MES vs. MOM: Was ist der Unterschied?

MES, MOM, ERP, PLM – an Abkürzungen mangelt es in der Fertigungstechnologie wahrlich nicht, und es ist nicht immer einfach, die Unterschiede zu durchblicken.

Dies gilt insbesondere für das Verständnis von MES und MOM, die oft synonym verwendet werden, sich jedoch auf zwei verschiedene Arten von automatisierten Fertigungssystemen oder Smart Manufacturing beziehen.

Um Herstellern dabei zu helfen, diese Unterscheidung und deren Bedeutung zu verstehen, beleuchtet dieser Artikel folgende Punkte:

• Wo sich MES und MOM überschneiden und wo sie sich unterscheiden

• Vorteile der Implementierung von MES- und MOM-Systemen

• Wie sich MES und MOM in das größere Bild von Industrie 4.0 einfügen

• Die entscheidende Rolle der Verifizierung bei der Sicherstellung, dass MES- und MOM-Systeme wie vorgesehen funktionieren

Laden Sie unser kostenloses eBook zum Thema Kosten schlechter Qualität: Die verborgene Wahrheit über Ihre wichtigste Qualitätskennzahl herunter

Was ist ein Manufacturing Operations Management (MOM)?

Manufacturing Operations Management (MOM) umfasst Ebene 3 der ISA-95-Architektur, einem von der International Society of Automation (ISA) entwickelten Framework, das Herstellern helfen soll, Geschäftssysteme mit Steuerungs- und Automatisierungssystemen zu integrieren. MOM ist ein System zur Verfolgung und Verwaltung Ihres erweiterten Unternehmens und umfasst weitere Systeme wie:

• Manufacturing Execution Systems (MES)
• Lieferkettenmanagement
• Versandintegrierte Logistik
• Qualitätsausführung

Was ist ein Manufacturing Execution System (MES)?

Ein Manufacturing Execution System (MES) ist ein zentraler Teilbereich von MOM-Systemen und wird von Unternehmen eingesetzt, um Produktionsprozesse in Echtzeit zu überwachen und zu steuern. Das MES leitet den Fluss von Aktivitäten und Materialien in der Fertigung und erfasst dabei Daten, die zur Optimierung der Fertigungsprozesse genutzt werden können.

MES ist ereignisgesteuert und konzentriert sich auf Informationen wie:

• Wann Produkte hergestellt werden
• Wie lange dies dauert
• Welche Ressourcen verbraucht werden
• Welche Maschinen werden verwendet

MES vs. MOM: Die wichtigsten Unterschiede

MES und MOM unterscheiden sich in mehreren wesentlichen Punkten, darunter ihr Umfang, ihr Fokus, ihre Integration und ihr Transparenzgrad:

	MES	MOM
Umfang	Eine Teilmenge von MOM. Konzentriert sich auf Produktionssteuerungsaktivitäten in der Fertigung wie Produktionsverfolgung und Arbeitsanweisungen.	Ein ganzheitliches System, das zudem alle unterstützenden Produktionsaktivitäten umfasst.
Fokus	Primär ereignisgesteuert. Entwickelt zur Steigerung der Effizienz und Reduzierung von Ausschuss im eigentlichen Produktionsprozess.	Bezieht sich auf die Optimierung aller Werksabläufe und deckt Bereiche wie Qualitätsmanagement, Materialien, Instandhaltung, Lieferantenmanagement und mehr ab.
Integration	Integriert Daten aus der Fertigung und von ERP-Systemen (Enterprise Resource Planning, ein weiterer Begriff, der oft synonym mit MES verwendet wird).	Integriert Daten aus einer Vielzahl von Systemen, darunter MES, Qualitätsausführungssysteme, Lager, Logistik und Lieferkette.
Transparenz	Bietet Echtzeit-Transparenz für jede Phase des Produktionsprozesses.	Bietet umfassendere Einblicke in die Werksabläufe über die reine Produktion hinaus, wie etwa Bestands- und Lieferkettendaten.

Warum ist die Unterscheidung zwischen MES und MOM wichtig?

Der Unterschied zwischen MES und MOM ist wichtig, weil er bestimmt, wie sie mit verschiedenen Aspekten der Fertigungsumgebung interagieren.

Schauen wir uns ein hypothetisches Beispiel an.

Stellen Sie sich ein MES vor, das das Internet der Dinge (IoT) nutzt, um automatisch zu erkennen, wenn Ereignisse eingetreten sind. Sie sehen, dass das Produkt Station 20 durchlaufen hat und an Station 30 angekommen ist, dort jedoch noch nicht verarbeitet wurde. Das MES zeigt Ihnen Folgendes:

• Sie haben unfertige Erzeugnisse im Bestand zwischen den Schritten 20 und 30
• Es sind noch fünf Schritte bis zur Fertigstellung aus
• Es wird zwei Tage dauern, danach ist das Produkt versandbereit

Dass Sie versandbereit sind, bedeutet jedoch nicht zwangsläufig, dass ein Lkw kommt, um die Ware abzuholen. An dieser Stelle würde ein MOM-System Informationen abrufen wie:

• Der Kundenauftrag für ein Produkt, das an einem bestimmten Datum ausgeliefert werden muss
• Die Lkw-Größe, die für die Lieferung des Produkts erforderlich ist
• Das Zeitfenster, in dem der Lkw eintreffen muss

Hier integriert sich das MOM-System in das MES, welches die Eingangsdaten darüber liefert, welche Produkte wann fertig sind. Die Integration mit Finanz- oder Kundensystemen verknüpft Bestellungen, während die Integration mit dem Logistiksystem die Planung der Abholung ermöglicht.

Letztendlich bedeutet die Tatsache, dass Sie ein Bauteil fertigen können, nicht zwangsläufig, dass Sie es auch fertigen sollten. Das MOM-System verknüpft verschiedene Datensilos miteinander, um Fehlentscheidungen zu verhindern – wie etwa die Produktion von Teilen ohne Kundenauftrag oder die Maschinenbelegung ohne ausreichende Rohmaterialbestände.

MES vs. MOM: Wie Hersteller sie heute einsetzen

Die meisten Unternehmen verlassen sich auf MES-Systeme, um mit dem hohen Tempo der Fertigung Schritt zu halten. Und obwohl die Einführung von MOM an Fahrt gewinnt, wagen viele Hersteller bisher nur vorsichtige Schritte, da diese Systeme in der Regel komplexer zu integrieren sind.

Für einige bleibt die Frage offen, wie sich diese Investitionen bezüglich des ROI auszahlen werden. Tatsächlich widmen sich ganze Branchen darauf, Herstellern dabei zu helfen, den Wert aus diesen Systemen zu schöpfen, die das Potenzial bergen, weitere Fortschritte in Industrie 4.0 voranzutreiben.

Vorteile der Implementierung von MES- und MOM-Systemen

Die Implementierung von MES- und MOM-Systemen bietet Herstellern zahlreiche Vorteile und unterstützt sie dabei, schlankere Produktionssysteme mit weniger Ausschuss und höherer Rentabilität aufzubauen. Zu den größten Vorzügen dieser Systeme gehören:

• Gesteigerte Effizienz: MES- und MOM-Systeme stellen Echtzeitdaten bereit, um Prozesse zu optimieren, die Produktion zu beschleunigen, Ausfallzeiten zu reduzieren und die Ressourcennutzung zu verbessern.
• Verbesserte Qualitätskontrolle: Das MES ermöglicht es Herstellern, Produkte in jeder Phase der Produktion zu verfolgen, um Fehler zu vermeiden und sicherzustellen, dass Prozesse eingehalten werden, damit Missgeschicke gar nicht erst entstehen. Das MOM geht noch einen Schritt weiter, indem es das Qualitätsmanagement mit Lieferketten- und Bestandsdaten verknüpft, um die Gesamtqualität der Produkte zu steigern.
• Geringere Kosten: Sowohl MES- als auch MOM-Systeme helfen dabei, Kosten zu senken, indem Abfall und Fehler minimiert werden, wodurch Teams ihre Produktionspläne optimieren und den manuellen Arbeitsaufwand verringern können.
• Erhöhte Flexibilität: Ein robustes MES versetzt Hersteller in die Lage, Produktionspläne basierend auf der Echtzeitnachfrage anzupassen – ein Kernbestandteil von Lean-Manufacturing-Strategien. Das MOM hingegen erleichtert die Anpassung an Veränderungen über alle betrieblichen Bereiche hinweg, sei es bei der Prozessoptimierung oder als Reaktion auf Herausforderungen in der Lieferkette.
• Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Branchen wie die Pharmaindustrie, die Luft- und Raumfahrt sowie die Lebensmittelherstellung müssen strenge regulatorische Anforderungen erfüllen. Mit MOM-Systemen können Unternehmen Prüfungen in der Fertigung in die täglichen Abläufe integrieren und diese auf übergeordneter Ebene hinsichtlich potenzieller Bereiche von Nichtkonformität überwachen.
• Datengestützte Entscheidungsfindung: MES- und MOM-Systeme erfassen enorme Datenmengen, die Hersteller nutzen können, um fundiertere Entscheidungen zu treffen und ihre Prozesse zu verbessern.

MES, MOM und Industrie 4.0

Industrie 4.0, gefeiert als die Vierte Industrielle Revolution, konzentriert sich auf die Integration fortschrittlicher Technologien wie das Internet der Dinge (IoT), Big Data und KI in die Fertigungsprozesse. MES- und MOM-Systeme spielen ebenfalls eine entscheidende Rolle für die Transparenz und Steuerung der Betriebsabläufe, indem sie als zentrale Drehscheiben für die Verwaltung der riesigen Datenmengen dienen, die in der Fertigung generiert werden.

Nachfolgend finden Sie einige Beispiele dafür, wie MES und MOM die Grenzen des in Industrie 4.0 Machbaren verschieben, um die Fertigung zu revolutionieren:

• An das MES übermittelte Daten von IoT-Sensoren liefern Einblicke in die Maschinenleistung und ermöglichen vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance), um kostspielige Ausfallzeiten zu reduzieren.
• MOM integriert Daten aus der Lieferkette und der Fertigung, um Nachfragen vorherzusagen und auf Marktveränderungen zu reagieren.
• Unternehmen können MES- und MOM-Systeme nutzen, um digitale Zwillinge zu erstellen und verschiedene Szenarien zu testen, ohne die Produktion zu beeinträchtigen.
• Auf Gabelstaplern montierte Computer zeigen den Fahrern basierend auf Informationen des MOM-Systems präzise an, wohin sie fahren müssen und in welcher Reihenfolge Kisten zu laden sind.
• Die Integration des MOM-Systems teilt fahrerlosen Fuhrsystemen (AGVs) mit, wenn Arbeitsstationen leer sind, sodass diese frisches Material an die Fertigungslinie bringen können.

Warum Verifizierung für den Erfolg von MES und MOM unerlässlich ist

Auch wenn Sie diese Systeme implementiert haben, um Ihre Prozesse zu automatisieren und die Fehlerwahrscheinlichkeit zu minimieren, bleibt die Frage, ob sie Tag für Tag tatsächlich so funktionieren, wie Sie es erwarten. Genau hier ist die Verifizierung von entscheidender Bedeutung: Durch Audits und Inspektionen in der Fertigung werden ansonsten verborgene Quellen für Schwankungen und Risiken aufgedeckt, wie zum Beispiel:

• Ob der Arbeitsbereich aufgeräumt und frei von Gefahren sowie unsicheren Bedingungen ist
• Ob Bediener Arbeitsanweisungen befolgen
• Ob die Maschineneinstellungen korrekt sind

Während Hersteller den langwierigen Prozess der Wertschöpfung durch MOM-Tools fortsetzen, setzen viele auf spezialisierte Qualitätslösungen wie Audit- und Inspektionssoftware, um schnellere Durchlaufzeiten und kontinuierliche Verbesserungen voranzutreiben. Cloudbasierte Software wie EASE lässt sich im Vergleich zu anderen Industrie-4.0-Anwendungen relativ zügig implementieren, wobei Hersteller reale Ergebnisse erzielen wie:

• 50 % Reduzierung der Qualitätskosten
• 73 % weniger interne Fehler
• Höhere Qualitätsbewertungen durch Kunden

Während Unternehmen auf ihrem Weg der Digitalisierung voranschreiten, können diese Softwareplattformen über offene Programmierschnittstellen (APIs) in das größere Fertigungsökosystem integriert werden.

MES und MOM sind beides wichtige Bestandteile der Industrie-4.0-Technologie, beziehen sich jedoch auf zwei unterschiedliche Aspekte der Betriebsoptimierung. Während MES sowohl von Großkonzernen als auch von Kleinbetrieben genutzt wird, handelt es sich bei MOM um ein komplexeres System, dessen Implementierung und Wertschöpfung Zeit beanspruchen kann.

Cloudbasierte Qualitätswerkzeuge wie Audit- und Inspektionssoftware können dazu beitragen, diese Lücke zu schließen. Diese Tools stellen sicher, dass Systeme und Prozesse in der Fertigung wie vorgesehen funktionieren, und bieten die Möglichkeit, potenzielle Fehlerquellen schnell zu korrigieren, bevor ein Defekt auftritt.