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Mehrwertsteigerung nach der MES-Pilotphase

October 08, 2020

Mehrwertsteigerung nach der MES-Pilotphase
Gut begonnen ist halb gewonnen - Aristoteles

Weltweit haben viele Fertigungsunternehmen heute erkannt, dass eine MES-Anwendung zur Koordination ihrer Betriebsprozesse notwendig ist, um für Industrie 4.0 gut gerüstet zu sein. Durch die Zusammenarbeit von IT, Personal und Fertigung entsteht die cyber-physische Umgebung (CPS), die als Grundlage für die revolutionäre Neuausrichtung in der gesamten Wertschöpfungskette genutzt wird.

Die Ermittlung des Bedarfs für den Einsatz eines MES in der Führungsebene (C-suite level) ist der erste und möglicherweise der wichtigste Schritt im langwierigen und zugleich äußerst gewinnbringenden Prozess der MES-Implementierung. Die Einflussfaktoren, die zur Entscheidung über die Einführung eines MES-Systems geführt haben, entsprechen im besten Fall den strategischen Unternehmenszielen. Ein MES-System trägt zur Verringerung der Arbeits- und Materialkosten, zur Prozessverbesserung, Qualitätssteigerung, Verringerung von Abfall, Vorbereitungszeit und Risiken, zur Verbesserung von Wartungsmaßnahmen und Erträgen, zur effektiveren Entscheidungsfindung und vor allem zur Verbesserung der Rentabilität bei.

Zwischen dem Zeitpunkt, an dem die Unternehmensführung den Bedarf an einem MES erkannt hat, und dem Zeitpunkt, an dem ein MES innerhalb der Wertschöpfungskette implementiert wird und mit der Erfüllung der erwähnten Verbesserungen seinen ersten Beitrag leistet, liegen jedoch erfahrungsgemäß 2 bis 3 Jahre. Dies gilt insbesondere für Unternehmen, die an verschiedenen Standorten produzieren, komplexe Lieferketten nutzen und an einem einzigen Arbeitstag mehrere Milliarden von Transaktionen im gesamten Geschäftsbetrieb durchführen.

Für alle Unternehmen, die eine MES-Einführung sowie eine umfassende digitale Transformation anstreben, ist es dringend erforderlich, einige wichtige Aspekte zu beachten, damit die Implementierung auch tatsächlich zum Erfolg führt und keine Frustration bei den Anwendern und dem Management aufgrund von fehlenden handfesten und qualitätsrelevanten Ergebnissen verursacht.

So beginnt die Reise - Bewertung und Zielsetzung

Zunächst einmal muss die Komplexität der Lieferkette im Unternehmen ermittelt werden. Hierzu muss jeder einzelne Standort hinsichtlich seiner Kapazitäten aus der Perspektive des operativen Betriebs, des IT-Systemreifegrades, der Skalierbarkeit sowie der Personalressourcen bewertet werden. Die Ermittlung des Ist-Zustandes (insbesondere im Falle von Betrieben mit mehreren Standorten) wird dazu beitragen, zwei wesentliche Punkte zu klären: zum einen, ob eine Standardisierung in den Werken gegeben ist, denn unzureichende Standardisierung erhöht die Komplexität, mit der Sie letztendlich konfrontiert werden, und zum anderen festzustellen, welche Bereiche durch Verbesserungen aufgrund von Digitalisierungsprozessen besonders schnell profitieren können.

Eine wichtige Einflussgröße bei der Ermittlung des Ist-Zustandes ist die Perspektive der Mitarbeiter. Durch die Einbeziehung von Mitarbeitern aus sämtlichen Unternehmensbereichen, die an verschiedenen Standorten agieren, wird die Bandbreite der Anforderungen und die Komplexität des bestehenden Betriebs verdeutlicht. Ein weiterer entscheidender Faktor ist die Anpassung der Ergebnisse in den Werken, damit sie mit den unternehmens- und standortspezifischen strategischen Zielen übereinstimmen. Dadurch soll sichergestellt werden, dass die zentralen innerbetrieblichen Interessengruppen den digitalen Wandel mittragen. Die Veränderungen müssen idealerweise als notwendig und nicht als hinderlich oder überflüssig wahrgenommen werden.

Die MES-Einführung bedeutet Qualitätsverbesserungen aufgrund von Echtzeitentscheidungen, geringeren Compliance- und Qualitätsrisiken, die sich jedoch erst nach einer Anlaufphase in der Bilanz widerspiegeln. Deshalb sollten auch quantitative Ziele anhand von Kennzahlen (KPIs) aus dem operativen sowie finanziellen Bereich definiert werden.

Alle angestrebten Ziele müssen an allen Standorten abgestimmt werden. Das verfolgte Ziel dabei ist die Aktivierung der bestehenden Standardisierung und Skalierbarkeit. Dort, wo diese nicht existieren, können spezifische, zielgerichtete Testprojekte ausgewählt und durchgeführt werden, bevor sie großflächig umgesetzt werden.

Das Pilotprojekt

Sobald ein klares Bild des aktuellen Ist-Zustandes vorliegt und die Bereiche identifiziert sind, in denen das Management und die Prozessverantwortlichen ein Potenzial zur Verbesserung erkennen, wird im nächsten Schritt der konkrete Lösungsansatz erarbeitet. Die Branchenexperten, die auf Dienstleistungen im Bereich digitale Transformation spezialisiert sind, sowie MES-Anbieter, die für Ihr Industriesegment speziell qualifiziert sowie auf Ihren Fertigungsstil ausgerichtet sind und zu Ihrer Unternehmenskultur passen, sind bereits vor Projektbeginn auszuwählen.

Die Ergebnisse der Erstbeurteilung zeigen gewöhnlich einen Sachverhalt auf, der zu kompliziert ist, um ihn in einem einstufigen Verfahren komplett zu verändern. Die Festlegung eines oder mehrerer Pilotprojekte ist von entscheidender Bedeutung. So können die Risiken einer Prozessunterbrechung verringert und eine höhere Rentabilität der Investitionen erreicht werden. Dafür werden Möglichkeiten von hohem Nutzen/geringem Aufwand geprüft und zusätzliche Investitionen getätigt, sodass langfristige Geschäfts- und Prozesstransformationen erreicht werden, die mit MES-Systemen möglich sind.

Die Auswahl eines MES ist eine weitreichende Aufgabe. Dabei gibt es unterschiedliche Strategien, mit denen sichergestellt werden kann, dass die gewählte Lösung zu Ihrem Geschäftsstil, Ihrer Branche und Ihrem Budget passt und gleichzeitig die Zukunftssicherheit Ihres Unternehmens als das zentrale Ziel verfolgt. Ein wesentlicher Aspekt ist die Modularität des MES - dadurch kann die MES-Lösung iterativ implementiert werden, entsprechend den definierten Zielen der ersten Pilotprojekte.

In dieser Phase müssen genügend Anwendungsfälle im gesamten Unternehmen erfasst werden. Die Ermittlung von lediglich einem oder zwei Anwendungsfällen kann Ihre Bemühungen zunichtemachen und zu Frustration in den Betrieben und bei den Beteiligten beitragen, sofern keine optimalen Ergebnisse vorliegen. In Unternehmen, die das MES zur digitalen Transformation erfolgreich eingeführt haben, wurden mindestens 10 Anwendungsfälle werksübergreifend untersucht, sodass eine einheitliche Digitalisierung der gesamten Wertschöpfungskette sichergestellt werden konnte.

Als Beispiel nehmen wir ein Unternehmen mit mehreren Produktionsstätten weltweit. Im Rahmen der Analyse des Ist-Zustandes zur Bestimmung der aktuellen Komplexität der Organisation wurde festgestellt, dass die Ausfallzeiten in den meisten Werken in den letzten Jahren erheblich zugenommen haben. Klassische Ausfallzeiten treten aufgrund von unvorhersehbaren und/oder häufigen Engpässen bei Maschinen auf. Der Kaskadeneffekt aufgrund von Ausfallzeiten ist beträchtlich: niedrigere Erträge, erhöhte Gesamtdurchlaufzeit und steigende Kosten für die Behebung der Störung selbst.

Das für das Pilotprojekt verantwortliche MES-Implementierungsteam könnte die vorausschauende Wartung (predictive maintenance) als Machbarkeitsnachweis (Proof of Concept) festlegen, damit der ROI schon nach kurzer Zeit eindeutig aufgezeigt werden könnte.

Es existieren auch andere Anwendungsfälle, wie z.B. Qualitätsverbesserungen, Reduzierung des WIP-Bestandes, Verringerung des Ausschusses oder sonstige quantifizierbare betriebliche Use Cases. Das Projektteam sollte allerdings sicherstellen, dass das MES-Modul für die Wartung in der Pilotphase eingesetzt wird. So kann bei einer planmäßigen Umsetzung sichergestellt werden, dass die Wartungsmaßnahmen weniger reaktiv und eher proaktiv oder vielleicht auch prädiktiv werden.

Ein modernes MES kann Daten vergangener Ausfälle analysieren, mit aktuellen Wartungsereignissen in Beziehung setzen und Algorithmen des Maschinellen Lernens für die Vorhersage zukünftiger Störungen einsetzen. So kann das Betriebspersonal besser auf Ereignisse reagieren, welche diese Ausfälle (und die daraus resultierenden Stillstandzeiten) verursachen. Das Ergebnis hinsichtlich der verbesserten Stillstandzeiten und Wartungsverfahren im Pilotprojekt zeigt, dass das MES zuverlässig standortübergreifende Ergebnisse liefern kann.

Die Einführung

Die Herausforderung nach der erfolgreichen Implementierung eines oder mehrerer Pilotprojekte besteht darin, die Ergebnisse unternehmensweit zu skalieren, die Anwendungsbereiche des MES auf weitere Prozesse und Szenarien auszuweiten oder die Lösung an allen Standorten einzuführen.

Vorteile genießen

Laut Gartner bewirkt ein MES in nur drei Monaten messbare Verbesserungen der Qualität, Datentransparenz und Compliance in den zentralen Unternehmensbereichen an mehreren Standorten. Weitere Verbesserungen betreffen die Durchlaufzeiten, die Maschinenleistung und die Lieferkette.

Die von MESA International durchgeführte Studie Metrics that Matter belegt Steigerungen von Erträgen aufgrund von MES (10%); Reduzierung der Stückkosten (13%); pünktliche Lieferung (12,5%) und EBIT (8,5%).

Diese Indikatoren sind ziemlich eindeutig: Wird das MES-Pilotprojekt mit speziellen Use Cases, die oberste Priorität haben, durchgeführt und ist das Implementierungsteam sowie die eigentliche Lösung ausreichend qualifiziert, werden höchstwahrscheinlich innerhalb kürzester Zeit schnelle Ergebnisse erreicht, sodass die Anfangsinvestition gerechtfertigt werden kann. Auch diese Ergebnisse der gelungenen digitalen Transformation beruhen auf der Unterstützung des Managements Ihres Unternehmens - sowie der Teams, die den Prozess steuern und verwalten.

Für den Erfolg der MES-Implementierung in Ihrer Wertschöpfungskette ist eine langfristige Perspektive von entscheidender Bedeutung. Das MES wird kurzfristig (d.h. in weniger als 12 Monaten Laufzeit) zu Effizienzsteigerungen, Kostensenkungen und Qualitätsverbesserungen führen. Mittelfristig (12 bis 36 Monate) werden niedrigere Lagerkosten, verkürzte Zykluszeiten und bedeutende Prozessverbesserungen verzeichnet, während langfristige Nutzeffekte tiefgreifender werden und aus geschäftlicher Sicht alle Bereiche erreichen. Diese reichen von einer verbesserten, faktenbasierten Entscheidungsfindung auf strategischer Ebene über eine kürzere Markteinführungszeit und die Entwicklung neuer Produkte bis hin zu einer höheren Kapazitätsauslastung und Agilität der Wertschöpfungskette (Gartner).

Das moderne MES ist der Impulsgeber für Industrie 4.0, da es die gesamte Wertschöpfungskette integriert und Technologien unterstützt, deren Funktionalität die Grundlage für Industrie 4.0 schafft. Wird das MES eingesetzt, so sind schnell Verbesserungen zu verzeichnen, die den ROI-Zielen entsprechen. Die Entscheidung einer MES-Einführung ist strategisch zu betrachten, mit einer langfristigen Vision davon, was Erfolg bedeutet, wenn das MES zu der gewünschten Veränderung des aktuellen Betriebs tatsächlich beitragen soll. Das MES löst die einzelnen Datensilos ab und schafft eine vollständig digitale, integrierte Wertschöpfungskette, welche widerstandsfähig und flexibel gestaltet ist. Somit wird das Ziel des MES-Pilotprojekts erreicht - als Nachweis dafür, dass mithilfe von MES organisatorische Verbesserungen erreicht werden können, die der digitalen Transformation der Industrie 4.0 vorausgehen.

Die englische Originalversion dieses Artikels von Luis Ponte (veröffentlicht am 29. September 2020) finden Sie hier.


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