Wenn Unternehmen mittels APS eine schnellere und realitätsnähere Planung und Steuerung erzielen wollen (vgl. letzten Beitrag: industrie-4-0-mit-erp-und-mrp-ii-geht-das/), dann stellt sich die Frage, wie sich die Software-Landschaft im Umfeld der inner- und überbetrieblichen Auftragsabwicklung angesichts der Herausforderungen von Industrie 4.0 zukünftig darstellt. Dabei lassen sich drei Szenarien unterscheiden.

In dem ersten Szenario bildet die eine eigenständige MES-Lösung das Bindeglied zwischen der Unternehmensleitebene mit der ERP-Software und der Prozessleitebene. Dabei fokussiert sich das MES auf den Aufgabenbereich der Fertigungsfeinplanung und -steuerung. Die meisten am Markt erhältlichen Systeme sind in diese Kategorie einzuordnen. Beim zweiten Szenario kommt ein ERP-System zum Einsatz, das die Fertigungsfeinplanung und -steuerung gemäß APS-Logik mit abdeckt und direkt an die Prozess-Leitebene angebunden wird.


Die im letzten Beitrag beschriebenen Grenzen, an die die MRP II-Logik in Hinblick auf die Herausforderungen von Industrie 4.0 stößt, können durch die Verwendung von Advanced Planning and Scheduling (APS) überwunden werden. APS berücksichtigt bei der Planung alle relevanten Planungsparameter (Kapazitäten, Materialverfügbarkeit) und verwendet intelligente Algorithmen wie z.B. heuristische Optimierungsverfahren für eine realitätsnahe Planung. Da die Umstellung eines ERP-Systems auf die APS-Logik tiefgreifende Auswirkungen auf Datenmodelle und Architektur der ERP hat, ist nicht davon auszugehen, dass die Defizite von ERP-Systemen in Hinblick auf Industrie 4.0 kurzfristig beseitigt werden.

Vor dem Hintergrund der beschriebenen Problematik setzen Unternehmen inzwischen vermehrt auf den Einsatz von MES-Lösungen, die aufgrund integrierter APS-Logik oft eine präzisere, weil detailliertere Feinplanung und Steuerung erlauben und bessere Echtzeitfähigkeit anbieten.

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Der Begriff „Industrie 4.0“ beschreibt einen Entwicklungssprung in der Produktion und Logistik, der zunehmende Auswirkungen auf die industrielle Praxis und die Zukunft der Arbeit haben wird: Durch die Vernetzung der physischen Produktionswelt mit der digitalen Planungswelt soll eine autonome Steuerung der Produktion ermöglicht und die Transparenz in allen Abläufen erhöht werden. Durch die Kommunikation zwischen Werkstück und Maschine soll dieses den optimalen weitgehend eigenständig den Weg durch die Fertigung bis hin zum Endprodukt finden. Dadurch sollen enorme Produktivitätssprünge möglich werden. Dies setzt voraus, dass die Planung die Realität in der Fertigung möglichst realitätstreu abbildet bzw. vorhersagt und gleichzeitig die Fertigungssteuerung schnell auf Abweichungen reagiert. Dazu müssen u.a. Zielkonflikte, Ressourcen-Engpässe und (kurzfristige) Störungen im Rahmen der Planung berücksichtigt werden. Gleichzeitig muss die Steuerung in Echtzeit erfolgen, um im Fall von Planabweichungen Verzögerungen bei der Einleitung von Maßnahmen zu vermeiden.

Umsetzungsproblematik: ERP Planungskonzepte

ERP-Systeme haben sich in der Vergangenheit als zentrale Planungs- und Steuerungsinstanz auf der Unternehmensleitebene bewährt. Sie können die Brücke bis in eine detaillierte Fertigungssteuerung jedoch oft nicht schlagen, da sie meist auf einer MRP II-Logik basieren. Dieses sukzessive Planungskonzept unterstellt vereinfachend eine konstante Bearbeitungszeit und zunächst unbegrenzte Kapazitäten der Ressourcen. Es überprüft erst in einem zweiten Schritt, ob die erzeugten Pläne unter Kapazitätsgesichtspunkten zulässig sind. Aufgrund der Vereinfachungen weicht die Planung regelmäßig relativ deutlich von der Realität ab. Iterative Planungsläufe, wie bei ERP derzeit durchaus üblich, erschweren eine durchgängige Echtzeitfähigkeit.