APS, MES und MOM: Wie passen diese Systeme zusammen?

Sahen sich Hersteller früher vorrangig dem Druck ausgesetzt, qualitativ hochwertig, effizient und zu geringen Kosten zu produzieren, so werden sie heute mehr und mehr mit gesellschaftlichen und politischen Anforderungen konfrontiert. Neben Themen wie Umweltschutz oder dem Lieferkettengesetz, gilt es auch, dem geänderten Kundenverhalten gerecht zu werden. Beispielsweise der Trend hin zu personalisierten Produkten, welche eine immer komplexere Entwicklung und Produktion zur Folge haben. Unabhängig davon, welche Herausforderungen zu bewältigen sind: eine sorgfältige Planung und Analyse der Produktion wird für Unternehmen immer wichtiger, um sich agil, effizient und nachhaltig am Markt behaupten zu können.

Ein Grund mehr für Unternehmen, in ihre digitale Transformation zu investieren. Die Vorteile liegen auf der Hand: Sie können nicht nur ihre Prozesse optimieren und schneller mit disruptiven Innovationen auf Marktveränderungen reagieren, sondern auch effektiver im globalen Wertschöpfungsnetzwerk zusammenarbeiten.

Obwohl viele Hersteller bereits IT-Systeme in ihrer Produktion einsetzen, um Prozesse agiler zu gestalten, schöpfen sie nicht deren volles Potenzial aus. Anstelle einzelner Silolösungen, sollten Unternehmen eine digital durchgängige Infrastruktur etablieren. Alles andere ist Stückwerk und mit vielen Medienbrüchen und einem hohen Wartungsaufwand behaftet. Zudem wird die Zusammenarbeit und der multidisziplinäre Austausch behindert. Zielführend sind daher integrierte Systeme. Sie schlagen die Brücke zwischen virtueller Welt, in der optimale Produktionspläne simuliert und generiert (APS), und realer Welt, die von Fertigungsmanagementsystemen (MES/MOM) ausgeführt werden.

Für eine effiziente Planung und Ausführung von Fertigungsabläufen eignen sich Planungs- und Terminierungssysteme kurz APS. Sie erstellen realistische Zeitpläne für die Fertigung und kalkulieren alle Ressourcen ein, die für die Abläufe notwendig sind: Material, Personal, Werkzeug-/Rüstzeit und Lagerbestände. Auf diese Weise können Hersteller die Produktionsnachfrage erfüllen, Lagerbestände optimieren und eine hohe Auslastung sicherstellen. Ferner bieten APS eine hohe Flexibilität, wenn es darum geht, schnell auf Planungsänderungen wie etwa kurzfristige Kundenanfragen oder unvorhergesehene Produktionseinschränkungen zu reagieren. Dadurch können Unternehmen ihre Kosten im Blick behalten, indem sich Planungsänderungen auf die Effizienz und die Lagerbestände sowie der Einfluss von Maschinen und Anlagen auf die Produktionszahlen leicht verständlich darstellen lassen.

Manufacturing Execution Systeme kurz MES verknüpfen ERP-Systeme mit den Maschinen und Anlagen auf dem Shopfloor. Ihr Ziel ist es, eine effektive Steuerung und Ausführung von Fertigungsabläufen zu realisieren und die Gesamtanlageneffektivität (OEE) zu steigern. MES-Systeme fokussieren sich auf die Erfassung und Dokumentation von Maschinendaten bzw. Betriebsdaten (MDE/BDE) in Echtzeit und sind daher wichtige Bausteine für den Aufbau digital durchgängiger Prozesse.

MOM-Systeme werden als Weiterentwicklung von MES-Systemen gesehen, da sie einen holistischen Blick auf Geschäftsprozesse und das Management von Fertigungsabläufen liefern. MOM-Systeme gehen in ihrer Funktion weit über die Fertigungssteuerung hinaus und bieten mit ihrem strukturellen Ansatz die Möglichkeit, Fertigungsprozesse in ihrer Gesamtheit zu überwachen. Neben der Produktionsplanung und -steuerung umfasst dies auch die Bereiche Lagerhaltung, Bestand, Qualität, Personal und Wartung. MOM beschreibt damit einen Ansatz, der auf multidisziplinäre Teamarbeit und intelligente synchronisierte Prozesse setzt.

Da alle drei Systeme - APS, MES und MOM - auf einer zentralen Datenlage agieren, entfalten sie ihr volles Potenzial erst, wenn Unternehmen digitale Durchgängigkeit geschaffen haben. Dadurch lassen sich geplante und ungeplante Auswirkungen entlang der operativen Abläufe frühzeitig erkennen und schnell entsprechende Maßnahmen einleiten. Das Ergebnis sind standardisierte Fertigungsprozesse, die eine bessere Überwachung der Leistungsfähigkeit und eine nahtlose Rückverfolgung über alle Prozesse gewährleisten. Das führt nicht nur zu schnelleren, sondern auch zu qualitativ besseren operativen Entscheidungen, die sämtliche Geschäftsbereiche einbeziehen: Produktion, Qualität, Personal, Logistik, Instandhaltung und Lager.