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04.03.1988

Flexible Anpassung: Mehr Traum(a) als Wirklichkeit

Mit Systemen für die Produktionsplanung und -steuerung (PPS) wird der Grundstein für ClM-Konzepte gelegt. Wichtig, so Otmar Valina, ist dabei vor allem die Integration nach unten. Auf einem Werkstattrechner werden danach die Planungsdaten verarbeitet während der ZentraIrechner nach wie vor mit der Verwaltung der Grunddaten befaßt ist. Host-orientierte PPS-Systems sind überfordert, meint Hermann Havermann, wenn es um den Durchgriff auf Fertigungsmaschinen oder Rückmeldungen aus der Werkstatt geht. Er sieht den Werkstattrechner daher in einer Integratorfunktion. Die DV-Fachleute von Stihl in Weiblingen, Hans Friederichs und Gerhard Veil, haben den arbeitsteiligen Übergang zu Leitrechnern als dezentralen Werkstattrechnern bereits angestoßen. Die integrierende Gesamtplanung aller Fertigungsprozesse wird bei diesem Konzept weiterhin von dem Zentralrechner erledigt.

Otmar Valina

Bereichsleiter Fertigung, USU Softwarehaus Unternehmensberatung GmbH, Möglingen

Die PPS-Systeme sind in Bewegung geraten. Angesichts des wachsenden Bedarfs an unternehmensweiter Integration der Informationen aus Konstruktion und Produktion öffnen sich die Hostorientierten PPS-Systeme. Schnittstellen zu allen wichtigen Unternehmensbereichen wie Verwaltung, Konstruktion und Fertigung einschließlich Qualitätssicherung machen solche PPS-Systeme zum Herzstück von CIM-Konzepten.

Bei PPS-Anbietern schaffen hier nun die klassischen PPS-Anwender in zunehmenden Maße die notwendigen Übergänge zu anderen Applikationen. Aus den Gesprächen und Projekten mit Anwendern der Fertigungsindustrie können wir immer wieder erkennen daß mit PPS-Systemen der Grundstein für CIM-Konzepte gelegt wird. Als Beratungsunternehmen im Copics-Umfeld arbeiten wir daher zunehmend an derartigen auf PPS-Systemen basierenden Konzepten. Wichtig ist hier vor allem die Integration nach "unten". Um optimal in eine Fertigungswelt eingebunden zu sein, müssen PPS-Systeme dezentral organisiert sein.

Wir arbeiten an Projekten, bei denen die Grunddaten zentral auf dem Host bearbeitet und vorgehalten werden die Planungsdaten auf einen Werksrechner heruntergeladen werden. Gerade in Unternehmen mit mehrerer Fertigungsstätten empfiehlt sich eine solche Lösung. Planungsdaten, die nur ein Werk betreffen, werden auch nur auf dem Werksrechner verarbeitet. Der Werkstattmeister ist also nur mit Informationen befaßt, die seine Arbeit auch tatsächlich betreffen.

So berücksichtigen wir in unseren Projekten neue Fertigungsmethoden wie zum Beispiel die belastungsorientierte Auftragsfreigabe (BOA). Dabei Überprüft das PPS-System die Verfügbarkeit von Kapazität und Material, ehe der Auftrag freigegeben und in Arbeitsvorgängen auf die Maschinen verteilt wird. Die Folge: Vor den Maschinen sammeln sich weniger vorgefertigte und Halbfertigteile an. Neben erhöhter Planungsqualität wird so auch eine geringere Kapitalbindung erreicht.

Ein derart hoher Durchdringungsgrad von PPS und Fertigung läßt sich jedoch nur erzielen, wenn die Integration auch die Betriebsdatenebene erreicht. Schließlich lebt das gesamte PPS-System von den Rückmeldungen, die es aus der Werkstatt erfährt. Hier kann in einem echten CIM-Konzept nur eine Online-Verbindung in Frage kommen.

Dazu empfiehlt sich ein Subsystem unterhalb des Werksrechners, das als Server die verschiedenen BDE-Terminals mit den Rechnern der oberen Ebene verbindet. Die Qualität der Daten ist jedoch nur so gut wie die Qualität der Eingaben. Bei der Auswahl der BDE-Terminals muß hier deshalb viel Sorgfalt angewandt werden. Sie stellen die "Benutzeroberfläche" des hierarchisch weit entfernten PPS-Systems dar.

Hermann Havermann

Geschäftsführender Gesellschaft, AHP, Planegg

Heutzutage sind CIM-Konzepte für jedes Produktionsunternehmen eine strategisch wichtige Aufgabe. Es geht um die Zusammenfassung aller am Fertigungsprozeß beteiligten Informationssysteme. Produktionsplanungs- und -steuerungssysteme, die bereits attraktive Lösungen für Teilbereiche eines CIM-Konzeptes bieten, dürfen einem Rahmenkonzept nicht im Wege stehen. Sie müssen auch in einer Gesamtlösung sinnvoll einsetzbar sein. Die Gesamtlösung läßt sich jedoch nur stufenweise realisieren.

Der Aufbau einer solchen informationstechnischen Infrastruktur umfaßt im wesentlichen die Bereiche CAD/CAM, PPS und CAM/CAQ. Erheblicher Nachholbedarf besteht hier vor allem in der Integration von PPS-System und dem eigentlichen CAM-Bereich, der Werkstatt.

Die Host-orientierten PPS-Systeme sind überfordert, wenn es um den Durchgriff auf die Fertigungsmaschinen oder um Rückmeldungen aus der Werkstatt über BDE- und MDE-Terminals geht. Hier bedarf es der Integratorfunktion eines Werkstattrechners, der als Informationsdrehscheibe zwischen den Fertigungsmaschinen und den Systemen der Fertigungskontolle einerseits und dem auf dem übergeordneten Leitrechner angesiedelten PPS-System andererseits Kommunikationsfunktionen übernimmt.

Ein solcher CIM-Leitstand kann aber nur innerhalb der unternehmensweiten Kommunikation eingesetzt werden, wenn er bereits akzeptierte Standards unterstützt. Auf der Basis eines IBM PC AT ist diese Integration bereits bei vielen Installationen in unterschiedlichen Architekturen verwirklicht. Über PC-Host-Anbindung ist zum einen die Kommunikation mit dem PPS-System auf dem Leitrechner gewährleistet, über LAN erfolgt dabei die Integration der BDE- und MDE-Terminals.

Zusätzlich zu dieser Integratorfunktion ist aber vor allem in der Werkstatt eine Verbesserung der Planungsqualität gefordert. Es ist also von fundamentaler Bedeutung, daß ein solcher in den unternehmensweiten Wertefluß integrierter intelligenter Arbeitsplatz auch Funktionen für die Feinplanung in der Werkstatt übernimmt. Die vom PPS-System auf dem Leitrechner grob geplanten Arbeitsaufträge müssen also auf die Ebene des Werkstattrechners heruntergeladen werden, um dann den einzelnen Fertigungsmaschinen zugeordnet, um- oder wieder ausgeplant zu werden. Dabei ist es wichtig, daß auch Vorgänger/Nachfolger-Beziehungen zwischen Arbeitsgängen berücksichtigt und visualisiert werden. Die voraussichtlichen Endtermine der Arbeitsaufträge sind wieder an das übergeordnete PPS-System weiterzuleiten .

Hans Friederichs

Leiter der Organisation und Datenverarbeitung

Gerhard Veil

Leiter der Technischen

EDV-Organisation Stihl, Waiblingen

Unter Produktionsplanungs- und -steuerungssystemen können alle Systeme verstanden werden, die unmittelbar (zum Beispiel Durchlaufterminierung für Fertigungsauftrage) und mittelbar (zum Beispiel Absatzplanung) die Planung und Steuerung der Produktion bestimmen und unterstützen. Wir bei Stihl zählen zu den PPS-Systemen nur die für Logistik und Produktion arbeitenden Systeme, die für die Planung, Steuerung und Überwachung der Fertigungsprozesse in der End- und Vormontage und mechanischen Vorfertigung eingesetzt sind. Selbstverständlich sind die PPS-Systeme, die die Fertigungsprozesse widerspiegeln, mit den Systemen der Absatzprozesse (Absatzplanung, Kundenauftragsabwicklung) und den Systemen der Beschaffungsprozesse (Einkaufsprogrammplanung, Bestell- und Abrufabwicklung) eng zu einem integrierten Planungssystem für die Gesamtlogistik des Unternehmens verknüpft.

PPS-Systeme werden derzeit noch größtenteils auf dem Zentralrechner gefahren. Ein arbeitsteiliger Übergang zu Leitrechnern als dezentralen Werkstattrechnern zeichnet sich ab. PPS-Systeme, die die integrierende Gesamtplanung aller Fertigungsprozesse in mehreren Werken oder Werkstätten eines Unternehmens durchführen sollen, werden weiterhin auf dem Zentralrechner betrieben (1. Ebene). PPS-Systeme zur Planung, Steuerung und Überwachung des begrenzteren Arbeitsvolumens einer Einzelwerkstatt, einer Fertigungsstraße oder eines flexiblen Fertigungssystems werden auf Leitrechnern gefahren (2. Ebene). Zu diesen beiden Ebenen der PPS-Systeme kommen noch die CAM-(CAQ-)Systeme (CNC-, SPS-Maschinen) als 3. Ebene der Informationsverarbeitungssysteme hinzu, um die betrieblichen Fertigungsprozesse in ihrer Gesamtheit abbilden zu können und damit plan-, steuer- und überwachbar zu machen.

Die Arbeitsteilung zwischen Zentralrechner und Leitrechnern beim Betrieb der PPS-Einzelsysteme erfordert eine hohe Integrationsfähigkeit auf beiden Ebenen. Sie verlangt in der endgültigen Ausbaustufe ein permanentes, synchronisiertes Verwalten der Datenbanken auf Zentral- und Leitrechnern, wobei in einer ersten Stufe sicher ein regelmäßiger File-Transfer zwischen beiden Ebenen ausreicht. Integrationsfähigkeit heißt damit, daß die DB/DC-Systeme auf Zentral- und Leitrechnern miteinander voll kompatibel sein müssen. Wahrend dies noch vorstellbar ist, sind wir von der Integrationsfähigkeit der Ebene der Leitrechner mit der 3. Ebene der CAM-Systeme noch weit entfernt. Solche Schnittstellen müssen zur Zeit firmenspezifisch völlig neu aufgebaut werden und erfordern Investitionen in Millionenhöhe. Von einer Integrationsfähigkeit der Standard-PPS-Systeme mit den CAM-Systemen kann derzeit noch nicht die Rede sein.

Wird die Integrationsfähigkeit von PPS-Systemen in der Werkstatt angesprochen, so ist nicht nur die Integration der drei Ebenen der Software auf Zentralrechner, Leitrechnern und CNC-/SPS-Maschinen von Bedeutung, sondern auch die Integration der PPS-Systeme mit ihrem organisatorischen Umfeld. Unabhängig davon auf welcher Ebene ein PPS-System betrieben wird, die flexible Anpassung des Profils eines Standard-PPS-Systems an die organisatorischen Gegebenheiten - zum Beispiel des Materialflusses in einer Werkstatt - ist heute noch mehr Traum(a) als Wirklichkeit.

Die Zukunft wird zeigen, wohin der Weg führt. Entweder müssen Standard-PPS-Systeme völlig neu strukturiert werden, oder aber Eigenentwicklung von PPS-Systemen wird für zahlreiche Unternehmen wieder eine interessante Alternative.