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Was kostet die Einführung eines Produktionsüberwachungssystems?
Auf die Frage nach den Kosten eines Produktionsüberwachungssystems gibt es keine einzelne Zahl, denn den Preis bestimmt nicht die Software, sondern die Art, wie die Daten für sie erfasst werden. Dieselbe Software kostet an einer neuen Linie mit zehn Maschinen das eine und in einer Werkstatt voller dreißig Jahre alter Maschinen etwas ganz anderes. Dieser Beitrag zeigt, welche Variablen die Kosten treiben, welche Posten in ein Angebot gehören und wie sich die Amortisation rechnen lässt.
Was leistet ein Produktionsüberwachungssystem?
Ein Produktionsüberwachungssystem hält fest, was in der Fertigung tatsächlich geschieht: welcher Auftrag wann auf welcher Maschine begann, wie viel produziert wurde, wie lange und warum die Maschine stand, wie viel Ausschuss anfiel. Die Zusammenfassung dieser Daten wird als OEE berichtet. Die Ebenen des Systems und den Unterschied zwischen ERP und SCADA haben wir im Beitrag zu MES-Systemen und OEE beschrieben; hier geht es um die Kosten.
Fünf Variablen, die die Kosten bestimmen
- Anzahl der Maschinen: der sichtbarste Multiplikator. Dennoch kostet die erste Maschine immer mehr als die zehnte; Aufbau, Architektur und Integration fallen einmal an.
- Kommunikationsfähigkeit der Maschinen: Daten von einer neuen Maschine mit OPC UA oder Modbus zu holen, ist eine Sache von Stunden. Eine alte Maschine mit nichts als einem potentialfreien Kontakt braucht Zusatzhardware, um überhaupt ein Signal zu liefern.
- Datentiefe: Stückzahlen zählen ist die günstigste Stufe. Stillstandsgründe zu klassifizieren erfordert Bedienereingaben. Qualitätsdaten anzubinden erfordert ein Prüfsystem oder eine Laboranbindung.
- Bedienerinteraktion: Ein Terminal an jeder Station kostet Hardware und Schulung. Ein Aufbau ohne Terminals ist günstiger, verliert aber die Stillstandsgründe.
- Integrationsumfang: Soll das System allein laufen oder Aufträge und Bestände mit dem ERP austauschen? Die Integration ist der am meisten unterschätzte Posten.
Posten, die ins Angebot gehören
| Posten | Umfang | Hinweis |
|---|---|---|
| Feldhardware | Edge-Gerät, Gateway, Sensorik, Verkabelung, Schaltschrankarbeit | Wiederholt sich je Maschine |
| Bedienterminal | Touchpanel oder Tablet, Montage | Nötig, wenn Stillstandsgründe erfasst werden sollen |
| Software | Lizenz oder Abonnement, Nutzerzahl, Module | Ist ein jährlicher Kostenposten |
| Engineering | Maschinenanbindung, Signaldefinition, Masken und Berichte | Meist der größte Einzelposten |
| Integration | Datenaustausch mit ERP, Qualität und Instandhaltung | Umfang schriftlich festlegen |
| Schulung und Inbetriebnahme | Bediener, Schichtführer und Führungskräfte | Eine einmalige Präsentation genügt nicht |
| Jährliche Wartung | Support, Updates, Sicherung | Kommt ab dem zweiten Jahr ins Budget |
Ein häufiger Fehler ist, Angebote allein über die Softwarelizenz zu vergleichen. Ein enger Leistungsumfang wirkt günstig, das fehlende Engineering kommt mitten im Projekt als Nachtrag zurück. Dieselbe Logik haben wir für Roboterinvestitionen im Beitrag zu den Integrationskosten dargestellt.
Alte Maschinen: drei Wege, drei Kostenniveaus
In den meisten Werken ist der Maschinenpark gemischt. Es gibt drei Wege, alte Maschinen anzubinden, und ihre Kosten unterscheiden sich deutlich:
- Auslesen aus SPS oder CNC-Steuerung: wo die Maschine es unterstützt, die günstigste und reichhaltigste Datenquelle.
- Auslesen auf Signalebene: Taktzähler, Stromsensor, Signalsäule oder potentialfreier Kontakt. Geringe Hardwarekosten, Engineeringaufwand, und der Stillstandsgrund fehlt.
- Bedienereingabe: Stillstandsgrund und Ausschuss über ein Terminal. Inhaltlich am reichsten, in der Kontinuität am anfälligsten.
In der Praxis ist die richtige Auslegung meist eine Mischung: Stückzahl und Laufzeit automatisch aus der Maschine, Stillstandsgrund vom Bediener. Auch hier wird entschieden, welche Daten am Edge verarbeitet und welche in die Zentrale übertragen werden; diese Entwurfsentscheidung haben wir im Beitrag zum industriellen IoT-Datenmanagement behandelt.
Cloud oder eigener Server?
Eine Cloud-Installation hat geringe Anfangskosten, Sie zahlen ein monatliches oder jährliches Abonnement, Sicherung und Updates liegen beim Anbieter. Ein eigener Server hat höhere Anfangskosten, wird bevorzugt, wenn Daten das Werk nicht verlassen dürfen, und seine Pflege bleibt bei Ihrem Team. Die Entscheidung ist ebenso organisatorisch wie technisch: Datenhoheit, das Szenario eines Internetausfalls und die Informationssicherheitsrichtlinie gehören zusammen betrachtet.
Wie wird die Amortisation gerechnet?
Die Amortisation eines Produktionsüberwachungssystems stammt meist aus einer Quelle: der Reduktion der sichtbar gewordenen Stillstände. Die Rechnung läuft in diesen Schritten:
- Bestimmen Sie den Deckungsbeitrag einer Stunde der Engpasslinie.
- Notieren Sie die geplante Produktionszeit pro Monat und wie viel davon auf Stillstand entfällt. Die meisten Werke kennen diese zweite Zahl nicht, und genau sie ist das erste Ergebnis des Systems.
- Setzen Sie die nach der Messung erreichbare Verbesserung konservativ an. Schon 10 Prozent weniger Stillstandszeit ergeben an den meisten Linien eine ernsthafte Summe.
- Vergleichen Sie den Jahresnutzen mit der Erstinvestition zuzüglich jährlicher Software- und Wartungskosten.
Ohne diese Rechnung beschaffte Systeme erzeugen meist Berichte statt Entscheidungen. Warum Messen allein nicht genügt, haben wir im Beitrag zur messbaren Fabrik diskutiert. Mit wachsender Datenbasis wird dieselbe Infrastruktur zur Grundlage für Anwendungen der zweiten Stufe wie Predictive Maintenance.
Drei Kosten, die im Budget nicht auftauchen
- Datenqualität: ein falsch eingegebener Stillstandsgrund bedeutet einen falschen Bericht. Je mühsamer die Oberfläche, desto schlechter die Daten.
- Verantwortlichkeit: Ist nicht festgelegt, wer den Bericht in welcher Besprechung liest, gerät das System binnen Monaten außer Gebrauch.
- Umfangsausweitung: Wünsche nach dem Muster “das nehmen wir auch noch mit” verdoppeln Termin und Budget, wenn der Umfang nicht schriftlich fixiert ist.
Womit sollte man anfangen?
Der häufigste Fehler ist ein Projekt, das das ganze Werk auf einmal abdeckt. Besser funktioniert: mit einer Engpasslinie oder 5 bis 10 Maschinen beginnen, zunächst nur Laufzeit- und Stillstandsdaten erfassen, die Daten nach zwei Monaten gemeinsam mit der Fertigung auswerten, dann eine Prozessänderung umsetzen und dieselbe Kennzahl erneut messen. Läuft dieser Kreis, wird der Rollout günstiger und schneller.
Wie MIS Otomasyon arbeitet
Auf der Datenseite planen wir Maschinenanbindung, Feldhardware und Berichtswesen gemeinsam und wählen für Ihren vorhandenen Maschinenpark die günstigste tragfähige Datenquelle. Modellbildung und Prozessintelligenz auf Basis der erfassten Daten steuern wir mit MIS-AGENT. Für Umfang und grobes Budget Ihres Werks fordern Sie eine Demo an; die Fragen zur Bewertung eines Integrators haben wir im Beitrag Automatisierungsunternehmen auswählen gesammelt.