Was macht ein Prozessleitsystem genau?
Ein Prozessleitsystem (PLS) besteht in der Regel aus mehreren Ebenen und Komponenten. Auf der Feldebene kommen prozessnahe Einrichtungen wie Sensoren und Aktoren zum Einsatz, die relevante Prozessdaten erfassen und Stellgrößen beeinflussen. Über Anzeige- und Bedienkomponenten im Leitstand werden diese Informationen visualisiert, sodass das Personal die Prozesse überwachen und steuern kann. Der verfahrenstechnische Prozess dient dabei der gezielten Veränderung von Stoffen hinsichtlich ihrer Art, Eigenschaften oder Zusammensetzung.
Durch den hochautomatisierten Prozess besteht die Hauptaufgabe des Prozessleitsystems (PLS) darin, den Produktionsprozess zu steuern und zu überwachen. Dabei werden vorgegebene Sollwerte für Prozessparameter wie Temperatur, Füllstand, Druck und Luftfeuchtigkeit kontinuierlich überwacht. Bei Abweichungen werden automatisch geeignete Maßnahmen eingeleitet und Alarme ausgelöst. Dies trägt maßgeblich zur Erhöhung der Prozess- und Anlagensicherheit bei.
Hohe Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit sorgen dafür, dass Prozessleitsysteme auch bei Störungen zuverlässig und ohne Produktionsunterbrechungen arbeiten. Dies wird durch redundante Hardware, getrennte Netzwerke, fehlertolerante Software sowie eine unterbrechungsfreie Stromversorgung gewährleistet.
Zu den Kernaufgaben gehören das Regeln der Prozesswerte, das Überwachen von Grenzwerten und das Aufzeichnen aller Prozessdaten. Genau diese Daten sind später die Grundlage für die Auswertung im MES.
Prozessleitsystem vs. MES: Wo liegt der Unterschied?
Unterschied auf einen Blick
| Kriterium | Prozessleitsystem (PLS) | MES |
|---|---|---|
| Ebene | Steuerungs-/Leitebene (2–3) | Produktionsebene (4) |
| Aufgabe | Prozess regeln & überwachen | Fertigung steuern (Aufträge, Termine, Qualität) |
| Eingriff in den Prozess | direkt (Ventile, Antriebe) | kein direkter Eingriff |
| Zeithorizont | Millisekunden–Sekunden | Schicht, Auftrag, Tag |
| Typische Daten | Temperatur, Druck, Durchfluss | Aufträge, Mengen, OEE, Qualität |
| Typischer Einsatz | kontinuierliche/verfahrenstechnische Prozesse | diskrete Fertigung & Prozessindustrie |
| Ziel | stabiler, sicherer Prozess | effiziente, transparente Produktion |
Der Unterschied liegt in der Ebene und der Aufgabe: Ein PLS ist direkt mit der Anlage verbunden und übernimmt die Regelung sowie Überwachung des physikalischen Prozesses. Das MES befindet sich darüber und steuert die Fertigung anhand von Aufträgen, Terminen, Mengen und Qualitätsvorgaben. Während das PLS die Prozessstabilität sicherstellt, fokussiert sich das MES auf die termingerechte und qualitativ einwandfreie Auftragsabwicklung.
In der Automatisierungspyramide sitzt das PLS auf der Steuerungs- und Leitebene (Ebene 2–3), das MES auf der Produktionsebene (Ebene 4), direkt unter dem ERP (Ebene 5). Beide tauschen Daten aus: Das Prozessleitsystem liefert aktuelle Prozesswerte an höhere Ebenen. Das MES hingegen gibt Aufträge und Steuerrezepte, sowie die erforderlichen Sollwerte für den Produktionsprozess, wie Temperaturen oder Drehzahlen, an das PLS weiter. Das PLS ist der Regler des Prozesses, das MES ist der Dirigent der Fertigung. Erst zusammen ergeben sie eine durchgängige, digitale Produktion.
| Ebene | Aufgabe | Zeithorizont | Typischer Einsatz | Beispieldaten | Ziel |
|---|---|---|---|---|---|
| 5UnternehmensebeneERP | Ressourcen und Aufträge planen | Monate, Jahre | Unternehmensweite Planung und Ressourcensteuerung | Ressourcen, Aufträge, Budgets, Kennzahlen | Wirtschaftlichkeit, langfristige Zielerreichung |
| 4ProduktionsebeneMES | Fertigung steuern und optimieren | Tage, Schicht, Auftrag | Diskrete Fertigung und Prozessindustrie | Aufträge, Mengen, OEE, Qualität, Rückverfolgbarkeit | Effiziente, transparente und optimierte Produktion |
| 3LeitebeneSCADA / HMI | Prozess überwachen und visualisieren | Sekunden, Minuten | Kontinuierliche / verfahrenstechnische Prozesse | Prozesswerte, Alarme, Trends, Meldungen | Sicherer und transparenter Anlagenbetrieb |
| 2SteuerungsebeneSPS / PLC | Signale verarbeiten und Maschinen steuern | Millisekunden, Sekunden | Alle Branchen und Prozesse | Digitale / analoge Signale, Status, Steuerbefehle | Zuverlässige und flexible Maschinensteuerung |
| 0/1FeldebeneSensoren & Aktoren | Messwerte erfassen und physische Aktionen ausführen | Millisekunden | Alle Branchen und Prozesse | Temperatur, Druck, Durchfluss, Füllstand, Position, Schaltzustände | Stabiler, sicherer Prozess |
Welche Kriterien sollte man bei der Auswahl eines Prozessleitsystems beachten?
Das wichtigste Kriterium ist die Passung zum eigenen Prozess. Ein PLS für eine kontinuierliche Chemieanlage muss andere Anforderungen erfüllen als eines für eine Batch-Produktion in der Lebensmittelindustrie. Darauf bauen die weiteren Kriterien auf:
- Prozesstyp und Branche: Passt das System zu kontinuierlichen oder chargenbasierten (Batch-)Prozessen?
- Skalierbarkeit: Lässt sich die Anzahl der Sensoren und Aktoren später erweitern, ohne das System zu wechseln?
- Verfügbarkeit und Redundanz: Wie gut sind kritische Komponenten gegen Ausfälle abgesichert?
- Offene Schnittstellen: Unterstützen Prozessleitsysteme (PLS) standardisierte Schnittstellen wie OPC UA für den Datenaustausch mit MES- und ERP-Systemen?
- Cybersecurity: Erfüllt das System anerkannte Sicherheitsstandards (z. B. IEC 62443)?
- Bedienkonzept und Alarme: Sind die Bedienoberflächen klar und die Alarme sinnvoll gestaltet?
- Lebenszyklus und Support: Wie lange liefert der Hersteller Updates und Ersatzteile?
Ein oft unterschätzter Punkt ist die Integrationsfähigkeit nach oben. Ein PLS, das seine Daten sauber an ein MES übergibt, macht die spätere Digitalisierung deutlich einfacher – und genau hier entscheidet sich, ob aus Prozessdaten echte Steuerungsintelligenz wird.
Wie verbessert ein PLS die Produktions- und Logistikprozesse im Mittelstand?
Ein Prozessleitsystem sorgt zunächst für einen stabilen, überwachten Prozess. Den vollen Nutzen bringt aber erst die Verbindung mit einem MES: Es erfasst Betriebs- und Maschinendaten, steuert Produktionsaufträge und schafft Transparenz über den gesamten Produktionsablauf. So sinken Rüstzeiten, Bestände und Durchlaufzeiten, während Liefertreue, Qualität und Produktivität steigen – durch papierlose Prozesse, lückenlose Rückverfolgbarkeit und eine optimierte Materialversorgung. Für die Logistik gilt dasselbe: Stabile Prozesse liefern verlässliche Daten über Mengen und Zeiten, die erst in einem MES wirklich zusammenlaufen.
Ein PLS sorgt dafür, dass Produktionsprozesse zuverlässig, transparent und mit gleichbleibender Qualität ablaufen. Da das System Prozesse automatisch überwacht und regelt, werden Fehler schneller erkannt, Ausschuss reduziert und Mitarbeitende von routinemäßigen Kontrollaufgaben entlastet.
Dass diese Vorteile ankommen, zeigen aktuelle Zahlen: Laut Bitkom (2025) nutzen bereits 71 Prozent der Industrieunternehmen in Deutschland Industrie-4.0-Anwendungen. Das Internet of Things (IoT) als Datengrundlage kommt laut Bitkom (2025) inzwischen in 37 Prozent der Unternehmen zum Einsatz (2024: 30 Prozent). Automatisierte Prozessführung ist damit keine Nische mehr, sondern Standard.
Welche PLS-Anbieter und Einsatzbereiche gibt es?
Prozessleitsysteme kommen überall dort zum Einsatz, wo kontinuierliche Prozesse sicher laufen müssen. Typische Branchen sind Chemie, Pharma, Lebensmittel und Getränke, Energie- und Wasserwirtschaft (etwa zur Steuerung von Kläranlagen und in der Abwasserbehandlung) sowie Öl und Gas. Bekannte Anbieter sind unter anderem Siemens (Simatic PCS 7 / PCS neo), ABB (800xA), Emerson (DeltaV), Honeywell (Experion) und Yokogawa (Centum).
Wirtschaftlich ist das Feld bedeutend: Die Prozessautomation in Deutschland setzte rund 26,8 Milliarden Euro um und beschäftigte rund 130.000 Menschen (ZVEI, 2024). Für die Auswahl zählt aber weniger der Name des Herstellers als die Frage, wie gut sich das System in die bestehende Fertigungslandschaft einfügt.
Aus der Praxis: PLS und MES sinnvoll verbinden
In der Praxis entscheidet nicht das einzelne System, sondern das Zusammenspiel. Ein PLS sorgt für den stabilen Prozess, ein MES macht aus den Prozessdaten Kennzahlen, Aufträge und Rückverfolgbarkeit. Erst diese Verbindung schafft eine durchgängige, digitale Produktion vom ERP bis zur Maschine. Genau an dieser Schnittstelle setzt ein MES wie X-NetMES an: Es holt wichtige Informationen aus dem PLS der Maschinen, verknüpft sie mit Aufträgen aus dem ERP und macht die Fertigung in Echtzeit sichtbar – unabhängig davon, welcher PLS-Hersteller im Einsatz ist.
Über das von der IGH Infotec entwickelte Software-Tool „X-Maschine“ können Maschinendaten bzw. Prozessdaten aufgenommen werden und an bestimmte Systeme weiterverteilt werden. Dies kann eine externe Datenbank oder eine Cloud sein. Der eigentliche Clou hierbei ist die Verknüpfung zum Auftrag für Anforderungen von bspw. Aufbewahrungsfristen. Man denke hier an Reklamationen oder Rückrufaktionen, wo durch eine effiziente Suche dieser Informationen bares Geld gespart werden kann.
Die Stabilität des Produktionsprozesses mithilfe geeigneter Prozessparameter wird bei konstanter Aufzeichnung transparent und hilft bei nachgelagerten Analysen zur Nachkalkulation und Feinjustierung des Prozesses. Die Auswertungen können dann anschließend im MES oder über geeignete BI-Tools stattfinden. Durch zahlreiche Projekte und Erfahrungswerte kann die IGH Infotec bei der Erstellung von branchenspezifischen Kennzahlen und Dashboards unterstützen.
Fazit
Ein Prozessleitsystem und ein MES lösen zwei verschiedene Aufgaben. Das PLS hält den Prozess in Echtzeit stabil, das MES steuert und überwacht die gesamte Fertigung. Wer beides sauber verbindet, bekommt stabile Prozesse und gleichzeitig volle Transparenz über Aufträge, Mengen und Qualität.
Für produzierende Unternehmen heißt das: Zuerst den Prozess mit einem passenden PLS im Griff haben – die dadurch entstandenen Prozessdaten dann über ein MES System, nutzbar machen. So wird aus reiner Prozessregelung echte Steuerungsintelligenz. Wie das konkret aussieht, zeigt X-NetMES als Bindeglied zwischen Maschine, PLS und ERP.
