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01.05.1992 - 

Verbindung von kommerzieller und technischer DV

Die Integration beginnt bei der Zeichnungsverwaltung

Nachdem das CIM-Konzept viele Anwender enttäuscht hat, wird die Idee der Integration nun unter dem Stichwort Electronic Data Management System (EDMS) aufgegriffen. Die Vertreter dieses Ansatzes wollen ohne großen Presserummel die Zusammenführung von technischer und kommerzieller Datenverarbeitung in Angriff nehmen. Klaus-Peter Hofmann* versteht die Einführung einer Zeichnungsverwaltung als einen Schritt in diese Richtung.

In der firmenweiten Rechneranwendung läßt sich zwischen zwei grundsätzlich verschiedenen Gebieten unterscheiden: der kommerziellen Anwendung und der technischen Anwendung. In der heutigen Praxis sind diese Bereiche auch strikt getrennt. Sie gehören aber, logisch und firmenweit betrachtet, mehr oder weniger eng zusammen.

Vor einigen Jahren kam unter dem Schlagwort Computer Integrated Manufacturing (CIM) ein Konzept auf, das sich schnell verbreitet hat. Aus heutiger Sicht hat es jedoch einen zum Teil bitteren Nachgeschmack, hinterlassen, da es den Anwendern nicht wesentlich näher zum Ziel der Integration brachte. Von seiten der Rechnerhersteller und der Software-Anbieter wurde hier viel Schabernack betrieben. Unter dem Stichwort Electronic Data Management System (EDMS) soll das gleiche Ziel stärker von der technischen Seite unter realistischer Betrachtungsweise erneut angegangen werden. Die Zeichnungsverwaltung ist hierbei ein Teilaspekt von EDMS:

Es existieren auf der technischen Seite verschiedene Rechneranwendungen: auf der einen Seite die Konstruktion mit dem Einsatz von CAD-Systemen. Das "D" soll aber hier nicht als Drafting, als "dummes" Zeichensystem verstanden werden, sondern tatsächlich als Design, sprich: als integriertes Konstruktionswerkzeug. Es kommt hier also nicht darauf an, wer in kürzester Zeit die meisten Striche zieht, sondern wie effektiv der Konstrukteur bei seiner Tätigkeit unterstützt wird.

Diese Unterstützung erhalten die Anwender von einem Zeichnungsverwaltungs-System. Dieses leistet mehr als lediglich Zeichnungen als geometrische Daten zu verwalten: Es unterstützt den Anwender bei der internen Systemverwaltung. Das heißt, es verwaltet die CAD-Bibliotheken und auch Zeichnungen, die als freie Files an beliebiger Stelle im Netzwerk abgelegt sind.

Der Grund, warum diese Verwaltung nicht von den handelsüblichen CAD-Systemen erledigt wird, liegt darin, daß es an Zusatzinformationen fehlt, die zu jeder Zeichnung nötig sind: Wer hat wann eine Zeichnung erstellt und geprüft; warum wurde die Änderung zum Konstrukteur zurückgeschickt? Zur Beantwortung dieser Fragen braucht das System vor allem einen Mechanismus, der festlegt, wer wann und unter welchen Bedingungen lesend oder modifizierend auf die Zeichnung zugreifen darf.

Klassifizierung der Teilevielfalt

Die Zeichnungsverwaltung allein kann noch nicht alle Anforderungen abdecken. Gerade unter dem heute so wichtigen Gesichtspunkt der Kostenminderung, die besonders mit der Reduktion der Teilevielfalt erreicht werden kann, muß der Konstrukteur sinnvoll vom Rechner unterstützt werden. Dies kann bei der Klassifizierung der Teile erfolgen, wobei gleiche geometrische Formen und/oder Funktionen einander zugeordnet werden. Die pure Zusammenfassung ähnlicher Teile bringt nicht den gewünschten Erfolg.

Die Teile müssen sich sehr schnell differenzieren lassen. Dies erfolgt durch die Definition von Sach-Merkmalsleisten. Eine Klasse von Teilen erhält neben den üblichen Grunddaten wie Identitätsnummer (oder Sachnummer, Teilenummer, Artikelnummer, Teilekennzeichen etc.), Benennung und Werkstoff, spezifische Merkmale. Diese sind nicht nur geometrischer Art, sondern enthalten auch technologische Daten wie Drehzahlgrenzen, Temperaturbereiche, Leistungskennzahlen. Nur wenn solche Informationen erfaßt sind, kann der Konstrukteur ein gesuchtes Teil aufrufen oder im weniger idealen Fall ein dem gesuchten möglichst ähnliches Teil finden, um es zu modifizieren.

Der Aufbau eines Klassifizierungssystems erfolgt in der Regel firmenspezifisch. Es gibt hier, von Normteilen abgesehen, nichts Fertiges zu kaufen. Die Einführung ist daher arbeitsaufwendig und teuer. Ein Verwaltungssystem läßt den Anwendern die Wahlmöglichkeit, neue Teile zu klassifizieren oder nur durch die reinen Zeichnungsmerkmale zu beschreiben. Damit ist den Firmen genügend Zeit gegeben, kurzfristig mit der Verwaltung zu beginnen und parallel ein Klassifizierungssystem aufzubauen.

Zur Klassifizierung selbst gehört eine grafische Unterstützung des Anwenders bei der Bestimmung der gesuchten Klasse und bei der Beschreibung der Merkmale. Verbale Angaben sind hier nicht ausreichend, sie kommen nur unterstützend hinzu. Realistisch betrachtet wird in den Firmen nur in Sonderfällen ein Klassifizierungsgrad von fast 100 Prozent erreicht werden.

Mit geringem Mehraufwand läßt sich mit den im System vorhandenen Angaben eine Normblatterstellung durchfuhren. Die Normenstelle wird hierdurch einerseits stark entlastet, andererseits aber auch besser in den ganzen Ablauf integriert. Den Anwendern stehen immer die aktuellen Daten der Normenstelle online zur Verfügung.

Der wesentliche Vorteil der Zeichnungsverwaltung ergibt sich erst, wenn sich mit dem System die innerbetrieblichen Abläufe steuern und automatisieren lassen. An der Entstehungsgeschichte einer Zeichnung erkennt man die verschiedenen Abteilungen und Instanzen, die durchlaufen werden müssen, bis ein konstruiertes Teil in Produktion gehen kann.

Änderungen machen Rücksprung erforderlich

Dieser Weg wird eigentlich nur in den seltenen Fällen direkt durchlaufen. Normalerweise finden Änderungen statt, die quasi einen Rücksprung erforderlich machen. Hier unterstützt die Zeichnungsverwaltung den gesteuerten Ablauf Beispielsweise werden E-Mails mit allen relevanten Informationen verschickt und auch gleichzeitig die CAD-Zeichnungen zum jeweils zuständigen Konstrukteur zurückkopiert. Zusätzlich erhält der zuständige Projektleiter jederzeit einen umfassenden Überblick über den augenblicklichen Stand der Entwicklung.

Gerade diese Ablaufsteuerung verdeutlicht, daß die Zeichnungsverwaltung direkt auf der technischen Seite stattfinden muß. Von den Anwendern ist häufig zu hören: "Suchen können wir auf der kommerziellen Seite auch." Bei der Betrachtung der möglichen Suchrelationen zeigt sich jedoch schnell, daß diese für technische Anwendungen nicht ausreichen. Sie sind zwar einfach, schränken dadurch aber den Funktionsumfang zu stark ein.

Kopplung von technischer und kommerzieller DV

Die Einführung eines Zeichnungsverwaltungs-Systems findet in den seltensten Fällen auf der "grünen Wiese" statt. In der Regel muß es in die vorhandene Hard- und Software-Umgebung eingebunden werden.

Bei der Analyse der verschiedenen Aufgabengebiete der kommerziellen und der technischen DV stellt sich heraus, daß eine Ankopplung der beiden Bereiche erfolgen muß, da der große gemeinsame Datentopf weder erforderlich noch mit sinnvollen Vorgehensweisen, Aufwand und Antwortzeiten (derzeit) zu realisieren ist.

Die bei der Datenkopplung relevanten Aspekte sind in der Regel firmenspezifisch und variieren daher stark. Datenredundanz läßt sich bei dieser Vorgehensweise nicht vermeiden. Es muß allerdings genau festgelegt werden, welche Daten wo erforderlich sind. Verrundungsradien sind mit Sicherheit nicht auf der kommerziellen Seite und die meisten finanziellen Angaben nicht auf technischer Seite erforderlich.

In der Praxis muß der Datenaustausch nicht in der gleichen Sekunde erfolgen, in der die Daten erfaßt oder geändert werden. Zeitliche Verschiebungen von wenigen Minuten lassen sich ohne weiteres vertreten. Teilweise ergeben sich sogar Kundenanforderungen im Tagesbereich. Aus Sicherheitsgründen werden die Datenbestände von Zeit zu Zeit über Batch-Läufe abgeglichen.

Stehen die Daten lokal für die technische Anwendung zur Verfügung, können dem Konstrukteur zusätzliche Routinearbeiten, wie das Ausfüllen des Zeichnungsschriftfeldes, das Erstellen von Plots, das Ausfüllen von Berechnungsunterlagen und Fertigungsanweisungen, abgenommen werden. Zudem steht den Technikern eine besonders leistungsfähige Hardware zur Verfügung.

Mit grafikfähigen alphanumerischen Terminals ist aber für kommerzielle Anwender ein Anschauen von Zeichnungen selbst mit Zoom-Möglichkeit kein unüberwindliches Problem. Jeder, der dazu berechtigt ist, kann selbst über große Entfernungen hinweg Zeichnungen einsehen.

Zudem können auch die Konstrukteure, die noch nicht mit CAD arbeiten, ihre Daten im gleichen System erfaßen, in die Ablaufsteuerung einfließen lassen und von den Abfragemöglichkeiten profitieren. Gleiches gilt für die CAD-Anwender, die nun auch wissen, welche traditionellen Zeichnungen erstellt werden, und diese in ihre Auswahl aufnehmen können. Selbstverständlich läßt sich der Aufbewahrungsort für die Papierzeichnungen nicht, wie bei den CAD-Zeichnungen, automatisch vom System überprüfen. Aber selbst der Hinweis "Suche danach in Zeichnungsschrank Nr. 5A" kann schon hilfreich sein.

Stücklisten werden ebenfalls automatisch aus dem CAD-System extrahiert, mit den EDMS-Daten ergänzt und dem Anwender sofort an seinem Arbeitsplatz angezeigt. Erst wenn der Anwender die Zeichnung freigibt, erfolgt die Extraktion der gültigen Stückliste. Diese wird dann mit in einem frei definierbaren Format an das PPS-System übertragen und dort als verbindliche Stückliste weiter gepflegt. Teileverwendungsnachweise lassen sich somit auch lokal mit der technischen DV durchfuhren, ohne den kommerziellen Rechner zu belasten.

In der Praxis hat sich eine stufenweise Systemeinführung als sinnvoll erwiesen. Zuerst wird eine Standardversion der Verwaltungsprogramme installiert. Mit dieser macht sich eine Betreuergruppe aus den Bereichen Konstruktion, Normung und eventuell der kommerziellen DV-Abteilung vertraut.

Aufgrund der Komplexität kann die Definition der firmenspezifischen Erfordernisse nicht in einer oder mehreren Marathonsitzungen erfolgen. Auch der hinzugezogene DV-Berater muß die speziellen Eigenheiten der Firma erst kennenlernen. Nachdem sich die künftigen Betreuer über einen Zeitraum von drei bis zwölf Wochen mit dem System vertraut gemacht haben, werden die firmenspezifischen Anpassungen definiert. Hierzu gehören die technische und kommerzielle Festlegung der Daten mit ihren Abhängigkeiten, die Ablaufsteuerungen, auf Teilegruppen bezogen, Concurrent Engineering, die Klassifizierungsstrukturen, den Zeichnungen zugeordnete andere Dokumente, die erstellt und verwaltet werden sollen.

Die Anpassung selbst kann direkt vor Ort erfolgen, da keine Programme erstellt oder modifiziert werden müssen, sondern sich das System von außen über Descriptoren einstellen läßt. Anschließend folgt eine Testphase, die wahrscheinlich wieder Änderungen an der Definition erfordert. Dies wird solange wiederholt, bis die exakte Anpassung erfolgt ist und das System für alle Anwender freigegeben werden kann.

Die Ausbildung der regulären Anwender übernehmen dann zumeist Betreuer, da sie die Firma mit ihren Erfordernissen am besten kennen. Zusätzliche Hardware ist nicht erforderlich, außer einer eventuellen, bislang noch nicht realisierten Kopplung der technischen und kommerziellen Rechner.

Wurden den potentiellen Anwendern solche Systeme vor sechs Jahren vorgeführt, gingen sie in der Regel auf Distanz. Vor drei Jahren war das Interesse bereits größer. Heute hingegen besteht kein Zweifel mehr am Nutzen eines solchen Systems.

Der Einführungsaufwand ist nicht gering. Es müssen eingehende Analysen über den Daten- und Ist-Zustand durchgeführt werden. Als großer Problemkreis erweist sich hierbei oft die hausinterne, festgefahrene Organisationsstruktur. Als Nebeneffekt der Analysen bieten sich oft weitergehende Organisationsänderungen an, die bei der Systemeinführung gleich mit in Angriff genommen

werden können.