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Wegen der grossen Datenmenge und des notwendigen Parallelbetriebs PPS-Systeme: Die Abloesung ist schwieriger als die Einfuehrung

18.03.1994

In dem Masse, wie die Zahl der eingesetzten PPS-Systeme zunimmt, steigt die Zahl der Unternehmen, die vor der Frage der Ueberarbeitung oder Abloesung ihres PPS-Systems stehen. Christopher Gruenewald und Harald Nicolai* zeigen, wie die dabei auftretenden Klippen erfolgreich umschifft werden koennen.

Der Einsatz DV-gestuetzter Produktionsplanungs- und - steuerungssysteme ist fuer die meisten Unternehmen des verarbeitenden Gewerbes zur Selbstverstaendlichkeit geworden. Ein differenziertes Bild von dieser Situation vermitteln Untersuchungen des Forschungsinstituts fuer Rationalisierung (FIR) an der RWTH Aachen.

Nach den Angaben von 124 Anbietern von Standard-PPS-Systemen summiert sich die Installationszahl in Deutschland auf ueber 9000 Komplettinstallationen, die ueberwiegend in mittleren Unternehmen mit bis zu 1000 Mitarbeitern anzutreffen sind. Wie das Statistische Bundesamt ermittelt hat, gibt es hierzulande im verarbeitenden Gewerbe etwa 5000 Unternehmen der entsprechenden Groessenordung (Mitarbeiterzahl zwischen 200 und 1000). Auch wenn ein gewisse Anzahl von Mehrfach- und Zweitinstallationen zu beruecksichtigen ist, laesst sich hochrechnen, dass etwa zwei Drittel der in Frage kommenden Unternehmen PPS-Systeme einsetzen.

Die Einsatzhaeufigkeit ist allerdings in hohem Masse von der Branche abhaengig. So konnte beispielsweise in der Textilindustrie nur eine Einsatzhaeufigkeit von etwa 30 Prozent festgestellt werden.

Bei einer Standortbestimmung von PPS-Systemen faellt weiterhin auf, dass zwischen den angestrebten und den erreichten PPS-Zielen eine grosse Diskrepanz besteht (vgl. Abb.1). Die drastische Verschlechterung der Planungsergebnisse nach laengerer PPS- Systemnutzung kann vielfaeltige Ursachen haben. Haeufig wird der Grundstein fuer den mangelhaften Einsatz schon bei der Systemkonzeption und der Systemeinfuehrung gelegt.

Eine Systemkonzeption, die nicht auf die individuellen Anforderungen des Unternehmens zugeschnitten ist, fuehrt sehr schnell zur Entstehung einer umfangreichen Papierorganisation neben der DV-gestuetzten PPS. Eine falsche oder fehlerhafte Datenbasis aufgrund unzureichender Pflege der Datenbestaende hat bisweilen voellig unbrauchbare Planungsergebnisse zur Folge. Zusaetzlich fuehrt eine Veraenderung von Rahmenbedingungen - beispielsweise die Entwicklung der Fertigungsstruktur von der Serien- und Massenfertigung zur Kleinserien- und Einzelfertigung - dazu, dass das eingesetzte PPS-System den neuen Anforderungen nicht mehr gerecht wird (vgl. Abb. 2).

Auch PPS-Systeme unterliegen einem Alterungsprozess, der sich mit dem Konzept der Produktlebenszyklen verdeutlichen laesst. Danach ist der Einsatz eines PPS-Systems in mehrere Phasen einteibar. Auf dieser Basis koennen Aussagen ueber Systemguete und Wartungsanforderungen gemacht werden. So waechst der zur Softwarepflege erforderliche Aufwand mit zunehmendem Alter des Systems bei abnehmender Systemqualitaet, woraus sich erhoehte Kosten fuer das Unternehmen ergeben (vgl. Abb. 3).

Folglich stehen derzeit viele Unternehmen vor der Frage, ob ihr PPS-System moeglicherweise "in die Jahre gekommen" ist. Als Hinweis auf die Notwendigkeit einer Systemueberpruefung ist zu werten, wenn das PPS-System nicht mehr so effizient arbeitet wie angestrebt. Ein typischer Indikator fuer ein unzulaenglich arbeitendes PPS- Systeme ist eine negative Entwicklung produktionswirtschaftlicher Ziele, beispielsweise ein Anwachsen der Umlaufbestaende.

In diesem Fall stellt sich die Frage, ob das PPS-System ueberarbeitet oder ersetzt werden soll. Diese Entscheidung ist problematisch. Um Fehlinvestitionen zu vermeiden, benoetigt das Unterenehmen eine aussagekraeftige Entscheidungsgrundlage. Die oben angesprochenen Indikatoren eignen sich jedoch nicht fuer eine genauere Analyse.

Fuer eine Ueberpruefung des PPS-Systems muss zunaechst festgelegt werden, in welchen Bereichen und nach welchen Kriterien untersucht werden soll. Neben den "klassischen" Untersuchungsbereichen Technik, Organisation und Personal ist auch das Unternehmensumfeld zu pruefen. Interessant waere zum Beispiel, ob das PPS-System auch bei veraenderten Marktbedingungen (Sicherstellung der unbedingten Lieferbereitschaft) und einer damit einhergehenden Anpassung der Unternehmenskonzeptionen (Just in time) die notwendigen Anforderungen (Verwaltung von Rahmenauftraegen mit Lieferabrufen) erfuellen kann. Aehnliche Bedeutungen haben rechtliche und oekologische Entwicklungen.

Im Untersuchungsbereich Technik sind das Alter, die Leistungsmerkmale und das Entwicklungspotential der eingesetzten Hard- und Software zu untersuchen. Aus der Vielzahl der Pruefkriterien zur Beurteilung von PPS-Systemen greifen wir beispielhaft die "Funktionserfuellung" und die "Datenqualitaet" heraus.

Zur Beurteilung der PPS-Funktionalitaet laesst sich die "Relevanzbaum-Methode" heranziehen. Dabei werden die Leistungsmerkmale zunaechst stufenweise in Form einer Baumstruktur aufgelistet und dann mit Relevanzwerten versehen. Die Gewichtung ist in dem Masse vorzunehmen, wie es die unternehmensintern definierten PPS-Ziele verlangen.

Indem aus den Stufenrelevanzen die Gesamtrelevanzen errechnet werden, laesst sich eine Rangfolge der Leistungsmerkmale aufstellen. Die wichtigsten Leistungsmerkmale werden dann mit Hilfe eines "Nutzungsprofils" beurteilt. Dabei handelt es sich um eine Matrix, die je nach Zuordnung von Spalten- und Zeilenmerkmalen zu unterschiedlichen Entscheidungsalternativen fuehrt. Daraus wird ersichtlich, welche Leistungsmerkmale des PPS-Systems zusaetzlich installiert werden muessen.

Das Pruefkriterium Datenqualitaet wird mit Hilfe des "mittleren Informationsgehaltes" bestimmt, der Aufschluss ueber die Homogenitaet der Zugriffswahrscheinlichkeiten gibt. Er nimmt zu, wenn die Zugriffswahrscheinlichkeit konstant ist. Wird hingegen ungleichmaessig auf die im PPS-System verwalteten Daten zugegriffen, so verringert sich der mittlere Informationsgehalt.

In Form von Stichprobenpruefungen laesst sich - mit Hilfe der Bestimmung von Qualitaetskennzahlen fuer Aktualitaet, Fehlerhaftigkeit, Redundanz, Verstaendlichkeit und Relevanz der Daten - der tatsaechliche mittlere Informationsgehalt von Dateien des PPS-Systems berechnen. Ein Vergleich mit dem theoretisch moeglichen Informationsgehlt erlaubt eine buendige Aussage ueber die Datenqualitaet. Bei einer grossen Abweichung sind Konsequenzen fuer das gesamte Datenhaltungskonzept unumgaenglich.

Eine gesamtheitliche Betrachtung aller Pruefkriterien bezeichnet die notwendigen Massnahmen zur Realisierung eines effizienten PPS- Systems. Aus Wirtschaftlichkeitsgruenden ist dabei jedoch immer nach Aufwand und Nutzen derartiger Massnahmen zu fragen.

Dabei muessen auch monetaer nicht oder nur schwer quantifizierbare Nutzengroessen beruecksichtigt werden. Im Falle der Systemueberarbeitung ist insbesondere der Aenderungsaufwand bei der Aktivierung, Deaktivierung oder Installation von PPS-Funktionen abzuschaetzen.

Wenn die Anpassungen ohne grossen Aufwand durchzufuehren sind (mittels Parametrisierung, Tabellensteuerung oder Programmgeneratoren) und keine umfassenden Anpassprogrammierungen notwendig sind, bleiben die durch die Ueberarbeitung verursachten Kosten verhaeltnismaessig gering. Muessen aber aufwendige Neuprogrammierungen von Programmteilen vorgenommen werden, so fallen weitaus hoehere Kosten an, wodurch die Alternative des Systemersatzes unter Umstaenden guenstiger ist als die der Ueberarbeitung. Entscheidet sich ein Unternehmen dafuer, das eingesetzte PPS-System durch ein neues PPS-System zu ersetzen, so muss die Einfuehrung dieses Systems sorgfaeltig geplant werden. Denn die Abloesung von PPS-Systemen unterscheidet sich in wesentlichen Punkten von der Ersteinfuehrung.

Der erste Unterschied liegt in der Groessenordnung des im Rahmen der Systemeinfuehrung zu beruecksichtigenden Datenvolumens. Waehrend bei einer Ersteinfuehrung zumeist ein relativ geringes Datenvolumen in das neue PPS-System einzugeben ist, muessen bei einer PPS-Abloesung haeufig riesige Datenbestaende geprueft, korrigiert und neu eingegeben oder vom alten System ins neue System transferiert werden. Fuer diese Aufgabe sind qualifizierte Mitarbeiter notwendig, die die Zusammenhaenge im Unternehmen kennen. Andernfalls lassen sich die Chancen fuer eine Bereinigung der Datenbestaende nicht nutzen, oder es besteht die Gefahr, wertvolle Elemente der Datenbestaende zu vernichten.

Der zweite Unterschied zwischen Ersteinfuehrung und Abloesung von PPS-Systemen besteht in der Notwendigkeit zum Parallelbetrieb der beiden Systeme. Eine modulweise Einfuehrung, wie sie in der Regel bei Ersteinfuehrungen gewaehlt wird, kommt bei der Abloesung eines PPS-Systems nicht in Frage. Statt dessen sollten alle Bewegungsdaten, die zu ausgewaehlten Kunden- oder Produktionsauftraegen gehoeren, nach der Eingabe der Stammdaten nur noch ins neue System eingespeist werden.

Das verhindert aber auch, dass das alte System modulweise abgeschaltet werden kann. Folglich sind Aenderungen in den Stammdaten ueber die gesamte Phase der Inbetriebnahme hinweg in beiden Systemen vorzunehmen. Darueber hinaus muessen kritische Kapazitaeten oder Lagerbestaende durch zwei Systeme geplant und gesteuert werden, was eine systemuebergreifende Koordination notwendig macht.

Den Randbedingungen einer PPS-Abloesung sollte durch eine fruehzeitige Planung und Vorbereitung des Einfuehrungsprozesses Rechnung getragen werden. Dazu ist es zunaechst erforderlich, den Datenbestand des alten Systems zu analysieren und gegebenenfalls noch im alten System aufzubereiten. Die Bereinigung der Stammdaten um Altdaten, die aufgrund konstruktiver Veraenderungen an den Produkten nicht mehr relevant sind, reduziert den Aufwand fuer die Datenaufbereitung erheblich.

Auf der Basis dieses Arbeitsschrittes laesst sich nach der Auswahl des neuen PPS-Systems der Transfer der Stammdaten detailliert planen. Hierbei sind verschiedene Randbedingungen zu beruecksichtigen. Einen wesentlichen Eckpunkt des Transfers stellt die Qualifikation der Mitarbeiter dar. Der Zeitpunkt muss daher geplante Schulungstermine, vorhersehbare Lerneffekte sowie verfuegbare Zeitarbeitskraefte beruecksichtigen. Ausserdem sollten bei den Sachbearbeitern keine langen Luecken zwischen der Aufbereitung der Stammdaten und der ersten Nutzung des Systems entstehen.

Kritische Punkte sind auch die Auswahl derjenigen Auftraege, die im Rahmen der Inbetriebnahme als erste ausschliesslich auf dem neuen PPS-System abgewickelt werden, sowie die Reihenfolgeplanung fuer die naechsten Auftraege bis zur vollstaendigen Nutzung des Systems.

Hierzu werden die Auftraege in Gruppen unterteilt. Die Einteilung sollte sich zunaechst an den kritischen Kapazitaeten oder Bestaenden orientieren, so dass die Koordination der Planungsobjekte zu einem definierten Zeitpunkt moeglichst vollstaendig von dem alten System auf das neue System uebergehen kann.

Das zweite Kriterium fuer die Einteilung ist der Grad der Interdependenz, also der Wechselbeziehungen zwischen den Auftraegen. Die Auftraege, die viele gleiche Teile oder gleichartige Kapazitaetsbedarfe enthalten, sollten zusammen in das neue System uebernommen werden.