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Kosteninformationen im ClM-Konzept (Teil 2)


14.11.1986 - 

Integration: Datentransfer schont die Finanzen

Kostendaten in das CAD/CAM-Segment zu integrieren, ist bereits möglich und stellt einen Mittel sparenden Ansatz für Computer Integrated Manufacturing - CIM - dar. Diese Langzeitstrategie, meint Petra Karnbrock* in ihren Überlegungen zu einem gewandelten Kostenbewußtsein in der Fertigung, braucht also nicht zu einem Konzept des "Auf-die-lange-Bank-Schiebens" werden.

Kosten sind für die CIM-Integration unerläßlich. Die erste Folge zum Thema "Kosteninformationen im CIM-Konzept" in der COMPUTERWOCHE Nr. 43 vom 24. Oktober 1986, Seite 120, machte deutlich welche Produktivitätsreserven in einer PPS-CAD/CAM-Kopplung liegen. Bei konsequentem Einsatz eines CAD/CAM-Systems werden aus CAD heraus Stücklisten für die Fertigung generiert. Ohne Kopplung müssen dieselben Stücklisten nochmals manuell - einschließlich der dazugehörigen Stammdaten - in das PPS-System eingegeben werden. Zudem wird häufig wenig kostenbewußt konstruiert, wenn der Konstrukteur die Kostenwirkung seines Handelns nicht sieht. Er muß einfachen Zugriff auf PPS-Daten (zum Beispiel Preise) haben.

Viele CIM-Realisierungen beginnen mit der CAD/CAM-PPS-Kopplung. Diese wird jedoch meist als Einbahnstraße verstanden. Aber nur die Durchgängigkeit in beiden Richtungen kann die Produktivitätsreserven richtig ausschöpfen und deutliche Kostensenkung bewirken. Die durchgängige Datenverarbeitung findet in der Regel nicht statt, auch wenn mancherorts der Anschein vermittelt wird. CIM bedeutet eben nicht den einseitigen Datenfluß, sondern auch die Rückflüsse zwischen DV-Systemen, mit dem Ziel einer gemeinsamen Datenbasis.

CAD/CAM - und die Kosten

Aber wie soll heute der Konstrukteur kostengünstig konstruieren, wenn ihm hierzu keinerlei Informationen zur Verfügung stehen? Und welche Informationen braucht er?

Um die Produktionskosten auf ein Minimum festlegen zu können, muß dem Konstrukteur bekannt sein, wie sich die Kosten in Abhängigkeit von den einzelnen, während des Konstruktionsablaufs festzulegenden Parametern verhalten. Informationen über Gestalt, Fertigungsverfahren, Objektzugehörigkeit, fertigungstechnische Anforderungen, Funktion und Werkstoffe sind die unerläßlichen kostenrelevanten Beschreibungsgrößen. Dem CAD/ CAM-System sind diese Daten vom PPS-System zu übermitteln (vergleiche Bild 1).

Hierfür ist sicherzustellen, daß im PPS ein Kostenermittlungssystem enthalten ist, das eine unternehmensspezifische Kalkulation durchführt. Dies ist nicht immer der Fall, sollte aber bei Einführung neuer Systeme selbstverständlich sein.

Die meisten Anbieter von CAD/CAM-Systemen haben sich neben der grafischen Verarbeitung nur zögernd der Kopplung zum PPS-System angenommen.

Die IBM zeigt in ihrem Münchner CIM-Center die Datenübergabe von CADAM an das PPS-System COPICS.

Neben der CAM-Anbindung (NC-Maschinen) ermöglicht CADAM aufgrund ihrer Schnittstellenkonzeption eine "wirkliche" Kopplung von CAD/CAM zum PPS-System (zum Beispiel COPICS). Mit Hilfe des Transaktionsverarbeitungssystems "CADMIP" (Computer Aided Design to Manufacturing Interface Program) werden Produktionsplanungsdaten von CADAM zum COPICS übermittelt. Die Leistungen sind zusammenfassend in Bild 2 dargestellt.

COPICS kann auf aktuelle Daten aufbauend seine Funktionen durchführen. Aus diesem Grunde ist CADAM auch als klassischer CIM-Baustein zu bezeichnen. Aber von CIM selbst kann noch nicht gesprochen werden. Es ist hier die Forderung eines "umgekehrten" Datenflusses - insbesondere der Kosteninformationen - nicht erfüllt, da der Konstrukteur immer noch nicht weiß, wie teuer sein Teil wird.

Aber diese Integration der Kostendaten stellt derzeit im Hinblick auf CADAM und auch andere CAD/CAM-Systeme noch einen unbeschrittenen Weg dar. Damit dieser begangen werden kann, ist ein Transaktionsverarbeitungssystem notwendig, daß die Kostendaten aus dem PPS- zum CAD/CAM-System überträgt.

Die hier konzipierte Kopplungsprozedur "CATCOST" (Computer Aided Transfer of Cost) macht diesen Weg begehbar.

CATCOST - Die Kopplung von PPS zu CADAM

CATCOST ist zur Zeit noch kein fertiges Produkt, wie es sich viele wünschen mögen, sondern stellt zunächst einen Modellansatz dar. Dieses Schnittstellenprogramm zeigt dem Konstrukteur kostenrelevante und -beeinflussende Parameter, wie beispielsweise alternative Fertigungsverfahren, Werkstoffe und Geometrien.

Aus Sicht des CADAM-Anwenders muß dieses Kopplungsprogramm im Rahmen des Batch-Betriebes arbeiten, damit der Konstrukteur seinen weiteren Tätigkeiten nachgehen kann, ohne daß der Bildschirm blockiert ist. Denn die Ermittlung der einzelnen Kostensätze ist zeitintensiv.

Zusätzlich sind von CATCOST folgende Leistungen zu erbringen:

- Zuordnung der Kosteninformationen je Kostenfaktor,

- Zusammenstellung der Kostendaten für Kaufteile, Fertigungsteile und Verbrauchsgüter,

- Bewertung des Kostenergebnisses und eine daraus abgeleitete Ermittlung von Verbesserungsmöglichkeiten,

- Verwendung der CADAM-Datenklassifizierung,

- übersichtliche Darstellung in Form einer Tabelle,

- Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche PPS-Systeme.

Grundsätzlich lassen sich daraus zwei Hauptaufgaben ableiten. Zum einen soll CATCOST die Darstellung der Kosten der in der Konstruktionszeichnung enthaltenen Bauteile und zum anderen die Darstellung möglicher Kosteneinsparungen bei Fertigungsteilen enthalten.

Der hieraus geforderte Ablauf des CATCOST (Bild 3) beginnt darum mit der Zuordnung der Kostendaten entsprechend der in der Materialliste enthaltenen Teilenummern. Der PPS-Anwender ermittelt für jede Stücklistenposition die Kosten und stellt sie unter entsprechender Identnummer dem CATCOST in einer Übertragungsdatei zur Verfügung.

Im Anschluß erfolgt die Freigabe dieser Kosteninformationen durch die hierfür autorisierten Abteilungen. Die freigegebenen Kostendaten stehen nun dem CATCOST als Release Engineering Data (RED) zur Verfügung. Diese PPS-Daten werden von CATCOST in der Weise geordnet, laß die Teilenummern der Bauteile mit den Kostendaten nach den Komponenten einer Zusammenbauzeichnung aufgeschlüsselt dargestellt werden.

Die Kosten für Kaufteile und Verbrauchsgüter werden den integrierten Materiallisten und -katalogen entnommen. Fertigungsteile bedürfen dagegen einer Berechnung ihrer Kosten.

Die weitere Aufgabe des CATCOST liegt nun in einer Addition der einzelnen Teilkosten. Hierzu ist zunächst eine Aufsummierung der Material- und Fertigungskosten je Fertigungsteil vorzunehmen. Es erfolgt dann die Ermittlung der gesamten Herstellkosten des noch in der Konstruktion befindlichen oder bereits fertig konstruierten Werkstücks.

Damit der Konstrukteur nicht nur die absoluten Kostendaten, sondern auch den Kostenanteil einzelner Konstruktionselemente am Werkstück vor Augen hat, werden ihm zusätzlich Prozentangaben zur Verfügung gestellt.

Nachdem die Daten in der CATCOST-Datei abgespeichert sind, geht eine Meldung in Form einer "Message" an CADAM. Mit Hilfe einer weiteren Übertragungsdatei gelangen die Daten ins "CADAM Drawing File".

Ist die Kostentabelle durch CATCOST übermittelt, hat der CADAM-Anwender nun in einem weiteren Schritt die Möglichkeit, Kostenersparnismöglichkeiten verschiedener Fertigungsteile aufzurufen. Die durch CAD/CAM vereinfachte Variantenkonstruktion erhält somit noch ein i-Tüpfelchen. Denn nicht nur auf Basis technischer Möglichkeiten, sondern auch durch den Kostenfaktor gelingt es dem Konstrukteur nun, eine optimale Konstruktion durchzuführen.

Schnittstellenkonzepte CADMIP und CATCOST

CATCOST ist ein Ansatz zur Integration von Kostendaten in CADAM. Diese PPS-CAD/CAM-Kopplung zeigt, daß der Weg in Richtung CIM zunehmend begehbar wird. Insbesondere verdeutlicht die Gegenüberstellung des Leistungsumfanges der Schnittstellenkonzepte CADMIP und CATCOST (Bild 2), wie der Datenfluß von CADAM zum PPS - und umgekehrt - zu managen ist.

Das Zauberwort CIM beherrscht seit einiger Zeit Messen, Ausstellungen, Verkaufsgespräche und Presse. Doch der lange Marsch zu CIM hat erst begonnen. Gezeigt werden, wenn überhaupt, nur Teilrealisierungen.

Theoretisch gibt es bereits eine Vielzahl von möglichen Integrationskonzepten des für CIM erforderlichen Datenrückflusses, wie beispielsweise das hier vorgestellte CATCOST-Konzept.

CIM als Langzeitstrategie für die Informationsverarbeitung in der Fertigungsindustrie verstanden, darf nicht ein Konzept des "Auf-die-lange-Bank-Schiebens" sein. Echte Integration ist in Teilbereichen heute schon möglich und kann kurzfristig Kostensenkung bewirken.

*Diplom-Ökonomin Petra Karnbrock fertigte zu dem Thema Kosteninformationen im CIM-Konzept eine Diplomarbeit an und ist bei der Scientific Consulting Dr. Schulte-Hillen BDU in Köln tätig.