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So integrieren Sie MES in ERP-Systeme (SAP, Oracle, JDE, LN)

Manufacturing Execution Systeme (MES) und Enterprise Resource Planning (ERP) ergänzen sich in Produktionsunternehmen perfekt. Diese Systeme haben jedoch unterschiedliche Verwendungsmöglichkeiten. ERP wird hauptsächlich für das gesamte Unternehmen eingesetzt, während MES sich auf Produktion, Qualität und Wartung konzentriert. MES ist vor allem dafür da, um Produktionsprozesse viel detaillierter zu beschreiben, als es im ERP-System der Fall ist. Der Hauptunterschied zwischen beiden besteht darin, dass MES sich auf Daten konzentriert die von Maschinen gesammelt werden um die Datenverarbeitung zu automatisieren. Warum brauchen wir eine Schnittstelle zwischen ERP und MES?

 

Einführung in ERP und MES – was sind die Unterschiede?

Enterprise Resource Planning (ERP) ist eine Software für die umfassende Verwaltung von Arbeitsabläufen. Sein wichtigstes Merkmal ist die Arbeit an einer einzigen Datenbank, sodass die Daten von vielen verschiedenen Benutzern nach den definierten Berechtigungen eingesehen werden können. ERP wird verwendet um Vorgänge in Bereichen wie Finanzen oder Beschaffung zu verwalten. Es wird auch verwendet, um Inventar und Lager, Lieferkette und Bestellungen zu organisieren. Es ist außerdem auf HR, CRM und Fertigung anwendbar, aber dieser Teil wird eher durch MES unterstützt.

Manufacturing Execution System (MES) ist eine Software die verwendet wird um Produktionsprozesse zu überwachen und Informationen über deren Status und Qualität zu erhalten. Es ermöglicht auch die Überwachung von Prozessen in Bezug auf Effizienz und Rückverfolgbarkeit. Das MES-System hilft Unternehmen, die täglichen Probleme nachzuvollziehen und notwendige Verbesserungen vorzunehmen. Ziel hierbei ist es, die Effizienz der Produktion zu maximieren und Kosten und Verluste zu minimieren. Die Hauptmerkmale dieser Lösung sind die Erfassung von Maschinendaten, Qualitätsmanagement, Überwachung der Prozessausführung, Leistungsüberwachung, papierlose Produktion, sowie Produktverfolgung und Genealogie, die eine Rückverfolgbarkeit ermöglichen.

ERP-Systeme arbeiten auf einer völlig anderen Ebene und ein MES-System füllt alle Lücken die im ERP entstehen. Das MES-System liefert zuverlässige Informationen aufgrund der Integration mit dem Automatisierungsgrad von Linien und Maschinen. Es ermöglicht die Berichterstattung der Daten in Echtzeit mit vollständiger Validierung der eingegebenen Werte und Leitfäden, die vom Bediener durch den gesamten standardisierten Produktionsprozess erstellt werden.

 

MES – Typen und Themenbeschreibung

Wenn es um MES geht, können zwei Arten unterschieden werden. In einem Einweg-MES-System (Inbound) werden aus dem ERP nur die Daten ausgelesen, die für einfache Bedürfnisse geeignet und einfach, sowie kostengünstig aufbereitet sind. Es ist ein guter Standard für den Beginn der MES-Integration. Beispiele für solche Lösungen sind das Herunterladen des Produktionsplans oder das Herunterladen der Artikeldefinition und des Arbeitsplans.

Im bidirektionalen Typ, der ein- und ausgehend ist, liest und schreibt das MES-System Daten direkt in ERP und eignet sich sehr gut für die Automatisierung des Berichtswesens. Beispiele für die Verwendung dieser Lösung sind die Aktualisierung des Status und des Fortschritts von Produktionsaufträgen, Aktualisierung von fertigen Mengen und Abfall, Aktualisierung der tatsächlichen Verwendung von Komponenten und die Aktualisierung des Produktionsvolumens an bestimmten Work-in-Progress-Pufferstationen.

ERP-Schnittstellen lassen sich in zwei Gruppen einteilen: modern und einfach. Die moderne enthält Webdienste und REST-API. Dieser Typ ist ein offener Standard und ist mit der Cloud kompatibel, was Upgrades erleichtert. Die Nachteile hierbei sind jedoch definitiv Kosten, Komplexität, Bereitstellungszeit und die Tatsache, dass nur wenige Integratorunternehmen auf dem Markt ihr Potenzial maximal ausschöpfen können.

In einem einfachen Typ gibt es direkten Zugriff auf die Datenbank über Ansichten oder gespeicherte Prozeduren über ODBC-Treiber. Dieser Typ zeichnet sich auch durch Flatfile-Schnittstellen wie XML, XLX, TXT, CSV usw. und DLL-API aus. Die Stärke dieses Typs ist, dass er keine Entwickler erfordert – er ist ein Pre-Seed mit dem Produkt und benötigt nur eine Konfiguration. Die Vorteile dieser Lösung sind definitiv die einfache Verwendung und die Tatsache, dass sie nur wenig zeitaufwendig ist. Auf der anderen Seite ist sie allerdings weniger zuverlässig als die moderne Version, weniger sicher und ineffizienter.

 

Integrationsmethoden mit den gängigsten ERP-Systemen – SAP, ORACLE, INFOR

Entwicklung von Systemanalyseprogrammen

System Analysis Program Development (SAP) ist einer der führenden Hersteller von Software für das Management von Geschäftsprozessen. Es werden nur wenige Integrationen von SAP unterschieden. Remote Function Call (RFC) ist eine alte, klassische und einfache Art der Kommunikation, die häufig für die Kommunikation zwischen SAP-Systemen selbst verwendet wird. Es ist ein Client-Server-Standard, was bedeutet, dass der Server die aufgerufenen Aktionen remote vom Client ausführt. RFC ermöglicht synchrone Aufrufe und eignet sich daher für Prozesse, die Entscheidungen oder in Echtzeit gesammelte Daten erfordern.

Auf der anderen Seite gibt es das Business Application Programming Interface, auch BAPI genannt, das objektorientiert ist und aus technischer Sicht RFC-Aufrufe zum Betrieb verwendet. Eine weitere Art der Kommunikation ist IDoc Messages – ein alter, klassischer Weg mit Dateischnittstelle, ähnlich wie XML im Zweck, aber inhaltlich ganz anders. Der Aufrufer legt entsprechend der Spezifikation eine IDoc-Datei mit Daten an und überträgt diese an das Zielsystem. Das empfangende System nimmt die Datei entgegen und fügt sie in den Verarbeitungspuffer ein, aus dem die Daten erfolgreich verarbeitet werden. IDoc Messages ermöglicht asynchrone Aufrufe, die sich für die Übertragung von Stammdaten oder das Buchen von Datensätzen eignen.

Eine weitere Art der Kommunikation ist der SOAP-Webdienst, eine Abkürzung des Simple Object Access Protocol. Es ist modern und verwendet XML-Codierung im Messaging. Die reine Webtechnologie basiert auf dem HTTP-Protokoll. Last but not least ist Representational State Transfer auch bekannt als REST API. Es ist eine zeitgemäße und robuste Art der Kommunikation und sehr empfehlenswert zu verwenden. Diese Lösung ist eine reine Webtechnologie, die auf dem HTTP-Protokoll basiert und darüber hinaus das Open Data Protocol unterstützt. Es ist eine zustandslose Client-Server-Architektur. Im Vergleich zu SOAP ist REST viel robuster, spart Ressourcen und ist einfacher zu verstehen und zu verwenden von der vorherigen Plattform und den Technologien.

 

Orakel

Oracle ist ein Datenbankmanagementsystem, das auf einem relationalen Datenbank-Framework basiert, in dem Benutzer über SQL – Structured Query Language – direkt auf Daten zugreifen können. Es ist die flexibelste und kostengünstigste Möglichkeit, Informationen und Anwendungen zu verwalten. Hierbei gibt es einige Möglichkeiten der Kommunikation. Einer von ihnen ist Web Services und FBL, der für file-based loaders steht. Eine andere Möglichkeit ist der direkte Zugriff über ODBC oder OLE/DB, der nur zum Extrahieren der Daten und niemals zum Aktualisieren verwendet wird. Es eignet sich sehr gut zum Sammeln großer Datenmengen.

 

Infor

Ein weiteres beliebtes ERP-System ist Infor – eine Software für das Management von Lieferketten und Geschäftsprozessen, die für große Unternehmen gedacht ist und mit Blick auf die Cloud entwickelt wurde. Es ist in mehrere Lösungen unterteilt. API ist eine Schnittstelle, die es einer externen Anwendung ermöglicht, Transaktionen und Verfahren auszuführen. Es handelt sich um eine alte und klassische Art der Kommunikation, die für den internen Gebrauch geeignet ist, z. B. für eine Maschine oder ein internes Netzwerk.

 

M3 Web Services ist eine moderne Art der Kommunikation mit reiner Webtechnologie, die auf dem SOAP-Protokoll über HTTP basiert. Es eignet sich für die A2A-Architektur (Application to Application), wenn sich integrierte Systeme gegenseitig steuern können.

 

Die REST-Schnittstelle ist nicht nur neu und modern, sondern auch sicher und sehr robust. Im Vergleich zu Webdiensten ist es viel leichter und einfacher zu bedienen. Diese Schnittstelle wäre eine empfohlene Methode für die Schnittstelle und für eine verteilte Architektur geeignet.

 

Eine weitere Art der Kommunikation ist der ION/Event Hub – ereignisgesteuerter Dienst, der die Publish/Subscribe-Methodik verwendet. Es eignet sich für die Master-Slave-Architektur, bei der das ERP-System als Master arbeitet. Infor-Software hat ebenso wie Oracle einen integrierten Direct Access über ODBC oder OLE/DB, der zum Extrahieren von Daten und niemals zum Aktualisieren verwendet wird und für das Sammeln großer Datenmengen geeignet ist.

 

Wie starte ich mit MES ohne Schnittstelle zu ERP?

Keine Schnittstelle zu ERP zu haben, ist kein Hindernis für die Nutzung des MES-Systems. Was Sie zu Beginn tun können, ist mit Excel-Tabellen zu starten, mit denen Sie das MES-System mit Daten „füttern“ können. Bereiten Sie die Vorlagen vor und füllen Sie sie manuell oder automatisch nach ERP Chargen. Dieser Ansatz garantiert einen soliden und schnellen Start für die MES-Implementierung, fördert das Projekt und ermöglicht es Ihnen, seine Ziele schneller zu erreichen. Darüber hinaus wird es auch ein Backup sein, wenn ERP ausfällt oder gewartet wird.

 

ERP in naher Zukunft ablösen – Auswirkungen auf MES-Investitionen

Wenn Sie ERP in naher Zukunft ablösen möchten, sollten Sie sich für einen MES-Lieferanten entscheiden und das Projekt starten, ohne sich mit dem ERP auseinanderzusetzen – und sich nur auf die Definition der Bedürfnisse und Berührungspunkte zwischen den Systemen konzentrieren. Denken Sie dabei daran, Ihre Bedürfnisse dem Anbieter des neuen ERP mitzuteilen und warten Sie nicht mit der MES-Implementierung, bis die ERP-Einrichtung abgeschlossen ist.

MES konzentriert sich auf die Produktions- und Maschinenkonnektivität und wird die ERP-Implementierung unterstützen, da die Bediener die Produktion bereits im richtigen System melden. Eine Sache, über die Sie nachdenken sollten, sind Ihre Ressourcen. Beide Projekte erfordern die Aufmerksamkeit Ihrer Produktionsspezialisten. Die MES-Implementierung in der Art von ANT als Fit-Gap-Analyse erfordert einzelne Tage, um den Umfang zu erfassen und zusätzlich einige Stunden für den internen Test nach jeder Sprint-Wertlieferung.

 

Vorteile der Integration des MES-Systems mit ERP

Abweichend von Art und Version des ERP gibt es immer Möglichkeiten der Integration. Die Entscheidung über die Art der Schnittstelle sollte auf Ihren Fähigkeiten und Anforderungen und der bevorzugten verfügbaren Methode Ihres ERP-Integrators/Administrators basieren. Wenn Sie planen, mit dem Einsatz von MES zu beginnen, können Sie zu Beginn nur eine Einwegschnittstelle verwenden – das beschleunigt das Projekt und spart Ressourcen. Bitte beachten Sie, die moderne Art der Kommunikation zu nutzen – sie erfordern zu Beginn mehr Arbeit, ist dafür aber nachhaltiger.  Am einfachsten ist es, die REST-API zu verwenden.

Die Integration von MES mit ERP bringt viele Vorteile für Ihr Unternehmen. Es garantiert Echtzeit-Feedback über den Produktionsprozess und eine schnellere Kommunikation zwischen den Unternehmensabteilungen, dank derer alle im ERP vorgenommenen Änderungen für die Bediener in Echtzeit sichtbar sind. Heutzutage ist die Eliminierung von Papier in der Fertigung sehr wichtig. Die Integration zwischen MES und ERP ermöglicht die Eliminierung von Papier aus der Produktion, da alle notwendigen Daten gesammelt und über das System geteilt werden. Ein weiterer großer Vorteil ist die Reduzierung des manuellen Arbeitsaufwands und der Kosten für die Dateneingabe in das ERP-System. Dies führt zu einem reduzierten Fehlerrisiko, wie bei einem manuellen Prozess, bei dem alle Daten manuell eingegeben werden.