Eine MES-Einführung verläuft in der Regel in acht Schritten: Anforderungen definieren, MES-Software auswählen, Implementierung planen, Funktionen konfigurieren, Mitarbeitende schulen, testen, schrittweise ausrollen sowie überwachen und optimieren. Entscheidend sind ein sauberes Lastenheft, ein Pilotbereich wie eine einzelne Fertigungslinie und die frühe Einbindung der Schichtteams – denn ein MES wirkt nur, wenn es im Alltag konsequent genutzt wird.
Das Wichtigste in Kürze
- Eine MES-Einführung umfasst acht Schritte: Anforderungen, Auswahl, Planung, Konfiguration, Schulung, Tests, schrittweiser Rollout sowie Überwachung und Optimierung.
- Ein Lastenheft, das nach den MES-Aufgaben der VDI 5600 gegliedert ist, schafft die Grundlage für Auswahl, Vertrag und Pflichtenheft.
- Ein Pilotbereich – etwa eine Maschine oder eine Linie – senkt das Risiko; erst danach folgt der Rollout auf weitere Anlagen und Werke.
- Schichtteams und Leiharbeitskräfte brauchen kurze, rollenbezogene Schulungen und Unterstützung direkt am Arbeitsplatz, damit der Go-live ohne Linienstopp gelingt.
Die Implementierung einer MES-Software (Manufacturing Execution System) ist für viele Industrieunternehmen eine strategische Herausforderung. Dieses Fertigungssteuerungssystem verwaltet, verfolgt und überwacht die Herstellungsabläufe in einer Werkstatt oder Produktionsstätte. Seine Aufgabe ist es, Maschinen und Bedienpersonal zu kontrollieren und die Nachverfolgbarkeit aller Produktionsinformationen zu gewährleisten. Ein MES wird in der Regel in mehreren Etappen eingeführt. Dieser Leitfaden unterstützt Industrieunternehmen bei einer erfolgreichen Implementierung dieser wichtigen Software.
Anforderungen definieren
Zunächst geht es darum, den Umfang des Projektes zu bestimmen, indem man die Mindestanforderungen festlegt und bestimmt, welche Ziele mit dem System erreicht werden sollen. Generell gilt, dass die MES-Software die zentrale Plattform für die Verwaltung eines Produktionsbereichs sein wird.
Dazu sollten Sie eine Bestandsaufnahme machen, welche Infrastrukturen bereits vorhanden sind und wie die Prozesse aktuell im Unternehmen ablaufen. Gleichzeitig sollten Sie festlegen, wie die Mitarbeiter das implementierte System später nutzen sollen.
Wie bereiten Sie Ihr Unternehmen auf die MES-Einführung vor?
Viele MES-Projekte geraten ins Stocken, weil die Voraussetzungen im Unternehmen nicht geklärt sind. Das Forschungsprojekt MES-Ready der Bundesvereinigung Logistik und des Instituts für Integrierte Produktion Hannover hat dafür 42 Anforderungen in vier Gestaltungsfeldern zusammengetragen:
- Mensch: Motivation, Zeit und Kompetenz im Projektteam sowie eine Projektleitung mit Kommunikationsstärke. Der Betriebsrat sollte früh eingebunden und ein Lenkungskreis eingerichtet werden.
- IT-Infrastruktur: Netzwerk, Hardware am Arbeitsplatz und die Anbindung an ERP und Maschinen.
- Daten: gepflegte Stammdaten, klare Verantwortlichkeiten und ein Datensicherheitskonzept.
- Prozesse: ein klar abgegrenzter Projektumfang, dokumentierte Arbeitsschritte und ein Schulungskonzept, das schon vor Projektstart steht.
Der Bericht zeigt auch, warum gerade kleine und mittlere Unternehmen zögern: Als Hürden gelten die Kosten-Nutzen-Bewertung, die Integration in die bestehende IT und die Akzeptanz bei den Anwendern. Wer diese Punkte vor dem Kick-off prüft, schafft eine solide Ausgangslage und vermeidet teure Nacharbeiten. Halten Sie das Ergebnis der Bestandsaufnahme schriftlich fest: Es fließt direkt in das Lastenheft und in die Planung des Pilotbereichs ein.
Fertigungssteuerungssystem (MES) auswählen
Bevor Sie sich für eine Fertigungssteuerungssoftware entscheiden, sollten Sie wissen, wie die Daten derzeit erfasst werden und wo die Schwachstellen des bestehenden Systems liegen. Sammeln Sie detaillierte Informationen über den Umgang mit den Daten und die Verwaltung der Datenbank und bestimmen Sie, wo Verbesserungsmöglichkeiten liegen.
Sobald Sie die Datenumgebung eingegrenzt haben, können Sie die grundlegenden Funktionen definieren, über die das MES verfügen soll. Wichtige Funktionen einer MES-Software sind beispielsweise:
- Qualitätskontrolle
- Datenbankmanagement
- Ressourcenmanagement
- Fertigungsplanung
- Artikelverwaltung
- Rückverfolgbarkeit der Produkte in Echtzeit
- Auftragsmanagement
Ein Manufacturing Execution System (MES) muss optimal in andere Systeme (ERP, SCADA usw.) integriert sein. Damit sich das Unternehmen schnell an Veränderungen bei Angebot und Nachfrage anpassen kann, sollte sich die Software flexibel konfigurieren lassen.
Implementierung planen
Nach der Entscheidung für eine bestimmte MES-Lösung muss die Implementierung des Manufacturing Execution Systems geplant werden. Es geht darum, einen exakten Zeitplan aufzustellen, der sowohl die Unternehmensziele als auch die Gesamtstrategie berücksichtigt.
Ein Projekt für die Implementierung einer Fertigungssteuerungssoftware geht über die reine Vernetzung von Maschinen zum Zwecke der Datensammlung hinaus und folgt idealerweise einem agilen, schrittweisen Vorgehen. Es handelt sich um ein dynamisches Projekt, das gut vorbereitet und begleitet werden sollte, damit alle Teammitglieder ihre Verantwortungsbereiche kennen und zum Gelingen beitragen können.
Funktionalitäten des MES konfigurieren
Die Konfiguration einer MES-Software erfolgt durch einen Integrator, der die Anforderungen des Unternehmens berücksichtigt. Dieser Spezialist richtet gemeinsam mit seinem Kunden ein System ein, das mit den für das Unternehmen relevanten Funktionen ausgestattet ist. Ziel dieser Konfiguration ist es, die Software für die folgenden Projektphasen einsatzbereit zu machen.
Mitarbeiter schulen
Für eine erfolgreiche MES-Einführung ist die Schulung der Anwender unverzichtbar. Bevor die Lösung endgültig eingeführt wird, sollten die Mitarbeiter bereits die Grundlagen des neuen Systems kennen und beherrschen.
Diese Schulung kann durch den Integrator oder den Softwareanbieter erfolgen. In der Regel stellt der Dienstleister dafür vorab ein Projektteam zusammen. Auf diese Weise kann er die Beschäftigten in der Produktion bei der Einführung begleiten, sofern dies im ursprünglichen Plan vorgesehen ist.
MES-Schulung im Schichtbetrieb: So machen Sie Werker startklar
In der Fertigung stößt die klassische Schulung schnell an Grenzen: Schichtteams können nicht gleichzeitig in den Schulungsraum, Leiharbeitskräfte kommen oft kurzfristig hinzu, und eine stehende Linie kostet Geld. Bewährt haben sich deshalb folgende Ansätze:
- Rollenbezogen schulen: Werker, Schichtleitung, Qualitätssicherung und Instandhaltung lernen nur die Abläufe, die sie im Alltag brauchen.
- Key-User je Schicht benennen: Sie beantworten Fragen vor Ort und geben Rückmeldungen an das Projektteam weiter.
- Kurze Lerneinheiten am Arbeitsplatz: fünf bis zehn Minuten vor Schichtbeginn statt ganztägiger Kurse.
- Üben ohne Risiko: Simulationen der MES-Masken erlauben Training, bevor das System live geht.
- Hilfe im Moment der Anwendung: Schritt-für-Schritt-Anleitungen direkt in der MES-Oberfläche unterstützen gerade neue Mitarbeitende und Gelegenheitsnutzer.
Planen Sie außerdem eine intensive Begleitung in den ersten Wochen nach dem Go-live ein und werten Sie aus, an welchen Arbeitsschritten Fehler oder Rückfragen gehäuft auftreten. Mehr dazu, wie Sie Schichtteams und Leiharbeitskräfte ohne Linienstopp vorbereiten, lesen Sie auf unserer Seite zur MES-Einführung.
Testen und validieren
Nun ist der Zeitpunkt gekommen, die konfigurierte Software in einer Testumgebung auf die Probe zu stellen. Das kann entweder virtuell oder unter realen Bedingungen geschehen. Ein solcher Test ist notwendig, um die erfolgten Anpassungen zu validieren. Gleichzeitig können sich die künftigen Anwender mit dem System vertraut machen. Auf diese Weise entwickeln alle ein tieferes Verständnis für das MES, sodass die Einführung reibungslos verläuft und das System im regulären Betrieb seine volle Leistung entfaltet.
Manufacturing Execution System sukzessive einführen
Damit die Veränderung für das Unternehmen nicht zu plötzlich kommt, sollte die Einführung des MES zunächst auf eine Maschine oder eine Produktionslinie beschränkt werden. Verläuft der Pilotbetrieb erfolgreich, kann die Implementierung des MES in der Folge rasch auf andere Anlagen oder sogar andere Produktionsstätten ausgeweitet werden, sofern deren Konfiguration vergleichbar ist.
Dennoch sollte man den betroffenen Abteilungen ausreichend Zeit für die Einführung des neuen Systems geben. Wird die Veränderung akzeptiert, ist es einfacher, das Fertigungssteuerungssystem auf alle Fertigungsabläufe zu übertragen. Dieses Vorgehen unterstützt das Unternehmen dabei, seine Digitalisierungsziele zu erreichen.
Überwachen und optimieren
Das Steuerungssystem liefert Echtzeitdaten, sodass zahlreiche Informationen im Zusammenhang mit dem Produktionsprozess (Lagerbestände, Maschinen usw.) kontrolliert werden können. Entscheidungsträger in Industriebetrieben können auf Basis der vom MES gelieferten Daten fundierte Entscheidungen treffen, die Produktionsstätte optimieren und die Abläufe kontinuierlich verbessern.
Durch eine kontinuierliche Überwachung der Steuerungssoftware wird sichergestellt, dass das MES zuverlässig funktioniert und dass die notwendigen Anpassungen zur Optimierung der Prozesse vorgenommen werden.
Die Implementierung eines Manufacturing Execution Systems (MES) verläuft in mehreren Phasen – von der Evaluierung der Anforderungen über die Schulung der Mitarbeitenden bis zur Inbetriebnahme des Systems. Damit das Projekt gelingt, sollten sich Industrieunternehmen auf dem Weg zur Industrie 4.0 an diesen strukturierten Ablauf halten. Eine gut geplante und umgesetzte Implementierung bietet einem Produktionsbetrieb viele Vorteile (Zeitgewinn, schnellere Reaktionsfähigkeit, verlässlichere Daten usw.).
Anwendungsfall
MES-Einführung: Schichtteams und Leiharbeitskräfte startklar – ohne Linienstopp.
Häufig gestellte Fragen
Was muss ein MES können?
Ein MES muss Fertigungsaufträge aus dem ERP übernehmen, ihre Reihenfolge planen, Betriebs- und Maschinendaten erfassen, die Qualität überwachen und Materialien sowie Chargen rückverfolgbar dokumentieren. Die Richtlinie VDI 5600 beschreibt dafür zehn MES-Aufgaben. Welche davon Sie wirklich brauchen, legen Sie bei der MES-Einführung im Lastenheft fest. Einen Überblick gibt unser Beitrag zum MES-System.
Welche Schnittstellen braucht ein MES?
Ein MES braucht vor allem eine Schnittstelle zum ERP-System für Aufträge, Stammdaten und Rückmeldungen sowie eine Anbindung an Maschinen und Steuerungen, häufig über Standards wie OPC UA. Je nach Betrieb kommen SCADA-Systeme, Qualitäts- und Instandhaltungssoftware, Lagerverwaltung und PLM hinzu. Klären Sie diese Schnittstellen früh im MES-Projekt, denn sie bestimmen einen großen Teil des Aufwands.
Wer sollte an einem MES-Projekt beteiligt sein?
An einem MES-Projekt sollten neben der Projektleitung und der IT vor allem Produktion, Schichtleitung, Qualitätssicherung, Instandhaltung und Arbeitsvorbereitung mitwirken. Hinzu kommen der Integrator oder Softwareanbieter und ein Lenkungskreis für Entscheidungen. Den Betriebsrat sollten Sie früh einbinden, weil ein MES personenbezogene Daten wie An- und Abmeldungen am Arbeitsplatz erfassen kann.
Warum sollte man ein MES zuerst in einem Pilotbereich einführen?
Ein Pilotbereich wie eine einzelne Maschine oder Fertigungslinie begrenzt das Risiko der MES-Einführung. Das Team kann Konfiguration, Schnittstellen und Schulungskonzept unter realen Bedingungen prüfen, ohne die gesamte Produktion zu gefährden. Erst wenn der Pilot stabil läuft und die Anwender das System akzeptieren, folgt der Rollout auf weitere Linien und Werke mit vergleichbarer Konfiguration.
Welche Fehler sollte man bei der MES-Einführung vermeiden?
Typische Fehler bei der MES-Einführung sind ein zu großer Startumfang, unklar dokumentierte Anforderungen, lückenhafte Stammdaten und Schnittstellen, die erst spät geklärt werden. Ebenso riskant ist es, Schulung und Kommunikation erst kurz vor dem Go-live zu planen oder den Betriebsrat spät einzubinden. Ein Pilotbereich, ein Lastenheft und ein frühes Schulungskonzept beugen diesen Fehlern vor.
Quellen
- Bundesvereinigung Logistik / Institut für Integrierte Produktion Hannover, „MES-Ready – Schlussbericht zum IGF-Vorhaben 20742 N“, 31.10.2022
- Fraunhofer IPA / Trovarit (H.-H. Wiendahl, R. Kipp), „MES ist nicht gleich MES“, 2021
- VDI – Verein Deutscher Ingenieure, „VDI 5600 Blatt 1: Fertigungsmanagementsysteme (Manufacturing Execution Systems – MES)“, Ausgabe Oktober 2016