MES-Alternative: Wann ein Shopfloor Execution System die bessere Wahl ist
Viele Produktionsunternehmen suchen nach einer Software, die die Lücke zwischen ERP-System und der tatsächlichen Arbeit am Shopfloor schließt. Gleichzeitig sollen Abläufe transparenter werden sowie Probleme strukturiert statt im täglichen Aktionismus gelöst werden. Dabei fällt häufig der Begriff Manufacturing Execution System (MES).
Doch reicht ein klassisches MES heute noch aus, um diese Herausforderungen am Shopfloor zu lösen? Oder bietet ein Shopfloor Execution System dafür den passenderen Ansatz?
Was ist ein Manufacturing Execution System (MES)?
Ein Manufacturing Execution System (MES) ist eine Software zur Steuerung und Überwachung der Produktion in Echtzeit. Es bildet Produktionsabläufe digital ab, schafft Transparenz über Fertigungsprozesse und erfasst Produktions- sowie Maschinendaten.
Innerhalb der Produktions-IT bildet das MES die operative Ebene und damit das Bindeglied zwischen der betriebswirtschaftlichen Planung im ERP-System und der physischen Maschinen- und Anlagenebene. Während das ERP vorgibt, was produziert werden soll, übersetzt das MES diese Vorgaben in ausführbare Aufträge und meldet Produktions- und Maschinendaten an das ERP-System zurück.
Die funktionale Einordnung eines MES orientiert sich am internationalen Standard ISA-95.
ISA-95: Einordnung eines MES in die Produktions-IT
Der internationale Standard ISA-95 dient als Referenzmodell für die Einordnung von Manufacturing Execution Systemen innerhalb der Produktions-IT.
Er beschreibt eine mehrstufige Automatisierungspyramide:
Auf der obersten Ebene steht das ERP-System mit der Unternehmensplanung, darunter das MES für die operative Produktionsausführung. An der Basis befinden sich Automatisierungs- und Maschinensteuerungen wie SPS und SCADA sowie die angeschlossenen Maschinen, Sensoren und Aktoren.
Automatisierungspyramide nach ISA-95: Das MES verbindet die Unternehmensplanung im ERP-System mit der Automatisierungsebene.
Typische Aufgaben eines MES-Systems
Zu den klassischen Aufgaben eines MES gehören unter anderem:
- Auftragsmanagement und Feinplanung – Übernahme von Produktionsaufträgen aus dem ERP sowie deren zeitliche und ressourcenbezogene Einplanung
- Betriebs- und Maschinendatenerfassung (BDE/MDE) – Erfassung von Mengen, Laufzeiten, Stillständen und Maschinenzuständen
- Kennzahlenermittlung – Berechnung von Produktionskennzahlen wie OEE, Nutzungsgrad oder Ausschussquoten
- Qualitätsmanagement – Dokumentation von Prüfergebnissen und Rückverfolgbarkeit (Traceability)
- Materialverfolgung und Produktionsrückmeldungen – Nachverfolgung von Materialflüssen und Rückmeldung produzierter Mengen an das ERP
Der Schwerpunkt liegt damit auf der digitalen Abbildung, Steuerung und Dokumentation von Produktionsprozessen sowie der Erfassung und Bereitstellung von Daten für Planung, Qualitätssicherung und Controlling.
Warum viele Produktionsunternehmen nach einer MES-Alternative suchen
Ein MES ist als Technologie ausgereift und in vielen Anwendungsfällen weiterhin die richtige Wahl. Die Suche nach Alternativen entsteht meist nicht aufgrund technischer Schwächen, sondern weil sich die Anforderungen an die Produktionssteuerung verändert haben.
Heute reicht es nicht mehr aus, Produktionsprozesse digital abzubilden und Daten zu erfassen.
Entscheidend ist, wie diese Informationen Mitarbeiter und Führungskräfte dabei unterstützen, operative Prozesse zu steuern, Abweichungen zu beheben und Verbesserungen umzusetzen. Denn diese operativen Prozesse haben im Produktionsalltag häufig einen größeren Einfluss auf Produktivität, Qualität und Liefertreue als die reine Datenerfassung.
Die folgenden Gründe zeigen, warum viele Produktionsunternehmen deshalb ihren bisherigen Systemansatz hinterfragen.
Hohe Komplexität und lange Einführungsprojekte
Die Einführung eines klassischen Manufacturing Execution Systems folgt häufig einem „System zuerst“-Ansatz.
IT-Architektur, Datenmodelle und zahlreiche Schnittstellen müssen vor dem produktiven Einsatz eingerichtet und getestet werden. Bis erste operative Verbesserungen sichtbar werden, vergehen häufig mehrere Monate. Schrittweise einführbare Systeme mit frühem operativem Nutzen gewinnen deshalb zunehmend an Bedeutung.
Aus Sicht der Produktion
Für die Produktion bedeutet das häufig:
- lange Wartezeiten bis zum ersten operativen Nutzen
- Verbesserungen erst nach Abschluss größerer Projektphasen
- hohes Projektrisiko bei geringer Akzeptanz im Arbeitsalltag
- spätes Erreichen messbarer Verbesserungen
Aus Sicht der IT
Für die IT bedeutet das häufig:
- umfangreiche Einführungsprojekte
- hohe Bindung interner IT- und Fachbereichsressourcen
- aufwendige Integration von ERP, Maschinen und Drittsystemen
- hoher Aufwand für Betrieb, Wartung und spätere Anpassungen
Viele Einzellösungen statt durchgängiger Prozesse
In vielen Fabriken kommen unterschiedliche Systeme für Betriebsdatenerfassung, Shopfloor Management, Qualitätsmanagement, Arbeitsanweisungen und Instandhaltung zum Einsatz. Informationen sind dadurch zwar vorhanden, verteilen sich jedoch auf verschiedene Tools, Papier oder Whiteboards.
Die Folgen:
- Medienbrüche zwischen unterschiedlichen Systemen, Excel und Papier
- doppelte Datenpflege und unterschiedliche Datenstände
- zusätzlicher Abstimmungsaufwand zwischen den Bereichen
- fehlende Transparenz über Zusammenhänge zwischen Abweichungen, Maßnahmen und Ergebnissen
- hoher Integrations- und Schnittstellenaufwand
- erschwerte bereichsübergreifende Steuerung
Hinzu kommt, dass klassische Manufacturing Execution Systeme ihren Schwerpunkt häufig auf Maschinen- und Linienprozesse legen. Angrenzende Bereiche wie Logistik, Instandhaltung oder Handarbeitsplätze werden oft nur eingeschränkt unterstützt.
Fokus auf Datenerfassung statt auf operative Unterstützung
Klassische MES-Lösungen sind maschinenzentriert und fokussieren häufig die Erfassung, Verarbeitung und Dokumentation von Produktions- und Maschinendaten. Die operative Unterstützung von Mitarbeitern und Führungskräften im Tagesgeschäft bleibt dabei oft begrenzt.
Das zeigt sich beispielsweise in folgenden Bereichen:
- Betriebsdatenerfassung:
Die Zeiterfassung beschränkt sich oft auf Start und Ende eines Vorgangs. Die Buchungen dienen vor allem der Dokumentation und Auswertung, unterstützen Mitarbeiter jedoch kaum bei der Durchführung ihrer Arbeit. - Kennzahlen:
Kennzahlen wie OEE oder Nutzungsgrad werden häufig erst nachträglich und über komplexe Berechnungslogiken bereitgestellt. Während der laufenden Schicht ist dadurch oft nicht direkt erkennbar, ob ein Auftrag planmäßig verläuft oder Handlungsbedarf besteht. - Verluste:
Kurzstillstände, organisatorische Verluste oder unnötige Handgriffe – also Ursachen, die keinen eindeutigen Maschinenstillstand verursachen – werden häufig nicht systematisch erfasst und bleiben in klassischen Kennzahlen unsichtbar. - Maßnahmen:
Verbesserungsmaßnahmen, Abweichungen und Problemlösungen werden in separaten Systemen, in Excel, auf Whiteboards oder auf Papier dokumentiert. Dadurch geht der Zusammenhang zwischen Abweichung, Ursache, Maßnahme und deren Wirksamkeit verloren.
Geringe Akzeptanz am Shopfloor
Mitarbeiter erfassen Daten für das System, erkennen darin jedoch häufig keinen direkten Mehrwert für ihre tägliche Arbeit.
Fehlt dieser Nutzen, werden zusätzliche Eingaben schnell als Dokumentationsaufwand wahrgenommen und Systeme nur eingeschränkt genutzt.
-> Akzeptanz entsteht erst, wenn ein System die tägliche Arbeit aktiv unterstützt.
Warum viele MES-Projekte scheitern – und wie Unternehmen ihren Shopfloor erfolgreicher digitalisieren.
Vier Praxistipps von Lukas Morys.
3-Minuten-Impuls lesenWas ist ein Shopfloor Execution System (SES)?
Ein Shopfloor Execution System (SES) ist eine Software, die die operative Ausführung in der Produktion steuert und verbessert – direkt dort, wo Wertschöpfung entsteht. Das System verbindet die Prinzipien des Lean Management mit modernen Digitalisierungslösungen für die wichtigsten Shopfloor-Prozesse.
Unterschied zum MES
Wie ein MES bildet auch ein Shopfloor Execution System Produktionsabläufe digital ab und erfasst Produktions- sowie Maschinendaten. Der entscheidende Unterschied liegt darin, wie diese Informationen im Produktionsalltag genutzt werden.
Wie ein SES funktioniert
Im Mittelpunkt stehen nicht Maschinen oder einzelne Datenpunkte, sondern die Menschen am Shopfloor sowie ihre Zusammenarbeit, Entscheidungen und täglichen Arbeitsabläufe. Der Mehrwert entsteht durch das Zusammenspiel von Menschen, Prozessen und Informationen.
Ein SES unterstützt Mitarbeiter und Führungskräfte dabei, operative Prozesse aktiv zu steuern, Abweichungen frühzeitig zu erkennen und kontinuierliche Verbesserungen systematisch umzusetzen. Dafür verknüpft es:
- Produktionsaufträge aus dem ERP-System,
- Maschinendaten sowie
- Informationen aus Qualitätsprüfungen, Shopfloor Management, Abweichungsmanagement und Instandhaltung.
➔ So entstehen durchgängige operative Prozesse statt isolierter Einzellösungen.
Ein SES konzentriert sich dabei auf Funktionen mit hohem operativem Nutzen und reduziert so Einführungsaufwand und Komplexität.
Ein Shopfloor Execution System ist kein „MES light“, sondern ein eigenständiger Systemansatz. Es ergänzt oder ersetzt ein klassisches Manufacturing Execution System überall dort, wo operative Ausführung, Zusammenarbeit und kontinuierliche Verbesserung im Mittelpunkt stehen.
Wie verändert ein Shopfloor Execution System den Produktionsalltag?
Lukas Morys zeigt anhand von 18 typischen Schichtmomenten, wie sich MES und Shopfloor Execution im Arbeitsalltag unterscheiden.
Die 18 Schichtmomente ansehenMES vs. Shopfloor Execution System: Die wichtigsten Unterschiede
MES und Shopfloor Execution Systeme können ähnliche Funktionen abdecken. Der entscheidende Unterschied liegt nicht im Funktionsumfang, sondern im Systemansatz.
| Kategorie | Thema | Manufacturing Execution System (MES) | Shopfloor Execution System (SES) |
| System Strategie & Ansatz | Ziel | Produktionsprozesse digital abbilden und dokumentieren | Produktion operativ steuern und kontinuierlich verbessern |
| Fokus & Veränderungsansatz | Datenerfassung & Digitalisierung
| Steuerung & kontinuierliche Verbesserung
| |
| Implementierung | Systeme & Prozesse
| Menschen & Prozesse
| |
| Produktion Menschen & Prozesse | Mitarbeiter | Dokumentation
| Befähigung
|
| Anwendungsbereich | Spezialisiert Maschinen- oder Linienprozesse | Ganzheitlich Durchgängig für unterschiedliche Arbeitssystemtypen – von Handarbeitsplätzen bis zu angrenzenden Bereichen wie der Instandhaltung | |
| Shopfloor Management | Ergänzende Funktion | Zentraler Bestandteil | |
| Abweichungsmanagement & Problemlösung | Separat oder ergänzend | Zentraler Bestandteil | |
| KVP | Organisatorisch getrennt oder extern | Integrierter Bestandteil | |
| Angrenzende Prozesse | Zusätzliche Module oder Systeme | Durchgängiger operativer Prozess | |
| Primäre Anwender | Produktion, IT, Digitalisierung | Produktion, Instandhaltung, Shopfloor-Führungskräfte | |
| IT Technologie & Umsetzung | Einführung |
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| Zeit bis zum Nutzen | Nach Abschluss größerer Projektphasen | Nach den ersten eingeführten Prozessen | |
| ROI & Risiko |
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Wann ein SES die bessere Wahl ist
Ein Shopfloor Execution System eignet sich besonders für Produktionsunternehmen, die Daten erfassen und nutzen möchten, um ihre operativen Abläufe aktiv zu steuern und kontinuierlich zu verbessern.
Vor allem Unternehmen, die nach Lean-Management-Prinzipien arbeiten und Mitarbeiter sowie Führungskräfte im Produktionsalltag gezielt unterstützen möchten, profitieren von diesem Ansatz.
Ein SES eignet sich insbesondere, wenn:
Produktion
- operative Transparenz fehlt, etwa bei Verlusten, die keinen Maschinenstillstand verursachen und in klassischen Kennzahlen unsichtbar bleiben – beispielsweise Suchzeiten, kurzfristige Umplanungen oder unnötige Handgriffe.
- Probleme dauerhaft gelöst statt nur dokumentiert werden sollen und der Zusammenhang zwischen Abweichung, Ursache, Maßnahme und Wirksamkeit nachvollziehbar bleiben soll.
- Shopfloor Management digitalisiert und Whiteboards, Excel-Listen oder Papier durch einen durchgängigen Prozess ersetzt werden sollen.
- Mitarbeiter und Führungskräfte aktiv eingebunden und bei der Problemlösung unterstützt werden sollen.
- direkte und indirekte Bereiche wie Produktion, Qualität, Logistik und Instandhaltung nach einer gemeinsamen operativen Logik zusammenarbeiten sollen.
- Datenerfassung am Shopfloor für Mitarbeiter aufwändig ist und wenig direkten Mehrwert bietet.
IT und Digitalisierung
- eine schrittweise Einführung mit schnellem operativem Nutzen wichtiger ist als eine umfassende 100-Prozent-Lösung mit mehrjähriger Projektlaufzeit.
- bestehende Einzellösungen reduziert und bereichsübergreifende Prozesse vereinfacht werden sollen.
- Schnittstellen, Integrations- und Pflegeaufwand langfristig reduziert werden sollen.
- Investitionen früh validiert und Risiken durch iterative Rollouts und schnelle Proof-of-Concepts reduziert werden sollen.
Wann ein klassisches MES sinnvoll ist
Ein Shopfloor Execution System ist nicht in jedem Anwendungsfall die bessere Lösung. Welche Systemarchitektur sinnvoll ist, hängt von den Anforderungen, den Produktionsprozessen und der bestehenden IT-Landschaft eines Unternehmens ab.
Ein klassisches MES eignet sich insbesondere für:
Hochautomatisierte Fertigungsprozesse mit geringer manueller Interaktion
- Wertschöpfung erfolgt weitgehend automatisiert
- Maschinen- und Prozessdaten stehen im Mittelpunkt
- Fokus auf durchgängiger Erfassung, Digitalisierung und Steuerung automatisierter Produktionsprozesse
- z. B. Teile der kontinuierlichen Prozessindustrie
Bereits etablierte und integrierte MES-Landschaften
- MES ist erfolgreich eingeführt, mit ERP und Automatisierungsebene integriert und wird zuverlässig genutzt
- vollständige Ablösung ist häufig weder wirtschaftlich noch sinnvoll
- zusätzliche Potenziale können gezielt mit geringem Aufwand erschlossen werden
➔ Je nach Anforderungen kann ein SES ein bestehendes MES ergänzen oder – wenn dessen klassische Funktionen nicht benötigt werden – einen Großteil der operativen Anforderungen eigenständig abdecken.
Ist ein bestehendes MES für Datenerfassung und Produktionsdaten bereits gut aufgestellt, kann ein SES gezielt ergänzen. Es nutzt vorhandene Daten und unterstützt zusätzliche operative Prozesse wie Shopfloor Management, Abweichungsmanagement und kontinuierliche Verbesserung.
Fazit
Manufacturing Execution Systeme und Shopfloor Execution Systeme verfolgen unterschiedliche Ziele. Welche Lösung den größten Nutzen bietet, hängt von den Anforderungen und zu unterstützenden Prozessen ab.
Ein klassisches MES spielt seine Stärken vor allem bei der digitalen Abbildung, Steuerung und Dokumentation automatisierter Produktionsprozesse aus.
Ein Shopfloor Execution System dagegen dort, wo operative Prozesse aktiv gesteuert, Mitarbeiter unterstützt und kontinuierliche Verbesserungen umgesetzt werden.
Entscheidend ist nicht, welches System die meisten Funktionen bietet, sondern welches die Herausforderungen Ihres Produktionsalltags am wirksamsten löst.
Wie sieht Shopfloor Execution in der Praxis aus?
Erfahren Sie im Demovideo, wie ScableOne Produktionsdaten, Shopfloor Management, Manufacturing Execution und Instandhaltung zu einem durchgängigen operativen System verbindet und sich in bestehende ERP-, MES- und MDE-Landschaften integriert.
ScableOne im Demovideo ansehenHäufig gestellte Fragen (FAQ)
Ein SES kann ein bestehendes MES beispielsweise um digitales Shopfloor Management und Verbesserungsprozesse ergänzen. Werden zusätzlich die benötigten MES- und Connected-Worker-Funktionen abgedeckt, kann ein SES – abhängig von den Anforderungen der Produktion – auch ohne separates MES eingesetzt werden.
