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Prozessindustrie/IT in der Prozeßindustrie


03.12.1999 - 

Standardsoftware: Trend zu Komplettangeboten

Geht es in der chemischen oder pharmazeutischen Industrie um Re-Engineering, müssen in der Regel mehrere Welten - Betriebswirtschaft, Automatisierungstechnik sowie das unternehmens- und branchenspezifische Know-how - integriert werden. Vor diesem Hintergrund skizzieren Wolfgang Hoffmann* und Thierry Dietrich*, welche idealtypischen Anforderungen Standardsoftware für die Prozeßindustrie erfüllen sollte.

Nach einer eher protektionistischen, binnenmarktorientierten Wirtschaftsepoche sehen sich prozeßorientierte Fertigungsunternehmen heute mit einem verschärften globalen Wettbewerb konfrontiert. Um sich dieser Konkurrenz stellen zu können, optimieren sie vor allem die gesamte Wertschöpfungskette. Ziele sind ein reibungsloser horizontaler Informationsfluß vom Bestelleingang über Lagerverwaltung, Einkauf, Produktion, Qualitäts-Management bis hin zum Vertrieb und ein vertikaler Informationsfluß von den einzelnen Prozeßleitsystemen über die Betriebs- und Produktions- bis hin zur Unternehmensleitebene (CIM-Ebenenmodell; CIM= Computer integrated Manufacturing).

Moderne, auf die Bedürfnisse der Prozeßindustrie abgestimmte Standardsoftwarepakete vernetzen daher sämtliche Abläufe entlang der Wertschöpfungskette miteinander und unterstützen die Kurz-, Mittel- und Langfristplanung.

Vor allem bei größeren Unternehmen sollte auch ein leistungsfähiges SCM-Werkzeug (Supply-Chain-Management) nicht mehr fehlen. SCM optimiert den Vorgang zwischen Lieferanten, Produzenten und Kunden. Der verbesserte Materialfluß erhöht die Durchlaufgeschwindigkeit der Aufträge und reduziert die Kapitalbindung in den eigenen und den Lagern der Geschäftspartner.

Ein weiteres Kriterium für Unternehmen der Prozeßindustrie ist - gerade auch im internationalen Wettbewerb - der Nachweis einer ökologisch verträglichen Produktion. Ein IT-gestütztes Umwelt- und Sicherheits-Management mit Gefahrgutabwicklung, Stoffdatenbank, automatisch erstellten Sicherheitsdatenblättern etc. ist Pflicht für jede Chemie- und Pharmafirma. Transparente Unternehmen schaffen Vertrauen beim Kunden und nicht zuletzt auch bei den Aktionären. Transparenz setzt allerdings reibungslose Informationsflüsse voraus, wie sie nur eine integrierte Softwarelösung gewährleistet.

Standardisierung ist die Basis für die vertikale Integration und damit für abgestimmte und durchgängige Geschäftsabläufe im gesamten Unternehmen. Standardsoftware unterstützt die Integration des Betriebs in den Werksverbund entlang der logistischen Kette von zentralen, kaufmännischen Anwendungen (Unternehmensleitebene), der mittelfristigen Planung und der Koordination der Betriebe (Betriebs- und Produktionsleitebene) bis hin zur Automatisierung der einzelnen Prozeßschritte (Prozeßleitebene) .

Verzicht auf individuelle Prozeßunterstützung

Zur Zeit muß vielfach noch die höhere Integration in der Fertigung durch einen Verzicht auf individuelle Prozeßunterstützung erkauft werden. Unternehmensweit führt jedoch aus Kosten- und Effizienzgründen künftig kein Weg an Standardlösungen vorbei.

Primär müssen Standardlösungen für die Prozeßindustrie die klassischen Aufgaben der Produktionsplanung und -steuerung erfüllen, indem sie beispielsweise Art und Menge der herzustellenden Produkte festlegen und die Material- und Ressourcenplanung unterstützen. Daneben ergeben sich zusätzliche branchenspezifische Anforderungen wie:

-Prozeßabbildung und -verwaltung der Endprodukte, anfallender Kuppel- und Nebenprodukte sowie der Reststoffe,

-Abbildung von vernetzten Anlagenressourcen,

-Chargenverwaltung,

-Gefahrstoffklassenverwaltung und Schadstoffberechnung sowie

-qualitätsorientierte Disposition und Distribution.

Hohe Qualitätsstandards sind nur durch ein effizientes Qualitäts-Management zu erreichen. Moderne ERM-Pakete (Enterprise Resource Management) für die Prozeßindustrie unterstützen das betriebliche Qualitäts-Management optimal.

Aufgrund der Validierungspflicht für Unternehmen der Pharmaindustrie beispielsweise ist es unerläßlich, daß Softwarepakete GMP-konform (Good Manufacturing Practices) sind, einen Änderungsdienst enthalten und ein elektronisches Chargenprotokoll (Electronic Batch Record) ermöglichen.

Im Gegensatz zur diskreten Produktion der stückorientierten Fertigung, bei der die Herstellung von Teilen unterschiedlicher Losgrößen im Vordergrund steht und die das typische Anwendungsgebiet für Computer-integrated Manufacturing ist, stehen bei der Prozeßindustrie verfahrenstechnische Umwandlungsprozesse ungeformter Rohstoffe und Endprodukte im Vordergrund.

Produktions- und Logistikparameter steuern

Die Aufgaben der Unternehmensleitebene sind für beide Bereiche sehr ähnlich. Wesentliche Unterschiede zwischen diskreter Fertigung und Prozeßfertigung bestehen im operativen Bereich (Betriebs- und Produktionsleitebene sowie Prozeßleitebene), wo Produktions- und Logistikparameter wie Temperatur, Druck, Berücksichtigung chemischer Reaktionen, spezifische Lager- und Transportgegebenheiten verwaltet und gesteuert werden müssen. Aufgrund der im Vergleich zur Fertigungsindustrie enorm hohen Anforderungen ist das Angebot an Standardsoftware für die Prozeßindustrie schmaler und weniger ausgereift als für die diskrete Fertigung.

Ideale Basis für die vertikale Integration und damit für abgestimmte und durchgängige Geschäftsprozesse im gesamten Unternehmen wäre ein Standardsoftware-Komplettpaket, das alle Funktionen innerhalb der Ebenen des CIM-Modells (vertikale Integration) sowie die gesamte Lieferkette (horizontale Integration) optimal abdeckt, Schnittstellen-Probleme minimiert sowie Wartung und Instandhaltung wesentlich vereinfacht.

Aber die heute angebotene Standardsoftware entspricht diesen Anforderungen nur unzureichend und löst nicht die individuellen Planungs- und Steuerungsprobleme. Gerade im Bereich der Prozeßindustrie differieren die Schwerpunkte der einzelnen Hersteller mit jeweiligen Stärken auf unterschiedlichen Ebenen des CIM-Modells. Dennoch ist ein Trend zu Komplettangeboten erkennbar, beispielsweise durch Firmenfusionen und/oder -partnerschaften namhafter Anbieter.

Da individuell entwickelte Lösungen wegen des hohen Wartungsaufwands und der fehlenden Flexibilität mittel- und langfristig nicht mehr konkurrenzfähig sind, bietet sich als Alternative zu einer Komplettlösung die Integration unterschiedlicher Softwarekomponenten an. Dieser Lösungsansatz erlaubt es, für jede Ebene im CIM-Modell die optimale Software einzubinden.

Heute stehen leistungsfähige Standardsoftwarelösungen in den Bereichen Absatz- und Produktionsplanung sowie SCM und Optimierungswerkzeuge zur Verfügung, die sich über Standard-Schnittstellen oder eine entsprechende Middleware in das Gesamtkonzept integrieren lassen. Auch praxisbewährte Individuallösungen lassen sich auf diese Weise in neue Standardkonzepte einbinden, wodurch im ersten Schritt Re-Engineering-Kosten gespart werden können.

Bei der Auswahl eines Standardlösung-Anbieters sollten Unternehmen berücksichtigen, daß dieser genügend Know-how und Ressourcen (für Entwicklung, Support, Beratung) besitzt, um als strategischer Partner agieren zu können; denn bei der Implementierung einer derart komplexen und kostenintensiven Standardlösung ist die Langfristigkeit dieser Geschäftsbeziehung von hoher Bedeutung.

Die Basistechnologien der Software müssen künftigen Erfordernissen entsprechen. Dazu zählen beispielsweise die Abwicklung von Geschäftsprozessen über das Internet, Schnittstellen zu anderen innovativen Systemen auf Basis von Schnittstellen-Standards sowie die branchenspezifische Ausrichtung der Software auf Basis heutiger und späterer Normen. Die modular aufgebauten und flexibel anpaßbaren Systeme sollten gleichberechtigt auch die Prozeßleittechnik in die Gesamtlösung integrieren.

Zukunftssichere Lösungen haben eine hochverfüg- und -skalierbare Kommunikationsarchitektur. Sie verursachen einen geringen Einführungsaufwand bei gleichzeitig flexiblen Anpassungsmöglichkeiten. Nicht zuletzt spielen auch offene und erweiterungsfähige Schnittstellen sowie natürlich die Lizenzkosten eine Rolle.

Unter allgemeinen technologischen Aspekten ist darauf zu achten, daß sich die eingesetzten Plattformen künftig möglichst vereinheitlichen lassen und daß vor allem der nahtlose Informationsfluß zwischen Realtime-Systemen aus der Welt der Prozeßsteuerung und transaktionsorientierten Systemen aus dem kaufmännischen Bereich gewährleistet ist. Hier bietet sich eine offene Systemtechnik (Client-Server) mit Möglichkeiten zur direkten Anbindung etwa von Laborinformations- (LIMS) und Prozeßleitsystemen an die ERM-Software an. Dies wiederum setzt ein leistungsfähiges, voll integriertes Echtzeitsystem mit konsistenter Datenhaltung voraus.

Die optimalen Standardsoftware-Komponenten für die jeweils individuellen Planungs- und Steuerungsstrukturen des Unternehmens sind nur mit viel Markt-, IT- und Branchen-Know-how zu finden. Aufgrund der komplexen Projektanforderungen werden sich prozeßorientierte Fertigungsunternehmen bei der Systemauswahl eher an Systemintegratoren und Berater wenden, die Branchenlösungen unterschiedlicher Hersteller kennen.

Erwartet wird von diesen darüber hinaus Hilfestellung bei der Integration der heterogenen Systemlandschaften (komplexe Schnittstellen-Problematik, Datenkonsistenz, Realtime-/transaktionsgesteuerte Prozesse) sowie beim Anwendersupport und der Wartung.

Für das Re-Engineering der Geschäftsprozesse benötigen Systemhäuser und Berater künftig vermehrt branchenspezifisches Know-how, um Geschäftsprozesse der Kunden zu verstehen und gegebenenfalls zu optimieren. Beratungskompetenz für die "beiden Welten" Betriebswirtschaft und Automatisierungstechnik wird neben Branchen- und IT-Know-how zu einem der wichtigsten Entscheidungskriterien.

*Wolfgang Hoffmann ist Bereichsleiter Prozeßindustrie, Dr. Thierry Dietrich ist Berater bei der Syseca Gesellschaft für Unternehmensberatung mbH in Siegburg.