MES-Lösungen - Kriterien bei der Systemauswahl

MES-Lösungen Kriterien bei der Systemauswahl Die richtigen Softwareanbieter zu finden, ist bei weitreichenden Investitionsentscheidungen keine triviale Entscheidung, insbesondere wenn es sich um einen schwer überschaubaren Markt wie im MES-Bereich handelt. Die Marktstudie des Fraunhofer IPA und der Trovarit AG bietet Hilfestellung bei der gezielten Auswahl einer Lösung. Produzierende Unternehmen in Deutschland stehen seit langem unter erheblichem Wettbewerbsdruck. Als Schlüssel zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit erweist sich neben der Entwicklung neuer Produkte oder dem Einsatz innovativer Fertigungstechnologien insbesondere die konsequente Erschließung von Optimierungspotentialen im Bereich der Fertigungsplanung und – steuerung. Hierbei geht es vor allem darum, Durchlaufzeiten und Lagerbestände zu senken sowie die Kapazitätsauslastung zu erhöhen. Unter dem Begriff MES (Manufacturing Execution Systems) haben sich Softwarelösungen etabliert, die Unternehmen bei dieser Herausforderung unterstützen. MES-Lösungen sind nach der Definition der MESA (Manufacturing Execution Systems Association) darauf ausgerichtet, die termingerechte und ressourcenschonende Abwicklung von Fertigungsaufträgen zu unterstützen. Sie werden als Bindeglied zwischen dem betrieblichen ERP-System und der operativen Fertigung eingesetzt. Umfassende MES-Lösungen unterstützen die in Bild 1 dargestellten Aufgabenbereiche. Logistische Funktionen Weitere Funktionen Mengen(termin)- Kapazitäts(termin)- Produktrückverfolgung planung planung Qualitätsmanagement Bedarfsermittlung Durchlaufterminierung Dokumentenverwaltung Beschaffungs- Kapazitätsbedarfsermittlung DNC-Management mengenrechnung Werkzeugorganisation Werkstattsteuerung Instandhaltungsmanagement Personalzeiterfassung Betriebsmittelbelegung Reihenfolgeplanung ERP Maschinendatenerfassung Betriebsdatenerfassung Personaleinsatzplanung etc. Kapazitätsabstimmung Auftragsfreigabe Grafische Plantafel MES Mengen- und Terminüberwachung Materialfluss Materialfluss (Auftragsfortschritt) Shopfloor: operative Prozesse Prozessüberwachung Bild 1: Funktionsspektrum von MES-Lösungen (Quelle: IPA) Aufgrund des großen Interesses aus dem Kreis der produzierenden Unternehmen haben die Trovarit AG, Aachen, und das Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA), Stuttgart, in einer gemeinsamen Studie einen großen Teil der auf dem deutschen Markt vertretenen MES- Anbieter untersucht. Dabei wurden die unterstützten Aufgabenbereiche, die Systemtechnik und die Leistungsangebote von bislang 25 MES-Lösungen bzw. Anbietern erfasst. Was leisten MES-Systeme heute? Eine Querschnittsanalyse über den angebotenen Funktionsumfang der untersuchten MES-Lösungen legt eine Einteilung der Lösungen in drei Klassen nahe: 1. Umfassende MES-Lösungen: Diese Lösungen bilden den gesamten in Bild 1 dargestellten Funktionsumfang ab. Lediglich 28% der untersuchten Lösungen  2004, Trovarit AG Seite 1 (4) sind dieser Klasse zuzuordnen. Entsprechende Anbieter sind u.a. ADICOM Informatik GmbH, MPDV Mikrolab GmbH und Partplan GmbH. 2. Kernlösungen der MES: In diese Klasse fallen Lösungen, die sich auf die Kernbereiche der Fertigungsplanung und –steuerung konzentrieren. Fehlende Funktionen, z.B. aus den Bereichen „Verwaltung von Werkzeugen und NC- Daten“ oder „Instandhaltung“, werden durch Partnerprodukte abgedeckt. So setzen 35% der Anbieter Partnerlösungen in der Verwaltung von Werkzeugen oder NC-Daten ein. Dazu zählen u.a. Industrie Informatik GmbH und OPTI-X- SOFT DV-Systeme GmbH. Weitere 30% decken den Bereich der Instandhaltung durch Partner ab (z.B. FLS FertigungsLeitSysteme und KUMATRONIK Systemhaus GmbH) 3. Speziallösungen: Diese Lösungen unterstützen eng fokussierte Aufgabenbereich wie z.B. die Feinplanung und Reihenfolgeoptimierung (u.a. Dr. Sander & Associates Software GmbH) Den Kernbereich von MES-Lösungen wird in der Marktstudie durch die unter der Rubrik „Fertigungsplanung und –steuerung“ zusammengefassten Merkmale beschrieben. Sie berücksichtigen in erster Linie das der Software zugrunde liegende Planungs- und Steuerungskonzept. Nahezu alle der analysierten Lösungen unterstützen eine Belegungsplanung von Maschinen. Ein großer Anteil der Systeme erlaubt inzwischen auch die parallele Berücksichtung anderer Ressourcen wie Material, Personal oder Werkzeuge bei der Planung. Hinsichtlich der angebotenen Terminierungsarten finden sich mit der Vorwärts- bzw. Rückwärtsterminierung gängige Verfahren. Interessant ist, dass elf der betrachteten Systeme (ca. 44 %) die Möglichkeit des „Constraint Based Planning“ bieten. Dahinter verbirgt sich die gleichzeitige Berücksichtigung mehrerer Randbedingungen und Restriktionen (constraints) bei der Terminierung. Das Leistungsangebot für die Ressourcenbelegungsplanung als eine MES-Kernfunktion wurde anhand der Kriterien automatische Einlastung, grafisch interaktiver bzw. automatischer Abgleich sowie zweier Simulationsfunktionen bewertet. 70% der betrachteten Software-Lösungen unterstützt alle Leistungsmerkmale. Eine zweite Gruppe von Systemen bietet selbst keine Ressourcenbelegungsplanung an. Z.T. wird hier der Weg über Partnerprodukte beschritten. Die dritte Gruppe unterstützt nur ausgewählte Funktionen. Schließlich können bei Systemen, die über die Möglichkeit einer automatische Einplanung verfügen, meist verschiedene Planungsschwerpunkte gesetzt werden. Bereits dieser erste Auszug aus der Marktstudie zeigt, wie unterschiedlich der Leistungsumfang der angebotenen Lösungen ist. Daher stellt sich für die Entscheider in den Produktionsunternehmen oftmals die Frage: Wie findet man die MES-Lösung, die zur Aufgabenstellung der Fertigung passt? Auswahl einer geeigneten MES-Lösung Bei der Auswahl einer MES-Lösung stehen Unternehmen vor einer klassischen Investitionsentscheidung; d.h. die Anforderungen an die Software-Lösung sind zu formulieren, der Kreis der relevanten Anbieter ist zu recherchieren und es sind Angebote einzuholen, die im Hinblick auf Leistungsumfang und Preisstellung miteinander zu vergleichen sind. Investitionen in Software-Lösungen weisen jedoch einige Besonderheiten auf, die zu Aufwand und Risiken im Auswahlprozess führen: So fällt es in der Praxis oft sehr schwer, Anforderungen an eine Software-Lösung konkret zu formulieren; die Unterschiede der Software-Lösungen sind selten offensichtlich; die Softwareanbieter unterscheiden sich in hohem Maße hinsichtlich ihrer Kompetenz, ihrer wirtschaftlichen Stabilität und der Qualität ihres Services.  2004, Trovarit AG Seite 2 (4) Um Unternehmen einen Rahmen für eine sichere und gleichzeitig effiziente Software- Auswahl zu bieten, wurde von der Trovarit AG, Aachen, gemeinsam mit ihren Partner eine Vorgehensweise entwickelt, die auf dem bewährten „Aachener 3-Phasen-Konzept zur Software-Auswahl“ basiert. In der ersten Phase der Software-Auswahl, der „Marktrecherche“, wird, ausgehend von den betrieblichen Strukturen und Abläufen, zunächst das Lastenheft für die gesuchte Software- Lösung und den –Anbieter definiert. Auf dieser Basis wird recherchiert, welche Software- Lösungen sich grundsätzlich für die vorliegende Aufgabenstellung eignen. In der zweiten Phase, der „Vorauswahl“, werden die in Frage kommenden Anbieter aufgefordert, zu den Anforderungen aus dem Lastenheft Stellung zu nehmen und einen groben Richtpreis für das Projekt abzugeben. Diese Informationen werden dazu verwendet, drei bis fünf Top-Kandidaten auszuwählen, um sie dann einer eingehenden Analyse zu unterziehen. Diese Analyse erfolgt im Rahmen der „Endauswahl“. Kern der Endauswahl sind Systempräsentationen der Software-Anbieter, die auf den wichtigsten Abläufen und entsprechenden Beispieldaten des ausschreibenden Unternehmens basieren. Im Zuge der Systempräsentationen wird neben der Software gleichzeitig auch die Kompetenz der Anbieter hinterfragt. Vielfach werden diese Informationen noch durch Besuche bei Referenzkunden der teilnehmenden Anbieter abgerundet. Zum Abschluss der Endauswahl geben die Software-Anbieter detailliertere Kostenvoranschläge ab, die zusammen mit den Ergebnissen der Systempräsentationen die Grundlage der Entscheidung für eine Software- Lösung darstellen. Das Auswahlkonzept wird durch eine Reihe von Werkzeugen unterstützt: Z.B. erfolgt die Anforderungsdefinition auf der Basis von Vorlagen für Lastenhefte (Checklisten). Die Trovarit AG hat diese Werkzeuge im IT-Matchmaker zusammengefasst, der – ähnlich einer Beschaffungsplattform – sämtliche Schritte der Software-Auswahl im Internet unterstützt (Bild 2).