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Realisierung über ein stufenorientiertes Rahmenkonzept:


31.10.1986 - 

CIM erfordert hohen Ausbildungsaufwand

FRANKFÜRT - Die computerintegrierte Fertigung wird heute von vielen Großunternehmen der Industrie als langfristige Zielsetzung anerkannt und größtenteils für die eigene Firma mittelfristig ins Auge gefaßt. Die Entwicklung zur "Fabrik von morgen" dürfte - von wenigen Ausnahmen abgesehen - allerdings bis zu einem Jahrzehnt dauern, denn bei CIM laßt sich nichts über einen Kamm scheren.

Möglichkeiten der computerintegrierten Fertigung und Wege zum Ziel liegen allgemein klar, einsehbar vor, sowohl theoretisch wie in der Praxis.

CIM läßt sich durchaus begreifen, selbst eindrücklich erleben. Es ist - generell gesprochen - kein "Niemandsland" mehr. Trotz - oder gerade dank - Pionierunternehmen stehen einige Fragen offen, zeigen sich Schwierigkeiten und Hürden, die noch zu lösen beziehungsweise zu beseitigen sind, um den Durchbruch der neuen Philosophie, des neuen Konzepts zu sichern. Es handelt sich dabei meist um die Integration von CAE/CAD/CAM, PPS (Produktionsplanung und -steuerung), FFS (flexible Fertigungssysteme), die Kommunikation/Vernetzung der Systeme und die Aufwärtskompatibilität. MAP/TOP oder OSI und CNMA lauten die Begriffe von Kommunikationsstandards, welche einer Vereinheitlichung entgegensteuern.

Die Integration des Computers im gesamten Herstellungsprozeß, vom Entwurf, der Entwicklung eines Produktes bis zum fertigen Endprodukt, ist dazu in hohem Maße eine Frage der Organisationsstruktur, der beteiligten Menschen. Die Technik liefert zwar die Werkzeuge, die Menschen entscheiden hingegen über deren nur teilweisen oder eben integrierten Einsatz, die volle Nutzung der Möglichkeiten. Die menschlichen, psychologischen Aspekte dürften mittel- und langfristig gar bestimmend, ausschlaggebend werden. Es handelt sich nicht in erster Linie um neue Technologien, sondern vielmehr neuartige Organisationsformen. Die Entwicklung zur "Fabrik von morgen" dürfte - von wenigen Pionierunternehmen abgesehen - manche Jahre, schätzungsweise bis zu einem Jahrzehnt dauern. CIM ist nur schrittweise, in Stufen zu realisieren.

Allround-Rezepte fehlen

Für CIM bestehen keine Allround-Rezepte, der Weg verläuft individuell nach den unternehmensspezifischen Gegebenheiten. Nach Schätzungen von Experten der General Electric müssen 40 bis 50 Prozent der erforderlichen Software zum Betrieb einer computerintegrierten Fertigung anwendungsspezifisch maßgeschneidert werden. Für die restlichen 40 bis 60 Prozent genügen generische Softwarepakete, die mittels SW-lnterface auf die Anwendung abgestimmt werden. (Vor "Allerweltslösungen" ist zu warnen.)

Die Fabrik der Zukunft sollte nicht länger "lediglich" eine Angelegenheit von Pionieren unter den Anwendern, den Anbieter, in der Wissenschaft, bei der Fachpresse sein und bleiben: Breitere Kreise dürften sich stärker damit auseinandersetzen denn nun werden die Marksteine für die Richtung und die Entwicklungsgeschwindigkeit gesetzt von Anwendern, Anbietern und in der Wissenschaft. Gewiß übernehmen weltweit die Großunternehmen dabei eine führende Rolle, doch sehen wir keinen Grund, weshalb Mittelbetriebe sich nicht genau so umfassend die neuen Technologien zunutze machen könnten. Beinahe im Gegenteil: Kostenminimierung, Zeitgewinn, Produktivitätssteigerung, flexible Fertigung, raschere Anpassung an dem Markt und Kundenwünsche dürften oftmals unerläßlich, jedenfalls sicher von Vorteil sein. Auf Deutschland bezogen vertreten wir die Ansicht, daß mindestens 1500 Firmen (in der Regel jeweils solche mit einigen hundert Mitarbeitern oder größer) CIM mittel- oder langfristig einsetzen und nutzen können.

Was hat denn diese Manager, Spezialisten der Entwicklung und Produktion, Organisationsexperten, EDV-Fachleute bisher davon abgehalten, tiefer in diese Materie zu tauchen? Der Hauptgrund liegt wahrscheinlich in der Priorität kurzfristiger, aktueller Aufgaben und Arbeiten.

Eventuell bestehen daneben jedoch zusätzliche Gründe. Als solche wären denkbar: Fehlendes Know-how, relativ hoher Investitionsbedarf (stufenweise dann anders), Schwierigkeiten bei der quantitativen Berechnung der Wirtschaftlichkeit (teilweise mehr qualitative Vorteile), aufgesplittete Zuständigkeiten im Unternehmen und mangelnde informationstechnische Qualifikation einzelner Mitarbeiter. Hinzu kommen die Unsicherheit hinsichtlich neuer Organisationsformen, Unklarheiten in der Hard- und Software betreffend Kommunikation und Aufwärtskompatibilität, unerfreuliche Erfahrungen von Kollegen anderer Unternehmen in kleinen Teilaspekten und ein Angebotsüberfluß auf dem CM-Markt; die Anbieter sprechen selbst über unterschiedliche "Sprache".

Dies als kleine Auswahl. Wie man leicht feststellen kann, Argumente für die Zurückhaltung sind einfach zu beschaffen. Einige Anbieter sind für eine manchmal unzutreffende Unsicherheit von möglichen Anwendern ein bißchen mitverantwortlich. Unseres Erachtens wurde gelegentlich, beispielsweise schon in der Begriffswahl und Definition, die Vielfalt der Klarheit und Vergleichbarkeit vorgezogen. Der Anwender sollte vom Anbieter erwarten dürfen, daß folgende Leistungskriterien erfüllt werden:

- Entsprechende Schnittstellen, damit die Systeme offen sind und an die Kommunikationsnetze angeschlossen werden können.

- Jede Automatisation (jeder Teil) muß ein CIM-Baustein sein; vom Entwurf eines Produktes her bis zum fertigen Endprodukt verstanden.

- Es sollte beim Anbieter ein transparentes, stufenorientiertes Rahmenkonzept vorliegen, das den spezifischen Bedürfnissen angepaßt werden kann.

- Für die Kommunikationsnetze müssen Standards vorhanden sein wie etwa MAP.

- Der Anbieter soll Kompetenz und Kontinuität garantieren können.

- Mit dem Anbieter muß für CIM (auf CIM beschränkt) eine umfassende, enge Kooperation möglich sein, anvisiert werden können.

- Der Anbieter sollte dem potentiellen Anwender eine CIM-Lösung vorfuhren, ihn anschaulich erleben lassen, damit bald eine konkrete Vorstellung der Möglichkeiten und ebenso der Stufen und Probleme entsteht.

Bereichsübergreifende projektorganisation

Computerintegrierte Fertigung basiert auf einer neuen Denk- und Arbeitsweise, einer ganzheitlichen Konzeption. Das ist heute nicht immer von Anfang an klar, hingegen eine unabdingbare Voraussetzung für den Erfolg. CAD/CAE/CAM sind mit PPS und FFS zu verbinden zu einer Konzeption, der sich alle Teilaspekte unterzuordnen haben. Damit wachsen manche bisher nebeneinander (selten sogar: gegeneinander) geführten Prozesse, Daten, Informationen vom Einzel- und Eigenleben zum "Familienleben" zusammen. Das trifft zu für die Produktentwicklung über die Arbeitsvorbereitung, die Fertigungsplanung zur Produktionssteuerung bis zur Fertigungsleittechnik, der eigentlichen Produktion und Montage.

Die erste Voraussetzung ist deshalb eine bereichsübergreifende, die gegenwärtigen Organisationsstrukturen überlagernde Projektorganisation. Das Projektteam muß neue Organisationsstrukturen vorschlagen können und (mit Hilfe des Managements) später durchsetzen wollen. Dennoch müssen alle "Betroffenen" loyal und mit Engagement an der Realisierung mitwirken. Das Projektteam hat eine Gesamtzielsetzung zu erarbeiten, ein Rahmenkonzept zu entwickeln. Dem Gesamtziel sind die Teilziele zuzuordnen, die Stufen festzulegen. Computerintegrierte Fertigung erfordert einen hohen Ausbildungsaufwand auf

vielen Unternehmensstufen. (Wer diesen scheut, ist schlecht beraten.)

In der Evaluation ist es empfehlenswert, sich auf einige CIM-orientierte Anbieter (als jeweilige Konkurrenten, Alternativen) zu konzentrieren und sich nicht dauernd um weltweit mehrere hundert Anbieter für Teilaspekte und Teillösungen zu kümmern. Das ist vor allem für die Kommunikation (Netzzusammenschluß) und die Aufwärtskompatibilität von Bedeutung.

Stufenorientiertes Rahmenkonzept

Der naheliegende Anfang dürfte der Besuch eines Unternehmens (Pioniers) sein, welches bereits gestartet ist und die ersten Stufen realisierte somit Erfahrungen gesammelt hat. Eine andere Möglichkeit wäre der Besuch eines Automatisierungszentrums.

Der erste Schritt ist dann die Einarbeitung von Zielsetzungen für das eigene Unternehmen. Ausgangspunkte könnten Bedürfnisse wie Beschleunigung der Innovationszeit, Verkürzung der Durchlaufzeit, Optimierung der Produktionsmittel, auftragsgerechtere Produktion, rentable Kleinserien, Senkung von Lagerbeständen etc. bilden. Die Zielsetzungen münden in ein stufenorientiertes Rahmenkonzept, fordern standardisierte Schnittstellen und modernste elektronische Steuerungstechniken.

Der Start erfolgt nicht mit irgendeiner Teillösung, sondern einem gezielten Teilstück eines für das eigene Unternehmen maßgeschneiderten Rahmenkonzeptes für CIM. Die Anforderungen an die Abläufe und Organisation einerseits und die erforderlichen technischen Hilfsmittel andererseits sind darin langfristig definiert. Ein mögliches solches Teilstück dürfte der Einsatz von CAD/ CAM darstellen. Hier sind die Anwendungsgebiete zweifellos klar, läßt sich die Wirtschaftlichkeit rechnen, können auch die qualitativen Vorteile gezeigt werden. Allein schon die Integration von VAD/CAE und CAM schafft Erfahrungen für weitere Projekte. Zukunftsträchtige CAD/CAM-Lösungen (wie beispielsweise diejenigen von Calma, in der Schweiz vertreten von A. Messerli AG) sind mit Schnittstellen ausgerüstet, welche den Anschluß an Kommunikationsnetze (zum Beispiel MAP) erlauben.

Ein anderes mögliches Teilstück wäre der stufenweise Ersatz vorhandener, spezialisierter Massenproduktionsmaschinen durch integrierbare, steuerbare flexible Produktionsroboter. Auf diese Weise entstehen im Unternehmen zahlreiche Automatisierungsinseln, stets dem Gesamtkonzept entsprechend integrationsfähig organisiert, zum Anschluß vorbereitet. In einer weiteren Stufe werden diese Inseln zu Flächen vernetzt, die untereinander wieder zu vernetzen sind. Schließlich sorgt das Kommunikationsnetz für den optionalen Datenaustausch mit allen Entwicklungs- Planungs- und Produktions-, Finanz- und Marketingbereichen.

Die Uhr läuft

Die Fortschritte im Produktionsprozeß haben sich durch den Einzug der elektronischen Datenverarbeitung, neue Vorgehensmethoden und neue Werkstoffe erheblich akzeleriert. Beinahe täglich folgen interessante Ansätze zu neuen Möglichkeiten. Auch vom Markt der eigens hergestellten Produkte her ist in vielen Branchen der Druck auf die Kosten und die Forderung nach Flexibilität in der Produktion (Termine und Varianten) gewachsen. Dazu kommt der intern im Unternehmen steigende Ärger von Mitarbeitern über eine eventuell uneinheitliche Datenbasis, einen langsamen Datendurchlauf oder nervenraubendes Nebeneinander. Der Ruf nach Verbesserungen wird lauter, ein Gesamtkonzept unerläßlich. Deshalb wird CIM kontinuierlich an Bedeutung gewinnen, eine zukunftsweisende Lösung immer dringlicher.