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20.10.1989 - 

Computerunterstützte Produktionssteuerung in der Industrie

Integration bewährt sich in der Fertigung

Immer mehr Unternehmen setzen auf Integrationskonzepte. Im Rahmen der Datenverarbeitung kommt hier der Produktionsplanung und -steuerung (PPS) eine zentrale Rolle zu. Die Fertigungsindustrie ist darüber hinaus auch noch auf eine optimale Verbindung ihres PPS-Systems mit der Konstruktion angewiesen.

Integration bedeutet wesentlich mehr, als nur den Einsatz und die Verknüpfung von Computern in Fertigung und Büro; ihre Realisierung ist ein langfristiger Evolutionsprozeß, der als Ergebnis ein organisatorisch und technisch völlig neu strukturiertes Unternehmen hervorbringen kann.

Die Realisierung von integrierten Systemen ist ein Weg, der nur erfolgreich zurückgelegt werden kann, wenn verschiedene Tugenden zusammenkommen: Klare und weit vorausdenkende Strategien, Durchhaltevermögen über Jahre hinaus in bezug auf Innovationsfreundigkeit und vor allem in bezug auf Investitionsbereitschaft.

CA-Systeme nicht zum Nulltarif

Die Einführung integrierter CA-Systeme (computergestützte Systeme) gibt es nicht zum Nulltarif. Das weiß auch Horst Sommer, Geschäftsführer des gleichnamigen Familienunternehmens in Hof in Bayern. Er zeichnet seit Jahren verantwortlich für hohe Investitionen von Sommer in CA-Techniken.

Seit Beginn der siebziger Jahre setzt sich das Unternehmen mit der Computertechnologie auseinander. 1982 wurde erstmals ein Grobkonzept für eine integrierte Datenverarbeitung entworfen, das alle Unternehmensbereiche umfaßte. Das damalige Grobkonzept hat im großen und ganzen heute noch Bestand, bis auf die Modifizierung einzelner Komponenten, die aufgrund der mittlerweile nicht stehengebliebenen technologischen Entwicklung notwendig wurde. Entsprechend diesem Konzept wurden vor allem in den vergangenen vier Jahren und werden auch noch in den nächsten zwei bis drei Jahren mehrere Millionen Mark investiert.

Die Frage der Wirtschaftlichkeit der CA-Systeme stellt sich für Sommer ähnlich wie für die in der Studie des Rationalisierungskuratoriums der deutschen Wirtschaft (RKW) zur Verwirklichung der "Fabrik der Zukunft" befragten Unternehmen erst in zweiter Linie (siehe auch CW Nr. 30 vom 21. Juli, Seite 3).

In der Studie führten die Unternehmen überwiegend nicht direkt quantifizierbare Faktoren als positive Resultate der Einführung integrierter CA-Systeme an. Dazu zählen die Verbesserung der Kalkulationsgrundlagen, eine beschleunigte Geschäftsabwicklung, erhöhte Transparenz im Unternehmen aber auch ein erhöhtes Image dank High-Tech-Einsatz.

Auch bei Sommer sind die nicht direkt meßbaren Faktoren wesentlich ausschlaggebender für die Einführung, als die auch beim jetzigen Integrationsgrad bereits meßbare bessere Auslastung von kapitalintensiven NC-Maschinen oder die höhere Produktqualität.

Das Unternehmen ist ein klassischer Auftragsfertiger mit Einzel- und Kleinserienfertigung in den Produktbereichen Leichtmetallbau, Stahlbau und Objektschutz-/Sicherheitsanlagen.

Derartige Unternehmen seien, so betont der kaufmännische Leiter Karlheinz Reißer, vor allem auf die bedeutend größere Flexibilität bei der Auftragsbearbeitung sowie bei Reaktionen auf Marktveränderungen angewiesen, wie sie die Einführung von integrierten Lösungen ermöglichen.

Als Einzel- und Kleinserienfertiger ist es mit computergestützten Systemen möglich, so Reißer, sich flexibel am Markt zu bewegen. Voraussetzung ist aber eine saubere Produktstrukturierung mit Standards, die eine wirtschaftliche Fertigung sowohl in Kleinserien, als auch mit Losgröße 1 ermöglichen. Die Zeit der Umsetzung vom Auftragseingang über die Konstruktion und Fertigung bis zur Montage kann ebenfalls stark verkürzt werden. Die Flexibilität ist laut Reißer der entscheidende Vorteil des integrierten CA-Systems. Sie erlaube ein völlig neues Agieren gegenüber Kunden und Konkurrenz.

Integrierte Informationsverarbeitung bedeutet, wird sie mit letzter Konsequenz durchgeführt, die Verbindung und den Datenaustausch zwischen allen Unternehmensbereichen mit Hilfe computergestützter Informationssysteme. Diesem theoretischen Anspruch kann und braucht letztendlich in der Praxis nicht immer entsprochen zu werden. Zum Beispiel sind Bereiche im Unternehmen denkbar, die rein technisch durchaus zu integrieren wären, bei denen sich der finanzielle Aufwand aber beim besten Willen wirtschaftlich nicht vertreten läßt. Reißer: "Die Funktion hat Vorrang, nicht der letzte DV-technische Schnörkel."

Kern des Integrationskonzeptes bei Sommer ist die zentrale Datenbank des PPS-Systems Siline-200. Es umfaßt neben den klassischen PPS-Funktionen auch die Angebots- und Auftragsverwaltung, das Beschaffungswesen und die administrativen Bereiche Finanzbuchhaltung, Anlagenbuchhaltung und Personalabrechnung. Darüber hinaus bietet Siemens einen sogenannten Docking-Baustein, der die Verbindung von PPS und CAD herstellt.

Der Verbindung von PPS und CAD kommt im Rahmen einer CAI-Realisierung** eine zentrale Bedeutung zu. Sie ist die wichtigste Verbindung zwischen Konstruktion und Planung. Bestimmte Daten des in der PPS-Datenbank gespeicherten Sachstamms werden bereits in der Konstruktionsabteilung festgelegt und es ist sinnvoll, sie direkt bei ihrer Entstehung dem PPS-System zu übergeben. Die kundenspezifische Lösung bei der Firma Sommer soll, so Siemens, zur Bildung und Konzeptionierung eines Standardbausteins führen.

Die Lösung bei Sommer verbindet Siline-200 mit dem CAD-System Cadis-2D. Die jetzige Ausbaustufe unterstützt die Tätigkeiten der Neu- und Änderungskonstruktion. Im Dialog kann der Konstrukteur PPS-Funktionen durchführen, ohne seine CAD-Anwendung zu verlassen:

- Suchen von Wiederholteilen oder Einzelteilen im PPS-System

- Suchen nach ähnlichen Baugruppen und der entsprechenden Zeichnung

- Anlegen von Stammdaten im PPS-System (Teile, Material, Stücklisten) aus der Datenstruktur der Zeichnung

- Anzeigen vorhandener Stücklisten am grafischen Arbeitsplatz

- gegenseitige Information durch Mailbox-Funktion

- Durchführung aller PPS-Funktionen, soweit zugelassen.

Der Datenaustausch erfolgt durch Programm-Programm-Kommunikation. Diese stellt sicher, daß Daten ohne zeitliche Verzögerung dem jeweils anderen System zur Verfügung stehen.

Kürzere Durchlaufzeiten

Die Konstruktionsabteilung hat bei Sommer eine große Bedeutung. Aufgrund der Einzel- und Kleinserienfertigung ist ein relativ hoher Bedarf an Konstruktionsarbeit vorhanden. In der Vergangenheit mußte die Fertigung oft auf die Zeichnungen warten. Die bis heute installierten acht CAD-Arbeitsplätze bringen bereits eine deutliche Durchlaufzeitverkürzung in der Konstruktionsabteilung. Haupteinsatzgebiete für Cadis sind die standardisierten Produkte und Produktteile.

Einige speziell bei Sommer entwickelte Lösungen in Verbindung mit dem CAD-System:

- Eine selbstentwickelte Software auf Basis des CAD-Systems rationalisiert die für die Fertigung von Fenstern und Türen betriebsspezifische Konstruktionsarbeit.

- Automatisches Erzeugen einer auftragsbezogenen Stückliste (Konstruktionsbeschreibung) im PPS-System aus einer Zeichnung ist Basis für die Angebotserstellung und die Kalkulation. Der umgekehrte Weg, die Generierung der Zeichnung im CAD-System aus der Konstruktionsbeschreibung ist ebenfalls möglich.

- Direkter Transfer der CAD-Geometriedaten an die NC-Programmierplätze. Nach Ergänzung um Technologiedaten und Erstellen der NC-Programme Übertragung an die Steuerung der jeweiligen NC-Maschine.

Widerstand gegen ganzheitliche Sicht

Die Betriebsdatenerfassung (BDE) mit Hilfe von CA-Systemen wird bei Sommer zur Zeit installiert. Die BDE läuft auf einem Abteilungsrechner unter einem Unix-Derivat. Über Programm-Programm-Kopplung werden die freigegebenen Aufträge direkt vom PPS-System an das BDE-System übermittelt, wie andererseits die BDE-Daten an das übergeordnete PPS-System gegeben werden.

Die Verbindung der Hardwarekomponenten (Host, CAD-Plätze und MX 500) erfolgt über das Ethernet-LAN.

Nach Umstellung des BDE-Systems stehen als letzte noch zu integrierende Bereiche die Produktionsplanung und die für Sommer wichtige kurzfristige Fertigungssteuerung an.

Die Aufstellung des vorausschauenden Grobkonzeptes bei Sommer im Jahr 1982 basierte vollständig auf betriebseigenem Know-how. Ein Betriebswirtschaftler und ein Informatiker, die beide den Betrieb sehr genau kannten, hatten sich zusammengesetzt und diesen Entwurf für die Zukunft gewagt.

Die ganzheitliche Betrachtung des Unternehmens in bezug auf Datenintegration stand dabei damals wie heute im Vordergrund. Daß sich bei dieser Vorgehensweise in Abteilungen Widerstand regt, die nach abgeschlossener Umorganisation mehr Arbeitsaufwand haben als vorher, stößt auf Verständnis. Dazu Reißer: "Es wäre ja schlimm, wenn die EDV die vorhandenen Organisationsstrukturen einfach kritiklos abbilden würde."

Den Widerständen wird dadurch entgegengewirkt, daß die jeweils betroffenen Abteilungen intensiv in der Arbeitsgruppe mitarbeiten, die die notwendige Feinplanung bei der Einführung des CA-Systems vornimmt. Darüber hinaus ist die fachliche Schulung ein wirkungsvolles Instrument um mentale Barrieren und andere Arten von Akzeptanzproblemen abzubauen.

Die Kommunikation zwischen allen Beteiligten im Vorfeld der Einführung ist für die Akzeptanz der neuen Technik enorm wichtig. Aber den entscheidenden Durchbruch bei der Beseitigung von Vorbehalten bringen offensichtlich erst die konkreten, vorzeigbaren Arbeitsleistungen des funktionierenden Systems am Arbeitsplatz: "...wenn tatsächlich die Arbeitspapiere vor Ort ausgedruckt werden. +