Echtzeit-Steuerungssystemen integriert werden und eignet sich für zahlreiche Branchen wie Luftfahrt, Montage, Halbleiter, Lebensmittel und Hygiene.
Integrable MES nutzt modulare Anwendungskomponententechnologie für die MES-Systementwicklung und zeichnet sich durch Anpassbarkeit, Rekonfigurierbarkeit, Skalierbarkeit und Interoperabilität aus. Es ermöglicht die einfache Integration verschiedener Hersteller, den Schutz bestehender Systeme und die Plug-and-Play-Funktionalität.
Das intelligente MES der zweiten Generation gewährleistet die Automatisierung der Werkstattproduktion durch in den Anlagen verteilte Intelligenz und erhält durch genauere Prozessstatusverfolgung und vollständigere Datenerfassung mehr Daten, um das Produktionsmanagement zu erleichtern.
Die nächste Generation von MES legt den Schwerpunkt auf Produktionssynchronisation (Zusammenarbeit), unterstützt die vernetzte Fertigung und nutzt die MES-Engine, um Produktionsinformationen und -prozesse in Echtzeit an einem oder mehreren Standorten zu verwalten, um alle Produktionsaktivitäten des Unternehmens zu koordinieren, eine prozessorientierte, agile und effektive Organisation sowie ein hierarchisches Management zu etablieren, um die Produktion und den Betrieb des Unternehmens zu synchronisieren.
Das Prinzip eines Manufacturing Execution Systems (MES) besteht darin, den Produktionsprozess in Echtzeit zu überwachen und zu optimieren sowie Daten mit vor- und nachgelagerten Systemen auszutauschen und zu integrieren. Dies geschieht durch Datenerfassung, -übertragung, -verarbeitung, -analyse und -rückmeldung. Kernstück eines MES-Systems ist die MES-Engine. Sie verarbeitet Produktionsdaten, führt die Produktionslogik aus, erstellt Produktionsberichte, gibt Produktionsanweisungen und unterstützt Produktionsentscheidungen.
Zu den Hauptfunktionen eines MES-Systems gehören folgende Aspekte:
Der Arbeitsplan empfängt Produktionspläne aus dem ERP- oder MES-System und führt Aufgaben wie die Terminierung und das Einfügen von Aufträgen auf Basis von Faktoren wie Produktprozess, Lagerbestand und Produktionslinienbetrieb durch. Diese Pläne werden anschließend an verschiedene Arbeitsstationen verteilt, der Produktionsstatus überwacht und der Arbeitsplan bei Bedarf angepasst.
Das Werkstattmanagement umfasst die Echtzeit-Erfassung von Bearbeitungszeit, Fertigungsmenge, Anzahl fehlerhafter Produkte, täglichen Arbeitsstunden der Mitarbeiter und der Fertigungsmenge für jede Produktcharge.
Das Produktionsmanagement umfasst die Überwachung des Produktionsprozesses, die Steuerung und Lenkung der Produktions-, Inspektions-, Wartungs- und Lieferprozesse jedes einzelnen Schritts des Produktherstellungsprozesses, die Verbesserung der betrieblichen Effizienz bei gleichzeitiger Vermeidung von Betriebsfehlern sowie die Erreichung einer verfeinerten Steuerung und Kontrolle des Produktionsprozesses.
Das Materialmanagement steuert die Bewegung, Zwischenlagerung und Aufbewahrung von Materialien (Rohstoffe, Teile, Werkzeuge) und Verbrauchsmaterialien. Durch Online-Bestandsverwaltung und Material-Barcode-Management werden Wareneingang, Warenausgang, Lagerung und Verbrauch von Produktionsmaterialien verwaltet, wodurch die Kontrolle über Materialbestand, Verbrauch und Nutzungsstatus gewährleistet wird.
Das Anlagenmanagement verwaltet Produktionsanlagen durch eine Kombination aus automatischer Datenerfassung und manueller Unterstützung, einschließlich der Eingabe von Anlageninformationen, der Anlageninspektion und -überwachung sowie der Anlagenbetriebsüberwachung, um den kontinuierlichen und normalen Betrieb des Produktionsprozesses sicherzustellen;
Die Datenerfassung mittels eines automatisierten Erfassungsprozesses, der mit den Produktionsanlagen verbunden ist, ermöglicht die zentrale Verwaltung und Datenerfassung in Echtzeit, wodurch der Zeitaufwand für die manuelle Dateneingabe und die Fehlerquote reduziert und die Datengenauigkeit sowie die Erfassungseffizienz verbessert werden.
Die operative Überwachung erhöht die Sensibilität des Managements vor Ort durch die Überwachung des Materialbestands, des Gerätezustands, des Produktionsfortschritts und des Qualitätsstatus.
Qualitätsmanagement umfasst die Einrichtung eines Qualitätsmanagementsystems, die zeitnahe Dimensionsanalyse von Produkten und Fertigungsprozessen, die Sicherstellung und Überwachung der Qualität in jeder Phase von Rohmaterialien, Produktion, Inspektion und Lieferung, die Verbesserung der Produktqualität, die Verfolgung und das Management von Fehlern und Reparaturprozessen sowie die Implementierung gezielter Produktionsqualitätsverbesserungsprozesse.
Die Vorteile eines MES-Systems zeigen sich vor allem in folgenden Aspekten:
Optimieren Sie Produktionspläne und verfeinern Sie Produktionsprozesse, um Produktionspläne effizienter und genauer zu gestalten, die Produktivität der Anlagen und die Arbeitseffizienz zu verbessern und die Produktionsenergie so weit wie möglich einzusparen.
Die Produktionseffizienz wird durch die Überwachung und Optimierung des Produktionsprozesses in Echtzeit verbessert, wodurch Produktionsabfälle reduziert, Produktionsgeschwindigkeit und -qualität erhöht, Produktionszyklen verkürzt und die Produktionskapazität erhöht werden.
Die Produktionsqualität wird durch die Implementierung einer umfassenden Qualitätskontrolle und -verfolgung verbessert. Dadurch werden die Produktqualifizierungsrate erhöht, die Fehlerrate gesenkt, Nacharbeit und Ausschuss minimiert und die Kundenzufriedenheit gesteigert.
Verbessern Sie das Produktionsmanagement durch die Bereitstellung genauer Produktionsberichte mittels Echtzeit-Feedback von Produktionsdaten, unterstützen Sie Produktionsentscheidungen, steigern Sie die Managementeffektivität und senken Sie die Managementkosten;
Die Transparenz der Produktion wird verbessert, indem der Produktionsprozess sichtbar gemacht wird. Dadurch wird der Grad der Informatisierung am Produktionsstandort erhöht, die Kontrollierbarkeit des Produktionsprozesses verbessert und die Rückverfolgbarkeit des Produktionsprozesses optimiert.
Die Effektivität der Implementierung eines MES-Systems hängt primär von den tatsächlichen Bedürfnissen, der aktuellen Situation und den Zielen des Unternehmens sowie von Faktoren wie der Auswahl, dem Design und der Implementierung des MES-Systems ab. Im Allgemeinen lässt sich die Effektivität der Implementierung eines MES-Systems anhand der folgenden Aspekte bewerten:
Verbesserte Produktionseffizienz, beispielsweise durch Verbesserungen bei Kennzahlen wie Anlagenauslastung, Produktionsgeschwindigkeit, Produktionskapazität und Produktionszyklus.
Verbesserungen der Produktionsqualität, wie z. B. Verbesserungen bei Kennzahlen wie Produktqualifizierungsrate, Fehlerrate, Nacharbeitsrate, Ausschussrate und Kundenzufriedenheit;
Die Senkung der Produktionskosten, wie z. B. die Reduzierung des Rohstoffverbrauchs, des Energieverbrauchs, der Arbeitskosten, der Verwaltungskosten und der Wartungskosten;
Verbesserungen im Produktionsmanagement, wie z. B. eine höhere Genauigkeit der Produktionspläne, eine höhere Genauigkeit der Produktionsdaten, eine schnellere Erstellung von Produktionsberichten und eine höhere Effektivität der Produktionsentscheidungen;
Erhöhte Transparenz in der Produktion, beispielsweise durch verbesserte Nachvollziehbarkeit, Kontrollierbarkeit und Rückverfolgbarkeit des Produktionsprozesses.
