BDE im ERP oder MES: Ab wann reicht das ERP nicht mehr?

Die BDE im ERP und ein MES sind keine Alternativen, die man gegeneinander abwägt, sondern zwei Ebenen mit unterschiedlicher Auflösung. Das ERP plant und bucht mittel- und längerfristig; ein MES kann die Fertigungsprozesse in oder nahe Echtzeit planen und steuern – ob ein konkretes MES das leistet, ist im Angebot nachzuweisen. Die Frage ist nicht, welches System besser ist, sondern ab welcher Anforderung die Auflösung des ERP zu grob wird.

Worum es bei der Auswahl geht

Bei der Auswahl geht es um eine Ebene zwischen Maschine und ERP. Nach der Einleitung von VDI 5600 Blatt 1 (Oktober 2016) arbeiten ERP-Systeme mittel- und längerfristig und mit geringerem Detaillierungsgrad; für Ereignisse wie Start und Stopp von Maschinen, Unterbrechung und Wiederanfahren von Arbeitsgängen sowie Qualitätsmeldungen bieten sie nach dieser Darstellung weder passende Datencontainer noch die Verarbeitung. Ein MES ist nach dieser Darstellung eine funktionale Ergänzung: Es erfasst die Ereignisse zeitnah und trägt Feinplanung, Rückverfolgung und Leistungsanalyse als eigene Aufgaben. Die Richtlinie ist ein Leitfaden für Entscheider; verbindlich wird sie, wenn ein Vertrag ihre Anwendung festlegt oder ein Gesetz oder eine Rechtsverordnung auf sie verweist. Die vier Kriterien unten trennen die Fälle, in denen die BDE im ERP ausreicht, von denen, in denen ein MES-Prüfanlass entsteht. Welche Daten die Rückmeldung im ERP selbst tragen muss, steht in Betriebsdatenerfassung: Welche Daten Sie wirklich erfassen sollten.

Diese Kriterien zählen

Vier Kriterien entscheiden. Die Schwellen sind redaktionelle Planungsannahmen, keine Werte aus den Normen; sie dienen als Orientierung, nicht als Grenze. Prüfen Sie jede Größe für sich.

Kriterium	Reicht das ERP	ERP wird eng	MES-Prüfanlass
Reaktionszeit	Ereignisse werden nachträglich erfasst, Reaktion in Stunden bis Tagen	Ereignisse müssen am selben Tag sichtbar sein	Reaktion in Minuten, z. B. bei Störung, Qualitätsabweichung oder Lieferengpass
Maschinenanzahl	wenige Arbeitsplätze, manuelle Rückmeldung	10 bis 20 überwachte Maschinen	ab etwa 20 Maschinen, die einzeln in Echtzeit überwacht werden
Rückverfolgbarkeit	Auftrags- und Chargenebene, ein Arbeitsgang	Chargen über mehrere Arbeitsgänge	Serien- und Chargenverfolgung über mehrere Arbeitsgänge mit Personen- und Betriebsmittelbezug
Feinplanung	grobe Planung in Tagen und Wochen	Feinplanung in Schichten	minute-genau Feinplanung und Feinsteuerung, Sequenzoptimierung

Die Reaktionszeit ist das trennscharfste Kriterium. Die BDE im ERP erfasst Ereignisse, wenn sie gemeldet werden – am Arbeitsgangsende, am Schichtwechsel oder in einer Batch-Übertragung. Die gewünschte Funktion ist, dass ein MES die Ereignisse erfasst, wenn sie passieren; ob ein MES sie liefert, ist im Angebot konkret nachzuweisen. Wenn eine Störung in Minuten zu einer Umplanung führen muss, entsteht ein MES-Prüfanlass: Prüfen Sie, ob das ERP die Ereignisse in der nötigen Auflösung erfassen und verarbeiten kann. Nach der Einleitung von VDI 5600 Blatt 1 bieten ERP-Systeme für viele Fertigungsereignisse weder passende Datencontainer noch die notwendigen Verarbeitungsmechaniken.

Die Maschinenanzahl ist ein Stellvertreter für die Überwachungstiefe. Unter etwa zehn überwachten Maschinen trägt die manuelle Rückmeldung; ab etwa 20 Maschinen, die einzeln in Echtzeit sichtbar sein sollen, entsteht ein MES-Prüfanlass. Die Zahl ist eine Annahme, keine Normvorgabe.

Die Rückverfolgbarkeit trennt die Ebenen nach Tiefe. Das ERP führt Aufträge und Chargen; die gewünschte Funktion auf MES-Ebene ist, Chargen und Serien über mehrere Arbeitsgänge hinweg zu führen und mit Personen und Betriebsmitteln zu verknüpfen – ob ein MES sie liefert, ist im Angebot konkret nachzuweisen. VDI 5600 Blatt 1 führt die Rückverfolgung als eigenen Prozess (Abschnitt 6.7).

Die Feinplanung ist die vierte Größe. Plant das ERP in Tagen und Wochen, ist die gewünschte Funktion auf MES-Ebene minute-genaue Feinplanung und Feinsteuerung, die die Sequenz steuert – ob ein MES sie liefert, ist im Angebot konkret nachzuweisen. VDI 5600 Blatt 1 führt Feinplanung und Feinsteuerung als eigene MES-Aufgabe (Abschnitt 5.2).

Woraus sich die Kosten zusammensetzen

Mögliche Kostenpositionen der BDE im ERP sind Erfassungszeit und die Lizenzen des ERP-Moduls; ein MES kann zusätzlich Anschaffung, Schnittstelle, Inbetriebnahme und Betrieb kosten. Die Kosten-Nutzen-Analyse für genau diese Entscheidung führt VDI 5600 Blatt 2 (März 2013); sie betrachtet Einmal- und Dauerkosten sowie monetäre und nicht-monetäre Nutzen.

Die Schnittstelle zwischen ERP und MES ist ein eigener Kostenblock. IEC 62264-1:2003 legt Modelle und Terminologie für die Integration von Unternehmens- und Steuerungssystemen fest, inklusive eines Hierarchie- und eines Datenflussmodells. Die Ausgabe von 2003 wurde 2013 zurückgezogen und durch IEC 62264-1:2013 ersetzt; die hier zitierte Fassung ist die historische Ausgabe. Ob die Schnittstelle über definierte Datenflüsse läuft oder Daten manuell übertragen werden, ist eine Prüffrage; manuelle Übertragung ist ein eigener Kosten- und Risiko-Block.

Konkrete Preise hängen vom Umfang ab – Anzahl der Maschinen, Tiefe der Rückverfolgung, Feinplanung – und sind hier nicht beziffert. Die Kosten-Nutzen-Analyse nach VDI 5600 Blatt 2 ist der richtige Rahmen, um die Entscheidung zu belegen.

Die Nutzen-Seite der Rechnung lässt sich mit Kennzahlen belegen. ISO 22400-1:2014 definiert einen branchenneutralen Rahmen für die Definition, Zusammensetzung und den Austausch von Kennzahlen des Manufacturing Operations Management; ISO 22400-2:2014 beschreibt eine Auswahl von Kennzahlen mit Formel, Zeitverhalten und Einheit. Die Normen sind keine Gesetze; verbindlich werden sie, wenn ein Vertrag ihre Anwendung festlegt. Sie geben der Kosten-Nutzen-Analyse einen gemeinsamen Maßstab, mit dem Sie den Nutzen eines MES vor der Einführung messen können.

Warnsignale in Angebot und Vertrag

• Das MES wird als Ersatz für das ERP verkauft, nicht als zusätzliche Ebene.
• Die Schnittstelle zum ERP ist nicht definiert; Daten laufen manuell.
• Die Feinplanung ist nur ein Report, keine Steuerung.
• Die Rückverfolgung endet am Arbeitsgang, nicht an der Charge über mehrere Arbeitsgänge.
• Die Reaktionszeit wird mit „Echtzeit” beworben, ohne dass die Erfassung an der Maschine stattfindet.
• Die Kosten-Nutzen-Analyse fehlt; der Nutzen wird mit „modern” und „transparent” begründet.

Welche Kriterien für welchen Betrieb

Betriebslage	Kriterium, das zählt	Was das bedeutet
wenige Arbeitsplätze, Auftragsfertigung	Reaktionszeit	BDE im ERP reicht, wenn Ereignisse nachträglich erfasst werden
viele Maschinen, Serienfertigung	Maschinenanzahl	MES-Prüfanlass, wenn jede Maschine in Echtzeit überwacht werden soll
Chargen- und Serienverfolgung	Rückverfolgbarkeit	MES-Prüfanlass, wenn Chargen über mehrere Arbeitsgänge verfolgt werden
minute-genaue Feinplanung	Feinplanung	MES-Prüfanlass, wenn die Sequenz gesteuert werden muss

So vergleichen Sie in fünf Schritten

1. Messen Sie die Reaktionszeit: Wie schnell muss eine Störung, eine Qualitätsabweichung oder ein Lieferengpass zu einer Umplanung führen? Stunden, Tage oder Minuten?
2. Zählen Sie die überwachten Maschinen: Wie viele Maschinen sollen einzeln in Echtzeit sichtbar sein?
3. Prüfen Sie die Rückverfolgbarkeit: Wie tief muss die Verfolgung reichen – Auftrag, Charge, Serie – und über wie viele Arbeitsgänge?
4. Bestimmen Sie die Feinplanung: Planen Sie in Tagen, Schichten oder Minuten?
5. Setzen Sie die Schwellen aus der Tabelle an und prüfen Sie, ob ein Kriterium einen MES-Prüfanlass auslöst. Wenn ja, prüfen Sie die tatsächlichen Prozesse und die Fähigkeiten und Grenzen der verfügbaren Systeme – auch des ERP – und führen Sie die Kosten-Nutzen-Analyse nach VDI 5600 Blatt 2 durch.