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05.02.1988 - 

Bei Computer Integrated Manufacturing gibt es keine Software von der Stange, denn:

Realistisch gesehen ist es für CIM noch viel zu früh

Bei kommerziellen Anwendungen ist es fast immer ratsam, alle Softwarekomponenten aus einer Hand zu beziehen. Der Aufwand für die Kopplung unterschiedlicher Pakete kommt nämlich teurer als die eigentliche Lizenz. Diese Regel für den Software suchenden Mittelstand gilt auch für ClM-Programme. Doch bei CIM gibt es nichts von der Stange zu kaufen.

Kurze Lieferzeiten, kundenindividuelle Produktanforderungen, JIT-Lieferbedingungen werden der Industrie heute vom Markt aufgezwungen. Es ist klar, daß sich die in den meisten Fällen von alters her an Fertigung nach langfristig festgelegten Produktionsplätzen gewöhnten Organisationen / gewaltig umstellen müssen. Es heißt hin zur flexiblen Fertigung möglichst in Losgröße 1. Das bedeutet, daß die Fertigung von der Angebotserstellung mit integrierter Kundenvariantenkonstruktion und -kalkulation über die Materialbeschaffungs- und Produktionsplanung, die Werkstattsteuerung mit direkter numerischer Kontrolle von Werkzeugmaschinen und Handling-Systemen bis hin zur Versandbereitstellung und Fakturierung DV-mäßig unterstützt wird.

Anwender-Prospekte wecken im User Versäumnis-Ängste

Das strategische Schlagwort ist CIM; die Betonung liegt dabei auf dem "I" für Integration. Nur wer es schafft, die Innovationen der technischen und kommerziellen Datenverarbeitung unter einem Dach mit elektronischer Geschwindigkeit zu integrieren, wird die entscheidenden Marktvorteile haben. Ohne CIM gibt es mittelfristig kein Überleben; das jedenfalls steht in den Prospekten der meisten Softwareprodukte, die im weitesten Sinne zur Unterstützung der Fertigungsorganisation gedacht sind. Etwas differenzierter, aber in der gleichen Tonart stößt auch die Fachpresse in dieses Horn.

Wenn es stimmt, daß die Rationalisierungsmöglichkeiten durch sogenannte "Insellösungen" heute allgemein bereits ausgeschöpft sind und nur noch die letzten, aber entscheidenden, durch unternehmensweite Integration zu erzielenden Prozente und Synergie-Effekte, eben CIM, das Überleben sichern können, dann sieht es für den deutschen Mittelstand schlecht aus.

Welche Möglichkeiten hat nun ein deutsches mittelständisches Industrieunternehmen mit einem Umsatz von 30 bis 250 Millionen Mark, sich mit "CIM" zu versorgen? Erfahrungen mit kommerziellen Anwendungssoftware-Paketen haben gezeigt, daß es besonders für die kleineren Mittelständler empfehlenswert ist, sich möglichst alle Softwarekomponenten aus einer Hand zu besorgen. Aber leider gibt es "CIM" nicht von der Stange zu kaufen.

Das ist auf einschlägigen Kongressen bereits hinreichend beleuchtet worden. Man kann diese Aussage hier kurz und eigentlich viel zu schwach nochmals dadurch unterstreichen, daß es kaum einen Hersteller und kein Softwarehaus gibt, das alle ClM-Bausteine, angefangen von der Konstruktion (CAD) über die Arbeitsvorbereitung (CAP und CAM), PPS (Produktionsplanung und -steuerung) und Betriebsdatenerfassung (BDE) bis hin zur automatisierten numerischen Maschinenkontrolle (DNC) und Qualitätssicherung (CAQ), aus einer Hand entwickelt anbieten könnte.

Nun ist der einheitliche Lieferant für alle Komponenten zwar eine Erleichterung, aber noch lange keine Garantie dafür, daß diese deswegen auch harmonisch zusammenspielen. Noch schwieriger ist es, CIM-Software unterschiedlicher Hersteller zum gemeinsamen Funktionieren zu bringen. Die Ursache für die Probleme ist schnell genannt. An eine Normung der Kommunikation zwischen ClM-Bausteinen auf Anwendungsebene ist, abgesehen von ein paar Versuchen, noch überhaupt nicht zu denken.

Welche Schwierigkeiten die DV-technische und anwendungsmäßige Kopplung von DV-Anwendungssystemen verschiedener Hersteller bereitet, verdeutlicht folgendes Beispiel: Im Rahmen des Forschungsprojektes "Esprit" wird seit 1984 unter anderem daran gearbeitet, vorbereitende Grundlagen für Schnittstellennormen auf Anwendungsebene im "CIM"-Bereich zu schaffen. Um Erfahrungen zu sammeln, wurde ein Teilprojekt durchgeführt, in dem versucht wurde, fünf heute marktübliche, sehr verbreitete CAD-Systeme, zum Beispiel auch "Euklid" und "Bravo", zu koppeln.

Ziel war es, geometrische Daten zwischen den Systemen auszutauschen: Eine Zeichnung wird zum Beispiel im "Euklid"-System erstellt, dann in das "Bravo"-System übertragen und soll dort geändert werden. Diese Arbeit wurde von hochqualifizierten, entsprechend vorgebildeten Spezialisten in 60 Monaten mit einem Aufwand von zehn Mannjahren durchgeführt.

Das Beispiel unterstreicht, wie aufwendig die Integration unterschiedlicher CIM-Anwendungssysteme heute ist, auch wenn die Hersteller beteuern, "schnittstellenkompatibel" zu sein. Wenn man also CIM komponentenweise einzeln kaufen muß, dann stellt sich die Frage, mit welcher Komponente man heute anfangen soll, um wenigstens schon an einem Stück des Integrationsbenefits teilzuhaben.

Dazu greifen wir noch einmal die eingangs bewußt überzogene CIM-Darstellung auf. Weder die Kundenangebots- und -auftragsverwaltung noch die computergestützte Konstruktion (CAD), Arbeitsvorbereitung und NC-Programmierung (CAP/ CAM), Qualitätskontrolle (CAQ) oder die klassischen Materialwirtschafts- und PPS-Funktionen wurden ursächlich durch CIM initialisiert oder angeregt. Die sogenannten CIM-Komponenten haben sich völlig unabhängig voneinander als Folge der immer leistungsfähiger und vielseitiger werdenden DV-Systeme entwickelt. Also ist die eine oder andere Funktion kein wesentliches CIM-Merkmal. Das einzige Charakteristische von CIM ist das "I", die Idee, alle obengenannten einzelnen Komponenten über eine zentrale online verfügbare Datenbank und Kommunikation zu integrieren.

Bei genauerem Hinsehen wird erkennbar, daß diese CIM-Bausteine um die klassische Materialwirtschaft, Produktionsplanung und -steuerung herum plaziert sind und diesen Daten abliefern. Das CAD-System zum Beispiel generiert aus Zusammenbauzeichnungen Stücklisten, die in der Materialwirtschaft weiterverwertet werden. Die geometrischen Daten fließen in einem Nebenzweig direkt in die CAP- und CAM-Systeme zur maschinellen Generierung von NC-Programmen.

Das CAP-System liefert Arbeitspläne, die in der Produktionsplanung und -steuerung benötigt werden. Die im CAM-System bearbeiteten NC-Programme werden, ausgelöst durch die Produktionssteuerung, auf die Zellenrechner oder direkt auf die DNC-Maschinen geladen.

Selbstverständlich fließen die per BDE erfaßten Betriebsdaten direkt der Produktionssteuerung zu, um dort den Abarbeitungsstand der Werkaufträge zu aktualisieren. Die mittels CAQ-System erfaßten Qualitätssicherungsdaten fließen der Lebensakte des hergestellten Produkts oder der Charge zu und werden dort für spätere Nachfragen oder Reparaturzwecke archiviert.

Diese wenigen Gedanken zeigen, daß die integrierte ."CIM"-Datenbank natürlicherweise eine erweiterte PPS-Datenbank ist. Das macht deutlich, daß auch unter ClM-Gesichtspunkten das Materialwirtschafts-, Produktionsplanungs- und -steuerungssystem nach wie vor die zentrale Drehscheibe der Fertigungsorganisation ist. Eine gute, allemal wichtige und wesentliche Voraussetzung für den Einstieg in CIM ist daher die Einführung eines geeigneten PPS-Systems.

In einigen ClM-Einstiegsprojekten haben wir den Markt an PPS-Standardlösungen für Unternehmen unterschiedlicher Größenordnung analysiert. Dabei ging das Spektrum von einem "kleinen" Elektrogeräte-Hersteller mit einem Umsatz von 15 Millionen Mark über einen mittelgroßen Büromöbel-Hersteller bis hin zum Großkonzern mit sieben Milliarden Mark Umsatz. Die Ergebnisse dieser Studien waren ein über das andere Mal enttäuschend.

In Fachkreisen wird die Zahl der in Deutschland angebotenen PPS-Systeme etwa zwischen 250 und 300 gehandelt. Das dürfte bei einer etwas weitherzigen Auslegung des PPS-Begriffs auch stimmen. Auf den ersten Blick legt die Zahl denn auch das Gefühl nahe, in einer so großen Auswahl doch wohl ein ClM-geeignetes System finden zu können.

Bei näherem Hinsehen wird jedoch erkennbar, daß hier quer durch die Hardwarelandschaft vom PC bis zum Großrechner alles gezählt wird, was nur irgendwie mit Fertigung zu tun hat. Daß diese Zahl als Maß für den Softwaremarkt im PPS-Bereich keine Bedeutung hat, verdeutlicht das Angebot für die in der mittelständischen Wirtschaft am weitesten verbreiteten Hardwaresysteme (siehe Tabelle 1).

Diese Zahlen sind uninterpretiert aus dem gängigen aktuellen ISIS-Katalog der Nomina Gesellschaft für Wirtschafts- und Verwaltungsregister mbH, München, entnommen. Möglicherweise läßt sich das eine oder andere System bei genauerer Recherche noch zusätzlich finden. Man kann aber davon ausgehen, daß die überhaupt als "Standardsoftware" in Betracht kommenden Systeme erfaßt sind.

Es ist ein wichtiger Schritt in Richtung CIM, wenn in oder zu dem PPS-System die Funktion der Kundenauftragsabwicklung, der Materialwirtschaft und des Einkaufs als integrierte Teilsysteme vorhanden sind (CIM/PPS-Basissystem). Legt man diesen Maßstab an, so bleibt aus der zwar nicht berauschenden, aber immerhin noch beachtlichen Auswahl aus der Tabelle 1 zum Schluß eine bescheidene Anzahl verfügbarer Produkte übrig (siehe 2).

Zur Beachtung sei ausdrücklich angemerkt, daß bisher keine Kriterien in die Selektion eingegangen sind, die die Integration der technischen CA-Systeme berücksichtigen. Die oben herangezogene Vollständigkeitsanforderung eines CIM/PPS-Basissystems bezieht sich also rein auf die kaufmännischen Bestandteile und ist als realisierbare Anforderung schon lange bekannt.

Woran liegt es also, daß das Angebot so dünn ist? Die in verschiedenen Unternehmen in den kaufmännischen Bereichen geforderte Funktionalität ist sehr unterschiedlich. Dies gilt nicht nur für grundsätzlich unterschiedliche Organisationsformen wie Serien- und Kundenauftragsfertiger, sondern dies gilt auch schon beim Vergleich zweier Serienfertiger oder zweier Kundenauftragsfertiger. Nach traditionellem "Verständnis" muß ein erfolgreiches Standardsoftware-Paket also eine sehr breite Funktionalität haben, um mehrfach möglichst jeweils ohne Änderung einsetzbar zu sein.

Daraus folgt, daß es aufwendig ist, ein solches Paket herzustellen. Die mystische Zahl von 100 Mannjahren für die Erstellung eines einigermaßen vollständigen, CIM-geeigneten PPS-Pakets ist nicht aus der Luft gegriffen. Daran anschließend liegt auf der Hand: Es gibt überhaupt nur ganz wenige Softwarehäuser neben den Hardwareherstellern, die sich eine solche Investition leisten und die ein solches Softwarepaket auch entsprechend managen können.

Auch muß der weitverbreiteten Meinung widersprochen werden, daß natürlicherweise Software für große DV-Systeme teuer und Software für kleine DV-Anlagen billig ist. Es ist nicht wahr, daß zur Herstellung der gleichen Funktionalität, mit dem gleichen Benutzerkomfort und der gleichen SW-Qualität für ein kleines DV-System weniger Aufwand erforderlich wäre als für eine Großanlage.

Betrachtet man die Situation aus der Sicht des Herstellers, stellt sich für das Unternehmen die Frage: Wie oft muß ein Paket zu welchem Preis vermarktet werden, um die Investition wieder hereinzuholen? Im Großrechnerbereich werden von den Kunden immerhin noch Lizenzpreise bis zu 800 000 Mark für eine komplette CIM/PPS-Basispalette bezahlt. Für den Mittelständler mit zirka 50 Millionen Mark Umsatz ist das im Normalfall eine völlig unakzeptabel hohe Summe. .

Hier beginnt sich jetzt für den unteren Mittelstand ein Teufelskreis zu drehen: Ein solches Unternehmen ist normalerweise nur dazu bereit, für ein PPS maximal 200 000 Mark auszugeben. Schlechte Aussichten also für den Hersteller, eine 100-Mannjahre-Investition wieder hereinzuholen. In der Folge sind die heute am Markt befindlichen PPS-Systeme für 60 000 bis 200 000 Mark sehr spezialisierte Systeme von denen nur ganz wenige die integrierte funktionale Breite vom Einkauf über die Materialwirtschaft und Produktion bis zum Verkauf aufweisen und darüber hinaus vorbereitete Schnittstellen zu den technischen Anwendungssystemen haben.

Trotz dieser schlechten Situation am deutschen Softwaremarkt wird immer wieder auch von kleinen Unternehmen berichtet, die CIM-Projekte erfolgreich durchgeführt haben. Bei einigen muß man die erarbeiteten Lösungen bewundernd anerkennen. Sehr häufig konnten diese dann aber nur mit Fördermitteln aus deutschen oder europäischen Programmen realisiert werden.

Manchmal machen auch die Hersteller ein solches Projekt zum Prestigeprojekt und investieren Hardware und Manpower. In der Mehrzahl der Fälle handelt es sich jedoch bei den verkündeten CIM-Projekten um die Realisierung von Teilgebieten, also um Insellösungen, die man früher CAD-, CAM- oder CAP-Projekte genannt hätte.

Und noch eine Zahl zum Bedenken: Es gibt in der Bundesrepublik Deutschland zirka 30 000 fertigende Betriebe. Die Zahl der bei diesen Unternehmen durchgeführten CIM-Projekte ist, gemessen an dem Potential, verschwindend klein.

Wenn also nur noch CIM die Wettbewerbsfähigkeit sichern kann, so kann man nach sorgsamer Recherche der heute und mittelfristig gegebenen Rahmenbedingungen am deutschen Softwaremarkt nur schwere Zeiten für den Mittelstand vorhersagen. Oder ist vielleicht das ganze CIM-Gerede gar nicht relevant?

Es stimmt sicherlich, daß die großen und sehr großen Unternehmen ClM-Lösungen realisieren können. Das kostet zwar etliche Millionen, aber in Relation zu den verfügbaren Rationalisierungspotentialen rechnen sich die CIM-Projekte. Sie sind auch unbedingt notwendig, um diesen Unternehmen die Wettbewerbsfähigkeit zu sichern. Daneben ergibt sich als wichtige Funktion die Pioniertätigkeit, die neue Technologien und Konzepte mit Praxiserfahrungen füllt. Diese werden dann auch für kleinere Unternehmen anwendbar.

Für den Mittelstand, insbesondere den kleineren, sind diese Zeiten zweifellos noch nicht gekommen. Wie gezeigt wurde, sind nicht genügend akzeptable PPS-Systeme als Basis für CIM-Anwendungen verfügbar. Darüber hinaus sind die Schnittstellen zwischen den ClM-Bausteinen noch nicht ausreichend standardisiert, so daß die Kopplung von verschiedenen Systemen immer noch zu aufwendigen Individual-Softwareprojekten führt, die sich der Mittelstand nicht leisten kann.

Allerdings ist diese Situation gar nicht so besorgniserregend. Die DV-Durchdringung der technischen Abteilungen im Mittelstand ist noch gar nicht so weit gediehen. Es ist sicher notwendig, daß hier zunächst noch in zunehmendem Maße mit Insellösungen zum Beispiel für den CAD- oder CAM-Bereich experimentiert wird, bevor man mit der "ganz großen" Lösung startet.

Andererseits scheint es jetzt an der Zeit, die deutsche Industrie mit einer leistungsfähigen "zweiten" Generation mit kaufmännisch integrierter PPS-Lösung zu versorgen, die auch als Basissysteme für die spätere CIM-Verbreitung dienen.

Die Frage ist, was muß geschehen, um dieses Angebot zu schaffen? Um den angesprochenen Teufelskreis zwischen Anbieter- und Nachfrageseite zu durchbrechen, muß auf beiden Seiten ein Umdenken stattfinden. Die Anbieter müssen sich darüber klar werden, daß sie nicht mit einigen Handgriffen aus einer unter Budget-Zwängen entstandenen Individual-Softwarelösung eine allgemein anwendbare Standardlösung machen können. Das führt zwangsläufig zu Systemen, die sich nur in den heutigen unzulänglichen Durchschnitt einreihen. Die Softwarehäuser müssen grundsätzlich mehr als früher bereit sein zu investieren.

Weiterhin muß bei der Konzeption eine ausgewogene Mischung aus Erfahrung und theoretischem Breitenwissen einfließen, damit eine Grundfunktionalität entsteht, die später auf viele Einsatzfälle anwendbar ist. Mit den "einfachen" Arbeiten in einem Praxisfall ist es sicher nicht mehr getan.

Auch sollten sich die Anbieter von Standardsoftware in diesem von vielen Individualitäten beherrschten PPS-Bereich endgültig davon freimachen, ähnlich wie bei der Finanzbuchhaltung ein "fertiges" Paket schreiben zu wollen. Dieser Versuch kann nur zu in Entwicklung und Betrieb sehr aufwendigen und äußerst komplizierten Systemen führen, die nicht mehr praktikabel sind.

Richtiger ist es, von vornherein zu berücksichtigen, daß das Paket in jedem Einsatzfall wieder neue Anpassungen erfahren wird. Das heißt, auf ausschmückende Details sollte verzichtet werden zugunsten klarer, einfach durchschaubarer Kernfunktionen. Diese Details sind nachher sowieso in jedem Einzelfall unterschiedlich. Das heißt weiter, Software-Tools und Dokumentationssysteme in die Anwendungssysteme integrieren, um für die Anpassung von vornherein die geeigneten Hilfsmittel mitzuliefern. Wenn die Softwareentwicklung so angepackt wird, kann man vielleicht sogar mit weniger als 100 Mannjahren Entwicklungsaufwand davonkommen.

Aber nicht nur die Softwarehäuser, auch die Anwender müssen umdenken. Kein Anwender kann erwarten, daß durch irgendein Wunder morgen ein gutes ClM-geeignetes PPS-Basis-System für 100 000 Mark schlüsselfertig angepaßt lieferbar ist. Die Anwender müssen sich darauf einstellen, daß jedes System auf die organisatorischen Besonderheiten des Anwendungsfalles anzupassen ist. Dazu muß der Anwender Zeit, eigene Manpower und Mittel bereitstellen. Daneben muß er sich auch darauf einstellen, für die reinen Lizenzen eines leistungsfähigen PPS-Systems etwas tiefer in die Tasche greifen zu müssen.

Wenn sich nicht Anbieter und Anwender in oben dargestellter Weise aufeinanderzubewegen, wird sich an der eingangs aufgezeigten traurigen Situation am deutschen PPS-Software-Markt so schnell nichts ändern. Es ist wichtig, zu erkennen, daß himmelstürmende ClM-Projekte für den Mittelstand heute nur Modellcharakter haben können. Die Bereitstellung CIM-geeigneter Basis-PPS-Systeme ist eine Aufgabe, die kurzfristig zu bewältigen ist, um im Mittelstand auch noch in einigen Jahren einen soliden Stand im Wettbewerb zu erzielen.

* Klaus Fagenzer ist Geschäftsführer der Aperia Software GmbH & Co. KG, Bad Nauheim.