Können ERP- und MES-Systeme mit dem IIoT Schritt halten?

IoT-Systeme durchsuchen heute Datenmengen, um sie zu bringen Einblicke in Prozesse wie Enterprise Resource Planning und Manufacturing Execution.

Aber die Integration von Internet of Things (IoT)-Daten in Enterprise Resource Planning (ERP) und Manufacturing Execution Systems (MES) ist eine andere Geschichte.

ERP- und MES-Systeme wurden ursprünglich als eigenständige, monolithische Einheiten mit jeweils eigenen Datenspeichern konzipiert. Sie wurden nicht dafür entwickelt, kontinuierlich Daten von Sensoren, Kameras und anderen IoT-Geräten zu sammeln. Dieses Problem hat sich in verschiedenen Unternehmensumgebungen durchgesetzt.

Im März 2020 berichtete SolutionsX, ein auf die digitale Erneuerung von Systemen spezialisiertes Fertigungsberatungsunternehmen:„Mehrere Studien zeigen [sic] einen deutlichen Mangel an Integration zwischen IoT- und ERP-Systemen (Enterprise Resource Planning). Dies wirkt sich netto negativ auf die Bereitschaft der Unternehmen aus, die digitale Transformation umzusetzen. Nur 16 Prozent der Unternehmen verwenden IoT-Daten in ihrer ERP-Software… Sie stellen fest, dass ihre Legacy-Systeme bei der Migration auf intelligentere Systeme unzureichend sind.“

Die Problematik ERP, MES (Manufacturing Execution System) und IIoT (Industrial Internet of Things) beginnt mit der Integration. Bei der Integration haben so viele IIoT-Geräte und -Lösungen proprietäre Betriebssysteme, dass es schwierig ist, jede IIoT-Implementierung mit einer Standard-API (Application Programming Interface) für die Integration zu lösen. Auf der ERP- und MES-Seite wurden Systeme ursprünglich so konzipiert, dass sie als eigenständige, monolithische Einheiten mit ihren eigenen Datenspeichern funktionieren. Sie waren nicht dafür ausgelegt, kontinuierlich Daten von Sensoren, Kameras und anderen IoT-Geräten zu sammeln, obwohl sie über integrierte Schnittstellen für Strichcodeleser, RFID-Scanner, Tablets und Smartphones verfügten.

Gehen ERP und MES weg?

Jetzt werden IIot- und IIot-Netzwerke in Fabrikhallen installiert, um Echtzeitberichte und Automatisierung zu ermöglichen. Fertigungsleiter fragen sich, ob Echtzeit-IIoT ERP und MES ersetzen kann.

ERP- und MES-Systemanbieter wissen, dass diese Fragen gestellt werden. Für diese Legacy-Systemanbieter bestand die Herausforderung darin, mit IIoT und Digitalisierung „mitzuhalten“. Und da sie sich der Priorität widmen, Edge-Computing in das IIoT zu integrieren, haben sich die meisten entschieden, dies durch die Entwicklung von Middleware zu lösen, die mit den meisten IIoT-Geräten verbunden ist. Diese können in Echtzeit von den Geräten gestreamte Informationen aufnehmen und diese dann für die Eingabe in das zentrale ERP- oder MES-System übersetzen.

Hier sind zwei Beispiele:

Für sein ERP-System verwendet SAP seine Cloud-basierte Leonardo IoT Foundation-Plattform, um IIoT-Geräte zu verbinden, zu vernetzen und sicher zu verwalten, die branchenübliche Protokolle verwenden. Unternehmen können das SAP IoT Application Enablement Toolkit auch verwenden, um ihre eigenen IoT-Anwendungen zu entwickeln.

Für sein MES-System hat Sensrtrx mit Siemens, Allen Bradley und anderen zusammengearbeitet, um Schnittstellen zum IoT in der Fertigung herzustellen. Seine IoT Edge-Plattform verbindet sich mit Hunderten von SPS, Controllern und Datenbanken.

Die Geschichten von SAP und Sensrtrx sind nicht einzigartig. Durchgängig ermöglicht die von ERP- und MES-Systemanbietern entwickelte Middleware die Integration von IoT-Geräten mit Standardschnittstellen in die übergeordnete Ressourcenplanungs- und Fertigungsstrategie des Kunden. Diese Anbieter von Legacy-Systemen sind nicht stehen geblieben und ihre Kunden erkennen, dass ERP und MES – der Kettenantrieb des Unternehmensbetriebs – nicht so schnell verschwinden werden.

Integration von nicht standardmäßigem IoT

Anbieter von Legacy-Systemen haben auf die Herausforderung der IIoT-Integration reagiert und Middleware bereitgestellt, die die Integration automatisch orchestriert. Aber was ist mit IoT-Geräten, auf denen proprietäre Betriebssysteme ausgeführt werden und denen keine Standardschnittstellen oder API-Spezifikationen fehlen?

ERP- und MES-Systeme bieten in vielen Fällen Cloud-basierte Versionen ihrer Systeme und werden die Cloud als Integrationsplattform für IIoT nutzen. In der Cloud ist das IoT in ERP- und MES-Systeme integriert, indem Cloud-Middleware verwendet wird, die umfassende APIs nach Industriestandard enthält. Sie enthalten auch Web-Hooks, eine alternative Art der Integration, die nach der Einrichtung in Echtzeit Daten an andere Anwendungen liefern kann. Durch die Verwendung von APIs und Web-Hooks in der Cloud können Unternehmen die Cloud-Middleware verwenden, um proprietäre IoT-Protokolle in bestimmte Marken-IIoT-Geräte zu übersetzen, um eine Integration mit einem ERP- oder MES-System zu schaffen.

Natürlich können Cloud-basierte Dienste nicht jedes IoT-Integrationsproblem lösen. In einigen Fällen benötigen Unternehmen, die trotz ihres nicht standardmäßigen Betriebssystems oder Kommunikationsprotokolls wirklich eine bestimmte IoT-Lösung wünschen, benutzerdefinierte Codeschnittstellen zu ERP oder MES. Eine Alternative besteht darin, eine Beratungsfirma mit der Arbeit zu beauftragen.

Wohin gehen wir von hier aus?

ERP-Systeme steuern den Unternehmensbetrieb im gesamten Unternehmen – und es ist unwahrscheinlich, dass sie in absehbarer Zeit irgendwo hinkommen. Diese vernetzen alle Unternehmensbereiche und bieten solide Strukturen für die Zusammenarbeit. MES-Systeme hingegen schaffen Mehrwert, indem sie Industriebetriebe bis in die Produktionshallen der Fertigung vernetzen. Beides ist entscheidend für die Koordination von Geschäftsfunktionen und die Erleichterung der abteilungsübergreifenden Zusammenarbeit.

Beide Systeme bieten auch umfassende Berichte und Analysen – ermöglichen eine intelligente Planung und Fertigung – und haben sich den Namen „Legacy“ verdient, weil sie sich im Laufe der Zeit bewährt haben und weiterhin einen geschäftlichen Wert bieten.

Was in den letzten fünf Jahren in der Fertigung neu war, ist die Echtzeitfähigkeit des IIoT, Status und Warnungen zu kommunizieren und Produktionsabläufe in Lagerhallen zu automatisieren.

Diese Vorteile sparen Unternehmen Zeit und Geld. Sie beschleunigen die Markteinführungszeit. Daher erkennen Anbieter die Vorteile des IIoT.

Dies ist einer der Hauptgründe dafür, dass die Mehrheit der ERP- und MES-Anbieter in den letzten fünf Jahren Verbesserungsarbeiten durchgeführt und IIoT-Middleware-Plattformen entwickelt haben, die in eine Vielzahl von IoT-Lösungen integriert werden können. Damit ist die „Verbindung“ zwischen IIoT, ERP und MES hergestellt. Es gibt immer noch einige Integrationsprobleme, die bei einigen IoT-Geräteuntertypen bestehen bleiben, aber mit über 600 verschiedenen IoT-Anbietern auf dem Markt werden wahrscheinlich nur diejenigen mit Industriestandardlösungen im Laufe der Zeit überleben.

Damit bleiben für Unternehmen mit älteren ERP/MES-Systemen und IIoT mehrere wichtige Dinge zu tun:

• Interagieren Sie mit ERP- und MES-Anbietern, um aktuelle und zukünftige Pläne zur Integration in das IIoT zu ermitteln;
• Prüfen Sie bei jeder IIoT-Angebotsanfrage das Betriebssystem und das Kommunikationsprotokoll der Technologie. Wenn beides kein Industriestandard ist, versuchen Sie es mit einer anderen IIoT-Lösung. und
• Vernachlässige die Sicherheit nicht. Sicherheit ist in MES- und ERP-Systemen normalerweise robust, aber nicht so sehr im IIoT. Die IT-Sicherheitsgruppe sollte eine End-to-End-Strategie definieren, die am IoT-Edge beginnt und sich auf die bereits in MES und ERP integrierte Sicherheit erstreckt.