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Manufacturing Execution System (MES)

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Was ist ein Manufacturing Execution System (MES)?

Ein Manufacturing Execution System ist ein digitales System zur Echtzeitsteuerung und -überwachung der Fertigung. Es verbindet Planungsebene (z. B. ERP-Systeme) mit der operativen Produktionsebene, also den Maschinen und Anlagen auf dem Shopfloor.

Ziel ist es, die Produktion klar, effizient und nachvollziehbar zu machen. Das erreichen wir durch das Sammeln und Auswerten von Daten. Diese Daten kommen aus verschiedenen Quellen wie Sensoren, Mitarbeitenden, Maschinen und Qualitätssicherungsstellen.

Ein MES ist damit das zentrale Glied der digitalen Wertschöpfungskette in modernen Produktionsunternehmen – unabhängig von Branche und Unternehmensgrösse. Besonders in einer Welt, in der Zeit, Qualität und Rückverfolgbarkeit entscheidend sind, wird ein MES zum strategischen Wettbewerbsfaktor.

Inhaltsverzeichnis

Wofür braucht man ein MES?

Ein MES wird eingesetzt, um die Lücke zwischen ERP-System (Enterprise Resource Planning) und der Fertigung zu schliessen. Ein ERP-System kümmert sich um die strategische Planung. Dazu gehören die Beschaffung, die Auftragsverwaltung und die Zuteilung von Ressourcen. Das Manufacturing Execution System (MES) setzt diese Pläne im Shopfloor um.

Beispiel: Ein ERP-System plant einen Auftrag über 1.000 Stück. Das MES teilt diesen Auftrag in Teilaufträge auf. Es weist Maschinen zu und überwacht den Prozess. Ausserdem gibt es Rückmeldungen über den Produktionsfortschritt, die Qualität, Störungen und den Ressourcenverbrauch.

Aufgaben eines Manufacturing Execution Systems

Die Aufgaben eines MES sind breit gefächert und meist modular aufgebaut:

  • Auftragsmanagement: Verwaltung, Zuweisung und Nachverfolgung von Produktionsaufträgen.
  • Maschinendatenerfassung (MDE): Automatische Erfassung von Maschinenzuständen, Produktionsmengen, Störungen etc.
  • Betriebsdatenerfassung (BDE): Erfassung von Mitarbeiterzeiten, Fertigungsbeginn/-ende, manuelle Rückmeldungen.
  • Qualitätssicherung in Echtzeit: Integration von Prüfplänen, Messwerten und SPC-Daten (Statistical Process Control).
  • Traceability: Rückverfolgbarkeit aller eingesetzten Materialien und Prozessschritte («digitaler Zwilling»).
  • Wartung und Instandhaltung: Verfolgung von Wartungsplänen, Fehlercodes und präventive Instandhaltung.
  • Echtzeitkennzahlen: Anzeige von OEE, Ausschussraten, Durchlaufzeiten oder Anlagenverfügbarkeit.

Vorteile eines MES

Ein gut integriertes Manufacturing Execution System bringt zahlreiche Vorteile für produzierende Unternehmen – sowohl operativ als auch strategisch:

  • Transparenz: Echtzeitinformationen aus der Fertigung ermöglichen fundierte Entscheidungen.
  • Effizienzsteigerung: Durchlaufzeiten sinken, Stillstände werden reduziert, Ressourcen besser genutzt.
  • Kostenkontrolle: Genaue Datenerfassung ermöglicht präzise Kalkulationen und die Identifikation von Kostentreibern.
  • Qualitätsverbesserung: Fehlerquellen werden früh erkannt, Ausschuss minimiert.
  • Flexibilität: Schnelle Reaktion auf Marktanforderungen, z. B. bei Losgrösse 1 oder individuellen Kundenwünschen.
  • Compliance: Dokumentation und Rückverfolgbarkeit unterstützen die Einhaltung von Normen und Standards.

Integration in bestehende Systeme: ERP, BDE & Co.


Die grösste Stärke eines MES liegt in seiner Fähigkeit zur Integration. Es ist die Schnittstelle zwischen dem übergeordneten ERP-System (Enterprise Resource Planning) und der Fertigungsebene.

So funktioniert die Integration:

  • ERP-System ↔ MES-Software: Auftragsdaten, Stücklisten und Arbeitspläne kommen vom ERP-System. Rückmeldungen zur Ausführung (z. B. Mengen, Zeiten, Qualität) fliessen zurück ins ERP.
  • MES ↔ Maschinen und Anlagen: Über Standardschnittstellen wie OPC UA kommuniziert das MES direkt mit Maschinen und Sensoren.
  • MES ↔ Personal: Informationen werden über Terminals oder mobile Geräte bereitgestellt. Manuelle Erfassung ist weiterhin möglich, zum Beispiel bei komplexen Arbeitsvorgängen.

Herausforderungen bei der Integration:

  • Datenformate und Schnittstellen: Unterschiedliche Systeme sprechen oft unterschiedliche Sprachen. Hier ist Standardisierung (z. B. OPC UA) entscheidend.
  • Datenqualität: Nur saubere, konsistente Daten liefern verlässliche Ergebnisse.
  • Change Management: Einführung eines MES verändert Abläufe und erfordert Schulung und Akzeptanz bei den Mitarbeitenden.
  • Sicherheitsaspekte: Der exchange of Produktionsdaten in Echtzeit muss abgesichert erfolgen.

MES vs. ERP: Wer übernimmt was?

Funktion MES ERP
Kurzfristige Steuerung ✅ Produktion in Echtzeit ❌ Nur Planung (z. B. Lieferung)
Maschinensteuerung ✅ Zustände, Störungen, Wartung ❌ Kein direkter Zugriff
Qualität in der Produktion ✅ Prüf-Pläne, Track & Trace ❌ Nur retrospektiv auswertbar

Fazit: Manufacturing Execution Systems sind das Rückgrat moderner Produktion

Ein Manufacturing Execution System bringt Transparenz, Kontrolle und Effizienz in die Fertigung. Studien zeigen Produktivitätsgewinne von bis zu 30 % und signifikante Verbesserungen bei der Qualität und Auslastung. Durch Standards wie OPC UA und bewährte Integrationen mit ERP-Systemen sind MES-Lösungen heute technisch breit etabliert.

MES hilft Unternehmen, ihre Produktion in Echtzeit zu steuern. Es ermöglicht auch eine datenbasierte Optimierung. Das ist ein klarer Vorteil im Wettbewerb. Dies ist besonders wichtig bei Lieferdruck, Fachkräftemangel und individueller Nachfrage.

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