Heute habe ich auf einem zufälligen und ungeplanten Streifzug durch die freie Enzyklopädie Wikipedia einen Besuch beim Begriff Manufacturing Execution System gemacht, und konnte mich vor der dort herrschenden inhaltlichen Meinung erschrecken.
Hier liefern sich Pseudo-Wissenschaftler, Freizeitfachleute und Marketingstrategen ein Horrorschauspiel (siehe Diskussion), aber eine beruhigende Definition (Was ist ein MES?) wird zu Gunsten eines Schreckgespenstes (Kommerz) lieber gelöscht und durch absolut unpassende Horrorfiguren in Form der Begriffe CIM (Was hat das mit MES zu tun?) und Produktionsleitsystem (Ein MES ist mehr als nur eine PLS Komponente!) ersetzt.
Ich dachte immer eine Enzyklopädie wäre dafür da, mir sagen, um was es sich bei dem gesuchten Begriff handelt. Daher bin ich der Meinung, man braucht wenigstens eine erste –wenn auch vielleicht nicht immer perfekte- Antwort auf die Frage, was ein Manufacturing Execution System bzw. MES so ist, und wofür es gut ist.
Das ist allemal besser als die Frage nach dem WAS, WIE und WARUM unbeantwortet zu lassen und durch völlig falsche Begriffe zu ersetzen. Und damit sich der Nutzer dieser Online-Enzyklopädie ein genaueres Bild machen kann, sollte man Vorteile, Einsatzgebiete, typische Funktionen und ggf. auch weitere Definitionen der ersten Erklärung hinzufügen.
Aus diesen Gründen habe ich mich an Wikipedia erstmalig beteiligt. Meine Erklärung wird bestimmt in 24 Stunden von den „Experten“ wieder gelöscht und durch CIM ersetzt worden sein. Den Lesern meines Blogs möchte ich meine Erklärung nicht vorenthalten, denn zumindest diese sollen die Chance besitzen, grob zu verstehen, um was es sich bei MES handelt
Als Manufacturing Execution System (MES) bezeichnet man (nicht triviale) Systeme zwischen einem ERP-System (Enterprise Resource Planning) und der (automatisierten) Fertigung.
Historisch gesehen ist der Begriff nicht neu, und erste Definitionen findet man bereits 1997 (z.B. MESA). Allerdings hat sich bislang keine Definition endgültig durchsetzen können. Verschiedene Normen und Begriffsdefinitionen sind hier zwar in Vorbereitung bzw. schon vorhanden (z.B. ISO, VDI, VDA, …), aber sind diese durch die unterschiedlichen Firmen und Interessenverbände extrem stark gefärbt (siehe Anmerkungen unten). Vergleichbares gilt hier für verschiedene Industriezweige, denn in der diskreten Fertigung (z.B. Automotive) werden MES anders definiert als in der Prozessindustrie (z.B. Spritzguss), chemischen Fertigung, …
Der Vorteil, den MES bieten ist Integration der intelligenten Produktionsanlagen in eine klare betriebliche Systemlandschaft und Unterstützung der Produktionsprozesse durch zur Verfügung stellen angemessener Funktionen zur Steuerung der Fertigung. Sind die Produktionsanlagen auf diese Art alle integriert, so lassen derart gesammelte Daten der Anlagen gezielt an ein ERP-System zu übermitteln bzw. auszutauschen.
MES Systeme sind sehr nah am eigentlichen Produktionsprozess und können so in kurzer Zeit (wenige Millisekunden / Echtzeit) prozesstechnische Entscheidungen treffen.
Ein Charakteristikum von MES ist, dass i.d.R. mehrere für Produktionsprozesse relevante Funktionen in einem solchen System verfügbar sind. Bietet ein System eine übergeordnete Steuerungsfunktion (z.B. ein Produktionsleitsystem), so kann man es zwar in eine MES Schicht einordnen, ein solches System selbst stellt aber noch kein MES dar. Über diesen Punkt streiten sich aber die Interessenvertreter.
Eine weitere (z.T umstrittene) Eigenschaft der MES ist deren Performance und Hochverfügbarkeit, wobei man grundsätzlich davon ausgehen kann, das MES Systeme performant, hochverfügbar, fehlertolerant und echtzeitfähig sein sollten.
Gängige Funktionen eines MES
- Maschinendatenerfassung (MDE)
- Auftragsdatenerfassung (ADE)
- Personalzeiterfassung (PZE)
- Mobile Datenerfassung im der Produktion
- Funktionen eines Produktionsleitsystem / Funktionen zur Shop floor control
- Tools zur Qualitätssicherung (CAQ)
- Prozessüberwachung (SPC, OPM, Frühwarnsysteme)
- DNC Steuerungsanbindung (z.B. mittels OPC, Corba, Profibus, spezielle API oder Datenfiles)
- Rezepturverwaltung
- Prüfplanverwaltung
- Funktionen für das Tracking&Tracing von Produkten / Bauteilen (Rückverfolgbarkeit, Traceability)
- Ressourcenüberwachung
- Werkzeugüberwachung
- Tools für das Instandhaltungsmanagement
- Fertigungsinformationen (FIS, Fertigungsvisualisierung, Work In Process, OEE, …)
- Unterstützung einer papierlosen Fertigung
- Unterstützung von variantenkonformen verbauen von Komponenten
- Spezielle Dialoge (z.B. Leitstand)
- Reporting / Business-Intelligence
- Materialmanagement
- Produktionsdatenmanagement
- Schnittstellen zum ERP-System
- APS (Advanced Planning and Scheduling)
- Funktionen zum variantenkonformen verbauen von Bauteilen
- Funktionen zur Rüstungskontrolle
- Funktionen zur Prozessverriegelung (Process Interlocking)
- Funktionen zur Prozesssteuerung (Process Routing)
- …
- Anmerkung: nicht jedes MES besitzt all diese Funktionen
Anmerkung: Die aktuelle Definition des Begriffes ist momentan sehr eingefärbt. Weitere verbreitete Definitionen (ohne Anspruch auf Vollständigkeit) des Begriffes sind:
- Manufacturing Execution Systems stellen Informationen bereit, die eine Optimierung aller produktionsrelevanten Aktivitäten vom Produktionsanlauf bis zu den fertigen Produkten ermöglichen.* MES umfasst die Summe aller Softwarekomponenten, die zur Planung, Überwachung und Steuerung von Fertigungsprozessen notwendig sind und schließt damit den Raum zwischen ERP/PPS-Systemen und dem eigentlichen Fertigungsprozess.
- MES ist ein System, welches BDE und MDE für Produktionsprozesse bietet.
- MES dient zur Aggregation von PLS (Produktionsleitsystem) für ein [ERP]-System.
- Als integratives Zwischenstück verbinden MES-Systeme die kommerzielle Auftragsbearbeitung der ERP-Ebene mit den Steuerungssystemen der Produktionswelt. Dabei wird eine Brücke zwischen transaktionsorientiertem Denken und ereignisorientiertem Handeln im Unternehmen geschlagen.
- A shop floor control system which includes either manual or automatic labor and production reporting as well as on-line inquiries and links to tasks that take place on the production floor. MES includes links to work orders, receipt of goods, shipping, quality control, maintenance, scheduling, and other related tasks.
- The concept of Manufacturing Execution Systems (MES) is an execution layer of manufacturing applications, which exists between the enterprise and control system to provide this visibility and control functionality.
- MES or manufacturing operations management includes four major categories of manufacturing activities—production operation management, maintenance operations management, quality operations management and inventory operations management. In addition, the standard defines other activities that are used to support all of the major activities categories, such as management of security configuration, information, documentation and regulatory compliance.
- Manufacturing Execution Systems stellen Informationen bereit, die eine Optimierung aller produktionsrelevanten Aktivitäten vom Produktionsanlauf bis zu den fertigen Produkten ermöglichen.* MES umfasst die Summe aller Softwarekomponenten, die zur Planung, Überwachung und Steuerung von Fertigungsprozessen notwendig sind und schließt damit den Raum zwischen ERP/PPS-Systemen und dem eigentlichen Fertigungsprozess.
Jürgen Bauer
5. März 2007 22:34
Wikipedia ist in bestimmten Themenbereichen tatsächlich manchmal haarsträubend schlecht. Da bin ich für solche aufklärenden Artikel wirklich dankbar!
Dirk Fuhrmann
7. März 2007 21:59
Danke für Ihren Kommentar!
Ja, manchmal ist es wirklich unbeschreiblich, was so alles geäußert wird. Ich freue mich daher, dass ich nicht der einzig Genervte bin.
Dr. Robert Patzke
9. März 2007 18:47
Sehr geehrter Herr Fuhrmann,
ich gebe mich der Hoffnung hin, dass Sie nicht mich mit dem Begriff “Pseudo-Wissenschafteler” titulieren.
Allerdings habe ich tatsächlich den ursprünglichen Artikel in Wikipedia überarbeitet und aus meiner aktuellen Sicht dargestellt, die sich aus folgenden Aktivitäten ableitet:
Ich bin seit mehreren Jahren Convenor der ISO/TC184/SC5/WG6 (TC184 = Industrial Automation Systems and Integration) und wurde dabei mit den aktuellen Arbeiten der JWG15, eine gemeinsame Arbeitsgruppe von IEC/TC65A und ISO/TC184/SC5 konfrontiert, die die Spezifikationen der ISA Standardserie S95 in die ISO/IEC 62264 überführen und sich dabei auf das Purdue Reference Model for CIM (1986) beziehen. Diese Papiere sind meines Wissens auch in Übereinstimmung mit dem MESA-Weißbuch zum Thema MES (an der Stelle muss ich mich allerdings auf die Aussage anderer Fachleute verlassen).
Zur Zeit bin ich Obmann des deutschen Spiegels zum SC5 (Architecture, communications and integration frameworks) im Normenausschuss für Maschinenbau unter der Obhut des VDMA und bemühe mich, über das Thema MES auch in Deutschland Interesse an der entsprechenden Standardisierung zu wecken.
Dank der Verbände NAMUR und VDI wird der Begriff MES in Deutschland einigermaßen transparent gehalten. Man mag daran Kritik üben, aber ich gebe zu bedenken, dass für jede Thematik immer unterschiedliche Sichten existieren und eine begriffliche Orientierung deshalb besser hierarchisch erfolgt.
Deshalb beziehe ich mich hier in Deutschland grundsätzlich zunächst auf die VDI-Richtlinie 5600 oder das NAMUR-Arbeitsblatt NA94.
Durch praktische Realisierungen bereits vorgegebene Kategorien würde ich versuchen, in diese Struktur einzuordnen.
Natürlich sieht das aus der Sicht des konkreten Praktikers anders aus, der sich möglicherweise durch diese Sicht “von oben” stark gegängelt fühlt.
Ich würde mich sehr darüber freuen, wenn Sie Ihr Know-how zu dieser Thematik durch eine Mitarbeit in der Standardisierung beisteuern würden.
So könnten wir erreichen, dass sich auch praktische Erfahrungen aus Deutschland in den entsprechenden ISO-Normen wiederfinden.
Mit freundlichen Grüßen,
Dr. Robert Patzke
Dirk Fuhrmann
12. März 2007 16:43
Sehr geehrter Herr Dr. Patzke,
ich freue mich, dass Ihnen der Artikel nicht gefallen hat. Nicht weil ich damit Ihre Expertise in Abrede stellen möchte und nicht weil Sie sich beim Wikipedia Artikel nicht bemüht haben und erst recht nicht weil Sie ein Vertreter in all diesen Normungsorganisationen sind. Ich freue mich darüber, weil nur solche Diskussionen das Verständnis für MES fördern können.
Ich persönlich glaube zwar lieber an laufende Systeme als an Abstimmungen über Definitionsinhalte in Normungsorganen. Das ist mein persönliches Problem, mit dem ich klar zu kommen habe. Ich finde es aber ausgesprochenen Quatsch, die Systemgattung MES derart fern von Kunden, Lieferanten und existierenden Systemen zu platzieren. Wobei wir über unsere Wahrnehmung vielleicht unterschiedlicher Meinung sind. Mit Sichtweise „von oben“ hat das nichts zu tun, eher mit einer anderen Art der Abstraktion.
Ich bin halt eben Pragmatiker und frage daher nach Nutzen der Gattung MES. Außerdem will ich nicht so viele MES herabsetzen, nur weil sie aus strategischen Betrachtungen heraus die ein oder andere Funktion nicht besitzen. Ebenso schwach finde ich es, die Erfassung von Daten (BDE, MDE, PZE, AZE, …) in den Fordergrund und die Steuerung der Produktion (z.B. Rezepturen, Prüfpläne, Steuerparameter, Verfahrpläne, Verriegelung, …) zurück zu stellen. Fehlen sogar noch Mehrwerte (z.B. Prozesskontrolle, Rüstkontrolle, Tracking&Traceing, Frühwarnfunktionalität, Transparenz der Produktion), kommt der Integrationsgedanke zu kurz (z.B. QM, DMS, WFMS) oder ist die Systemintegration (z.B. Anbindung der SPSen, Anbindung betrieblicher Standardsoftware) nur einen Nebensatz (wenn überhaupt) wert, dann ist es aus meiner Sicht einfach eine verbesserungswürdige Definition. Daneben bitter ist der Beigeschmack, dass jedes „prozessnah operierendes Fertigungsmanagementsystem“ (inzwischen) ein MES ist. Es gibt nämlich tausende solcher Systeme in modernen Produktionen – und viele besitzen nur wenige bzw. triviale Funktionen. Der Systemgattung MES wird das m.E. nicht gerecht. Eine klare Abgrenzung zur Systemgattung ERP war (zumindest in der Wikipedia Definition auf die ich reagiert habe) nicht vorhanden. Gängige Systeme der Gattung ERP besitzen gewisse Funktionalität (z.B. BDE, APS), welche auch in MES verfügbar sein können. Ich hätte aber ein Problem damit, z.B. SAP mit APO bereits als MES zu bezeichnen, nur weil ein Terminal neben einer Anlage in der Produktion hängt. Ein MES ist m.E. klar von anderen betrieblichen Standardsystemen abzugrenzen, insbesondere im Punkte Mehrwert und Funktionen.
Aber verabschieden wir uns hiervon. Eine Definition auf einer Plattform wie Wikipedia muss m.E. für jeden Nutzer einen Mehrwert besitzen – auch für Laien. Für mich gehört deshalb die Beantwortung der nachfolgenden Fragen mit zu einer guten Definition: Was macht es? Wofür ist es gut? Warum braucht man es? Was ist es nicht? Wo erhalte ich genauere Informationen? Die Erklärungen, die ich gelesen hatte, waren in diesem Punkte verbesserungsbedürftig. Norm hin oder her.
Ihr Angebot, mich an der Standardisierung zu beteiligen, empfinde ich als sehr freundlich. Für einen Gedankenaustausch mit Ihnen stehe ich gerne zur Verfügung. Kommen Sie mich einfach in Wolfsburg besuchen. Ich würde mich hierüber sehr freuen.
Freundliche Grüße,
Dirk Fuhrmann
PS: Sie haben die Kommentarfunktion völlig richtig bedient. Ihre in Foren geäußerten Bedenken sind gegenstandslos. Außerdem fällt kein ernsthafter Kommentar unter den Teppich!
Dr. Robert Patzke
13. März 2007 07:31
Hallo Herr Fuhrmann,
ich denke, ich kann Ihre Anregungen zur inhaltlichen Gestaltung der Wikipedia-Seite aufnehmen. Auch ich habe ein großes Interesse an einer universellen Gestaltung, in der sich die meisten wiederfinden.
Den bitteren Geschmack, den Sie bei bestimmten inhaltlichen Ansätzen kundtun, kann ich verstehen und werde an der Stelle näher hinsehen.
Ich habe allerdings auch einen bitteren Geschmack, wenn ich an die Aktivitäten der (wenigen) deutschen Spezialisten, gerade bez. der Standardisierung, denke. Deshalb schätze ich auch die Aktivitäten von VDI und NEMA an der Stelle so hoch ein, da passiert wenigstens etwas.
Allerdings frage ich mich ernsthaft, warum diese Aktivitäten erst “hinterher” erfolgen, nachdem man in USA in der ISA die Basisfestlegungen getroffen hat.
Es kann doch nicht sein, dass die technologische Hochburg Deutschland, die gerade beim Maschinenbau und in der Automobilindustrie weltweite Spitze präsentiert, bei den dafür verwendeten Strukturen den Festlegungen aus USA hinterherhinkt.
Wo ist eigentlich die vielgerühmte deutsche Findigkeit geblieben?
Warum gibt es kein schlagkräftiges Gremium in Deutschland, das auf die Inhalte der internationalen Normen in diesem Bereich Einfluss nimmt?
Ich bin erst seit kurzer Zeit Obmann in einem für diesen Bereich zuständigen DIN-Gremium und kann noch nicht beurteilen, ob ich mit meinem Anliegen, hier eine kompetente Gruppe aufzubauen, überhaupt Gehör finde.
Aber ich werde es versuchen.
Also ist mein Angebot an die deutschen Spezialisten auf diesem Gebiet durchaus sehr ernst gemeint.
Wir werden uns vielleicht ein oder zwei mal im Jahr treffen, die aktuellen Arbeitspapiere der ISO-Gruppen diskutieren und ggf. Vorschläge für Inhalte oder gar neue Standards machen.
Wolfsburg sagt mir durchaus etwas und mein Weg in die ISO wurde auch durch praktische Arbeit an Standards (http://www.asam.net) eingeleitet.
Möglicherweise ist der ASAM durch kompetente Beratung ebenfalls für das Thema MES motivierbar, denn die Belange des Computer Aided Testing unterscheiden sich strukturell nicht von denen der Prozesssteuerung.
Zumal nach oben hin dieselben Ressourcen verwendet werden.
Mit freundlichen Grüßen,
Robert Patzke
Dirk Fuhrmann
13. März 2007 11:12
Ein interessanter Kommentar mit vielen einzelnen Punkten. Natürlich möchte ich diesen nicht mit einem einzigen Satz abtun.
Klasse finde ich, dass Sie meinen Standpunkt verstehen und (mit Sicherheit) Änderungen an der einen oder anderen Stelle initiieren werden.
Ihre Enttäuschung am deutschen Engagement ist verständlich. Ebenso richtig ist, dass die Anzahl der „freien“ Fachleute auf dem MES Gebiet überschaubar ist. Und das wir Deutschen mal wieder den Anschluss an die USA verlieren – obwohl wir eine Denkernation sein wollen – ist in der Tat bitter. An mangelnder Findigkeit, mangelndem technologischern Fortschritt (viele gute MES kommen aus Deutschland und nicht aus den USA) und an dem Unvermögen deutscher Ingenieure liegt es nicht. Hier spielen vielmehr andere Größen eine Rolle.
1. MES sind Software und daher eher der Informatik als den Ingenieurswissenschaften zuzuordnen, und Informatiker ticken ganz anders. Einer der Gründerväter des Internet hat einmal gesagt: „We don’t believe in votings. We just believe in run able code.“ Hauptsache das System läuft, denn Copy&Paste ist schnell zu bewerkstelligen. Der Markt macht quasi die Standardisierung, darum brauch man sich nicht zu kümmern.
2. Es gibt drei Sorten von Spezialisten: Unfreie, Freie und Informatiker. Unfreie preferieren Ihr eigenes System und sehen daher die Standardisierung (auf Ihr System) als Marketingmaßnahme. Freie sind zwar neutraler, haben aber wenig Zeit für schlecht bezahlte Maßnahmen, da Sie eine Quote zu erfüllen haben. Kurz: Die Motivation fehlt. Und zu Informatikern siehe 1.
3. Es gibt zwar viele MES und viele Firmen setzen bereits MES ein, aber sie wissen gar nicht was MES ist/sind. Das ist das alte Awareness Problem. Qualitäter sehen Ihre Ausschüsse, Zahlen und Statistiken, aber interessieren sich nicht für die Fertigungssteuerung. Fertigungsplaner interessieren sich genau so nur für Ihren Bereich. Disponenten ebenso. Werker sehen in zu viel IT an der Linie einen Nachteil für Ihren Output. Manager fragen nach dem Mehrwert und dem ROI für ein MES. Und da man von einem gut integrierten MES nicht mehr viel sieht, fehlt vielen Beteiligten das Bewusstsein für den Nutzen. Warum soll man ein System standardisieren, welches man selber nicht richtig versteht?
Zum Thema Gesprächsangebot habe ich Ihnen meine grundsätzliche Bereitschaft bereits signalisiert. Mein Angebot steht weiterhin; kontaktieren Sie mich einfach.
Was aber die Themen CAT, PCS, PLC und die damit verbundenen Themen (CAQ, Tracking&Traceing, PAT, PAA, early warning, PR, u.v.a.) angeht, so sollten wir hier wirklich einmal in Ruhe eine sachliche Abgrenzungen durchführen und Gemeinsamkeiten erörtern. Der Platz in diesem Blog ist dafür einfach nicht ausreichend und angemessen.
Freundliche Grüße,
Dirk Fuhrmann
T-Systems Automotive Blog» Blog Archiv » MES Normen
4. April 2007 16:53
[...] Fazit Es gibt noch viele weitere MES Normungs- und Standardisierungsvorhaben (-versuche), aber ich möchte nicht auf diese eingehen, denn sie bringen m.E. keine großen Mehrwerte. Außer NAMUR (Normenarbeitsgemeinschaft Messen und Regeln in der chemischen und pharmazeutischen Industrie) sind die Normen ohnehin nicht so weit verbreitet bzw. auch gar nicht für die diskrete Fertigung geeignet. Was m.E. ein MES ist, habe ich hier bereits gut erörtert, und obwohl ich heute etwas anders formulieren würde, ist diese Beschreibung immer noch gut und praxisnah. Man kann über Wikipedia ja schimpfen wie man will (ich habe es ja auch bereits getan), aber allgemeine Informationen zur Standardisierung des Begriffes MES sind in letzter Zeit von Dr. Robert Patzke dort eingepflegt worden. [...]