PLM, ERP und MES: Ein Leitfaden für vernetzte Systeme in der diskreten Fertigung

Definition von PLM, ERP und MES

Angesichts kürzerer Konstruktions- und Fertigungszyklen, zunehmender Produktkomplexität und -variabilität sowie eines durch Innovationen und den Ausbau globaler Kapazitäten bedingten Preisdrucks muss jedes moderne Fertigungsunternehmen härter arbeiten, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Die Installation, Konfiguration und Abstimmung der richtigen Unterstützungstechnologien ist dabei von zentraler Bedeutung.

Die wichtigsten dieser Systeme sind Product Lifecycle Management (PLM), Enterprise Resource Planning (ERP) und Manufacturing Execution Systems (MES). Richtig eingesetzt und koordiniert, können diese Systeme entscheidende Vorteile bieten, sowohl einzeln als auch im Zusammenspiel. Wenn sie zusammenhängend integriert sind, können sie die Leistung und den Wert des gesamten Fertigungsbetriebs erheblich steigern. Rationalisierte Abläufe, höhere Effizienz und bessere Qualität sind nur einige der vielen Vorteile, die sich daraus ergeben. Zu Beginn des Prozesses ist es jedoch wichtig, zunächst die einzelnen Funktionen der einzelnen Systeme zu verstehen.

PLM

PLM-Systeme aggregieren, automatisieren und zentralisieren die Verwaltung von Produktdaten zur Verteilung im gesamten Unternehmen. Der Zweck von PLM ist es, den gesamten Lebenszyklus eines Produkts zu verwalten, von der Konzeption und dem Design über die Fertigung bis hin zum Kundendienst und sogar zur endgültigen Entsorgung.

ERP

ERP-Systeme verwalten eine breite Palette von Geschäftsprozessen im gesamten Unternehmen. Bereiche wie Lieferkettenmanagement, Betrieb, Personal und Finanzen sind in ERP-Systeme integriert. Auch die Bereiche Design, Engineering und Fertigung interagieren mit ERP-Systemen in einer Weise, die für den reibungslosen Gesamtbetrieb des Unternehmens entscheidend ist.

MES

Manufacturing Execution Systems (MES) konzentrieren sich, wie der Name schon sagt, auf den eigentlichen Produktionsprozess, d. h. auf die Fertigungs-, Montage- und Qualitätskontrolltätigkeiten, die ein einzelnes, verkaufsfertiges Produkt ergeben. Durch die Überwachung und Kontrolle der laufenden Produktionsabläufe können MES Daten erfassen und kritisches Feedback in Echtzeit liefern. Das Ergebnis sind fundiertere Entscheidungen zur Optimierung der Fertigungsabläufe.

Vergleich der Fertigungssoftware

Wenn man den Zweck und die Funktion jedes dieser Hauptsysteme kennt, wie ist dann die spezifische Beziehung zwischen ERP und MES bzw. PLM?

PLM VS ERP

PLM und ERP ergänzen sich zwar in vollem Umfang, unterscheiden sich aber erheblich in ihrem Umfang, ihren Zielen und Schwerpunkten. PLM befasst sich mit produktspezifischen Daten und Informationen, während ERP, wie oben erwähnt, eher auf unternehmensweite Geschäftsprozesse ausgerichtet ist.

Der breitere Funktionsumfang von ERP umfasst daher auch Themen wie Ressourcenauslastung und Preisgestaltung, während PLM eher auf Produktqualität, kürzere Markteinführungszeiten und die Förderung von Innovationen abzielt. Die Systeme richten sich auch an grundlegend unterschiedliche Zielgruppen, indem sie Informationen in der Form aufbereiten und bereitstellen, wie sie von verschiedenen Rollen und Abteilungen benötigt werden.

PLM VS MES

Während ERP eine größere Reichweite im Unternehmen hat als PLM, ist der MES-Bereich enger gefasst. Es ist eine "notwendige, aber nicht ausreichende" Komponente einer robusten PLM-Strategie. Bei MES geht es um die Ausführung, d. h. darum, das Produkt zu bauen, gut zu bauen und zur Marktreife zu bringen, während PLM auch bei der Verwaltung der Phasen vor der Ausführung (z. B. Entwurf und Konstruktion) und nach der Ausführung (Service, Stilllegung) hilft.

Wie arbeiten PLM, ERP und MES zusammen?

Diese drei Technologien können nur dann zusammenarbeiten und ein kohärentes und effektives System bilden, wenn sie effektiv integriert werden. Dies ist eine komplizierte Aufgabe, die auf der Grundlage einer soliden Geschäftsstrategie und einer sorgfältigen, umfassenden Planung erfolgen muss. Zu den wichtigsten Überlegungen gehören die Abstimmung mit den Beteiligten in allen beteiligten Disziplinen, gründliche Schulungen, Datenkonsistenz und -integrität, Kompatibilität der Architektur, Skalierbarkeit, Sicherheit und vieles mehr.

Erfahren Sie von Simon Storbjerg, Head of Digital Part Lifecycle bei Vestas, warum und wie das Unternehmen seine verschiedenen Fertigungssysteme miteinander verbunden hat. Mehr darüber, wie Vestas seine vernetzten Systeme einsetzt, erfahren Sie hier.

Eine kontinuierliche Entwicklung: PLM und ERP als funktionale Plattformen

Bei der Betrachtung von Integrationsstrategien ist es auch wichtig, eine neuere Dynamik zu verstehen, die in den letzten Jahren die Bereiche PLM und ERP neu definiert hat. Traditionell wurde ERP als eine allumfassende Unternehmensplattform betrachtet, die von PLM mit Produkt- und Fertigungsdaten als "Zutat" versorgt wurde. Doch mit zunehmender Reichweite, Funktionalität und Ausgereiftheit dieser Systeme entwickelt sich die Beziehung zu den beiden wesentlichen Säulen der Fertigung.

Heute ist ERP zunehmend die Plattform für die Geschäftsabwicklung des Unternehmens, während PLM als unternehmensweite Plattform für das Produktdatenmanagement (PDM) eine immer wichtigere Rolle spielt. Der diskretere Fokus der beiden Systeme führt zu leistungsfähigeren Ergebnissen für jedes einzelne und, wenn sie gut integriert sind, für das Unternehmen.

Was sind die Vorteile der Integration von PLM, ERP und MES?

Bei einer effektiven Integration, die auf einer sorgfältig definierten IT-Strategie beruht, steigert jede dieser Technologien den Wert der anderen. Funktionale Redundanzen werden vermieden, und die Rendite der oft beträchtlichen Investitionen des Unternehmens in diese Softwaretools wird in mehrfacher Hinsicht erheblich gesteigert.

Optimiert Arbeitsabläufe

Viele Aspekte des Arbeitsablaufs werden durch eine verbesserte Kommunikation und die daraus resultierende Klarheit der Vision und Ausführung über mehrere Abteilungen hinweg entschärft. Insbesondere verbessert die Integration die Koordination zwischen Design, Ressourcenkontrolle und Produktion, so dass die Terminplanung effizienter wird. Wenn auch externe Partner in die Kommunikation einbezogen werden, können Unterbrechungen der Lieferkette, die aus unzähligen Gründen auftreten können, gemildert oder vermieden werden, so dass die Arbeit reibungslos weiterläuft.

Beseitigt Nacharbeiten

Dieser gestraffte Arbeitsablauf beseitigt per Definition Engpässe und andere ineffiziente Punkte beim Daten- und Wissenstransfer, die zu einer der teuersten Folgen einer schlechten Integration führen können - Nacharbeit. Nacharbeit führt zu einer erheblichen Beeinträchtigung des betrieblichen Werts, und zwar in Form von Geld, das für den Ersatz falsch hergestellter Produkte ausgegeben wird, in Form von Kosten für die Abfallentsorgung und vor allem in Form der wertvollen Zeit, die Spitzenkräfte für die Überarbeitung von Produkten oder die Korrektur von Prozessen benötigen, die durch langsamen oder ungenauen Informationsaustausch beeinträchtigt werden.

Erhöht die Sicherheit

Es liegt auf der Hand, dass die zu verwaltenden Produktlebenszyklusdaten einen äußerst wertvollen Geschäftswert darstellen und oft das geistige Eigentum eines Unternehmens definieren. Ein umfassend geplantes und sorgfältig integriertes System kann die Lecks innerhalb der Technologieplattformen - und die "Nahtstellen" zwischen ihnen -, durch die Cyber-Bedrohungen eindringen können, weitgehend beseitigen. Indem das Unternehmen vor Bedrohungen wie Datendiebstahl und ungeplanten Abschaltungen geschützt wird, kann die Fertigung das volle Produktionspotenzial der physischen Anlage ausschöpfen und das Unternehmen auf Kurs halten, um die Liefer- und Umsatzpläne zu erfüllen.

Verbessert die Entscheidungsfindung

Insgesamt werden die integrierten Systeme eine immense Menge homogener (oder harmonisierbarer) Daten erzeugen, die fließend interpretiert und analysiert werden können, um verwertbare Erkenntnisse zu gewinnen. Eine datengestützte Entscheidungsfindung ermöglicht eine schnellere Ausführung mit einem höheren Maß an Vertrauen, was das Risiko mindert und vor allem zu besseren Geschäftsergebnissen führt.

Reduziert die Kosten

Auf all diese Arten kann die effektive Integration von ERP, PLM und MES als kohärentes System die Effizienz der Ressourcennutzung drastisch verbessern, die Kosten niedrig halten und den Weg für weitere Kostenverbesserungen ebnen. Durch bessere Sichtbarkeit und Koordination werden Doppelarbeit und Produktionsverzögerungen vermieden. Und die Stärkung und Verbesserung der Produktqualität verringert das Potenzial für Produktrückgaben.

Fazit

Die Vorzüge einer strategisch ausgerichteten, sorgfältig geplanten und gewissenhaft durchgeführten Integration von PLM-, MES- und ERP-Systemen werden immer deutlicher, je tiefer die Analyse geht. Nicht nur, dass jeder diskrete Hersteller erheblich davon profitieren kann, wenn er der Integration höchste Priorität einräumt, es wird auch immer deutlicher, dass diejenigen, die erfolgreich und führend sein wollen, es sich einfach nicht leisten können, dies nicht zu tun.