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Gesamtanlageneffektivität (OEE)

Hanno Schifferdecker — Mon, 16 Jun 2025 11:48:49 +0000

Gesamtanlageneffektivität (OEE)

Die Gesamtanlageneffektivität bezeichnet eine produktionstechnische Kennzahl zur Ermittlung der Wertschöpfung einer Anlage.

Bild: Beispielhafte Illustration

Einleitung

Eine ideale Maschine würde ununterbrochen, stets mit maximaler Leistung und ohne Ausschuss laufen. In der Realität kommt das natürlich nicht vor. Die OEE dient als Kennzahl dafür zu ermitteln, wie nah die Anlagen an diesem Ideal sind. Dabei werden Zeit, Stückzahl und Qualität zusammengeführt, um eine Effektivitätsbetrachtung vorzunehmen. Das Produkt dieser drei Faktoren bezeichnen wir als Gesamtanlageneffektivität oder OEE (overall equipment effectiveness).

Ausgehend von der maximal verfügbaren Zeit, beispielhaft hier 24 Stunden angenommen, wird die theoretisch verfügbare Produktionszeit als Ausgangspunkt für die weiteren Berechnungen herangezogen. Diese mögliche Produktionszeit ergibt sich aus der Gesamtzeit im Betrachtungszeitraum abzüglich aller geplanten Stillstände, wie z.B. für Instandhaltung, Wartung oder Nicht-Belegung der Anlage aufgrund der Auftragssituation.

Für die OEE werden drei Verlustbereiche unterschieden:

Verfügbarkeitsverluste
Leistungsverluste
Qualitätsverluste

Verfügbarkeitsverluste entstehen durch ungeplante Stillstände während der möglichen Produktionszeit. Das können Störungen, Rüstprozesse und Wartezeiten sein. Nach Abzug der Verfügbarkeitsverluste von der möglichen Produktionszeit erhält man die tatsächliche Produktionszeit.

Leistungsverluste bilden die Differenz aus der möglichen Ausbringung der Anlage auf Basis der tatsächlichen Produktionszeit und der tatsächlichen Ausbringung. Die Differenz entsteht aus Kurzstillständen, z.B. durch verklemmte Teile, oder aus einer reduzierten Geschwindigkeit der Anlage.

Als Qualitätsverluste werden alle, nicht einwandfreien Waren aus der Anlage gezählt. Jedes Erzeugnis, das Nacharbeit benötigt oder als Ausschuss zu zählen ist, wird für die Berechnung der OEE von der tatsächlichen Ausbringung abgezogen.

Zusammen ergibt sich die OEE aus der Multiplikation von Verfügbarkeitsgrad (Tatsächliche Produktionszeit/Mögliche Produktionszeit) x Leistungsgrad (Tatsächliche Ausbringung/Mögliche Ausbringung) x Qualitätsgrad (Einwandfreie Produkte/Tatsächliche Ausbringung).

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Wie wirkt sich eine optimierte Instandhaltung auf die OEE aus?

Beispiel 1: Hohe Produktionszeit, niedrigere Qualität

Verfügbare Zeit (24 Std)

– Geplanter Stillstand

Verfügbarkeit

A: Mögliche Produktionszeit 95%

– Verfügbarkeitsverluste:
Störungen, Warten/Umrüsten, Linienbeschränkungen

B: Tatsächliche Produktionszeit 80%

Leistung

C: Mögliche Ausbringung 80%

– Leistungsverluste:
Kurzstillstände, reduzierte Geschwindigkeit

D: Tatsächliche Ausbringung 70%

Qualität

E: Tatsächliche Ausbringung 70%

– Qualitätsverluste:
– Ausschuss, Nacharbeit

F: Einwandfreie Produkte 60%

Verfügbarkeitsgrad(B/A) x Leistungsgrad(D/C) x Qualitätsgrad(F/E)

0 % OEE

Beispiel 2: Mehr geplante Wartung, niedrigere Ausfallquote

Verfügbare Zeit (24 Std)

– Geplanter Stillstand

Verfügbarkeit

A: Mögliche Produktionszeit 85%

– Verfügbarkeitsverluste:
Störungen, Warten/Umrüsten, Linienbeschränkungen

B: Tatsächliche Produktionszeit 80%

Leistung

C: Mögliche Ausbringung 80%

– Leistungsverluste:
Kurzstillstände, reduzierte Geschwindigkeit

D: Tatsächliche Ausbringung 75%

Qualität

E: Tatsächliche Ausbringung 75%

– Qualitätsverluste:
– Ausschuss, Nacharbeit

F: Einwandfreie Produkte 70%

Verfügbarkeitsgrad(B/A) x Leistungsgrad(D/C) x Qualitätsgrad(F/E)

0 % OEE

Häufig wird für die Gesamtanlageneffektivität auch fälschlicherweise der Begriff „Gesamtanlageneffizienz“ verwendet. Hier haben wir näher beschrieben, weshalb es sich bei der OEE um eine Effektivitätsbetrachtung handelt.

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7 Verschwendungsarten

Hanno Schifferdecker — Mon, 16 Jun 2025 08:13:31 +0000

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7 Verschwendungsarten

Erkennen Sie Ihre Verschwendung und steigern Sie die Effizienz in Ihrer Produktion.

Bild: Beispielhafte Illustration

Einleitung

Im klassischen Lean-Management nach der Lehre von Taiichi Ohno unterscheiden Sie 7 Verschwendungsarten. Für die sieben Arten der Verschwendung (im Japanischen „Muda“) finden Sie zahlreiche Beispiele, so auch in Ihrer Fertigung. Verschwendungen beeinflussen sich gegenseitig: Weniger Bestand kann zu Wartezeiten auf Nachschub führen. Gleichzeitig verstärken sie sich – eine Überproduktion erhöht die Bestände und damit auch den Transportaufwand.

Die Kenntnis über die 7 Verschwendungsarten soll helfen, Prozessschwächen und Effizienzverluste einfacher zu erkennen, um reduzieren zu können.

Es werden folgende sieben Arten der Verschwendung unterschieden:

Transport
Bestände
Bewegung
Wartezeit
Überproduktion
Falsche Technologie/Prozesse
Ausschuss/Nacharbeit

Als Merkhilfe bieten sich die ersten Buchstaben der englischen Übersetzung der 7 Verschwendungsarten an: TIM WOOD (Transport, Inventory, Movement, Waiting, Over-Production, Over-Engineering, Defects).

Die sieben Arten der Verschwendung haben gemein, dass sie nicht-wertschöpfende Prozesse in Ihrer Produktion darstellen. Denn im strengen Sinne ist nur die Hauptnutzungszeit Ihrer eingesetzten Betriebsmittel wertschöpfend. Mit Hilfe geeigneter Datenerfassung können Sie die Aktivitäten identifizieren, die nicht-wertschöpfend sind und somit für Sie eine Verschwendung darstellen. Aufbauen darauf können Maßnahmen zur Reduktion abgeleitet werden.

Eine Herausforderung ist dabei die individuelle Bewertung der Verschwendung. So ist zum Beispiel der Transport von Bauteilen zu Härteöfen in einer anderen Halle eine nicht-wertschöpfende Tätigkeit. Sofern man es aber auf operativer Ebene z.B. im Rahmen eines kontinuierlichen Verbesserungsprozesses (KVP) betrachtet, ist das Fertigungsgroblayout als fix anzunehmen und der Transport daher zwingend notwendig. Um diese Situation abzubilden kann die Kategorie der wert-ermöglichenden Prozesse eingeführt werden, da der Transport die Wertschöpfung, die die Härteöfen einbringen, ermöglicht. Auf strategischer Ebene wäre dann dieser aber weiterhin als nicht-wertschöpfende Aktivität kritisch zu prüfen.

Zusätzlich zu den oben genannten „Grund-Verschwendungsarten“ wird je nach Literatur zwischen weiteren Verschwendungsarten unterschieden. Diese umfassen:

Ungenutzte Talente von Mitarbeitern
Abweichungen/Nicht-harmonisierte Produktionsabläufe
Überlastung von Mensch, Maschine und Material
Energie
Komplexität

1. Transport

Beschreibung:

Transport stellt keine wertschöpfende Tätigkeit dar. Gleichzeitig ist sie sehr präsent und in Unternehmen als Intralogistik ein integraler Bestandteil der Fertigungsprozesse. Unter Transport wird jegliche Beförderung verstanden, sei es (Roh-)Material, Halb- und Fertigerzeugnisse, Werkzeuge oder Betriebsmittel.

Aufgrund von prozesstechnischen, physikalischen und baulichen Gegebenheiten ist Transport oft unvermeidbar und zählt daher zur notwendigen Verschwendung. Dennoch sollte Ihr Ziel sein, Transport so weit wie möglich zu reduzieren und Ihre Wege kurz zu halten.

Beispiele:

Transport innerhalb von Prozessschritten
Transport von Zwischenerzeugnissen zu Zwischenlagern und zurück zur Produktionslinie
Transport von und zu Außenlagern

Auswirkung:

Transporte binden Mitarbeiter-Kapazitäten und Betriebsmittel (Behälter, Gabelstapler). Hier können durch unnötige Transporte Wartezeiten für andere Prozesse entstehen.
Der Transport falscher Mengen kann zu fehlender Materialverfügbarkeit führen oder Bestände unnötig groß gestalten.

Mögliche Lösungsansätze:

Kanban– bzw. Pull-Produktion: Erst bei Verbrauch eines (internen) Kunden wird Produktion und Transport der Kanban-Menge ausgelöst.
Layoutoptimierung der Fertigung (z.B. mithilfe von Wertstromanalyse oder Weganalysen durch Spaghetti-Diagramme)

2. Bestände

Beschreibung:

Ihre Bestände sollten Sie als Verschwendung betrachten. Dazu zählen Rohmaterialien und Halberzeugnisse innerhalb Ihrer Fertigung als auch Fertigteile nach Abschluss. Denn diesen Beständen sind Haltungskosten zuzuordnen. Zunächst die Opportunitätskosten für das gebundene Kapital und je nach Artikel ein Wertverlust durch Alterung oder Verderblichkeit. In extremen Fällen kann sogar ein vollständiger Wertverlust eintreten, wenn bestimmte Verarbeitungsfristen nicht eingehalten wurden. Daher sollten Bestände auf ein angemessenes Minimum reduziert werden. Die Angemessenheit ergibt sich aus prozesstechnischen Rahmenbedingungen, zu erfüllende Service-Level und Losgrößen vor- und nachgelagerter Prozesse. Gleichzeitig kann es aber auch ein Wettbewerbsvorteil für Ihr Unternehmen sein, Bestände vorrätig zu haben und stets lieferfähig zu sein. In Summe sollten Sie also stets zwischen Kosten für den Bestand (Lagerhaltung, Kapitalbindung, Wertverlust) und den Kosten für das Nicht-Bedienen einer Kundennachfrage abwiegen.

Beispiele:

Umfangreiches Fertigteilelager für Produkte, die nur selten abgerufen werden
Zwischenlager zwischen Produktionsschritten

Auswirkung:

In Ihrem Unternehmen können hohe Bestände bestehende Probleme in der Fertigung verdecken. Zum Beispiel kann eine fehlende Prozessharmonisierung durch große Sicherheitsbestände kaschiert werden.

Mögliche Lösungsansätze:

Kanban- bzw. Pull Produktion: Erst bei Verbrauch der Kanban-Menge eines (internen) Kunden wird eine erneute Produktion angestoßen und die Lagermenge wird auf wenige Kanban-Mengen reduziert.
Analyse nach ABC-Teilen und Service Level-Festlegung

3. Bewegung

Beschreibung:

Unnötige Bewegung und Wege reduzieren die Produktivität. Unnötige Bewegung fängt bereits bei der ungeschickten Platzierung von zwei hintereinander zu benutzenden Werkzeugen und steigert sich bis zu einem Fußweg über den Shopfloor um Material oder Werkzeug zum Arbeitsplatz zu bringen.

Beispiele:

Griff zu Werkzeugen
Zentrale Werkzeugausgaben
Fehlende Arbeitsplatzergonomie

Auswirkung:

Bewegung bindet die Zeit der Mitarbeiter, die produktiv eingesetzt werden können
Ungenügende und ungünstige Arbeitsplatzergonomie reduziert die Effizienz, kann aber auch zu Arbeitsunfällen und schlechter Qualität führen

Mögliche Lösungsansätze:

Beobachtung und Aufnahme der Arbeitsabläufe und nachfolgende Anordnung von Betriebsmitteln um Bewegung zu reduzieren
Zur Verfügung Stellung von häufig verwendeten Werkzeugen und Betriebsmittel nah an den Arbeitsplätzen

4. Warten

Beschreibung:

Warten bezeichnet die Zeit eines Werkers in der keine Wertschöpfung stattfindet. Er wartet z.B. auf die Fertigstellung eines Produktionsprozesses oder auf Materialnachschub.

Gleichzeitig kann auch Material „warten“, hiermit sind Liege- und Wartezeiten gemeint, in denen ein Produkt keine Wertschöpfung erfährt. Dies führt zu einer Erhöhung der Durchlaufzeit.

Beispiele:

Warten auf Verfügbarkeit von Produktionsmitteln
Warten auf Materialnachschub
Warten auf Rückmeldung von Vorgesetzten, Kollegen oder (internen) Kunden
Losgrößen >1, da Material dann zwangsweise Liegezeiten hat

Auswirkung:

Wartezeiten tragen unmittelbar zur Erhöhung der Durchlaufzeit bei. Gleichzeitig reduzieren sie die Produktivität der Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen. In der Konsequenz können durch eine längere Durchlaufzeit Auftragsverspätungen und wirtschaftlicher Schaden entstehen.

Mögliche Lösungsansätze:

Kanban- bzw. Pull Produktion: Bei Verbrauch der Kanban-Menge eines (internen) Kunden wird eine erneute Produktion angestoßen und Wartezeiten können reduziert werden
Zusammenlegen von Betriebsmitteln und Prozessen um Wartezeiten mit wertschöpfenden Tätigkeiten zu füllen („Multi-Machine/Process-Handling“)
Materialfluss im U-Layout
Rüstzeitoptimierung (SMED)

5. Überproduktion

Beschreibung:

Eine Überproduktion tritt dann auf, wenn mehr produziert wird, als Kunden aktuell nachfragen. Im Falle einer Make-to-Stock Produktion ist das der Regelfall und führt zu Beständen. Dies kann, wie bereits bei den Beständen erläutert, allerdings auch ein Wettbewerbsvorteil sein. Dennoch sorgt eine Überproduktion stets für einen Bedarf an Lagerplätzen und schafft Lagerhaltungskosten. In der Produktion von verderblichen Gütern sind die Auswirkungen besonders kritisch und eine Optimierung auf möglichst wenig Überproduktion notwendig. Weiterhin ist die Abnahme der produzierten Mengen auch in Zukunft nicht garantiert und unsicher was für ein Umsatz erzielt werden kann.

Beispiele:

Produktion von Produkten auf Halde
Produktionsbedingte Losgrößen, die nicht abgerufen werden
Verkauf von Lagerware mit Abschlägen, um Lagerplatz frei zu bekommen

Auswirkung:

Hohe Bestände von Material und Fertigwaren, die Lagerhaltungskosten verursachen
Verlängerung von Durchlaufzeiten und Lieferzeiten unmittelbar, wenn unpassende Losgrößen gewählt werden, mittelbar durch Belegung von Betriebsmitteln und Ressourcen

Mögliche Lösungsansätze:

Messen von Auslastungskennzahlen um die Produktion zu harmonisieren
Optimierung der Losgrößen z.B. mit One-Piece-Flow

6. Falsche Technologie / Prozesse

Beschreibung:

Falsche Technologie und ungeeignete Prozesse bzw. Over-Engineering bezeichnet unnötig komplexe oder den Anforderungen nicht angemessene Konstruktionen und Fertigungsprozesse. Neben den unten genannten Beispielen kann dies zum Beispiel durch eine Maschine gegeben sein, die eine deutlich höhere Güte fertigen kann, als tatsächlich für ein Bauteil benötigt wird. Unnötig komplexe Konstruktionen können aber genauso Verschwendung sein, wenn eine einfachere Lösung die Anforderungen der Kunden genauso trifft. Hier gilt es die Critical Voice of Customer in Erfahrung zu bringen und dazu passende Prozesse und Produkte zu entwickeln bzw. auszuwählen.

Beispiele:

Höhere Qualität eines Werkstücks als nötig durch Freude an der technischen Machbarkeit
Keine Kenntnis über den tatsächlichen Einsatzzwecks des Bauteils
Erhalt bestehender Prozesse und Hierarchien ohne wirtschaftliche Notwendigkeit
„Das haben wir schon immer so gemacht“

Auswirkung:

Die Auswirkungen können variieren zwischen unmittelbar negativer Wirkung und Behinderung zusätzlicher positiver Einflüsse. Abhängig vom Einzelfall können zusätzliche Kosten, Zeitverlust, höhere Ausschussquoten oder geringere Margen auftreten.

Mögliche Lösungsansätze:

Erfassen der Critical Voice of Customer der Kunden (z.B. House of Quality (QFD))
Kritische Prüfung der eingesetzten Prozesse
Change-Management

7. Ausschuss / Nacharbeit

Beschreibung:

Ausschuss und Nacharbeit sind sicherlich die unmittelbarste und offensichtlichste der 7 Verschwendungsarten. Insbesondere wenn Ausschuss und Fehler spät in einem Fertigungsprozess auftreten, ist ein großer Teil der oder die sogar die gesamte eingebrachte Wertschöpfung verloren. Hier potenzieren sich auch alle vorangegangenen Verschwendungen, die möglicherweise im Prozess eingebracht sind.

Beispiele:

Bauteil besteht End-of-Line QA nicht
Bearbeitung produziert Fehler und Teile müssen nachbearbeitet werden
Prozessparameter sind falsch gewählt und führen zu Ausschuss

Auswirkung:

Bei Make-to-order führen Ausschuss und Nacharbeit unmittelbar zur Verzögerung der Auslieferung an den Kunden, bei make-to-stock ist die Auswirkung möglicherweise geringe
Die Herstellkosten für alle Lose des Produkts steigen und die Marge sinkt
Systematische Fehler können ein ganzes Los betreffen und damit besonders starke Auswirkungen haben

Mögliche Lösungsansätze:

In-Line Qualitätskontrolle
Poka-Yoke und andere Lean-Management-Methoden zur Fehlerreduktion
One-Piece-Flow, um Wirkung systematischer Fehler zu beschränken

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Was ist ein ERP-System?

Hanno Schifferdecker — Thu, 12 Jun 2025 14:51:01 +0000

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Was ist ein ERP-System?

Bild: Beispielhafte Illustration

Bedeutung von ERP-Systemen

ERP-Systeme haben sich vom Nice-to-have zum entscheidenden Wettbewerbsfaktor entwickelt. In kleinen Unternehmen mit 10 – 49 Mitarbeitenden nutzt sie erst rund jede fünfte Firma, bei mittelgroßen Betrieben (50 – 249 Mitarbeitende) bereits mehr als die Hälfte. Großunternehmen ab 250 Beschäftigten betrachten ERP-Lösungen inzwischen als Standard; hier liegt die Verbreitung bei fast drei Vierteln. Besonders weit vorne liegt das verarbeitende Gewerbe: Über alle Größenklassen hinweg liegen die Nutzungsraten dort konsequent rund 20 Prozentpunkte über dem Durchschnitt, sodass knapp 60 % der Industriebetriebe bereits ein ERP-System einsetzen – gegenüber knapp 30 % in der Wirtschaft insgesamt. Größe und Fertigungstiefe steigern den Bedarf an integrierter Unternehmenssoftware also signifikant.

Was sind ERP-Systeme?

ERP steht für Enterprise Resource Planning. Ein ERP-System ist eine Software, die dazu dient, die im Unternehmen vorhandenen Ressourcen effektiv und effizient einzusetzen. Zu diesen Ressourcen zählen

Werkstoffe
Kapital
Personal
Betriebsmittel (z.B. Maschinen, Werkzeuge, Informations- und Kommunikationstechnik)

Das ERP-System unterstützt bei der unternehmerischen Aufgabe, diese Ressourcen sowohl operativ als auch strategisch einzuplanen und dafür zu sorgen, dass sie ähnlich wie in der Logistik zur richtigen Zeit in der richtigen Menge am richtigen Ort vorhanden sind. In der Erweiterung davon gilt es sie auch in der richtigen Qualität, zu den richtigen Kosten und mit den richtigen Informationen zur Verfügung zu stellen (Sechs-R-Regel). So kann ein effizienter betrieblicher Wertschöpfungsprozess und reibungsloser Ablauf unterstützt werden.

Der Ursprung und Kernaufgabe des ERPs ist die Materialbedarfsplanung. Bei dieser geht es um die Sicherstellung die erforderlichen Materialien zur Herstellung eines Produkts nach den oben genannten Sechs-R-Regel zu beschaffen. Hier gilt es also nach den folgenden Leistungskennzahlen

Hohe Qualität und hohe Produktivität
Hohe Versorgungssicherheit und niedrige Kapitalbindung
Komplexitätsreduktion und Flexibilität
Hohe Kontinuität und niedrige Durchlaufzeit

Exkurs: Materialbedarfplanung

Für die Materialbedarfsplanung werden üblicherweise drei Schritte vollzogen:

Berücksichtigung der Materialbestände, die bereit für die Fertigung sind
Identifikation zusätzlichen Bedarfs „Netto“-Bedarf: Benötigte Menge – Aktueller Bestand
Planung der Produktion und oder Kauf von Zulieferteilen und Rohmaterialien, um Produktion sicherzustellen. („Abdecken des Netto-Bedarfs“)

Ein integriertes ERP-System würde zum Beispiel nach einer Bestellung im unternehmenseigenen Shop, der direkt an das ERP-System angebunden ist, einen passenden Fertigungsauftrag erstellen („Make-to-order“-Fall) oder eine Disposition („Artikel vorrätig“) für den Versand auslösen.

Wenn durch die Produktion Bestände unter die Mindestbestandsgrenzen fallen würden, wird automatisch auch ein Bestellvorschlag für den Einkauf erstellt, so dass neues Rohmaterial oder Teile beschaffen werden.

Dank der durch das ERP-System relativ einfach verfügbaren Daten- und Informationslage können darüber hinaus auch regelmäßige Bestellungen eingeplant werden, die den durchschnittlichen Bedarf abdecken. Weiterhin kann es für fortgeschrittene Anwender je nach Bauteil (z.B. auf Basis einer ABC/XYZ-Analyse) auch sinnvoll sein, die stochastische Verteilung zu berücksichtigen und damit auf Service-Level-Basis (z.B. 80% Verfügbarkeit) Bedarf zu planen. Gleichzeitig kann es in Unternehmen Materialien geben, die ein Verbrauchsdatum haben, bis den sie verarbeitet werden müssen, auch hier würde ein ERP-System unterstützen.

Diese im Materialbedarf naheliegenden Problemstellungen betreffen aber alle Ressourcen eines Unternehmens. Daher ist ein ERP-System heute ein wesentliches und in gewissen Unternehmensgrößen nahezu unabdingbares Software-Tool.

Hauptaufgaben und Funktionsbereiche

Neben der Materialbedarfsplanung hat ein ERP-System viele weitere Aufgaben. Dennoch bleibt die Materialwirtschaft zunächst die Hauptaufgabe eines ERP-Systems. Darüber hinaus können zahlreiche Vorgänge in einem Unternehmen im ERP-System informationstechnisch abgebildet gesteuert werden. Zu den klassischen Feldern gehören aber wie auch schon einleitend erwähnt die folgenden:

Materialwirtschaft (Beschaffung, Lagerhaltung, Disposition)
Customer-Relationship-Management (CRM)
Einkauf
Absatzplanung und Vertrieb
(Grob-) Produktionsplanung und -steuerung
- Stücklisten
- Arbeitspläne
Bedarfsermittlung
Finanz- und Rechnungswesen
Warenwirtschaft
Controlling
Personalwirtschaft
Business Intelligence und Analyse
Produktdatenmanagement
Dokumentenmanagement

Ferner werden auch die folgenden Funktionsbereiche in ERP-Systemen abgebildet:

Forschung und Entwicklung
Verkauf und Marketing
Projektmanagement
Betriebsdatenerfassung
Serviceabwicklung
Konzernrechnungslegung
Business Process Management

Wesentliche Merkmale und Bestimmungsfaktoren und Abgrenzung zu anderen Softwarelösungen in Unternehmen

Es gibt hunderte verschiedene ERP-Systeme und auch häufig zwei Alternativen vom gleichen Anbieter: „On-Premise“ oder „Cloud“. Beides hat Vor- und Nachteile, die sich aus dem Aufwand des eigenen Hostings („On-Premise“) und der Abhängigkeit eines Dienstleisters, der das Hosting für einen übernimmt („Cloud“), ergeben. Erfahren Sie dazu gerne mehr in unserem Whitepaper.

Neben der Unterscheidung zwischen einem lokal betriebenen oder Cloud-betriebenen ERP-Systems gibt es aber noch weitere Unterscheidungsmerkmale, nach denen ein für das Unternehmen passendes ERP-System ausgewählt werden kann:

Unterscheidung nach Branche
Unterscheidung nach Unternehmensgröße
Angebotene Funktionsumfang
Die genutzten Technologien

Es gibt zum einen ERP-Systeme, die als universell gelten und in sehr vielen Branchen eingesetzt werden können und die branchentypischen Prozesse bereits abbilden können. Teilweise ist das direkt im ERP-System integriert, über einen modularen Aufbau möglich oder durch unterschiedliche Partnerunternehmen, die eine branchenspezifische Lösung entwickelt haben, möglich. Gleichzeitig gibt es aber auch ERP-Anbieter, die sich mit ihrer Lösung auf eine oder sehr wenige Branchen spezialisiert haben und damit die spezifischen Herausforderungen besser abbilden können.

Ein weiterer Faktor ist die Unternehmensgröße, wobei gerade größere Unternehmen einen Vorteil von Cloud-basierten ERP-Systemen haben, da diese deutlich einfacher skalierbar sind und weniger Rechenleistung des lokalen Endgeräts verlangen. Hier bieten sich dann auch Thin- oder Zero-Clients an, die einfach nur noch ein Web-Interface abbilden.

Beim Funktionsumfang können verschiedenste Anforderungen der Unternehmen relevant sein. Als Beispiel sei hier die Unterstützung eines Shopsystems genannt, das auf der Homepage des Unternehmens läuft, für Kunden, die im CRM des ERP-Systems gepflegt werden, zugänglich ist und Bestellungen direkt ins ERP-System ermöglicht. Längst nicht alle ERP-Systeme unterstützen eine solche Funktion.

Ein wichtiger Faktor sind auch die Kosten. Sowohl die Kosten der Anschaffung, als auch die Total Cost of Ownership (Lizenzkosten, Betriebskosten, Hosting, usw) und Total Costs of Change also Aufwendungen die für die Implementierung der ERP-Software, als auch Wartungskosten, Anpassungskosten sollten für die Kaufentscheidung berücksichtigt werden. Auch wenn sie monetär schwer zu bewerten ist, sollten die Kosten durch den Lock-in-Effekt auch bei der Entscheidung berücksichtigt werden.

Best of Breed-Strategie

Die Abgrenzung zu anderen Softwarelösungen kann sehr unterschiedlich erfolgen. Gerade in kleineren Unternehmen kann es sich anbieten, für einzelne Themen, z.B. CRM, MES und Personalmanagement, selbständige Lösungen zu wählen und nur über Schnittstellen die Interaktion zwischen diesen zu gestalten. Hier sind in den letzten Jahren auch sehr viele Anbieter wie z.B. Salesforce, ZOHO, Pipedrive und Hubspot entstanden. Diese Methode wird auch als Best of Breed-Strategie bezeichnen.

Hier spezialisieren sich Anbieter auf eine Softwarelösung (z.B. Hubspot mit CRM, Selfbits mit MES) und sind dort meist besser, als es ein universeller ERP-Anbieter je sein kann. Als Vermittlung wird dann ein Systemintegrator genutzt, der die einzelnen selbstständig stehenden Lösungen verbindet. In der trivialsten Form sind hier regelmäßige Datensynchronisation über Tabellen bereits ausreichend. Darüber hinaus gibt es verschiedene Middleware, die Daten zwischen den Lösungen synchronisiert. Hier wird dann auch ein Software-as-a-Service-Modell verkauft, bei dem nur für den einzelnen tatsächlichen Nutzer eine Gebühr fällig wird. Ein Aufwand für die Einführung (neben notwendiger Schulungen) oder Hosting entfällt damit.

Vorteile und Nachteile

Die Vorteile eines ERP-Systems liegen auf der Hand. Es ist eine ganzheitliche Softwarelösung zur Verwaltung, Steuerung und Planung theoretisch aller Ressourcen des Unternehmens. Ab einer gewissen Unternehmensgröße ist die Verwendung eines ERP-Systems auch nahezu unvermeidbar. Je nach Branche, insbesondere in der Dienstleistungsbranche sind einige Funktionsbereiche von ERP-Systemen nicht benötigt. Hier können auch sehr gut verschiedene Insellösungen mit Schnittstellen genutzt werden, die einzelne Funktionsbereiche besser abbilden als z.B. universelle ERP-Systeme.

Weitere Vorteile sind:

Einfacheres Reporting/Berichtertstattung
Datensicherheit
Definierte Arbeitsabläufe
Konkurrenzfähigkeit
Automatisierung
Prozesse werden vereinheitlicht und transparenter
Zentrale Datenspeicherung

Die Nachteile von ERP-Systemen liegen im hohen finanziellen und zeitlichen Aufwand der Einführung, dem hohen Aufwand die Stammdaten und die Software so zu nutzen, dass sie auch einen nachhaltigen Nutzen für das Unternehmen darstellt und begründet. Weiterhin ist der Lock-in-Effekt zu berücksichtigen, der sich durch die Wahl eines ERP-Systems ergibt: Wenn man erstmal festgelegt ist, halten Wechselaufwand und auch -barrieren ein Unternehmen schnell davon ab, auf ein anderes System umzusteigen. So begleitet man seinen ERP-Anbieter auch bei Schwierigkeiten, nicht erwünschten Neuausrichtungen und Preisentwicklungen. Weitere Nachteile eines ERP-Systems sind die folgenden, die auch begründen, warum die Adaptionsquote bei kleinen Unternehmen gering ist (siehe einleitende Grafik).

Hohe Kosten in der Einführung und im Unterhalt (je nach Lizenzmodell)
Notwendige Anpassung der Unternehmensprozesse oder der Software
Organisatorische Anpassung (Schulungen, Prozessumstellungen)
Disziplin in der Nutzung, um nachhaltige Effizienzgewinne sicherzustellen
Nicht immer Nutzer-freundlich
Einführung dauert sehr lange (>6 Monte)
Lock-in-Effekt

Marktübersicht

Anbieter und ihre Produkte

SAP S/4Hana / Business One
Microsoft Dynamics 365 Business Control
SAGE 100
Infor M3
Oracle NetSuite / Cloud ERP
Workday
Deltra Business Software
Scopevisio
Lxebizz
myfactory
Abas ERP
Weclapp
Actindo
DATEV
ProALPHA Business Solutions
Asseco Solutions
Gewatec
Embedded projects
Xentral ERP
PACS Performer
Epicor ERP
Myfactory
TOPIX ERP

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Poka Yoke

Hanno Schifferdecker — Thu, 12 Jun 2025 14:40:29 +0000

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Poka Yoke

Vermeiden Sie „unglückliche Fehler“, indem Sie mit Poka Yoke Fehler aufdecken und Fehlermöglichkeiten reduzieren.

Bild: Beispielhafte Illustration

Einleitung

Beschreibung:

Der japanische Ausdruck Poka Yoke (im Deutschen sinngemäß „unglückliche Fehler vermeiden“) kann tatsächlich einfach als „Fehlervermeidung“ definiert werden. Das grundsätzliche Ziel ist ein Null-Fehlerzustand. Gleichzeitig wird aber anerkannt, dass kein System und kein Mensch in der Lage sind, unbeabsichtigte Fehler vollständig zu vermeiden. Sie sind Teil einer jeden Produktion und Prozesses. Poka Yoke versucht daher mit meist einfachen, aber wirkungsvollen Systemen Fehler zu reduzieren, gänzlich zu vermeiden und das die Wirkung von Fehlern im Fertigungsprozess auf das Endprodukt zu reduzieren.

Als Erfinder des Prinzips gilt Shigeo Shingo und die sprachliche Herkunft ergibt sich aus dem Go und Shogi (einer japanischen Variante des Schachs): In diesen bezeichnet Poka einen falschen Zug. Im weiteren Sinne ergibt sich daraus „Dumme Fehler, Schnitzer“. Yoke stammt vom Verb yokeru ab, zu deutsch „vermeiden“.

Da Poka Yoke im Rahmen des Toyota Production Systems entwickelt wurde, hat es seinen Ursprung am Shopfloor. Genauso gelten die Prinzipien aber auch im Büro, Lager und Dienstleistungssektor, wie du unten aufgeführten Beispiele eindrücklich zeigen.

Vorteile

Prozesse, in denen weniger Fehler vorkommen erhöhen die Qualität, schlagen sich aber auch deutlich in der Produktivität nieder. Mit steigendem Qualitätsfaktor erhöht sich selbstverständlich auch die OEE. Mit weniger Nacharbeit, einfacheren Prozessen können die Durchlaufzeiten oft reduziert werden. Kostenfaktoren ergeben sich natürlich auch.

Anwendung und Grundregeln

Die Anwendung von Poka Yoke ist denkbar einfach: Verfolgen Sie Fehler zu ihren Quellen zurück und prüfen Sie, wie sie verhindern können, dass der Fehler jemals wieder auftritt.

Die sechs Grundregeln helfen bei der Anwendung und können Leitlinien für eine passende Lösung sein

Versuche kein Geld auszugeben
Einfacher ist besser
Mach die Anwendung von Poka Yoke nicht optional
Verwechsle Messinstrumente nicht mit Fehlern
Reduziere Entscheidungen

Vorgehen

Identifizieren Sie zunächst die Fehler, die in Ihrer Produktion auftreten
Nutzen Sie das Pareto-Prinzip, um zu entscheiden, an welche Sie zuerst arbeiten sollten
Finden Sie den Prozessschritt heraus, bei dem der beobachtete Fehler auftritt
Sollten Ihre Prozesse nicht standardisiert sein, sollte das der erste Schritt sein. Denn Poka Yoke für einen nicht wiederholenden Prozess zu entwerfen ist Zeitverschwendung.
Überlegen Sie, was getan werden müsste, damit dieser Fehler niemals auftritt. Das kann eine Änderung am Bauteil sein, eine Änderung der Vorrichtung oder Maschine oder andere einfache Unterstützungen für die Werker und Werkerinnen am Arbeitsplatz.

Beispiele aus der Produktion

Poka Yoke im Bauteildesign

Fase an einer Ecke eines Bauteils um nur eine korrekte Platzierung oder Verbindung zu ermöglichen (z.B. auch SIM-Karten)

Versetzte, asymmetrische Platzierung von Bohrlöchern, um nur eine Montagemöglichkeit zu schaffen

Poka Yoke im Design von Vorrichtungen und Maschinen

Positionssensoren lassen einen Pressvorgang erst starten, wenn das Bauteil korrekt eingelegt wird

Poka Yoke in der Prozessgestaltung

Abfrage der Augenfarbe in Formularen für Kundenservicemitarbeiter, um Blickkontakt mit dem Kunden sicherzustellen

Beispiele aus dem Alltag

Autoschlüssel, USB-Typ C, sowie Lightning-Kabel: Sie sind beidseitig einzusetzen und können somit nicht falsch eingesetzt werden.
USB-Typ-A-Kabel: Sie ermöglichen, oft zur Frustration der Nutzer, das Einstecken nur in einer Orientierung
Überfluss-Abläufe in Waschbecken und Badewannen: Sie vermeiden ein Überfluten des Badezimmers
Bargeldautomaten: Sie geben erst die Karte zurück und dann das abgehobene Bargeld aus. So wird die Karte seltener vergessen.
Zapfpistolen: Sie lösen ihre Arretierung, sobald der Tank voll ist und verhindern so ein Überfüllen und Austritt des Treibstoffs

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5S

Hanno Schifferdecker — Thu, 12 Jun 2025 14:27:44 +0000

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5S

5S ist eine systematische Vorgehensweise zur Optimierung der Arbeitsumgebung. Sie unterstützt die Produktivität im Unternehmen, in dem eine nachhaltige Sauberkeit und Ordnung in allen Unternehmensbereichen sichergestellt wird.

Bild: Der 5S-Zyklus

Der 5S-Zyklus

Der Name 5S ergibt sich aus den fünf mit „S“ beginnenden Schritten, die man in der Anwendung durchläuft. 5S hat zum Ziel Sicherheit, Qualität und Produktivität des Arbeitsumfeldes zu verbessern. Wie viele Konzepte des Lean-Managements stammt auch die 5S-Methode aus dem Toyota-Produktionssystem.

Der zugrundeliegende Zyklus baut sich aus (Aus-)Sortieren, Systematisieren, Säubern, Standardisieren und Selbstdisziplin auf. Im Folgenden werden die einzelnen Schritte vorgestellt.

1. Sort ((Aus-)Sortieren)

Zielsetzung

Beim (Aus-)Sortieren werden alle Materialien und Gegenstände im Arbeitsumfeld, die nicht bei der täglichen Arbeit benötigt werden, entfernt. Ziel ist es, das Arbeitsumfeld von allen unnötigen Gegenständen zu befreien.

Vorgehen

Zunächst werden die möglicherweise unnötigen Gegenstände identifiziert. Bei Arbeitsplätzen, Maschinen und Werkzeug, die von mehreren Personen benutzt werden, empfiehlt sich die Methode des Red Tagging. Dabei werden die Objekte, die von den Mitarbeitern nicht als unnötig eingeschätzt werden, mit roten Anhängern markiert. Auf diesen können sie notieren, wer und warum man sie markiert hat (z.B nicht benutzt seit:.., unnötig). Gleichzeit wird eine Frist definiert zu der eine Entscheidung über den Verbleib getroffen wird. Je nach Arbeitsumfeld empfehlen sich zwei Wochen bis ein Monat.

Wenn innerhalb dieser Frist kein Mitarbeiter der Markierung widerspricht, werden die Objekte aus dem Arbeitsumfeld entfernt. Je nach Gegenstand kann das über einen Verkauf, die Verschrottung oder Verschenken an Mitarbeiter erfolgen. Wenn innerhalb der Frist ein Mitarbeiter dafür ist, das Objekt zu behalten, können die Mitarbeiter über den Verbleib diskutieren. Wenn es doch behalten werden soll, wird die rote Markierung entfernt. Andernfalls wird es in einen Red-Tag-Bereich überführt. Dieser Bereich ist für brauchbare, aber aktuell unnötige Objekte vorgesehen. Dort können sie dann auch anderen Teams zur Verfügung stehen.

Alternativ kann man auch nur rote Punkte verwenden. Auch hier wird eine Frist definiert, zu der eine Entscheidung gefällt wird. Die Markierung erfolgt mit einem roten Klebepunkt. Wenn die Objekte innerhalb der gesetzten Frist benutzt werden, wird der rote Punkt entfernt. Die Objekte, die nach der gesetzten Frist noch einen Punkt haben, werden aus dem Arbeitsumfeld entfernt. Je nach Gegenstand können sich dann eine weiter entfernte Einlagerung, Verkauf, Vermietung oder Verschrottung anbieten.

Bei beiden Methoden sollte stets die Maxime gelten: „When in doubt, throw it out“.

2. Set in Order (Systematisieren)

Zielsetzung

Ziel des zweiten Schrittes ist es, alle benötigten Gegenstände so anzuordnen und zu kennzeichnen, dass sie einen festen Platz haben. Das sorgt dafür, dass jeder sie finden kann und jeder sie an den richtigen Platz zurückbringen kann.

Vorgehen

In diesem Schritt können verschiedene Hilfsmittel nützlich sein. Beliebt für Werkzeuge sind Shadow Boards, die die Umrisse der Gegenstände abbilden. So ist der richtige Platz eindeutig definiert und eine Abweichung fällt sofort auf. Hierbei sollte stets auf die Prinzipien der Arbeitsplatzergonomie geachtet werden, um optimale Ergebnisse zu erreichen.

Weiterhin können auch Farb- oder anderen Markierungen nützlich sein, um eine eindeutige Identifikation zu ermöglichen. So könnten zum Beispiel alle Werkzeuge eines Arbeitsplatzes mit blauen Isolierband markiert werden.

Insbesondere in Schubladen bietet es sich an Schaumstoffeinsätze zu benutzen, um Gegenstände verrutschungssicher und systematisch zu lagern. Diese sind bei vielen verschiedenen Anbietern frei konfigurierbar erhältlich.

3. Shine (Säubern)

Zielsetzung

Ziel des Schrittes ist es, Schmutz und Verunreinigungen aus dem Arbeitsumfeld zu entfernen. Denn diese können Beschädigungen an Maschinen verdecken, die Qualität der Produktion negativ beeinflussen und stellen sogar Sicherheitsrisiken dar.

In allen Unternehmensbereichen sollte daher eine angemessene Sauberkeit hergestellt werden. Natürlich unterscheiden sich die Möglichkeiten zwischen einer Gießerei und einem Büro. Wählen Sie daher ein realistisches und erfüllbares Maß an Sauberkeit.

Vorgehen

Zunächst gilt es eine umfassende Sauberkeit herzustellen. Gehen Sie dafür gerne mit gutem Beispiel voran und starten Sie selbst mit dem Saubermachen.

Im zweiten Schritt werden Bereiche und ihre Reinigungsziele bestimmt. Auf Basis dieser und der zu erwartenden Verschmutzung werden dann Zeitpläne, Abläufe und Verantwortlichkeiten definiert. Gleichzeitig werden auch Prüfungsziele für Audits festgelegt. Dies sollte die Grundlage für eine nachhaltige Sauberkeit schaffen. Machen Sie auch gerne Vorher-Nachher-Bilder, um den Erfolg der Reinigungsaktion festzuhalten und um den Zielzustand zu visualisieren.

4. Standardize (Standardisieren)

Zielsetzung

Zielsetzung ist es Standards für die Anwendung der ersten drei Schritte zu definieren. Mit Standards fällt es leichter die Sachen jederzeit richtig zu machen.

Vorgehen

Hier empfiehlt es sich, die Erfahrungen aus den ersten drei Phasen zu nutzen. Wenn in einem Bereich die Verwendung von bestimmten Methoden sehr erfolgreich war, können sie potentielle Standards für das gesamte Unternehmen darstellen.

Weiterhin sollten jetzt auch 5S Auditvorlagen und Checklisten erstellt werden, um die Einhaltung und potentielle Abweichungen zu ermitteln.

5. Sustain (Selbstdisziplin aufrecht erhalten)

Zielsetzung

Damit die vorangegangenen Bemühungen nicht umsonst waren, gilt es jetzt 5S in die tägliche Arbeit und Prozesse zu integrieren. Erst dann kann 5S dazu dienen Suchzeiten und potentielle Unfallquelle signifikant zu reduzieren.

Vorgehen

Jetzt sollten die vorherigen Schritte mit Selbstdisziplin und klaren Regeln aufrecht erhalten werden. Dafür werden regelmäßig Kontrollen durchgeführt, in denen die Standards aus der vierten Phase geprüft werden.

In allen Phasen von 5S ist die Einbindung aller Mitarbeiter extrem wichtig. Erst dann entsteht die benötigte Akzeptanz für den nachhaltigen Erfolg der Aktionen. Also nutzen Sie diese Phase um sicherzustellen, dass alle Mitarbeiter 5S mittragen.

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Verfügbarkeit in der OEE-Berechnung

Hanno Schifferdecker — Thu, 12 Jun 2025 14:05:31 +0000

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Verfügbarkeit in der OEE-Berechnung

Verfügbarkeit ist einer der drei Faktoren der OEE-Berechnung. Im Folgenden zeigen wir, wie sie definiert und berechnet wird.

Bild: Beispielhafte Illustration

Einleitung

Die Verfügbarkeit ist eine prozentuale Kennzahl. Sie beschreibt, wie sehr die Kapazität einer Maschine für wertschöpfende Funktionen bezogen auf die geplante Verfügbarkeit genutzt wird. Sie wird durch den Anteil der Hauptnutzungszeit (HNZ bzw. Actual Production Time (APT)) an der Planbelegungszeit (PBZ bzw. Planned Busy Time (PBT)) berechnet.

Die Planbelegungszeit ergibt sich aus der gesamten Referenzzeit (z.B. eine Kalenderwoche) abzüglich produktionsfreier Zeiten (z.B. Wochenende) und geplanten Stillständen (z.B. regelmäßige Reinigung und Wartung der Maschine).
Zur Bildung der Hauptnutzungszeit werden von der Planbelegungszeit tatsächliche Stillstände, störungsbedingte Unterbrechungen und die tatsächliche Rüstzeit abgezogen. Die Hauptnutzungszeit ist daher eine IST-Zeit, also eine tatsächlich gemessene Zeit. Daher ist es für eine korrekte und genaue OEE-Berechnung wichtig, die Hauptnutzungszeit möglichst exakt und unmittelbar zu erfassen. Wie oben genannt ergibt sich die Verfügbarkeit als prozentualer Wert aus der Teilung der Hauptnutzungszeit durch die Planbelegungszeit (HNZ/PBZ).

Verfügbarkeit =

Hauptnutzungszeit

Planbelegungszeit

Aus oben gegebener Berechnung ergibt sich, dass die Verfügbarkeit stets den Bezug auf einen spezifischen Zeitintervall benötigt. Sie wird periodisch und bedarfsorientiert erstellt. Die Werte rangieren von 0% bis maximal 100%. Je größer die Zahl, also je höher die Ausnutzung der Maschine in Bezug auf die geplante Zeit, desto besser. Im Kontext der OEE-Berechnung wird die Verfügbarkeit auch als Nutzungsgrad bezeichnet und ist der dritte Faktor neben Effektivität und Qualitätsrate in der Berechnung. Die Verfügbarkeit, genauso wie die darauf basierende OEE, ist relevant für Werker am Shopfloor, Betriebsleitung und Management. Denn die OEE ist gemeinhin Maßstab und zentrale Kennzahl für die Produktivität einer Industrieanlage.

Quelle: VDMA 66412-1 : 2009-10

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ModBus

Hanno Schifferdecker — Thu, 12 Jun 2025 12:45:33 +0000

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ModBus

Der Artikel gibt einen kompakten Überblick über Herkunft, Funktionsweise und Einsatzgebiete des Protokollklassikers Modbus.

Bild: Beispielhafte Illustration

Was ist ModBus?

Modbus ist ein Kommunikationsprotokoll, das für die Übertragung von Daten in industriellen Automatisierungssystemen verwendet wird. Es wurde 1979 entwickelt und ist eines der ältesten und am weitesten verbreiteten Protokolle für industrielle Automatisierung. Modbus ermöglicht es Geräten, Daten miteinander auszutauschen und zu kommunizieren.

Der Standard wird in vielen verschiedenen Anwendungen eingesetzt, einschließlich Prozessleitsystemen, Temperaturreglern, Messgeräten und anderen Geräten, die in der industriellen Automatisierung verwendet werden. Es ist einfach zu implementieren und bietet eine gute Kompatibilität zwischen verschiedenen Geräten, unabhängig von ihrer Herstellermarke.

Modbus ist der bisherige De-facto-Standard wenn es um offene Protokolle in der Automatisierungsindustrie geht. Seit einigen Jahren wird jedoch vornehmlich auf OPC UA gesetzt.

Verbreitung von ModBus

Aufgrund der Offenheit des Protokolls hat es in den vergangenen Jahren Einzug in verschiedenste Anwendungsfälle gehalten. Dazu zählen beispielsweise:

Prozessleitsysteme: Modbus wird oft verwendet, um Daten zwischen Prozessleitsystemen und anderen Geräten auszutauschen. Hierbei können Daten wie Prozessparameter, Alarme und andere wichtige Informationen übertragen werden.
Messgeräte: Das Protokoll wird oft verwendet, um Daten zwischen Messgeräten und anderen Geräten auszutauschen. Hierbei können Daten wie Spannung, Strom, Leistung und andere elektrische Größen übertragen werden.
Antriebssysteme: Das Protokoll wird oft verwendet, um Daten zwischen Antriebssystemen und anderen Geräten auszutauschen. Hierbei können Daten wie Geschwindigkeit, Drehmoment und andere wichtige Antriebsparameter übertragen werden.
Sensoren: Das Protokoll wird oft verwendet, um Daten zwischen Sensoren und anderen Geräten auszutauschen. Hierbei können Daten wie Druck, Beschleunigung und andere wichtige Sensorparameter übertragen werden.

Schnittstellen und Betriebsmodi

MODBUS kann entweder mit älteren seriellen Schnittstellen wie RS-232 und RS-485 oder über Ethernet betrieben werden.

Dabei bestehen verschiedene Betriebsarten zur Verfügung:

MODBUS/RTU: binäre Datenübertragung
MODBUS/ASCII: Übertragung im ASCII Format und damit in theoretisch menschenlesbarer Form
MODBUS/TCP: ähnlich zu RTU, allerdings wird das Transmission Control Protocol (TCP) zur Übermittlung verwendet. Der TCP Port 502 ist für MODBUS reserviert. Modbus/TCP kann seit 2018 auch Transport Layer Security (TLS) nutzen um Daten sicher zu übertragen. Dazu wird der TCP-Port 802 genutzt.

Genaueres zur Implementierung des Standards kann in der Dokumentation nachgelesen werden.

Verwendung für die Maschinendatenerfassung

Maschinen mit einer MODBUS-Schnittstelle können an eine IoT Plattform oder ein MES (Manufacturing Execution System) angebunden werden, indem ein kompatibler Treiber verwendet wird, der die Kommunikation zwischen der Maschine und dem MES ermöglicht. Folgende Schritte können hierbei helfen:

Verbinden der Maschine mit dem Netzwerk: Die Maschine muss über ein Ethernet-Kabel oder eine andere Art der Netzwerkverbindung mit dem MES-System verbunden werden.
Konfigurieren des Treibers: Der MODBUS-Treiber muss auf dem MES-System installiert und konfiguriert werden. Hierbei müssen die relevanten Parameter wie die IP-Adresse, die Portnummer und andere Konfigurationsdetails eingestellt werden.
Konfigurieren der MODBUS-Schnittstelle auf der Maschine: Die Schnittstelle auf der Maschine muss ebenfalls konfiguriert werden. Hierbei müssen die relevanten Parameter wie die IP-Adresse, die Portnummer und andere Konfigurationsdetails eingestellt werden.
Überprüfen der Verbindung: Sobald die Konfiguration abgeschlossen ist, kann die Verbindung zwischen der Maschine und dem MES überprüft werden, indem Daten zwischen den beiden Systemen ausgetauscht werden.
Integrieren der Daten in das MES: Sobald die Verbindung hergestellt ist, können die Daten aus der Maschine in das MES integriert werden. Hierbei können spezifische Anwendungen oder Tools verwendet werden, um die Daten in ein lesbares Format zu übersetzen und in das MES zu integrieren.

Je nach System und MODBUS-Schnittstelle auf der Maschine kann der notwendige Integrationsaufwand variieren. Die Dokumentation und Anleitungen des jeweiligen Herstellers können jedoch einen ersten Anhaltspunkt über den Funktionsumfang und den Aufwand für die Integration in ein übergeordnetes System bieten.

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Digitales Shopfloor Management in der Produktion

Hanno Schifferdecker — Thu, 12 Jun 2025 12:31:15 +0000

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Digitales Shopfloor Management in der Produktion

Viele Shopfloor-Meetings scheitern an verstreuten Daten und zeitaufwändiger Vorbereitung. Ein integriertes MES bringt Echtzeittransparenz und macht Verbesserungen messbar.

Einleitung

Das Shopfloor Management ist ein beliebtes System an Managementpraktiken aus dem Toyota Produktionssystem, auf das viele Unternehmen setzen, um Probleme direkter ansprechen und lösen zu können. In vielen Fällen fehlt es jedoch an einer soliden Datenbasis, auf deren Grundlage Probleme erkannt und Verbesserungsprozesse angestoßen werden können. Häufig müssen die Daten auch mühsam aus verschiedenen Quellen zusammengetragen und für das Meeting aufbereitet werden. Die Lösung hierfür ist ein integriertes Manufacturing Execution System, das Aufträge und Kapazitäten sowie Realdaten aus der MDE/BDE verwaltet und in Echtzeit alle relevanten Kennzahlen errechnet. Diese Live-Kennzahlen werden auf einem Shopfloor Management Board dargestellt und geben den Teilnehmern des Shopfloor Meetings einen präzisen Überblick über die Geschehnisse im Produktionsprozess.

Was ist das Shopfloor Management?

Kernprinzip des Shopfloor Managements ist die Führung der Produktion am Ort der Wertschöpfung, buchstäblich auf dem Fabrikboden oder „Shopfloor“. Gelebt wird die Methode in meist einmal täglich stattfindenden Shopfloor-Meetings, in denen die aktuellen Aufträge und der Auftragsfortschritt sowie die aktuelle Produktionsleistung und -qualität besprochen werden. Ebenso werden bestehende Probleme und vorgeschlagene Verbesserungen besprochen, beschlossen, festgehalten und deren Fortschritt verfolgt. Das Shopfloor Management ermöglicht eine bessere Transparenz für alle Beteiligten und eine Verkürzung des PDCA-Zyklus.

Digitales Shopfloor Management

Ausgangspunkt jedes zielgerichteten Verbesserungsprozesses ist eine gute Datenbasis, auf deren Grundlage Handlungsbedarf festgestellt werden und Zielwerte definiert werden können. Arbeitet eine Produktion ohne Vernetzung der beteiligten Maschinen, müssen die benötigten Daten auf Grundlage der erledigten Aufträge grob geschätzt und aus verschiedenen Quellen zusammengetragen werden, wobei ein Mitarbeiter damit betraut ist, in Vorbereitung auf das Shopfloor-Meeting Daten in ein Excel-Tool einzutragen.

Eine genauere und vollständige Datenbasis lässt sich mit einem Manufacturing Execution System schaffen, das alle den Produktionsprozess betreffenden Daten von einer Maschinendaten – bzw. Betriebsdatenerfassung erhält und in einem Data-Warehouse speichert. So können auch Störungen im Sekundenbereich erfasst und produzierte Teile dem richtigen Zeitraum und der richtigen Maschine zugeordnet werden. In Echtzeit werden daraus beliebige Kennzahlen und KPIs errechnet.
Diese Kennzahlen werden nun für die Shopfloor Meetings benutzt. Für jeden Produktionsbereich kann ein Dashboard bzw. Shopfloor Management Board definiert werden, das die individuell relevanten Kennzahlen in Echtzeit darstellt.

Das digitale Shopfloor Management lässt also den täglichen Aufwand für die Zusammenstellung der Daten komplett entfallen und erhöht die Genauigkeit der dargestellten Kennzahlen. Auf dieser Datengrundlage können nicht nur Werte definiert werden, die ein Eingreifen erforderlich machen, sondern man kann auch klare Ziele definieren, die angestrebt werden sollen.

Digitales Shopfloor Management mit Selfbits

Unser Produkt- und Dienstleistungsportfolio umfasst alle Komponenten, die Sie benötigen, um Ihr Shopfloor Management digital zu organisieren.

Wir binden Ihre Maschinen an übergreifende Systeme an, entweder indem wir auf bestehende Schnittstellen zugreifen oder indem wir mittels Retrofitting eine Datenerfassung an den Anlagen nachrüsten.

Die Selfbits Manufacturing Suite als Manufacturing Execution System bietet ein Data Warehouse, in dem die erhobenen Daten aggregiert und gespeichert werden. In Echtzeit bestimmt die SMS KPIs wie die OEE und zeigt diese den Nutzern an.

Schließlich erstellen wir ein für Sie maßgeschneidertes Shopfloor Management Board, das diejenigen Kennzahlen darstellt, die für Sie wichtig sind und die Sie im Shopfloor Meeting besprechen möchten.

Welche Kennzahlen sind für Sie relevant? Woher bekommen Sie Ihre Daten für das Shopfloor Meeting? Starten Sie noch heute mit Ihrem digitalen Shopfloor Management und nehmen Sie Kontakt mit uns auf.

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Datensicherheit

Hanno Schifferdecker — Thu, 12 Jun 2025 11:43:55 +0000

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Datensicherheit

Die Datensicherheit beschreibt alle Maßnahmen mit dem Ziel, jede Art von unternehmenseigenen Daten zu schützen. Neben der Sicherung vor unbefugtem Zugriff stellt sie außerdem die Unversehrtheit gegenüber Manipulation und technischem Defekt sicher. Zur optimalen Durchführung betrieblicher Prozesse soll sie ebenfalls eine dauerhafte Verfügbarkeit der Daten ermöglichen.

Bild: Beispielhafte Illustration

Protect your Business - Secure your data!

Cybercrime, Cyberdefence, Cyber Analytics – es gibt eine Menge Buzzwords, die im Bereich der IT-Sicherheit genutzt werden. Sie haben alle eine Verbindung zur Onlinewelt, greifen jedoch keinen bestimmten Sachverhalt auf. Die Sammlung an wichtig klingenden Begriffen zeigt jedoch auch einen Trend, der höchste Aufmerksamkeit verdient!
Hackerangriffe sind heutzutage über alle Branchen hinweg an der Tagesordnung. Die steigende Zahl mobiler, vernetzter Systeme bringt zweierlei Folgen mit sich. Einerseits steigt der Bedarf an Maßnahmen zur Sicherung von Daten, vor allem in Unternehmen. Sie müssen ihre Systeme vor unerwünschten Zugriffen schützen, eine hohe Qualität und gleichzeitig dauerhafte Verfügbarkeit gewährleisten. Nur mit der Sicherstellung dieser drei Komponenten können Daten zu Informationen verarbeitet und mittels Analyse wertvoll eingesetzt werden. Andererseits steigen die Schäden durch Cyberkriminalität deutlich. Laut Bundeskriminalamt stieg der Schaden durch Cyberattacken allein in Deutschland auf über 203 Mrd. Euro pro Jahr.
Lange Rede kurzer Sinn – Datensicherheit ist Chefsache!
Datensicherheit beschreibt alle Maßnahmen mit dem Ziel, unternehmenseigene Daten zu sichern. Der zentrale Aspekt beim Einsatz von Sicherheitsmaßnahmen ist der Zustand der Daten zum Zeitpunkt der Sicherung:

Gespeicherte Daten
In Bearbeitung befindliche Daten
Versand von Daten

Je nach Zustand bestehen unterschiedliche Möglichkeiten zum Schutz der Daten. Obwohl keine 100-prozentigen Sicherheitsmaßnahmen bestehen, kann kontinuierlich und strukturiert an der Verbesserung der IT-Sicherheit gearbeitet werden. Zunächst müssen alle Ausprägungen der Datensicherheit für einen möglichst umfangreichen Schutz bedacht werden.
Gerade im Zeitalter der vierten Industriellen Revolution, besser bekannt unter dem Begriff „Industrie 4.0“, rückt die Datensicherheit zunehmend in den Vordergrund. Von automatisierter Maschinendatenerfassung in der Produktion bis hin zur vollständig digitalisierten Smart Factory zirkuliert ein Vielfaches an Daten im Vergleich zu vergangenen Generationen.

Fünf wichtige Ausprägungen der Datensicherheit

Jede Ausprägung trägt einen Bestandteil zur Sicherheit der Daten im Unternehmen bei. Wird eine Ausprägung nicht beachtet bzw. nicht mit Maßnahmen versehen, schadet das ebenfalls allen anderen Sicherheitsmaßnahmen. Nur eine vollständige Betrachtung aller Ausprägungen bietet eine fundierte Basis zum Aufbau weiterer Schutzmechanismen.

1. Vertraulichkeit

Gespeicherte oder übertragene Daten werden gegen unbefugten Zugriff geschützt. Das heißt, dass nur Zugriff von autorisierten Personen auf gespeicherte Daten ermöglicht werden. Ebenso bei der Übertragung von Daten muss auf deren Sicherheit geachtet werden, damit keine Einsichtnahme erfolgen kann. In der Regel wird diese Ausprägung mittels symmetrischen oder asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren abgesichert.

2. Integrität

Sie beschreibt die Wahrung der Vollständigkeit und hohe Qualität der Daten. Diese werden anhand geeigneter Maßnahmen vor unerwünschten Veränderungen und Manipulation geschützt. Dazu zählt ebenso die Sicherung der Daten vor einem Verlust durch einen technischen Defekt. Zugriffskontrollen protokollieren den Zugang zu Daten und machen Veränderungen nachvollziehbar. Des Weiteren minimieren regelmäßige Daten-Backups das Risiko eines Datenverlustes.

3. Verfügbarkeit

Besteht ein Zugriffsrecht auf bestimmte Daten, sollten diese auch zu jeder Zeit vollumfänglich abrufbar und nutzbar sein. Dabei wird das Risiko eines Systemausfalls minimiert. Das erfolgt anhand einer synchronisierten Speicherform oder der Cloudnutzung.

4. Transparenz

Die Sicherstellung der Transparenz bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Herkunft der Daten und deren Nutzungsart nachweisbar sind. Eine klare Zuordnung sowie ein rechtskonformer Umgang wird sichergestellt und bspw. mithilfe einer Zugriffsprotokollierung ermöglicht.

5. Authentizität

Ein Nachweis über den Datenursprung stellt die Authentizität sicher. Die Identität der Daten festzustellen ist ebenfalls ein Aspekt der Integrität. Lässt sich der Ursprung feststellen, kann durch eine Überprüfung die Täuschung eines Empfängers ausgeschlossen werden. Die Identitätsprüfung erfolgt im digitalen Datenverkehr häufig über Verschlüsselungen, wie einer Public Key Infrastructure. Damit ist sichergestellt, dass Daten beim Abruf bzw. Versand unverändert beim richtigen Empfänger ankommen.

Die Wahrung der Datensicherheit im Sinne der Ausprägungen muss zwingend erforderlich in der gesamten Unternehmensstruktur implementiert werden. Um sämtliche Chancen der Betriebsdatenerfassung zu nutzen, sollten analysierte Daten nicht nur im Shopfloor-Management zum Einsatz kommen, sondern ebenso bei der Planung von Unternehmenszielen unterstützen. Der Kreislauf zwischen Datenerhebung und Berechnung von Plandaten enthält zudem Optimierungspotenzial für schlankere Prozesse.

Ziel erreicht, Arbeit erledigt?!

Das wäre zu einfach. Die Entwicklungen der digitalen Transformation schreiten schnell voran, was immer neue Möglichkeiten eröffnet – neben effizienten Neuerungen gibt es ebenso neue Wege, die unbefugten Zugriff ermöglichen könnten. Ziele der Datensicherheit müssen also stetig verfolgt werden. Die Identifizierung sowie Bewertung von Bedrohungen wird über wiederkehrende dynamische Prozesse aus angreiferzentrierter Sicht empfohlen.

Zunächst gilt es Ziele zu definieren, die im Sinne der Sicherheit erreicht werden sollen. Anschließend entwickelte Angriffszenarien decken mögliche Schwächen im System auf. Nach einem simulierten Angriff können Schwachstellen analysiert und Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Dieser Prozess läuft in regelmäßigen Abständen, nur somit gewährleistet der Prozess eine dauerhafte Optimierung.

Stehen einmal Planung sowie eine geeignete Strategie, muss sie nur noch umgesetzt werden. Herausragende Beispiele aus aller Welt zeigen, wie wichtig die Herangehensweise bei der Umsetzung ist, um nicht nur Kosten, sondern auch Nutzen zu generieren.

Fünf fundamentale Schritte zur Datensicherheit im Unternehmen

1. Kommunikation

Die wichtigste Komponente! Mitarbeiter müssen für die Datensicherheit sensibilisiert werden. Sie müssen verstehen warum gewisse Prozesse vonnöten sind und sich den Ausmaßen ohne Datensicherheit bewusst sein. Erst dann besteht die Möglichkeit der ordnungsgemäßen Umsetzung. Nachdem Verständnis aufgebaut wurde, sind Schulungen abzuhalten und Kompetenzen aufzubauen.

2. Gerätestatus

Jedes Gerät, welches an ein Netzwerk angebunden ist, sollte hinsichtlich Sicherheitsstatus sowie Daten überprüft werden. Regelmäßige Statusprüfungen und Back-Ups erhöhen die Sicherheit mit einfachen Mitteln.

3. Updates

Die Sicherheitssoftware im Unternehmen muss selbstverständlich zu jederzeit auf dem aktuellen Stand sein. Die Durchführung regelmäßiger Updates muss zwingend zu einem festen Prozess heranwachsen.

4. Transparenz

Es sollte klare Definitionen von Arbeitsprozessen geben, anhand denen Zugangs- bzw. Zugriffsberechtigungen erteilt werden. Nur Personen, die wirklich Zugriff auf gewisse Daten für die Ausführung einer Tätigkeit brauchen, erhalten diesen auch.

5. Verschlüsselung

Jeglicher entschlüsselte Zugang zu Unternehmensdaten sollte nur für die Zeit des Zugriffs erfolgen. Unternehmensangehörige sollten es als selbstverständlich ansehen, alle Geräte im Netzwerk mit starken Passwörtern zu sichern. Bei Entfernung vom Arbeitsplatz sind sämtliche Zugänge zu sperren.

Fazit

Die Kombination aus Informationsbeschaffung und Sensibilisierung der Mitarbeiter bildet ein festes Fundament der Datensicherheit. Zusätzliche Sicherheitsstandards können darauf aufgebaut und stetig weiterentwickelt werden.

Anstatt sich der anfangs erwähnten Buzzwords zu bedienen, lohnt es sich mit dem Einsatz von Maßnahmen für die Datensicherheit auseinanderzusetzen.

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Was ist ein MES-System?

Hanno Schifferdecker — Fri, 06 Jun 2025 08:46:29 +0000

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Was ist ein MES-System?

Definition

Ein MES-System (Manufacturing Execution System), auch Fertigungsmanagement- oder Produktionsleitsystem genannt, ist ein Softwaresystem, das in der Fertigungsindustrie eingesetzt wird, um die Produktion in Echtzeit zu überwachen, zu steuern und zu optimieren. Damit trägt es dazu bei, Effizienz, Qualität und Compliance im Fertigungsprozess sicherzustellen, die Produktionsleistung zu verbessern, die Produktqualität zu erhöhen und Kosten zu senken.

MES unterstützen die Prozesse auf der Produktionsleitebene und dienen als Schnittstelle zwischen ERP-Systemen auf der Unternehmensebene sowie den Maschinen und Anlagen auf der Fertigungsebene. Die Funktionen und Aufgaben von MES-Systemen sind in der Richtlinie VDI 5600 definiert.

Die Rolle von MES in der industriellen Fertigung

Auf der Unternehmensebene werden ERP-Systeme eingesetzt, um verschiedene geschäftliche Funktionen wie Finanzen, Beschaffung, Vertrieb und Personalwesen zu verwalten. Diese Systeme bieten einen umfassenden Überblick über die gesamte Unternehmensaktivität und helfen bei der Planung von Ressourcen, der Auftragsabwicklung und der Entscheidungsfindung auf strategischer Ebene.

MES-Systeme operieren dagegen auf der Produktionsleitebene. Sie nehmen zeitnah auszuführende Aufträge entgegen und schlüsseln diese in Arbeitsgänge auf. Darauf aufbauend ermöglichen MES die ressourcenoptimale Planung der für die Fertigung erforderlichen Arbeitsgänge auf den verfügbaren Maschinen unter Berücksichtung diverser Restriktionen.

Von der Produktionsebene übertragen die produzierenden Maschinen und Anlagen auf dem Shopfloor alle für die Produktionssteuerung relevanten Daten wie die Produktion von Gutteilen, Ausschüssen sowie Beginn und Ende von Störungen und anderen Standzeiten in Echtzeit an das MES. Dies erhöht die Transparenz im Fertigungsprozess und erlaubt eine dauerhafte Überwachung des Produktionsfortschritts.

Auf den Maschinendaten aufbauend ermöglichen Manufacturing Execution Systems die Analyse von Produktionsprozessen und stellen Leistungsparameter wie Verfügbarkeit, produzierte Stückzahlen, Qualitätsverluste, OEE und weitere zur Verfügung.
Anhand dieser Größen können im Folgenden Schwachstellen und Probleme identifiziert und angegangen werden.

Welche Vorteile bietet ein Manufacturing Execution System?

Ein Manufacturing Execution System bietet eine Vielzahl von Vorteilen für die Fertigungsindustrie, darunter:

Echtzeit-Überwachung: MES ermöglichen eine Echtzeit-Überwachung der Produktionsprozesse und eine schnelle Reaktion auf Probleme oder Abweichungen.
Erhöhte Effizienz: MES können dazu beitragen, die Effizienz der Produktion zu erhöhen, indem sie Prozesse automatisieren und die Überwachung der Leistung vereinfachen.
Verbesserte Qualitätskontrolle: MES erleichtern die Überwachung und Dokumentation von Qualitätskontrollprozessen und sorgen so für eine höhere Produktqualität.
Datenerfassung: MES sammeln und speichern umfangreiche Daten über die Produktion, die für die Analyse und die Entscheidungsfindung verwendet werden können.
Datenanalyse: MES berechnen verschiedene KPIs wie die OEE und bieten verschiedene Visualisierungen, um den unterschiedlichen Nutzergruppen die für sie wichtigen Informationen auf einen Blick darzustellen
Kosteneinsparungen: MES können dazu beitragen, Kosten zu sparen, indem sie Abläufe optimieren und die Überwachung der Produktion vereinfachen.
Integration mit anderen Systemen: MES können oft mit anderen Systemen, wie ERP oder SCADA, integriert werden, um eine umfassende Unterstützung der Fertigungsprozesse zu bieten.
Erhöhte Transparenz: MES bieten Echtzeitinformationen über den Fortschritt aller Aufträge. Damit können kundenseitige Informationsbedürfnisse schnell und zuverlässig befriedigt werden.

Insgesamt kann ein gut implementiertes MES-System eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Produktionsleistung, der Qualitätskontrolle und der Effizienzsteigerung spielen.

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