industrie4-0 Kolumne

Industrie 4.0 und das intelligente Zusammenspiel zwischen ERP und MES – aber wie genau?

Industrie 4.0 gelingt nur, wenn die digitale Planung die Realität in der Fertigung möglichst genau abbildet und die Fertigungssteuerung rasch auf Abweichungen reagiert.

Unter Industrie 4.0 wird allgemein die echtzeitfähige, intelligente, horizontale und vertikale Vernetzung von Menschen, Maschinen, Objekten und IKT-Systemen zum dynamischen Management von komplexen Systemen verstanden. 1

Unter horizontaler Vernetzung versteht man dabei die Einbindung der verschiedenen IT-Systeme für die unterschiedlichen Prozessschritte der Produktionsplanung und -steuerung, zwischen denen ein Material- und Informationsfluss verläuft.

Dies gilt sowohl innerhalb eines Unternehmens als auch für mehrere Unternehmen entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Die Integration der IT-Systeme auf unternehmensinternen Hierarchieebenen der Automatisierungspyramide (Unternehmensleit-, Betriebsleit-, Prozessleit-, Steuerungs- und Feldebene) wird unter vertikaler Vernetzung zusammengefasst. ²

Durch die digitale Vernetzung der physischen Produktionswelt mit der digitalen Planungswelt soll also eine autonome Steuerung der Produktion ermöglicht und die Transparenz in allen Abläufen erhöht werden.

Dies setzt allerdings voraus, dass die Planung die Realität in der Fertigung möglichst realitätstreu abbildet bzw. vorhersagt und gleichzeitig die Fertigungssteuerung schnell auf Abweichungen reagiert.

Dazu müssen u. a. Zielkonflikte, Ressourcen-Engpässe und (kurzfristige) Störungen im Rahmen der Planung berücksichtigt werden. Gleichzeitig muss die Steuerung in Echtzeit erfolgen, um im Fall von Planabweichungen Verzögerungen bei der Einleitung von Maßnahmen zu vermeiden.3

Eine der Schlüsselqualifikationen ist folglich eine systematische IT-Landschaft, um Daten für Informationen gebündelt als Entscheidungsgrundlage zu nutzen. Nur eine effiziente, möglichst einheitliche, jedoch je Unternehmen spezifizierte IT-Systemlandschaft kann die tief greifenden, strukturellen Wandlungsprozesse nachhaltig unterstützen und die Synergieeffekte der innerbetrieblichen Spezialisierung (vertikale Vernetzung) sowie der überbetrieblichen Kooperation (horizontale Vernetzung) langfristig garantieren.

Das hört sich einfach an, stellt die Entscheider über Investitionen in IT-Systeme aber vor enorme Schwierigkeiten. Der Hauptgrund dafür liegt darin, dass die eindeutige Festlegung der funktionalen Verantwortlichkeiten im direkten Zusammenspiel zwischen IT-Systemen dem Entscheider nicht bekannt sein kann.

In der Vergangenheit haben sich gerade ERP-Systeme als zentrale Planungs- und Steuerungsinstanz auf der Unternehmensleitebene bewährt. Sie werden diese Rolle auch bei Industrie 4.0 weiter einnehmen.

Ein Problem von ERP-Systemen ist hierbei jedoch der fehlende Brückenschlag bis in eine detaillierte Fertigungssteuerung. Diese Problematik soll durch den Einsatz von Manufacturing-Execution-Systemen (MES) gelöst werden, welche durch eine integrierte Feinplanungslogik oft eine präzisere, weil detailliertere Feinplanung und Steuerung erlauben sowie bessere Echtzeitfähigkeit anbieten.

Jedoch kann an dieser Stelle nicht geklärt werden, für welche Unternehmen welche IT-Systeme auf dem Weg zur digitalen Vernetzung auch notwendigerweise vorhanden sein müssen.

Es mangelt hier an einer anwenderfreundlichen, eindeutigen Entscheidungsunterstützung für die Zuordnung der systemübergreifenden, funktionalen Anforderungen zur bestmöglichen Unterstützung von Unternehmensprozessen.

Das Fehlen einer solchen Entscheidungsgrundlage führt oft dazu, dass innerhalb der Unternehmen Barrieren bestehen, wenn es darum geht, IT-Altstrukturen grundlegend zu ändern. Der Verbleib bei nicht mehr zeitgemäßer IT-Architektur führt mittelfristig zu entscheidenden Wettbewerbsnachteilen.

Dieser Zustand, welcher das Ziel von Industrie 4.0 – der Digitalisierung der Wirtschaft – eindeutig gefährdet, muss als kritisch bewertet und durch geeignete, gemeinschaftliche Lösungsansätze aus Forschung und Praxis behoben werden.

 

1: Bauer, W.; Horváth, P.: Industrie 4.0 – Volkswirtschaftliches Potenzial für Deutschland. In: Bitkom 27 (2014) 8–9, S. 1–46. 2: Kletti, J. (Hrsg.): MES – Manufacturing Execution System. Moderne Informationstechnologie unterstützt die Wertschöpfung. 2. Auflage. Springer Vieweg, Berlin [u. a.] 2015. 3: Sontow, K.; Blum, M.: ERP oder MES – Wer führt bei Industrie 4.0 das Zepter? In: IT-Matchmaker (2015), S. 1–3. 4: Termer, F.: Enterprise Resource Planning auf Wachstumskurs. 5: VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) (Hrsg.): Cyber-Physical Systems: Chancen und Nutzen aus Sicht der Automation (2013), S. 1–12.

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