MES-Lastenheft: Anforderungen für Auswahl und Rollout

Ein MES-Lastenheft beschreibt aus Sicht Ihres Betriebs, was ein Manufacturing Execution System (MES) leisten muss. Es legt fest, welche Abläufe das MES abbildet, welche Daten es mit ERP und Maschinen austauscht, wie es sich bei Störungen verhält und wie es in allen Werken betrieben wird. Ein gutes Lastenheft macht Angebote vergleichbar und legt fest, woran die Abnahme gemessen wird. Lücken entstehen erfahrungsgemäß seltener bei den Funktionen als bei Schnittstellen, Stammdaten und Betrieb.

Zur Einordnung: Ein MES steuert und dokumentiert die Fertigung zwischen der Planung im ERP-System (Enterprise Resource Planning: Aufträge, Stücklisten, Bestände) und den Maschinen in der Linie. Wie beide Systeme die Arbeit teilen, erklärt unser Artikel MES vs. ERP und die Schnittstelle dazwischen. Dieser Artikel geht einen Schritt weiter: Wie halten Sie die Anforderungen für die MES-Auswahl so fest, dass sie auch den Rollout tragen?

Was ein MES-Lastenheft vom Software-Lastenheft unterscheidet

Das Lastenheft schreiben Sie als Auftraggeber, es beschreibt das Was und das Warum. Das Pflichtenheft schreibt der Anbieter oder Integrator, es beschreibt, wie er Ihre Anforderungen mit seinem System umsetzt. Die allgemeinen Grundlagen stehen im Artikel zum Lastenheft für Software- und KI-Projekte. Beim MES kommen vier Punkte hinzu:

• Die Linie läuft im Takt. Antwortzeiten und Ausfallverhalten entscheiden, ob die Produktion weiterläuft oder steht.
• Mehrere Werke. Jede Anforderung muss sagen, ob sie für alle Standorte gilt oder nur für einen.
• Das ERP ist führend. Aufträge, Stücklisten und Arbeitspläne kommen aus dem ERP, Rückmeldungen gehen dorthin zurück. Das Lastenheft beschreibt deshalb immer zwei Systeme.
• Hardware in der Halle. Scanner, Terminals, Etikettendrucker und Maschinensteuerungen gehören als Randbedingung ins Lastenheft, auch wenn sie nicht vom MES-Anbieter kommen.

Auch beim MES gilt: Beschreiben Sie Anforderungen, keine Lösungen. „Werker bestätigt jeden Arbeitsgang per Button am Terminal“ ist bereits eine Lösung. Die Anforderung dahinter lautet: „Arbeitsgangende wird mit Menge und Ausschussgrund an das ERP zurückgemeldet, spätestens beim Schichtwechsel.“ Ob das per Button, per Scan oder automatisch aus der Maschine geschieht, beantwortet der Anbieter im Pflichtenheft. So bleiben die Angebote vergleichbar.

Als fachlichen Rahmen eignet sich die Richtlinie VDI 5600 Blatt 1 (Fassung Oktober 2016, überprüft und bestätigt). Sie beschreibt Fertigungsmanagementsysteme aufgabenorientiert und richtet sich laut VDI unter anderem an Beteiligte im Auswahl- und Einführungsprozess. Die Richtlinie hilft, keinen Aufgabenbereich zu vergessen. Welche Anforderungen für Ihre Linien gelten, müssen Sie trotzdem selbst formulieren.

Jede Anforderung einordnen: Standard, Variante oder Werkskonfiguration

Aus der Praxis unseres Gründers, vor Gründung von Amperbytes AI: Als Product Owner einer MES-Plattform bei einem Hausgerätehersteller hat er das System vom Pilotwerk zum unternehmensweiten Standard in 18 Werken weltweit gebracht. Dazu gehörten ERP-Anbindung, Integrationstests und Go-Live-Begleitung. Details stehen im Praxisbeispiel MES-Plattform für 18 Werke. Eine zentrale Regel aus diesem Rollout betrifft das Lastenheft direkt. Für jede Anforderung war zu klären, ob sie für alle Werke, für eine Gruppe von Werken oder nur für einen Standort gilt.

Für Ihr Lastenheft heißt das: Geben Sie jeder Anforderung ein Feld „Geltungsbereich“ mit drei Werten.

• Standard: gilt für alle Werke und Linien, gehört in den Kern des Systems.
• Variante: gilt für eine Gruppe, etwa alle Montagelinien oder alle Werke mit Chargenfertigung.
• Werkskonfiguration: gilt nur an einem Standort und wird über Parameter abgebildet, nicht über Programmierung.

So sieht das in einer Anforderungsliste aus:

Auch wenn Sie heute nur ein Werk haben, lohnt die Einordnung. Sie zwingt zur Frage, ob eine Anforderung ein echter Prozess ist oder eine Gewohnheit, die das Pilotwerk mitbringt. Was in diesem Rollout sonst noch zählte, beschreiben die Lektionen aus der MES-Einführung in 18 Werken.

Funktionsbereiche: was das MES abdecken muss

Beschreiben Sie je Bereich, welches Ereignis an der Linie etwas auslöst (Scan, Arbeitsgangende, Grenzwertverletzung) und welches Ergebnis im MES und im ERP entstehen muss. Die folgende Tabelle zeigt typische Bereiche und die Frage, die das Lastenheft je Bereich beantworten sollte.

In der Elektronikfertigung kommt die Rückverfolgbarkeit bis zur einzelnen Baugruppe hinzu. Welche Daten dafür je Station nötig sind, beschreibt der Artikel zur Traceability in der Elektronikfertigung. Aus der Praxis unseres Gründers bei einem Automobil- und Elektronikzulieferer: Er hat SMT-Linien (Surface Mount Technology, automatische Bestückung von Leiterplatten) vom Linienkonzept bis zum Hochlauf verantwortet. Die Anforderungen an Traceability und Visualisierung kamen dabei von Bedienern und vom Management. Beide Gruppen gehören deshalb in die Anforderungsaufnahme, nicht nur eine.

Schnittstellen und Stammdaten

Schnittstellen als Vertrag

Schnittstellen verursachen im Rollout erfahrungsgemäß einen großen Teil des Aufwands. Beschreiben Sie jede Schnittstelle deshalb wie einen Vertrag zwischen zwei Systemen:

• Richtung und Auslöser: Wer sendet was, wann? Zum Beispiel Auftragsfreigabe im ERP, Rückmeldung bei Arbeitsgangende.
• Inhalt: Felder, Pflichtangaben, Einheiten, Zeichensätze.
• Führendes System: Für jedes Datenobjekt hält genau ein System die gültigen Daten.
• Fehlerverhalten: Was passiert, wenn der Empfänger nicht erreichbar ist oder eine Nachricht ablehnt? Wird wiederholt, gepuffert, eskaliert?
• Verantwortliche: Wer betreut die Schnittstelle auf beiden Seiten?

Legen Sie keine Technik vor, die der Anbieter liefern muss, sondern beschreiben Sie, was Ihre Systeme heute sprechen. Im MES-Rollout unseres Gründers beim Hausgerätehersteller liefen Schnittstellen über REST, SOAP, XML und FTP nebeneinander, weil nicht jedes Werk dieselben Maschinen und Umsysteme hatte. Ein Lastenheft, das nur eine Technik vorsieht, geht an dieser Realität vorbei. Wie ein MES als Datendrehscheibe zwischen den Systemen arbeitet, beschreibt die Richtlinie VDI 5600 Blatt 8 zu Interoperabilität und Schnittstellen (Juli 2025).

Stammdaten und Mengengerüst

Ein MES ist nur so gut wie Materialstamm, Arbeitspläne und Stücklisten, die es aus dem ERP bekommt. Halten Sie im Lastenheft fest, welche Stammdaten das MES braucht, wo sie gepflegt werden und wer ihre Qualität verantwortet. Dazu gehört ein Mengengerüst: die Größen, für die Anbieter Server, Datenbank und Lizenzen auslegen. Beim MES sind das Werke, Linien, Stationen, aktive Materialien, Aufträge pro Tag, Buchungen pro Stunde in der Spitze und die Aufbewahrungsdauer der Produktionsdaten. Ohne diese Zahlen kann kein Anbieter Leistung und Lizenzmodell seriös einschätzen.

Nicht-funktionale Anforderungen und Betrieb

Nicht-funktionale Anforderungen beschreiben nicht, was das System tut, sondern wie zuverlässig, schnell und betreibbar es ist. Beim MES entscheiden sie darüber, ob die Linie dem System vertraut.

Verfügbarkeit und Verhalten bei Ausfall

Die Linie läuft im Takt weiter, auch wenn Netzwerk oder Server ausfallen. Legen Sie fest, welche Stationen lokal weiterarbeiten und nachmelden müssen und welche anhalten dürfen. Formulieren Sie Antwortzeiten messbar, etwa als Zeit von Scan bis Anzeige an der Station, und benennen Sie Wartungsfenster wie Schichtwechsel oder geplante Stillstände.

Rollout, Updates und Support

Fragen Sie im Lastenheft nicht nur nach dem System, sondern nach dem Weg in weitere Werke: Wie wird ein neues Werk angelegt, wie kommen Updates in alle Werke, wie geht eine Version zurück, wenn ein Update Probleme macht? Im MES-Rollout unseres Gründers beim Hausgerätehersteller (vor Gründung von Amperbytes AI) gab es neben sechs Personen in der Entwicklung in Deutschland ein Supportteam von fünf Personen in Indien. Es deckte die Zeitzonen ab, die das deutsche Team nicht erreichte. Wenn Ihre Werke in mehreren Zeitzonen produzieren, gehört die Supportabdeckung als Anforderung ins Lastenheft, mit Reaktionszeiten je Schweregrad.

Weitere nicht-funktionale Punkte: Rechte- und Rollenkonzept, Protokollierung von Änderungen, Monitoring, IT-Sicherheit im Produktionsnetz und die Sprachen der Oberfläche in allen Werken.

Abnahmekriterien mit echten Auftragsdaten

Jede Anforderung braucht ein Abnahmekriterium: Woran erkennen Sie, dass sie erfüllt ist? Belastbar ist vor allem ein Integrationstest über die gesamte Kette, vom Auftrag im ERP über die Linie bis zur Rückmeldung. Im Rollout unseres Gründers lief dieser Test vor jedem Go-Live mit echten Auftragsdaten des Werks, wie Lektion 5 zu Integrationstests beschreibt. Testdaten, die ein Entwickler anlegt, finden Sonderzeichen im Materialtext oder eine fehlende Einheit selten.

Schreiben Sie die Abnahme mit Ihren Daten deshalb als Klausel ins Lastenheft, zum Beispiel:

„Die Abnahme erfolgt mit Kopien von mindestens 20 realen Aufträgen des Werks aus den letzten drei Monaten, darunter Teilaufträge, Stornos, Nachmeldungen und Materialtexte mit Sonderzeichen.“

Die Zahl legen Sie je Werk fest. Entscheidend ist, dass die Sonderfälle benannt sind und der Anbieter sie vor dem Go-Live nachweisen muss.

Bewertungsmatrix und Demo-Skript für die MES-Auswahl

Für die MES-Auswahl übersetzen Sie das Lastenheft in eine Bewertungsmatrix. Gewichten Sie Kriterien, bevor Sie Angebote öffnen, damit die Gewichtung nicht der Sympathie für einen Anbieter folgt.

Bewerten Sie jedes Kriterium mit 0–3 (nicht erfüllt bis vollständig im Standard), multiplizieren Sie mit dem Gewicht und summieren Sie. Die Gewichte sind ein Beispiel, keine Vorgabe. Wichtiger ist das Demo-Skript: eine schriftliche Liste von Abläufen mit Ihren Beispieldaten, die jeder Anbieter in derselben Reihenfolge vorführt. Etwa: Auftrag mit Teilmenge zurückmelden, Charge an einer Station sperren, neue Linie in einem zweiten Werk anlegen. So vergleichen Sie Systeme an Ihren Abläufen statt an Präsentationen.

Gliederung für Ihr MES-Lastenheft

Die folgende Gliederung fasst die Abschnitte oben in der Reihenfolge zusammen, in der Anbieter das Dokument lesen. Sie können sie direkt übernehmen.

1. Zielbild und Werksstruktur: welche Werke, Linien und Fertigungsarten das MES abdecken soll, heute und im geplanten Ausbau.
2. Mengengerüst: Werke, Linien, Stationen, Aufträge pro Tag, Buchungen pro Stunde in der Spitze, Aufbewahrungsdauer.
3. Abläufe je Funktionsbereich: Auslöser und Ergebnis, Geltungsbereich, Priorität nach Muss, Soll und Kann.
4. Schnittstellenkatalog: je Schnittstelle Richtung, Auslöser, Inhalt, führendes System, Fehlerverhalten, Verantwortliche.
5. Stammdaten: benötigte Datenobjekte, Ort der Pflege, Pflegeverantwortung.
6. Betrieb an der Linie: Verhalten bei Ausfall, Antwortzeit von Scan bis Anzeige, Wartungsfenster.
7. Rollout und Support: Anlage neuer Werke, Updates, Rückfallweg, Supportabdeckung je Zeitzone.
8. Abnahme: Testfälle aus echten Aufträgen, benannte Sonderfälle, Abnahmeverfahren.
9. Auswahlverfahren: Demo-Skript, Bewertungsmatrix mit Gewichten, Ablauf der Auswahl.

Typische Fehler im MES-Lastenheft

• Das Pilotwerk schreibt allein. Das Ergebnis passt auf ein Werk und muss im zweiten umgebaut werden.
• Lösungen statt Anforderungen. Wer Bildschirmmasken vorgibt, bekommt Anpassungen statt Standard.
• ERP-Anbindung ohne Ereignisse. „Anbindung an das ERP“ nennt weder Auftragsfreigabe noch Rückmeldung, Storno oder Korrektur. Jede dieser Lücken wird später ein Nachtrag.
• Keine Spitzenlast. Ohne Buchungen pro Stunde im Schichtanlauf und ohne Aufbewahrungsdauer der Produktionsdaten bleiben Serverauslegung und Lizenzmodell Schätzungen.
• Betrieb fehlt. Support, Updates und Monitoring werden erst nach dem Go-Live verhandelt.
• Alles ist Muss. Ohne Priorisierung in Muss, Soll und Kann lassen sich Angebote nicht vergleichen.

Fazit

Ein MES-Lastenheft beschreibt Abläufe, Daten und Betrieb aus Sicht der Fertigung und lässt dem Anbieter das Wie. Die Einordnung jeder Anforderung in Standard, Variante oder Werkskonfiguration entscheidet, ob das System in weitere Werke passt. Schnittstellen, Stammdaten und Mengengerüst verdienen mehr Raum als die Funktionsliste, weil dort ein großer Teil des Aufwands entsteht. Abnahmekriterien mit echten Auftragsdaten und ein Demo-Skript machen aus dem Lastenheft ein Werkzeug für die MES-Auswahl und nicht nur ein Dokument für die Ablage.

Wenn Sie ein MES auswählen oder ein bestehendes Lastenheft auf Schnittstellen, Betrieb und Rollout prüfen möchten, unterstützen wir Sie. Wir bringen Anforderungen aus der Betriebssicht und eine Zielarchitektur für Ihre Werke ein: MES und Produktions-IT. Wer die Rolle des Product Owners oder Architekten für die Auswahlphase auf Zeit besetzen möchte, findet das unter Solution Architect und Product Owner. Für ein erstes Gespräch nutzen Sie gern unser Kontaktformular.