Teil V – Lastenheft
Mengengerüst und Gewichtung
Ein Lastenheft wird erst dann kalkulierbar und bewertbar, wenn neben den Anforderungen auch Mengen, Leistungsvolumen, Prioritäten und Einführungsstufen eindeutig festgelegt sind.
Kurzdefinition
Das MES-Mengengerüst beschreibt die relevanten Mengen für Nutzer, Maschinen, Arbeitsplätze, Aufträge, Daten, Schnittstellen, Standorte und Wachstum. Es ist Grundlage für Kalkulation, Lizenzierung, Aufwandsschätzung und Angebotsvergleich.
Funktionale Anforderungen beschreiben, was eine MES-Lösung leisten muss. Sie beantworten jedoch noch nicht, in welchem Umfang diese Leistungen benötigt werden. Für Anbieter macht es einen erheblichen Unterschied, ob 20 oder 2.000 Mitarbeitende mit dem System arbeiten, ob zehn oder 500 Maschinen angebunden werden und ob ein oder mehrere Werke einbezogen sind.
Das Mengengerüst beschreibt diese quantitativen Rahmenbedingungen. Die Gewichtung legt fest, welche Anforderungen für die Auswahl entscheidend sind. Beide Bestandteile gehören deshalb zwingend in ein professionelles MES-Lastenheft.
Ziel dieses Kapitels
Am Ende dieses Kapitels können Sie ein vollständiges Mengengerüst erstellen, Anforderungen nachvollziehbar priorisieren, Einführungsstufen zuordnen und eine Bewertungslogik festlegen, mit der Anbieterangebote objektiv verglichen werden können.
Warum das Mengengerüst unverzichtbar ist
Viele Lastenhefte enthalten umfangreiche Funktionsbeschreibungen, aber nur wenige belastbare Mengenangaben. Anbieter müssen dann Annahmen treffen. Diese Annahmen unterscheiden sich und führen zu Angeboten, die weder technisch noch wirtschaftlich sauber vergleichbar sind.
Ein vollständiges Mengengerüst erfüllt vier Aufgaben:
- Es beschreibt den tatsächlichen Umfang der geplanten Lösung.
- Es ermöglicht eine belastbare Aufwandsschätzung und Preisbildung.
- Es macht unterschiedliche Lizenz- und Betriebsmodelle vergleichbar.
- Es schafft eine Grundlage für Kapazität, Architektur und Skalierbarkeit.
Aus der Praxis
Die Aussage „50 Maschinen werden angebunden“ reicht nicht. Entscheidend ist, welche Steuerungen vorhanden sind, welche Protokolle genutzt werden, welche Daten benötigt werden und ob bereits technische Schnittstellen verfügbar sind. Erst diese Differenzierung macht den Aufwand kalkulierbar.
Was in ein Mengengerüst gehört
Das Mengengerüst sollte nicht als ungeordnete Zahlensammlung erstellt werden. Es wird nach fachlichen und technischen Themen strukturiert. Typische Bereiche sind:
- Unternehmen, Werke und Standorte,
- Organisation und Benutzer,
- Produktion und Arbeitsplätze,
- Maschinen und technische Anbindungen,
- Aufträge, Arbeitsgänge und Rückmeldungen,
- Qualität und Prüfungen,
- Personal und Zeitwirtschaft,
- Material, Lager und Logistik,
- Datenvolumen, Historie und Archivierung,
- Schnittstellen und angebundene Systeme,
- Auswertungen, Dashboards und Endgeräte,
- Rollout und geplantes Wachstum.
Unternehmens- und Standortstruktur
Zu Beginn wird festgelegt, auf welchen organisatorischen Umfang sich Ausschreibung und Angebot beziehen. Dazu gehören:
- Anzahl der Unternehmen oder rechtlichen Einheiten,
- Anzahl der Werke und Produktionsstandorte,
- Anzahl der Produktionsbereiche, Hallen und Kostenstellen,
- gemeinsame oder getrennte Stammdaten,
- zentrale oder dezentrale Systemnutzung,
- Sprachen, Zeitzonen und länderspezifische Besonderheiten.
Bei einer schrittweisen Einführung muss zusätzlich zwischen Gesamtumfang und erster Einführungsstufe unterschieden werden. Der Anbieter muss erkennen können, welche Mengen sofort relevant sind und welche später hinzukommen.
Benutzer und Rollen
Die reine Zahl der Beschäftigten ist für die Lizenzierung häufig nicht ausreichend. Erforderlich ist eine differenzierte Benutzerstruktur:
- namentlich lizenzierte Benutzer,
- gleichzeitig aktive Benutzer,
- Werker an gemeinsamen Terminals,
- Planer und Leitstandsbenutzer,
- Qualitätsmitarbeitende,
- Instandhaltung und Werkzeugverwaltung,
- Führungskräfte mit Dashboard- oder Reportingzugriff,
- Administratoren und Key-User,
- externe Benutzer oder Lieferanten.
Zusätzlich sollten Schichtmodelle und Spitzenzeiten angegeben werden. Eine Lösung mit 500 Beschäftigten im Dreischichtbetrieb kann deutlich weniger gleichzeitig aktive Benutzer haben als die Gesamtzahl vermuten lässt.
Maschinen, Anlagen und Arbeitsplätze
Die Maschinenanbindung ist häufig einer der größten Kostentreiber. Deshalb wird jede relevante Maschinengruppe nach technischen Merkmalen beschrieben:
- Anzahl der Maschinen je Typ oder Gruppe,
- Hersteller und Baujahr,
- Steuerungstyp und Softwarestand,
- verfügbare Protokolle und Schnittstellen,
- vorhandene Maschinendatenerfassung,
- benötigte Signale und Prozesswerte,
- Auftragsbezug und notwendige Rückmeldungen,
- Netzwerkanschluss und technische Erreichbarkeit,
- geplante Ersatz- oder Neumaschinen.
Beispiel für eine sinnvolle Differenzierung
Statt „80 Maschinen sind anzubinden“ wird angegeben:
- 25 CNC-Maschinen mit OPC UA,
- 18 CNC-Maschinen mit herstellerspezifischer Schnittstelle,
- 22 ältere Maschinen mit digitalen Signalen,
- 10 manuelle Arbeitsplätze ohne Steuerung,
- 5 neue Maschinen, deren Schnittstellen noch festgelegt werden.
Damit kann der Anbieter unterschiedliche Anbindungswege, Hardware und Aufwände transparent kalkulieren.
Aufträge, Arbeitsgänge und Transaktionen
Für Systemleistung, Datenbankgröße und Schnittstellenlast sind die tatsächlichen Transaktionsmengen wichtig. Zu erfassen sind beispielsweise:
- Produktionsaufträge pro Tag, Monat und Jahr,
- durchschnittliche und maximale Arbeitsgänge pro Auftrag,
- Rückmeldungen pro Schicht,
- Maschinenzustandswechsel pro Tag,
- Störmeldungen und Unterbrechungen,
- Materialbuchungen und Chargenbewegungen,
- Auftragsänderungen und Umplanungen,
- gleichzeitig laufende Aufträge.
Neben Durchschnittswerten sind Spitzenwerte erforderlich. Ein System muss nicht nur den normalen Tagesbetrieb bewältigen, sondern auch Schichtwechsel, Sammelrückmeldungen, Monatsabschlüsse und größere Planungsläufe.
Qualität und CAQ
Für Qualitätsfunktionen werden Mengen je Prüfart und Prozessschritt erfasst. Dazu gehören:
- Prüfpläne und Prüfmerkmale,
- Prüfaufträge pro Zeitraum,
- Messwerte je Prüfauftrag,
- Wareneingangs- und Warenausgangsprüfungen,
- SPC-Merkmale und Regelkarten,
- Prüfmittel und Kalibriertermine,
- Reklamationen und Maßnahmen,
- Prozessdaten und zugehörige Aufbewahrungsfristen.
Bei großen Messdatenmengen muss zusätzlich geklärt werden, ob jeder Einzelwert dauerhaft gespeichert wird oder ob Verdichtungen zulässig sind.
Personal und Zeitwirtschaft
Werden Personalmodule berücksichtigt, gehören mindestens folgende Angaben in das Mengengerüst:
- Anzahl der Beschäftigten und Personalstammsätze,
- Anzahl der Zeiterfassungsterminals,
- Buchungen pro Tag,
- Schichtmodelle, Zeitkonten und Tarifvarianten,
- Anzahl der Planungsbereiche für die Personaleinsatzplanung,
- Qualifikationen und Einsatzregeln,
- Zutrittspunkte und Zutrittsprofile,
- Schnittstellen zu HR- und Entgeltabrechnungssystemen.
Schnittstellen und Fremdsysteme
Für jede Schnittstelle reicht die Nennung des Zielsystems nicht aus. Das Mengengerüst muss zusätzlich enthalten:
- Anzahl der Schnittstellen,
- Quell- und Zielsystem,
- Datenobjekte und Übertragungsrichtung,
- Übertragungsfrequenz und Spitzenlast,
- bestehende Technologien oder APIs,
- Verantwortung für Entwicklung und Betrieb,
- Test- und Qualitätssicherungsumgebungen,
- Fehlerbehandlung und Überwachung.
Bei mehreren ERP-Mandanten, Werken oder Vorsystemen muss klar angegeben werden, ob eine gemeinsame oder mehrere getrennte Integrationen benötigt werden.
Datenhistorie, Archivierung und Wachstum
MES-Systeme erzeugen dauerhaft große Datenmengen. Deshalb sind Vorgaben zu Historie und Wachstum notwendig:
- zu übernehmende Altdaten,
- Zeitraum der Datenmigration,
- Online-Verfügbarkeit historischer Daten,
- gesetzliche und kundenspezifische Aufbewahrungsfristen,
- Archivierungs- und Löschkonzept,
- erwartetes Datenwachstum,
- geplante zusätzliche Standorte, Maschinen und Benutzer.
Planungszeitraum festlegen
Das Mengengerüst sollte nicht nur den heutigen Zustand abbilden. Für Architektur und Lizenzierung ist ein realistischer Planungshorizont von mehreren Jahren erforderlich. Erwartetes Wachstum wird getrennt vom verbindlichen Startumfang ausgewiesen.
Ist-Wert, Startumfang und Zielausbau trennen
Ein praxistaugliches Mengengerüst enthält je Position mindestens drei Werte:
- Ist-Wert: heutige Situation zum Zeitpunkt der Ausschreibung,
- Startumfang: verbindlicher Umfang der ersten Einführungsstufe,
- Zielausbau: erwarteter Gesamtumfang nach dem Rollout.
Optional kann eine vierte Spalte für den erwarteten Umfang nach drei oder fünf Jahren ergänzt werden. Dadurch lassen sich Skalierbarkeit und Folgekosten frühzeitig bewerten.
Angaben mit unterschiedlicher Sicherheit kennzeichnen
Nicht jede Zahl ist zu Beginn exakt bekannt. Ungenaue Werte dürfen jedoch nicht verdeckt werden. Sie werden als belastbar, geschätzt oder noch zu klären gekennzeichnet.
Für Schätzwerte sollten Annahmen dokumentiert werden. Beispiel: „Gleichzeitig aktive Werker: geschätzt 120 auf Basis der stärksten Schicht plus 15 Prozent Reserve.“ So kann der Anbieter die Kalkulation nachvollziehen.
Gewichtung ist mehr als eine Muss-Kann-Liste
Neben dem Mengengerüst benötigt das Lastenheft eine klare Priorisierung. Nicht jede Anforderung hat denselben Einfluss auf die Auswahl. Eine reine Kennzeichnung als Muss oder Kann ist häufig zu grob und wird zudem oft falsch eingesetzt.
Gewichtung erfüllt drei Ziele:
- kritische Anforderungen werden sichtbar,
- Bewertungen werden nachvollziehbar,
- Stärken bei weniger wichtigen Funktionen überdecken keine wesentlichen Lücken.
Priorität und Einführungsstufe nicht vermischen
Eine Anforderung kann geschäftskritisch sein und trotzdem erst in einer späteren Einführungsstufe umgesetzt werden. Umgekehrt kann eine weniger wichtige Funktion bereits in Stufe 1 benötigt werden, weil sie technisch eng mit anderen Funktionen verbunden ist.
Deshalb werden zwei unabhängige Merkmale vergeben:
- Priorität: Wie wichtig ist die Anforderung für Zielerreichung und Auswahl?
- Einführungsstufe: Wann soll die Anforderung umgesetzt werden?
Empfohlene Prioritätsklassen
Für die Praxis reicht meist eine klar definierte Dreiteilung:
- Muss: Die Anforderung ist zwingend. Ohne geeignete Erfüllung ist die Lösung nicht oder nur mit ausdrücklicher Entscheidung akzeptabel.
- Soll: Die Anforderung besitzt hohen Nutzen und fließt deutlich in die Bewertung ein. Eine Nichterfüllung ist begründungspflichtig.
- Kann: Die Anforderung ist wünschenswert, aber für die Projektziele nicht entscheidend.
Muss sparsam verwenden
Wenn nahezu jede Anforderung als Muss eingestuft wird, verliert die Priorisierung ihre Wirkung. Muss-Anforderungen sollten auf nachweislich unverzichtbare Prozesse, gesetzliche Vorgaben, kritische Integrationen und zentrale Projektziele begrenzt bleiben.
Ausschlusskriterien gesondert behandeln
Ein Ausschlusskriterium ist strenger als eine Muss-Anforderung. Wird es nicht erfüllt, scheidet der Anbieter unabhängig von anderen Stärken aus. Typische Beispiele können sein:
- eine zwingend benötigte Betriebsform,
- gesetzlich notwendige Funktionen,
- fehlende Unterstützung einer unverzichtbaren Schnittstelle,
- nicht erfüllbare Sicherheits- oder Datenschutzvorgaben,
- fehlende Skalierbarkeit für den verbindlichen Zielumfang.
Ausschlusskriterien sollten vor der Ausschreibung intern freigegeben und auf das unbedingt erforderliche Maß begrenzt werden.
Gewichtungsfaktoren für die Bewertung
Für eine differenzierte Bewertung können Prioritätsklassen in Faktoren übersetzt werden. Ein mögliches Modell ist:
- Muss: Faktor 5,
- Soll: Faktor 3,
- Kann: Faktor 1.
Der Erfüllungsgrad einer Anforderung wird anschließend mit dem Gewichtungsfaktor multipliziert. Wichtig ist nicht die konkrete Zahl, sondern eine vorab definierte, durchgängig angewendete Logik.
Erfüllungsgrad eindeutig definieren
Ein Anbieter darf nicht nur „erfüllt“ oder „nicht erfüllt“ ankreuzen. Die Antwort muss erkennen lassen, wie die Anforderung umgesetzt wird. Eine praxistaugliche Skala kann beispielsweise lauten:
- 4 – vollständig im Standard: ohne Individualentwicklung verfügbar,
- 3 – durch Konfiguration: mit üblichen Einstellungen oder Workflow-Konfiguration erfüllbar,
- 2 – durch Erweiterung: Zusatzmodul, Partnerlösung oder begrenzte Entwicklung erforderlich,
- 1 – erhebliche Individualentwicklung: wesentliche kundenspezifische Entwicklung notwendig,
- 0 – nicht erfüllt: keine geeignete Lösung vorhanden.
Zusätzlich muss der Anbieter den Lösungsweg, notwendige Voraussetzungen, Kosten und den geplanten Lieferumfang beschreiben.
Standard ist nicht automatisch risikofrei
Auch eine Standardfunktion kann ungeeignet sein, wenn sie den konkreten Prozess nur umständlich abbildet. Deshalb wird die schriftliche Anbieterantwort später durch Lösungspräsentationen und definierte Use Cases überprüft.
Bewertung fachlich strukturieren
Eine Gesamtpunktzahl allein reicht nicht. Die Ergebnisse werden mindestens nach folgenden Bereichen getrennt ausgewertet:
- Produktion,
- Qualität / CAQ,
- Personal,
- Integration und Systemarchitektur,
- nicht-funktionale Anforderungen,
- Projekt, Einführung und Service,
- Kosten und Wirtschaftlichkeit.
Dadurch wird sichtbar, ob ein Anbieter insgesamt gut bewertet ist, aber in einem geschäftskritischen Bereich deutliche Schwächen besitzt.
Keine mathematische Scheingenauigkeit erzeugen
Bewertungsmodelle unterstützen Entscheidungen, ersetzen sie aber nicht. Eine Punktzahl ist nur so belastbar wie die zugrunde liegenden Anforderungen und Anbieterantworten. Unterschiede im Nachkommabereich sind keine sachliche Entscheidungsgrundlage.
Entscheidend sind:
- Erfüllung der kritischen Anforderungen,
- Qualität und Nachvollziehbarkeit des Lösungswegs,
- Anteil von Standard, Konfiguration und Individualentwicklung,
- Risiken, Abhängigkeiten und Folgekosten,
- Gesamteignung für Zielbild und Einführungsstufen.
Mengengerüst und Preise miteinander verknüpfen
Für einen transparenten Preisvergleich müssen Anbieter ihre Preise auf definierte Mengen beziehen. Das Lastenheft sollte deshalb verlangen, dass folgende Positionen getrennt ausgewiesen werden:
- Lizenzen oder Subskriptionen je Benutzer-, Maschinen- oder Standorttyp,
- Module und Zusatzfunktionen,
- Maschinenanbindungen je Anbindungsart,
- Schnittstellen je System oder Datenobjekt,
- Einführung, Konfiguration und Projektleitung,
- Datenmigration und Tests,
- Schulung und Dokumentation,
- Hardware und technische Komponenten,
- Wartung, Support und Betrieb,
- Preise für spätere Mengenerweiterungen.
Damit werden nicht nur die Einstiegskosten, sondern auch die Kosten des Zielausbaus sichtbar.
Preisblätter verbindlich vorgeben
Freie Angebotsstrukturen erschweren den Vergleich. Deshalb sollte der Auftraggeber ein einheitliches Preisblatt vorgeben. Jeder Anbieter trägt seine Kosten in dieselben Positionen und Zeiträume ein.
Zusätzliche Leistungen dürfen ergänzt werden, müssen aber eindeutig als notwendig, optional oder empfohlen gekennzeichnet sein. Versteckte Voraussetzungen und pauschale Sammelpositionen sind zu vermeiden.
Das Musterwerk erstellt Mengengerüst und Gewichtung
Beispiel: Musterwerk Präzisionstechnik GmbH
Das Musterwerk erfasst 120 Maschinen. Für die erste Einführungsstufe werden 42 Maschinen benötigt. Diese werden nach OPC UA, herstellerspezifischer Schnittstelle, digitaler Signalerfassung und manueller Rückmeldung getrennt.
Von 680 Beschäftigten arbeiten 310 in der Produktion. Gleichzeitig aktiv sind maximal 145 Werker, 18 Planer und Führungskräfte sowie 12 Administratoren und Key-User.
Die Anforderung „aktueller Auftragsfortschritt im Engpassbereich“ erhält die Priorität Muss und die Einführungsstufe 1. Die unternehmensweite Personaleinsatzplanung erhält ebenfalls eine hohe Priorität, wird aber wegen organisatorischer Vorarbeiten der Einführungsstufe 3 zugeordnet.
Für die Anbieterbewertung werden Muss-, Soll- und Kann-Anforderungen mit den Faktoren 5, 3 und 1 gewichtet. Ausschlusskriterien werden getrennt geprüft. Die Anbieter müssen außerdem angeben, ob eine Funktion Standard, Konfiguration, Erweiterung oder Individualentwicklung ist.
Typische Fehler beim Mengengerüst
- Es werden nur Gesamtzahlen ohne Differenzierung genannt.
- Ist-Zustand und Zielausbau werden vermischt.
- Maschinen werden ohne technische Anbindungsarten aufgelistet.
- Spitzenlasten und gleichzeitig aktive Benutzer fehlen.
- Altdaten, Historie und Aufbewahrungsfristen werden nicht berücksichtigt.
- Spätere Rollout-Stufen bleiben unklar.
- Schätzwerte werden als gesicherte Werte dargestellt.
- Lizenzrelevante Mengen sind nicht eindeutig definiert.
Typische Fehler bei der Gewichtung
- Fast alle Anforderungen werden als Muss eingestuft.
- Priorität und Einführungsstufe werden gleichgesetzt.
- Ausschlusskriterien werden erst während der Auswahl festgelegt.
- Anbieter bewerten ihren Erfüllungsgrad ohne Begründung selbst.
- Individualentwicklung wird wie Standardfunktion bewertet.
- Die Gewichtung wird nach Sichtung der Angebote verändert.
- Eine Gesamtpunktzahl verdeckt kritische Schwächen einzelner Bereiche.
- Kosten werden ohne Bezug zum Mengengerüst verglichen.
Ergebnis dieses Arbeitsschrittes
Am Ende sollten mindestens folgende Ergebnisse vorliegen:
- ein vollständiges und fachlich geprüftes Mengengerüst,
- getrennte Angaben für Ist-Wert, Startumfang und Zielausbau,
- differenzierte Maschinen- und Schnittstellenlisten,
- Benutzerzahlen und gleichzeitig aktive Benutzer,
- Transaktionsmengen, Datenvolumen und Aufbewahrungsfristen,
- gekennzeichnete Schätzwerte und dokumentierte Annahmen,
- Prioritäten für alle bewertungsrelevanten Anforderungen,
- Zuordnung zu Einführungsstufen,
- freigegebene Ausschlusskriterien,
- definierte Erfüllungsgrade und Gewichtungsfaktoren,
- ein verbindliches Preisblatt für alle Anbieter.
Arbeitshilfe: Mengengerüst und Gewichtung prüfen
Prüfliste
- Unternehmen, Werke und organisatorische Einheiten sind vollständig erfasst.
- Benutzer wurden nach Rollen, Lizenzarten und gleichzeitiger Nutzung differenziert.
- Maschinen sind nach Typ, Steuerung und Anbindungsweg gruppiert.
- Auftrags-, Rückmelde- und Transaktionsmengen enthalten Durchschnitts- und Spitzenwerte.
- Qualitäts-, Personal- und Logistikmengen sind berücksichtigt.
- Schnittstellen enthalten Systeme, Datenobjekte, Richtung und Frequenz.
- Historie, Migration, Archivierung und Wachstum sind beschrieben.
- Ist-Wert, Startumfang und Zielausbau sind getrennt.
- Schätzwerte und Annahmen sind sichtbar gekennzeichnet.
- Priorität und Einführungsstufe wurden unabhängig voneinander vergeben.
- Muss-Anforderungen sind tatsächlich unverzichtbar.
- Ausschlusskriterien wurden intern freigegeben.
- Erfüllungsgrade und Gewichtungsfaktoren sind eindeutig definiert.
- Preise werden über ein einheitliches Preisblatt abgefragt.
Ihr Nutzen
Ein belastbares Mengengerüst verhindert unklare Annahmen und macht Aufwand, Architektur und Preise vergleichbar. Eine klare Gewichtung sorgt dafür, dass die spätere Auswahl nicht von Funktionsfülle, Präsentationsstärke oder Bauchgefühl bestimmt wird, sondern von den tatsächlichen Projektzielen.
Entscheidungspunkt
Sind Umfang, Mengen, Prioritäten, Einführungsstufen und Bewertungsregeln so eindeutig dokumentiert, dass alle Anbieter auf derselben Grundlage kalkulieren und bewertet werden können?
Übergang zum nächsten Kapitel
Mit Anforderungen, Mengengerüst und Gewichtung ist das Lastenheft inhaltlich vollständig vorbereitet. Im nächsten Buchteil beginnt die strukturierte Softwareauswahl. Zuerst wird geklärt, wie geeignete MES-Anbieter identifiziert, angefragt und anhand einheitlicher Kriterien verglichen werden.
Häufige Fragen zu Mengengerüst und Gewichtung
Warum braucht ein MES-Projekt ein Mengengerüst?
Ohne Mengengerüst können Anbieter Aufwand, Lizenzen, Schnittstellen, Datenvolumen und Projektumfang nicht vergleichbar kalkulieren.
Was ist der Unterschied zwischen Priorität und Gewichtung?
Die Priorität beschreibt die Bedeutung einer Anforderung für das Projekt. Die Gewichtung legt fest, wie stark eine Anforderung in die Bewertung der Anbieter einfließt.
Warum sollten Ist-Wert, Startumfang und Zielausbau getrennt werden?
Die Trennung zeigt, was heute vorhanden ist, was in der ersten Einführungsstufe umgesetzt wird und welcher Ausbau später geplant ist. Das verbessert Kalkulation und Rollout-Planung.