Praxis der Systemintegration

Transkript

1 1 Professor Dr.-Ing. habil. SEP Logistik AG Ziegelstr Weyarn Lehrstuhl für Realzeitcomputersysteme Tel fd@sepag.de Wintersemester 2009 / 10 Lehrstuhl für Realzeitcomputersysteme Professor Dr. Samarjit Chakraborty Technische Universität München Arcisstraße München

2 2 Inhalt 1. Systemfunktionen Bindeglieder eines Unternehmens Zusammenspiel Organisationsstruktur und IT-Struktur Abstimmung Organisation Datenverarbeitung Vernetzte und hierarchische Unternehmensstrukturen Gesamtablaufkette in einem Produktionsbetrieb Externe und interne Supply Chain Realität und Idealvorstellung für Systemintegration 2. Systeme und deren Integration Was sind Geschäftsprozesse / Workflow / Supply Chain Datenmodelle für ein Unternehmen Beispiel für ein Gesamtsystem, mit Systemkomponente Lagerverwaltung/Lagersteuerung Integrationsnotwendigkeit Erklärung von Begriffen wie ERP, PPS, CAD, CAW, Anforderungen an Software und Hardware für Systemfunktionen Qualitätsanforderungen Zuverlässigkeit / Verfügbarkeit Einschwingverhalten neuer Komponenten 4. Kosten für die Einführung neuer Systemfunktionen Zeitbedarf Auswirkung auf Reaktions- / Lieferfähigkeit eines Unternehmens Implementierungskonzept Schulung Kostenfaktoren / Kostenabschätzung

3 3 5. Akzeptanzprobleme bei der Einführung neuer Systemfunktionen Integration in Organisation und IT Komplexitätserhöhung bei Einführung neuer Systemkomponenten Kompetenz- und Machtverschiebungen Widersprüche Forderung / Budget / Vorstellung / Praxis Kritische Phasen im praktischen Ablauf (Pflichtenheft, Inbetriebnahme) 6. Beispiele Begleitende Beispiele für Intralogistik-Systeme aus der Praxis

4 4 1. Systemfunktionen Bindeglieder eines Unternehmens Was ist Systemintegration Dazu betrachten wir Unternehmen ein klein wenig genauer. In Unternehmen gibt es Organisationsstruktur Abteilungen/Geschäftsprozesse Informationsaustausch -formell -informell -funktionsgerecht -zeitgerecht -zielgerichtet Organisation IT-Struktur Systemkomponenten/Software Informationsaustausch -zentral -dezentral -zeitgerecht IT-System Kriterien für Erfolg -Durchsatz -Effizienz -Schaltstationen -Blockaden -Verflechtungen

5 5 Zusammenspiel im Unternehmen Menschen / Organisation Einkauf Management Vertrieb Produktion Bevorratung Auslieferung IT (Hard- / Software)

6 6 Markt- und Produktionsfaktoren Produktion: Waren Dienstleistungen Informationen Know How: Menschen Organisation IT-Struktur, Systemkomponenten

7 7 Unternehmensorganisation Die Vernetzung und Organisationsstruktur kann zentral oder dezentral erfolgen. Dies gilt für die Organisation der Menschen/Mitarbeiter und die Datenverarbeitung. Vernetzung/Organisation dezentral - Abstimmungsaufwand hoch - Organisationsaufwand hoch bei der Einführung - Organisationsaufwand gering im Betrieb - Fehlerverhindernd - Motivationsfördernd Vernetzung/Organisation zentral/hierarchisch - Abstimmungsaufwand niedrig - Organisationsaufwand gering bei der Einführung - Organisationsaufwand hoch im Betrieb - Fehleranfällig - Motivationsbremse

8 8 Marktkräfte Unternehmen Unternehmen gegenseitige Beeinflussung Synergien, Kooperationen Wettbewerb Abwanderung von Menschen und Markt-Know how, Organisations- Know how kleiner Markt führt zu hohem "Durchsatz"

9 9 Was ist Systemintegration? Abstimmung zwischen IT und Organisation Abstimmung der IT-Komponenten=Systemkomponenten Datenverarbeitung ganzheitlich betrachten Business-Integration Wo ist Systemintegrationsbedarf? In der Organisation Bei den Abläufen In der Technik / IT Integration heißt Abstimmung Integration heißt Kommunikation Integration heißt mehr IT / Software

10 10 Ebenenmodell eines Unternehmens Unterschiede der Unternehmen aus der Wertschöpfung Aus Produktion und Warenherstellung Aus Handel Aus Informationsmanagement Wertschöpfung aus Produktion/Herstellung: Know How in Technik, Produktionsmethoden. Das Unternehmen stellt Waren her, die vermarket werden müssen: Auto, Medikamente,... Wertschöpfung aus Handel: Know How in Lieferwegen, Lieferzeiten, Logistik. Das Unternehmen liefert Waren, die andere produzieren: Versandhäuser, Internethandel,... Wertschöpfung aus Dienstleistung, Informationsmanagement: Know How in Informationssammlung, Auswertung, Planung von Abläufen, Systemen. Das Unternehmen liefert Dienstleistungen: Unternehmensberater, Archtekturbüros, Suchmaschinen, Softwarehäuser,... Unterscheidung von externen Waren- und Informationsfluss beim Handel und internen Waren- und Informationsfluss bei Produktion und Logistik. Kombination der Abläufe ist Realität, man spricht von Fertigungstiefe und Zukauf. Interne Logistik mit Lagerhaltung spielt eine grosse Rolle bei diesen Abläufen. Bei Informationsmanagement spielen Datenbanken in jeglicher Ausführung eine zentrale Rolle (Informationslager). Vertriebswege und Vertriebsnetze verbinden Produktion und Handel. Beispiel Lager: Erfüllung von Just in Time mit Lagern vor den Toren von Produktionunternehmen (BMW Regensburg), Lager auf Stasse verlagert über LKW-Transporte Just in Time (Anfälligkeit bei Störung des Strassenverkehrs)

11 11 Ebenenmodell I N T E R N E R I N F O R M A T I O N S F L U S S Planungs- und Dispositionsebene: - Stammdatenverwaltung - Vertriebs- / Auftragssystem - Finanzen, Personal, Controlling, Vertrieb - Produktionsplanungs- und Steuerungssystem (PPS-System) - Betriebsdatenverarbeitung, Konstruktion, Qualitätswesen - Materialwirtschaft, Kapazitätsabgleich - Informationssystem Produktionsleit- / Verkaufsleitebene: - Verwaltung der Fertigungsaufträge / Dienstleistungsaufträge - Feinplanung - Ausgabe von Arbeitsanweisungen - Ausgabe von Fertigungsdaten - Verarbeiten von Auftrags- und Maschinendaten - Verarbeiten von Qualitätsdaten - Verarbeiten von Störungsursachen - Materialverfolgung - Informationssystem Prozessführungsebene: - Lagerverwaltung und Steuerung - Führung der Transportsysteme - Erfassen von Auftrags- und Maschinendaten - Erfassen von Personalzeitdaten - Erfassen von Störungsursachen - Erfassen von Qualitätsdaten - Informationssystem Steuerungsebene: - Automatisierung der Transport-, Fertigungseinrichtungen und Erfassungseinrichtung Materialfluss (Dienstleistung, Information) Wareneingang, Lagerung, Kommissionierung, Montage, Prüfung, Versand

12 12 Interne und externe Logistik

13 13 Marktanfoderungen zu analysieren Mensch als Bindeglied zur Technik / IT Ebenen der Aufarbeitung mit IT-Struktur koordiniert

14 14 Intralogistik / Lagerverwaltung und Lagersteuerung

15 15 Systemkomponenten - Idealbild Einheitliche Philosophie m einheitliche Bedienung m globales Datenmodell m einheitliche technische Basis in - Datenbank - Rechnerarchitektur - Netzwerkarchitektur m problemloser Zugriff - Bedienung - einfach erlernbar - Verfügbarkeit m Integrationsbasis mit Erweiterungsmöglichkeiten - offenes System m Unabhängigkeit von Lieferanten - Hardware - Betriebssystem - Vernetzung - Anwendung

16 16 Systemkomponenten - Realität Gewachsene Strukturen in der Organisation W unterschiedliche Philosophie der Systemkomponenten W Inseln in der Organisation und bei Systemkomponenten W unterschiedliche Philosophien: - zentrale IT (ZEDV, Großrechner) - technische IT (TEDV, Workstations) - private IT (PEDV, Personal Computer) W unterschiedliche Technik der IT (Alter) W unterschiedliche (Teil-) Vernetzung W kein unternehmensweites Datenmodell W redundante Daten - ohne Abstimmung - mit zeitlicher und inhaltlicher Statusverschiebung

17 17 Systemintegration in der Praxis J autonome Teilsysteme - Überblickbarkeit - Inseln J zwingend notwendiges Zusammenspiel J Integration über - Organisations-Schnittstelle - Datentechnik-Schnittstelle J Nachintegration - gewachsene Strukturen - wachsendes System J dynamisches Datenmodell? J offene Systemarchitektur

18 18 2. Systemfunktionen und deren Integration Typische Systemkomponenten D A PPS (Produktionsplanungsund Steuerungssystem): WWS (Warenwirtschaftssystem) - Materialwirtschaft (Bestellwesen, Bedarfsrechnung, Stücklisten,...) T E N B A S I S - Fertigungsplanung (Simulation) - Kapazitätswirtschaft - Zeitwirtschaft Vertrieb: - Angebotswesen (Bearbeitung, Verwaltung) - Aufträge (Versand, Lieferpapiere) - Faktura - Vertreterabrechnungen Controlling: - Kostenrechnung - Kalkulation Finanzen: - Finanzbuchhaltung - Anlagenbuchhaltung - Lohn- und Gehaltsbuchhaltung Informationssystem: - aktuelle Daten - Statistiken

19 19 D A T E Zeiterfassung / Fertigungsüberwachung: CAD (Computer Aided Design): - BDE (Betriebsdatenerfassung) - PZE (Personalzeiterfassung): (Anwesenheit Aufträge (Zeit, Status) Störungen, Zutritt,...) - Konstruktion (2D, 3D) N B A S CAW (Computer Aided Warehouse): - Lager- (Platz-) Verwaltung - Lagersteuerung - Chargenverwaltung CAQ (Computer Aided Quality - Prüfpläne Control): - Prüfvorschriften - Chargenüberwachung CAM (Computer Aided - NC-Programme Manufacturing): - Geometriedaten - Simulationen I S Bürokommunikation: - Textverarbeitung - Dateiverwaltung - Tabellenkalkulation - Graphik

20 20 Integrationsbedarf im Unternehmen Software- Komponente Netzwerk- Komponente Hardware- Komponente

21 21 Buchhaltung Auftragswesen Einkauf Intralogistik Qualitätssicherung... Organisation -> Abläufe Software -> Automatisierung Hardware -> Basis Psychologie -> Projektmanagement Steuerung des Materialflusses Steuerung der Produktionsmaschinen

22 22 IT-Unterstützung - CIM: Computerintegrated Manufacturing - CIS: Computerintegrated Sales - ERP: Enterprise Resource Planning - CRM: Customer Relation Management - SCM: Supply Chain Management - SCO: Supply Chain Optimization - SCP: Supply Chain Planning CIMlich schwierig CIMlich langwierig CIMlich teuer CIMlich selten

23 23 Kommunikationsebenen Mensch Organisation Datenverarbeitung Sprachträger Marktchancen Datentransfer (Luft) (Marktwirtschaft) (Kabel) Sprachen Marktgrundlage Basisprotokoll (deutsch, englisch,...) (Geld, Gesetz) (Ethernet) gemeinsame Sprache Geschäftsgrundlage, logische Verbindung (deutsch) Zielorientierung (TCP/IP) (Kompetenz) Verständnis Unternehmensstruktur Interpretation, (Problembewußtsein) (Organisation) Darstellung (TCP/IP) Ausführung Ausführung Aufgabe, (Problemakzeptanz) (Systemkomponente, Verarbeitung Workflow, Supply chain) (Systemkomponente)

24 24 Gesamtsystem mit Intralogistik / Lagerverwaltung

25 25 Zusammenspiel der Systemkomponenten

26 26 Dialoge Intralogistik_System - zentrale IT

27 27 Wirkungsgefüge des Gesamtablaufs

28 28 Datenintegration über den Lagerleitrechner

29 29 Typisches Lagersystem

30 30 Intralogistik-System / Lagerverwaltung

31 31 3. Anforderungen an Hard- und Software für Systemfunktionen Software-Entwicklungsprozess Team Zusammenarbeit: Regeln Projektadministration: - Projektmanagement bei Anwender und Hersteller - Einbeziehen der Betroffenen und der Entwickler Ablaufstrukturierung: Analyse Definition Entwurf Realisierung Methoden: Abstraktion Modellierung Strukturierung Entwurf Werkzeuge: Programmentwurf Datenbank Codierung / Codegenerierung Test

32 32 Stufen der Entwurfstechnik

33 33 Qualitätskriterien für die Softwareerstellung Merkmal Einflußfaktoren Kosten Funktionsgeneuigkeit Funktionsfähigkeit Betriebstüchtigkeit Benutzerfreundlichkeit Pflegbarkeit Anpassbarkeit Team, Regeln Team, Regeln Projektorganisation Team, Regeln, Projektorganisation, Ablaufstrukturierung Projektorganisation, Ablaufstrukturierung Projektorganisation, Ablaufstrukturierung, Methoden Methoden, Werkzeuge Methoden, Werkzeuge SW-Engineering löst nur die Probleme der Pflege / Wartung und Anpassbarkeit!

34 34 Wo spielen Werkzeuge eine Rolle? Team Regeln Projektorganisation Gesamtentwicklungsprozess Organisation Firmenkultur Ablaufstrukturierung Methoden Werkzeuge Versionsbildung Software Engineering =Werkzeuge

35 35 4. Kosten der Einführung neuer Systemkomponenten Kostenfaktoren für eine Systemkomponente a Kosten der Komponente: - Software - Hardware - Standard / Zusätze a DV-Infrastruktur: a Integration: a Schulung: a Einführung: a Wartung / Pflege: Hotline - Vernetzung - DV-Integration - neue Hardware - neues Betriebssystem - neue Datenbank - Systemintegration - Anpassung der vorhandenen Komponenten - Organisationsintegration - direkt Beteiligte - indirekt Beteiligte - reduzierter Durchsatz - Einschwing- / Stabilisierungszeit - Wissen, Schulung Personal / Hersteller Projektmanagement

36 36 Kostenanteile % % Komponente DV-Infrastruktur Integration Schulung Einführung Wartung / Pflege der Komponenten- (Lebenszeit 3-10 Jahre) (Software-) Kosten 0,8-1,3 % pro Monat der Komponentenkosten + Projektteam des Anwenders

37 37 5. Akzeptanzprobleme bei der Einführung neuer Systemfunktionen Akzeptanzfaktoren A K Z E P T A N Z B E S T I M M T D U R C H Funktionalität nötiger Ablauf Komfort, Abrundung Machterhaltung Machterhöhung Angst vor Machtverringerung / Kompetenzverschiebung Komfortverbesserung Abläufe transparenter Leichtere Kontrolle der Abläufe und der Ergebnisse Angst vor dem Versagen Kann ich nicht! Angst vor Neuem Was, ich auch? Angst vor Arbeitsplatzverlust Ist es eigene Erfindung Vorschlag geht durch Richtige Zuständigkeit Organisationsform Abhängigkeit von Technik Ohnmacht der IT gegenüber Abhängigkeit von IT-Spezialist im Sonder- / Ausfall Fester Ablauf, keine Möglichkeit des Eingriffs Unabhängigkeit von Personen Ich bin nicht mehr wichtig Ich kann jetzt übergangen / ersetzt werden Zielkonflikt Unternehmen / Mitarbeiter: Krankheit, Urlaub Vermeintliche Erpressung

38 38 Zusammenhang Akzeptanz / Motivation, Güte der Systemfunktion, Komplexität, Ergebnis G: Güte der Systemfunktion

39 39 Optimale Bereiche für Aufwand / Ergebniss

40 40 Bei gleicher Güte führt eine höhere Motivation zu besserem Ergebnis. Eine hohe Motivation hat zur Folge, dass mehr Funktionen gefordert werden, die Komplexität steigt, das Ergebnis fällt wieder. Abhilfe für diesen Kreislauf ist ständige Schulung. Hohe bzw. große Funktionalität bringt eine hohe Güte einer Systemfunktion, wenn ausreichend Schulung stattfindet. Jeder Mitarbeiterwechsel drückt die Güte der Funktion. Nur eine gute Einführung, d.h. Schulung kann dann verhindern, dass das Ergebnis schlechter wird. Es gibt ein Optimum zwischen Funktionalität, Komplexität, Aufwand und Ergebnis. Welche Komplexität von Funktionen einem Anwender zuzutrauen ist, hängt von seinem Ausbildungsstand ab. In vielen Anwendungen ist ein Weniger an Funktionalität oft ein Mehr an Akzeptanz und Ergebnis. Systemfunktionen für den Staplerbereich eines Lagers müssen leicht und einfach bedienbar sein, für den Logistikleiter kann eine hohe Vielfalt an Möglichkeiten das Ergebnis und die Motivation verbessern. Der Zusammenhang zwischen Ergebnis, Kosten und Funktionalität kann anschaulich in einem 4-Quadrantenmodell dargestellt werden. Die Quadranten 1 und 4 stellen den auf- bzw. abfallenden Ast des Motivations- /Ergebnisgraphen dar. Das Optimum ist in dem Modell im zweiten und dritten Quadranten zu finden. Der steigende Ast im Motivations-/Ergebnisgraphe entspricht dem 1. Quadranten des Kosten-/Ergebnis-Diagramms. Hier wurde nicht alles an Möglichkeiten ausgeschöpft, beim abfallenden Ast wurde zuviel an Aufwand hineingesteckt, so dass übers Ziel hinaus geschossen wurde.

41 41 Akzeptanz: Schlüssel zum Erfolg a Systemkomponente, Systemintegration Teil der Unternehmensphilosophie a Unterschiedliche Sicht auf Anforderung und Lösung a Kompetenzverschiebung a Machtverschiebung a Verharrungspotential - Abhängigkeit - Mißtrauen - Überwachung a Überlisten und boykottieren der Software a Schulung a Erhöhung der Komplexität a Widerspruch Forderung / Budget a Widerspruch Vorstellung (Theorie) / Praxis a Kosten

42 42 Akzeptanz und Ablehnung Inbetriebnahme beginnt bei der Planung

43 43

44 44

45 45