On-Prem MES: Architektur Vorteile & Grenzen

Was ist ein On-Prem MES?

Ein On-Premises MES (Manufacturing Execution System) ist eine Software, die vollständig im eigenen Rechenzentrum eines Unternehmens betrieben wird.
Sie bildet die Schnittstelle zwischen ERP-System (Ebene 4 nach ISA-95) und der Fertigungsebene 3 bzw. dem Shopfloor.
Alle Daten – von Maschinensignalen bis zu Qualitätswerten – werden lokal erfasst, gespeichert und verarbeitet, ohne dass externe Cloud-Infrastruktur beteiligt ist.

Traditionell ist diese Architektur der Standard in der Produktions-IT:
-> Hohe Kontrolle, maximale Individualisierung, aber auch erheblicher Wartungs- und Kostenaufwand.

Mehr zu den Grundlagen eines MES-Systems erfahren Sie in unserem umfassenden MES-Guide.

Technische Architektur und Integration

Ein On-Prem MES besteht typischerweise aus:

• lokalen Anwendungsservern für Datenverarbeitung und Visualisierung,
• einer Datenbank-Instanz (z. B. Oracle oder MS SQL Server),
• Schnittstellen zu SCADA-Systemen (Prozessdaten) und ERP-Systemen (Auftrags- und Stammdaten),
• Clients in Leitständen oder Bedienterminals auf dem Shopfloor.

Gemäß ISA-95 (IEC 62264) erfolgt der Datenaustausch zwischen:

• Level 3 (MES) – Ausführung und Monitoring der Fertigung,
• Level 4 (ERP) – Planung und Ressourcendisposition.

Über standardisierte Schnittstellen wie OPC UA, REST-APIs oder B2MML lassen sich Systeme koppeln, allerdings oft nur nach individuellem Projektaufwand.
Dadurch entstehen lange Einführungszeiten und hohe Integrationskosten – ein Hauptunterschied zu modernen Cloud-MES-Lösungen.

Vorteile eines On-Prem MES

Trotz Cloud-Trend bleibt On-Prem MES in vielen Szenarien relevant:

1. Volle Datenhoheit
Alle Fertigungs-, Qualitäts- und Personaldaten liegen ausschließlich auf eigenen Servern – ein Plus für Unternehmen mit strikten Compliance- oder Geheimhaltungsanforderungen.

2. Offline-Betrieb
Auch bei Netzwerkausfällen arbeitet das System weiter. Das ist in Produktionsumgebungen mit instabiler Konnektivität oder sicherheitskritischen Prozessen entscheidend.

3. Hohe Individualisierung
On-Prem Systeme lassen sich stark an firmenspezifische Abläufe anpassen – etwa über eigene Datenmodelle, Plug-ins oder proprietäre Schnittstellen.

4. Integration älterer Maschinen (Legacy-Anlagen)
Vor allem in Branchen mit heterogener Maschinentechnik ist eine lokale Datenanbindung oft einfacher zu realisieren.

Herausforderungen und Grenzen

Die Nachteile liegen weniger in der Funktionalität, sondern in Wirtschaftlichkeit und Skalierbarkeit:

• Hohe Anfangsinvestitionen (CAPEX) für Server-Hardware, Lizenzen und IT-Personal.
• Lange Implementierungszeiten: typische Projekte dauern 12–24 Monate, bevor der erste Nutzen sichtbar wird.
• Aufwändige Wartung: Updates, Security-Patches und Backups müssen intern erfolgen.
• Begrenzte Skalierbarkeit: jeder neue Standort erfordert zusätzliche Infrastruktur.
• Technologische Alterung: viele On-Prem MES basieren auf monolithischen Architekturen – schwer kompatibel mit IIoT- und AI-Anwendungen.

Studien von IoT Analytics (2024) und Gartner zeigen, dass der Anteil rein lokal betriebener MES in den kommenden Jahren weiter sinkt, während Cloud-native Modelle jährlich zweistellig wachsen.

Vergleich: On-Prem MES vs. Cloud MES

Mehr dazu: Cloud MES: Architektur, Vorteile & Umsetzung in der Produktion

Wann On-Prem MES weiterhin sinnvoll ist

• Regulierte Industrien (z. B. Pharma, MedTech) mit Validierungspflicht nach GxP oder FDA 21 CFR Part 11.
• Sicherheitskritische Branchen (Aerospace, Defence), die keine externen Netzwerke zulassen.
• Produktionsumgebungen ohne stabile Internetverbindung oder in Regionen mit eingeschränkter Cloud-Infrastruktur.

Für die meisten Industrie-KMU verschiebt sich der Fokus jedoch zunehmend auf Cloud- oder Hybrid-Modelle, die Echtzeit-Analysen, globale Rollouts und geringere Gesamtbetriebskosten ermöglichen.

Fazit

On-Prem MES bleibt ein erprobter Ansatz für Unternehmen, die maximale Kontrolle über ihre Produktions-IT benötigen.
Doch angesichts wachsender Anforderungen an Agilität, Skalierbarkeit und Datenintegration zeigen Marktanalysen einen klaren Trend hin zu Cloud-nativen MES-Architekturen.
Ein schrittweiser Übergang – etwa über Hybrid-Szenarien – erlaubt es, bestehende On-Prem Investitionen zu nutzen und zugleich die Vorteile moderner SaaS-Modelle zu erschließen.