In modernen Fertigungsumgebungen treffen zwei Welten aufeinander: operative Produktionsprozesse und betriebswirtschaftliche Planungssysteme. Ohne eine gemeinsame Sprache entstehen Datenbrüche, Medienbrüche und ineffiziente Abläufe.
Der internationale Standard ISA-95 (IEC 62264) schafft hier Ordnung. Er beschreibt, wie Unternehmen ihre Systeme von der Werkhalle bis zum ERP miteinander verknüpfen – klar definiert, herstellerunabhängig und zukunftssicher.
ISA-95 wurde von der International Society of Automation entwickelt, um den Informationsaustausch zwischen Enterprise Resource Planning (ERP)-Systemen und Manufacturing Execution Systemen (MES) zu standardisieren.
Der Standard legt fest:
welche Funktionen in der Produktions-IT existieren,
welche Datenobjekte sie austauschen,
und wie dieser Austausch strukturiert und benannt wird.
Seit seiner Veröffentlichung hat ISA-95 die Grundlage nahezu aller modernen MES-Lösungen gebildet. In der aktuellen Industrie-4.0-Landschaft dient er als Referenzrahmen für interoperable, serviceorientierte Fabriken.
Kern des Standards ist das Ebenenmodell, oft als Automatisierungspyramide dargestellt:
| Ebene | Bereich | Beispiele |
|---|---|---|
| Level 0–2 | Maschinen- und Prozesssteuerung | Sensoren, SPS, SCADA |
| Level 3 | Produktionsleitebene / MES | Feinplanung, Qualität, Instandhaltung |
| Level 4 | Unternehmens-/ERP-Ebene | Auftragswesen, Controlling, Logistik |
Level 3 bildet die Brücke zwischen OT und IT: Hier werden Produktionsdaten konsolidiert, Aufträge gesteuert und Ergebnisse zurückgemeldet.
Dieses Modell sorgt für klare Verantwortlichkeiten und minimiert Überschneidungen – etwa zwischen ERP-Planungslogik und MES-Feinsteuerung.
Der Standard unterteilt die Fertigungs-IT in vier operative Domänen, die auch in der VDI 5600 wiederkehren:
Production Operations Management – Auftragssteuerung, Reihenfolgeplanung, Produktionsfortschritt.
Quality Operations Management – Prüfplanung, Datenerfassung, SPC, Traceability.
Maintenance Operations Management – Wartungsaufträge, Stillstandsanalyse, Verfügbarkeiten.
Inventory Operations Management – Materialflüsse, Lagerorte, Umlaufbestände.
Diese Struktur bildet den methodischen Unterbau des gesamten MES-Funktions-Clusters: jede Funktion ist einer dieser Domänen zugeordnet.
ISA-95 beschreibt nicht nur Funktionen, sondern auch die Art der Kommunikation.
Zwei Technologien setzen das in der Praxis um:
Eine XML-Implementierung des ISA-95-Modells, entwickelt von der WBF (World Batch Forum).
Sie definiert, wie Datensätze – z. B. Produktionsaufträge oder Qualitätsmeldungen – zwischen Systemen ausgetauscht werden.
Vorteil: Jedes ERP oder MES, das B2MML unterstützt, versteht die gleichen Nachrichtenstrukturen.
Der De-facto-Standard für OT/IT-Konnektivität.
Er überträgt Maschinendaten in Echtzeit, inklusive Metadaten und Sicherheitslayer.
In Kombination mit ISA-95 entsteht so ein durchgängiges Informationsmodell – von der SPS bis zum ERP.
Unternehmen nutzen den Standard, um komplexe Produktionslandschaften zu strukturieren und Integrationsaufwände zu reduzieren.
Typische Anwendungsszenarien:
MES-Einführung in heterogenen Werken – Standardisierte Funktionszuordnung verhindert Doppelstrukturen.
ERP-Integration – Aufträge, Stücklisten und Rückmeldungen laufen über klar definierte Objekte.
Global MES-Rollouts – Einheitliche Datenmodelle ermöglichen ein konzernweites Reporting.
Shopfloor-Modernisierung – Legacy-SCADA-Systeme lassen sich über OPC UA Gateways an eine ISA-95-konforme Architektur anbinden.
Praxisbeispiel:
Ein Automobilzulieferer verknüpft sein SAP-ERP mit einem MES über B2MML-Nachrichten. Produktionsaufträge werden automatisch an Linien verteilt, Rückmeldungen fließen standardisiert zurück – ohne individuelles Mapping für jede Anlage.
ISA-95 und VDI 5600 ergänzen sich:
ISA-95 beschreibt Struktur und Datenfluss.
VDI 5600 definiert Funktionen und Prozesse.
Gemeinsam schaffen sie ein konsistentes Modell, auf dem moderne Manufacturing Operations Management-Systeme (MOM) basieren.
In der Industrie 4.0 wird dieser Rahmen durch semantische Standards wie die Asset Administration Shell (AAS) und Digital Twin-Konzepte erweitert – der nächste Evolutionsschritt der ISA-95-Idee.
Top-down planen: Zuerst Informationsobjekte und Ebenen definieren, dann Systeme wählen.
Standards konsequent anwenden: B2MML und OPC UA kombinieren, um Medienbrüche zu vermeiden.
Semantische Konsistenz sichern: Identische Begriffe und IDs über ERP, MES und SCADA hinweg.
Governance etablieren: ISA-95-Modelle regelmäßig pflegen – sie sind lebende Dokumente.
Iterativ erweitern: Mit Pilotprojekten beginnen und Schritt für Schritt skalieren.
Viele moderne Plattformen orientieren sich am ISA-95-Modell.
Cloud-basierte Systeme – beispielsweise SYMESTIC – nutzen diese Struktur, um ERP-, MES- und Shopfloor-Daten nahtlos zu verbinden.
Das Ergebnis: schnellere Implementierungen, standardisierte Schnittstellen und eine skalierbare Architektur, die mitwächst.
ISA-95 ist weit mehr als ein technischer Standard.
Er ist der Ordnungsrahmen der digitalen Produktion – die Landkarte, auf der sich ERP, MES und Automatisierung verständigen.
Unternehmen, die ihre Architektur konsequent nach ISA-95 aufbauen, schaffen die Basis für echte Interoperabilität, kürzere Integrationszeiten und langfristige Investitionssicherheit.