Was SAP MES zur modernen Fertigung beiträgt

Erfahren Sie, was SAP MES beinhaltet, wie es mit SAP- und Nicht-SAP-Systemen integriert werden kann und wo es in realen Produktionsumgebungen einen Mehrwert bietet.

Fertigungsbetriebe stoßen häufig auf Probleme, wenn Geschäftssysteme und Fertigungsabläufe nicht miteinander verbunden sind. Produktionsaufträge können sich verzögern, Maschinendaten sind schwer nachzuvollziehen, und die manuelle Berichterstellung erhöht das Risiko von Fehlern.

SAP MES schafft hier Abhilfe, indem es Unternehmensplanungswerkzeuge mit der Produktionsausführung in Echtzeit verknüpft. Es verfolgt die Produktionsaktivitäten auf Werksebene, erfasst den Materialverbrauch und die Ausbeute, verwaltet den Anlagenstatus und stellt sicher, dass die Qualitätsprüfungen wie erforderlich durchgeführt werden. Alle Daten werden mit SAP ERP synchronisiert, so dass ein durchgängiger Überblick über den gesamten Fertigungsprozess gewährleistet ist.

Lesen Sie weiter, um zu erfahren, was SAP MES beinhaltet, wie es mit anderen SAP-Systemen integriert werden kann und wo es in Produktionsumgebungen einen Mehrwert bietet.

Warum SAP MES für die moderne Fertigung wichtig ist

Manufacturing Execution Systems sind nicht aus dem Nichts aufgetaucht. Sie wurden entwickelt, um ein Problem zu lösen, das herkömmliche ERP-Systeme nicht bewältigen konnten: die Verfolgung und Verwaltung der Vorgänge in der Fertigung in Echtzeit.

ERP-Systeme sind für Planung, Finanzen, Logistik und Berichterstattung konzipiert. Aber wenn es darum geht, die Leistung der Produktionslinie zu überwachen, den Auftragsstatus zu verfolgen, während er die Maschinen durchläuft, oder sofort auf Anlagenstillstände zu reagieren - das ist nicht ihre Aufgabe.

SAP MES (in erster Linie über SAP Digital Manufacturing Cloud bereitgestellt) bietet eine einheitliche Ebene zwischen der Unternehmensressourcenplanung (ERP) und den physischen Produktionsaktivitäten. Durch die Erfassung und Standardisierung von Betriebsdaten über Maschinen, Mitarbeiter und Produktionslinien hinweg unterstützt SAP MES Fertigungsanlagen dabei, auf der Grundlage des tatsächlichen Ausführungsstatus und nicht auf der Grundlage statischer Pläne zu arbeiten.

Diese Funktion ist Teil des umfassenderen SAP-Portfolios für Digital Manufacturing, das über MES hinausgeht und Werkzeuge umfasst, die die Unternehmensplanung mit der laufenden Produktion verbinden:

• SAP Digital Manufacturing for Execution (DMCe): Ein cloudbasiertes Ausführungssystem, das Produktionsprozesse verwaltet, Betriebsdaten erfasst und die Abstimmung mit dem ERP-System sicherstellt.
• SAP Digital Manufacturing for Insights (DMCi): Eine Cloud-Analyseschicht für die Verfolgung von KPIs, die Überwachung der Leistung und den Vergleich von Daten zwischen Werken oder Linien.
• SAP Manufacturing Execution (SAP ME): Ein On-Premise-MES für diskrete Fertigungsumgebungen, das in Fällen eingesetzt wird, in denen eine Cloud-Bereitstellung nicht gewünscht oder technisch nicht machbar ist.
• SAP Manufacturing Integration and Intelligence (SAP MII): Ein Middleware-Tool, das SAP ERP mit Anlagensystemen (z. B. SPS, SCADA) integriert und so für Transparenz und Kontrolle auf allen Ebenen sorgt.

Die Nachfrage nach Systemen wie SAP MES wächst schnell. Einem Bericht von Fortune Business Insights zufolge wird der weltweite MES-Markt bis 2032 voraussichtlich 41,8 Milliarden US-Dollar erreichen. Dieses Wachstum spiegelt eine breitere Verlagerung hin zur industriellen Automatisierung, strengere Compliance-Anforderungen und den Druck wider, Verschwendung zu reduzieren und schneller auf Störungen zu reagieren.

SAP MES unterstützt diesen Wandel, indem es die Produktion transparenter, nachvollziehbarer und leichter steuerbar macht, ohne die Komplexität der bestehenden Abläufe zu erhöhen.

Kernfunktionen von SAP MES

Werfen wir einen Blick auf die Kernfunktionen, die die Produktion transparenter, nachvollziehbarer und leichter steuerbar machen.

1997 definierte die MESA (Manufacturing Enterprise Solutions Association) 11 Kernfunktionen, die ein Manufacturing Execution System unterstützen sollte. Diese Funktionen wurden als MESA-11-Modell bekannt und bilden auch heute noch die Grundlage dafür, wie MES-Plattformen aufgebaut sind.

SAP MES bietet all diese Kernfunktionen, die von der Echtzeit-Datenerfassung bis hin zur Qualitätskontrolle und Leistungsanalyse reichen. Nachfolgend finden Sie eine Zusammenfassung, wie jede Funktion in SAP MES funktioniert und wie sie sich auf den Shopfloor auswirkt.

Ressourcenzuweisung und Status

SAP MES überwacht die Verfügbarkeit und den Zustand der für die Produktion benötigten Maschinen, Werkzeuge und Materialien. Es stellt sicher, dass für jeden Produktionsschritt die erforderlichen Ressourcen zur Verfügung stehen und minimiert ungeplante Ausfallzeiten und Engpässe.

Arbeitsvorgänge / Feinterminierung

Diese Funktion stellt sicher, dass die Produktionsabläufe in Echtzeit aufeinander abgestimmt werden können. Die Aufträge werden auf der Grundlage der tatsächlichen Kapazität und nicht auf der Grundlage theoretischer Pläne geplant, was die Maschinenauslastung und die Einhaltung der Liefertermine verbessert.

Versenden von Produktionseinheiten

SAP MES sendet Ausführungsanweisungen an bestimmte Maschinen oder Bediener in der Fertigung. Die Abstimmung der Produktionsprioritäten in Echtzeit hilft, Verzögerungen zu vermeiden und stellt sicher, dass die Arbeit planmäßig abläuft.

Dokumentenkontrolle

Stellt sicher, dass die neuesten Versionen von Arbeitsanweisungen, Spezifikationen und Compliance-Dokumenten in jedem Produktionsschritt verfügbar sind. Dies verringert das Risiko von Fehlern, die durch veraltete oder fehlende Dokumentation verursacht werden.

Datenerhebung und -erfassung

Erfasst Prozessdaten, Anlagensignale und Bedienereingaben automatisch oder manuell. Dies unterstützt die Rückverfolgbarkeit, ermöglicht Echtzeit-Warnungen und erstellt eine zuverlässige digitale Aufzeichnung der Produktionsaktivitäten.

Arbeitsverwaltung

Verfolgt die Verfügbarkeit von Mitarbeitern, Qualifikationsniveaus und Zuweisungen. Dies ermöglicht eine bessere Personalplanung und stellt sicher, dass Aufgaben an qualifiziertes Personal vergeben werden, insbesondere in regulierten oder hochpräzisen Umgebungen.

Qualitätsmanagement

Integriert prozessbegleitende Qualitätskontrollen direkt in die Produktionsabläufe. SAP MES kann Inspektionen auslösen, Ergebnisse aufzeichnen und fehlerhafte Artikel für die Weiterverarbeitung sperren, um Nacharbeit und Abweichungen zu reduzieren.

Prozessmanagement

Steuert und überwacht die Ausführung der einzelnen Schritte innerhalb eines Produktionsprozesses. Es hilft, die richtige Reihenfolge, Parameter und Toleranzen durchzusetzen, um die Wiederholbarkeit zu verbessern und Abweichungen zu reduzieren.

Instandhaltungsmanagement

Verfolgt den Status, die Nutzung und die geplante Wartung von Anlagen. Wenn die Leistung nachlässt oder Schwellenwerte erreicht werden, können Warnungen oder Maßnahmen ausgelöst werden, die dazu beitragen, Ausfälle zu verhindern und ungeplante Ausfälle zu reduzieren.

Produktverfolgung und Genealogie

Zeichnet den Weg jeder Einheit oder Charge durch den Produktionsprozess auf, einschließlich der verwendeten Materialien, der beteiligten Ausrüstung und der Prozessparameter. Dies ist wichtig für die Rückrufbereitschaft, die Einhaltung von Vorschriften und die kontinuierliche Verbesserung.

Leistungsanalyse

Wandelt rohe Produktionsdaten in Erkenntnisse über Ertrag, Durchsatz, Ausfallzeiten und andere wichtige Kennzahlen um. Dies unterstützt das Leistungs-Benchmarking und identifiziert verbesserungswürdige Bereiche über Schichten, Linien oder Anlagen hinweg.

Geschäftsvorteile von SAP MES

Sehen wir uns an, wie SAP MES Hersteller über die Ausführung hinaus unterstützt. Diese Vorteile zeigen die praktischen Ergebnisse des Einsatzes des Systems über Produktionslinien, Schichten und Teams hinweg.

Bessere Kontrolle über die Produktqualität

SAP MES integriert Qualitätskontrollen direkt in den Produktionsprozess. Die Bediener erhalten die Prüfschritte zum richtigen Zeitpunkt, und alle Ergebnisse werden im System aufgezeichnet. So wird sichergestellt, dass Qualitätsprobleme frühzeitig erkannt werden, und die Wahrscheinlichkeit, dass fehlerhafte Produkte die nächste Stufe oder den Kunden erreichen, sinkt.

Höhere Anlagenverfügbarkeit

Durch die Überwachung der Anlagenleistung in Echtzeit hilft SAP MES, potenzielle Ausfälle frühzeitig zu erkennen und unterstützt die rechtzeitige Wartung. Bei einer Integration mit einem EAM-System lösen diese Warnmeldungen automatisch Wartungsworkflows aus und ermöglichen rechtzeitige Eingriffe, die ungeplante Ausfallzeiten reduzieren und den optimalen Betrieb der Produktionslinien gewährleisten.

Geringerer Lagerbestand

Die Echtzeittransparenz der Produktion ermöglicht eine genauere Materialplanung und -verwendung. Mit SAP MES können Hersteller ihre Pufferbestände reduzieren und Überproduktionen vermeiden, was zu geringeren Bestandskosten und weniger Lagerproblemen führt.

Digitalisierte Prozesse in der Fertigung

SAP MES ersetzt die papierbasierte Dokumentation durch digitale Arbeitsanweisungen, Fertigungsaufträge und Checklisten. Dadurch werden Verzögerungen durch manuelle Aktualisierungen vermieden und das Risiko von Fehlern durch veraltete oder fehlende Dokumente reduziert.

Vollständige Rückverfolgbarkeit des Produkts

Jeder Schritt im Fertigungsprozess wird aufgezeichnet, einschließlich Bedieneraktionen, Maschinennutzung und Materialeinsatz. Auf diese Weise entsteht eine vollständige Produktionshistorie, die für Audits, Konformitätsprüfungen oder Produktrückrufe verwendet werden kann.

Auswirkungen in der Praxis: SAP MES in der Praxis

Der Wert von SAP MES wird deutlich, wenn es in realen Fertigungsumgebungen eingesetzt wird. Die folgenden Beispiele zeigen, wie Unternehmen aus verschiedenen Branchen mit den Lösungen von SAP Digital Manufacturing die Transparenz, Koordination und Kontrolle in der Fertigung verbessert haben.

Jowat SE: Skalierung der Produktion mit Echtzeit-Transparenz

Jowat SE, ein großer Klebstoffhersteller, benötigte eine skalierbare und effiziente Produktionsanlage, um die steigende Nachfrage zu befriedigen und die Rohstoffkosten zu kontrollieren.

Nach der Evaluierung von 15 verschiedenen Lösungen entschied sich das Unternehmen für SAP Digital Manufacturing, da sich das System in bestehende SAP-Tools wie SAP S/4HANA und SAP Extended Warehouse Management integrieren lässt.

Das System ermöglicht nun die Echtzeitverfolgung des Rohstoffverbrauchs und automatisiert Routineaktualisierungen, wodurch das Unternehmen drei Personentage pro Woche einspart. Die Bestandsdaten sind zu 100 % genau, und durch die Integration bestehender SAP-Systeme wie S/4HANA und SAP Extended Warehouse Management sind keine benutzerdefinierten Schnittstellen mehr erforderlich.

Raumedic: Aufbau einer standortübergreifenden, Compliance-gesteuerten Fertigung

Raumedic, ein Hersteller von medizinischen und pharmazeutischen Produkten, arbeitet in einem stark regulierten Umfeld, in dem Compliance und Dokumentation von entscheidender Bedeutung sind. Das Unternehmen wechselte zu SAP Digital Manufacturing, als sein altes MES veraltet war. Nach einem erfolgreichen Proof-of-Concept in der deutschen Pilotanlage bestätigte das Team die Fähigkeit des Systems, komplexe Produktionsanforderungen zu unterstützen und gleichzeitig die manuelle Papierarbeit durch digitale, rückverfolgbare Aufzeichnungen zu ersetzen.

Mit der neuen MES-Einrichtung kann Raumedic die Einhaltung der GxP-Richtlinien digital verwalten, was die Mitarbeiter entlastet und die Datengenauigkeit verbessert. Mit über 300 überprüften funktionalen Anforderungen und 75 bereits im Demosystem implementierten, erstellt das Unternehmen einen globalen Rollout-Plan unter Verwendung einer standardisierten Vorlage.

Siemens Energy: Standardisierung der globalen Abläufe durch digitale Fertigung

Siemens Energy hat mit der Einführung von SAP Digital Manufacturing in fünf wichtigen Werken in Deutschland, Großbritannien und Mexiko begonnen. Das Unternehmen wandte sich an SAP, um seine Fertigungsumgebung zu vereinheitlichen und die Produktivität durch standardisierte, cloudbasierte Tools zu steigern. In Zusammenarbeit mit dem Implementierungspartner Syntax führte Siemens Energy auf die Bedürfnisse der Bediener zugeschnittene Dashboards und digitale Führungstools ein, die eine konsistente Entscheidungsfindung in Echtzeit unterstützen.

Mit einer harmonisierten MES-Landschaft kann Siemens Energy Produktionsprozesse standortübergreifend effektiver überwachen und optimieren. Low-Code-Plug-ins bieten Flexibilität bei der Montage, während integrierte Analysen schnelle Anpassungen unterstützen. Das Unternehmen sieht diese Einführung als einen Schritt vorwärts in Richtung seiner umfassenderen Ziele der digitalen Transformation und der Nachhaltigkeit, indem es eine reaktionsschnellere, datengesteuerte Produktionsumgebung in großem Maßstab schafft.

Wie sich SAP MES mit SAP- und Nicht-SAP-Systemen integrieren lässt

Die MES-Architektur von SAP ist so konzipiert, dass sie als Echtzeit-Ebene zwischen Geschäftssystemen und Produktionsabläufen fungiert. Unabhängig davon, ob sie in der Cloud oder vor Ort eingesetzt wird, stellt sie eine Verbindung zum ERP-System und zu den Anlagen, SPSen und Bedienterminals her.

Das häufigste Integrationsszenario ist SAP S/4HANA (oder SAP ECC für Altsysteme). SAP MES (insbesondere DMC) zieht Produktionsaufträge, Materialdaten und Arbeitsplatzinformationen direkt aus S/4HANA und liefert dann Rückmeldungen, Verbrauchsdaten, Ausbeute und Qualitätsergebnisse zurück. Diese Zwei-Wege-Synchronisation gewährleistet die Konsistenz zwischen dem, was geplant ist, und dem, was in der Produktion passiert. Für Kunden, die noch mit SAP ECC arbeiten, gilt die gleiche Integrationslogik.

SAP MES lässt sich auch mit anderen SAP-Werkzeugen integrieren:

• SAP Extended Warehouse Management (EWM) für Materialbewegungen
• SAP Quality Management (QM) für die Prüfabwicklung
• SAP Analytics Cloud für Berichte und Dashboards
• SAP Asset Management für Wartungsabläufe

In Cloud-Umgebungen werden die Integrationen über SAP BTP abgewickelt, das standardisierte APIs, ereignisbasiertes Messaging und Konnektoren zu SAP- und Drittsystemen bereitstellt. SAP MII oder benutzerdefinierte Middleware überbrückt oft MES mit älteren Geräten oder lokalen Anwendungen in On-Premise-Konfigurationen.

Für Nicht-SAP-Systeme, wie SCADA, OPC-Server oder Maschinendatenquellen, bietet SAP Unterstützung durch:

• REST- und OData-APIs
• Edge-Integrationstools (für die Erfassung von Maschinendaten in Echtzeit)
• Kundenspezifische Adapter oder Middleware, die mit SAP Plant Connectivity (PCo) oder externen Plattformen entwickelt wurden

Insgesamt ist SAP MES so konzipiert, dass es sich flexibel in komplexe IT-Landschaften in der Fertigung integrieren lässt und hybride Umgebungen sowie schrittweise Einführungen unterstützt.

Einführung von SAP MES: Was Sie wissen sollten, bevor Sie beginnen

Bei der Einführung von SAP MES geht es nicht nur um die Installation von Software. Es geht darum, IT und Betrieb aufeinander abzustimmen, Datenmodelle einzurichten, Maschinen zu verbinden und Menschen und Prozesse auf den Wandel vorzubereiten. Im Folgenden finden Sie die wichtigsten Aspekte, die Sie bei der Planung einer Einführung berücksichtigen sollten.

Schritt 1. Die Wahl der richtigen MES-Einrichtung

Je nach den Anforderungen des Unternehmens bietet SAP verschiedene Wege an:

• Für Cloud-first-Strategien und eine zentralisierte Ausführung ist SAP Digital Manufacturing for Execution (DMCe) die empfohlene Option.
• SAP Manufacturing Execution (SAP ME) wird häufig von Unternehmen eingesetzt, die eine Vor-Ort-Kontrolle benötigen oder strenge Infrastrukturregeln haben.
• SAP MII fungiert in beiden Fällen als Integrationsschicht und ermöglicht den Datenaustausch zwischen ERP-, MES- und Shopfloor-Systemen.

Die Wahl der richtigen Kombination hängt von der IT-Strategie, den Branchenanforderungen und dem Grad der erforderlichen Anpassung ab.

Schritt 2. Vorbereiten von Stammdaten und Prozessmodellen

Vor der Implementierung müssen die Hersteller sicherstellen, dass ihre Stammdaten, wie Stücklisten, Arbeitspläne, Ressourcen und Arbeitsplätze, sauber und vollständig sind und mit der gewünschten Produktionsweise übereinstimmen. MES-Systeme sind auf strukturierte Daten angewiesen, um Aufgaben zuzuweisen, Vorgänge zu verfolgen und Arbeitsabläufe durchzusetzen.

Schritt 3. Definieren von Integrationsszenarien

Ein wichtiger Teil des Projekts besteht darin, alle Systeme zu identifizieren, mit denen SAP MES kommunizieren muss, einschließlich S/4HANA oder ECC, Lagerverwaltungssysteme, Instandhaltungstools und Shopfloor-Hardware. Jeder Integrationspunkt muss erfasst, getestet und abgesichert werden.

Schritt 4. Maschinen verbinden und Daten sammeln

Die Maschinen müssen für die Echtzeitverfolgung über Standardprotokolle (z. B. OPC UA, MQTT) und eine Konnektivitätsschicht wie SAP Plant Connectivity (PCo) verbunden werden. Es ist wichtig zu definieren, welche Daten gesammelt werden müssen, wie z. B. Zykluszeiten, Maschinenzustände, Qualitätswerte, und wie sie im MES verwendet werden sollen.

Schritt 5. Umgang mit Veränderungen und Schulung der Mitarbeiter

Die Einführung von MES verändert die Arbeitsweise der Bediener. Anstatt Papierprotokolle auszufüllen, interagieren sie mit digitalen Arbeitsanweisungen und melden Aktionen in Echtzeit. Schulung und Änderungsmanagement sind von entscheidender Bedeutung, um die Akzeptanz und konsistente Nutzung des neuen Systems sicherzustellen.

Achten Sie auf die üblichen Herausforderungen bei der Einführung

Während der Implementierung können Unternehmen mit einigen typischen Herausforderungen konfrontiert werden:

• Schlechte Datenqualität in ERP- oder Altsystemen
• Mangelnde Standardisierung in verschiedenen Werken
• Integrationsprobleme mit Nicht-SAP-Systemen in der Produktion
• Unstimmigkeiten zwischen IT- und Produktionsteams

Wenn diese Probleme frühzeitig angegangen werden - durch Workshops, Pilotprojekte und eine strenge Projektsteuerung - steigen die Chancen auf eine reibungslose Einführung.

Fazit

Ganz gleich, ob Sie die richtige MES-Architektur auswählen, die Systemintegration planen oder eine standortübergreifende Implementierung durchführen möchten - LeverX hilft Ihnen gerne. Wir arbeiten mit führenden Herstellern aus allen Branchen zusammen und verfügen über fundierte Kenntnisse in den Bereichen SAP Digital Manufacturing, SAP S/4HANA und Shopfloor-Konnektivität.

Vereinbaren Sie ein kostenloses Beratungsgespräch, um Ihren Anwendungsfall zu besprechen und die für Ihre Produktionsanforderungen am besten geeignete Lösung zu finden.