Produktionsmanagement II

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1 Werkzeugmaschinenlabor der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen Lehrstuhl für Produktionssystematik Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt. Ing. G. Schuh Lehrstuhl für Produktionsmanagement Prof. Dr.-Ing. A. Kampker Produktionsmanagement II IT-Systeme im Produktionsmanagement Vorlesungsverantwortlicher: Dipl.-Ing. Moritz Rittstieg Steinbachstr. 53B Raum 516 Tel.: IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 0

2 Inhaltsverzeichnis: Terminübersicht Seite2 Vorlesungslandschaft Seite 3 Glossar Seite 4 Ziele der Vorlesung Seite 6 Vorlesung Entwicklung der IT-Systeme im PM Seite 7 Enterprise Resource Planning Seite 12 Supply Chain Management Seite 24 Customer Relationship Management Seite 32 Product Lifecycle Management Seite 38 Bilanz der Vorlesung Seite 43 Literaturhinweise Seite 44 IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 1

3 Terminübersicht: lfd. Nr. Vorlesungsthema Datum Verantwortlich V1 IT im Produktionsmanagement V2 Customer Relations Management V3 Enterprise Ressource Planning I V4 Enterprise Ressource Planning II V5 Enterprise Ressource Planning III V6 Supply Chain Management I V7 Supply Chain Management II V10 Erfolgreiche Unternehmensführung - Fallbeispiele (Gastvorlesung durch Prof. Noppen) V8 Product Lifecycle Management I V9 Product Lifecycle Management II V11 Digitale Fabrikplanung und Simulation V12 Business Engineering - Methodik zur Systemauswahl (Trovarit) Hr. Rittstieg Tel Hr. Bartoschek Tel Hr. Fuchs Tel Hr. Reil Tel Hr. Potente Tel Hr. Bauhoff (fir) Tel Hr. Hoeschen Tel Hr. Rauhut Tel Hr. Jung Tel Hr. Rauhut Tel Hr. Koch Tel Hr. Cuber (fir) Tel IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 2

4 Vorlesungslandschaft des Lehrstuhls für Produktionssystematik Produktionsmanagement I Einführung in das Produktionsmanagement F&E, Produktplanung und Konstruktion Materialwirtschaft, Arbeitsplanung & -steuerung Unternehmens- & Prozessmodellierung Produktionsstrategien, Komplexitätsmanagement Fertigungs- und montagegerechte Konstruktion Konstruktionsaufgabe in Kleingruppe Konstruktionsbeispiele Konstruktionsrichtlinien Fabrikplanung Standortplanung Production Systems Logistik Produktionsmanagement II V1 IT im Produktionsmanagement V2 Customer Relations Management V3 Enterprise Ressource Planning I V4 Enterprise Ressource Planning II V5 Enterprise Ressource Planning III V6 Supply Chain Management I V7 Supply Chain Management II V8 Product Lifecycle Management I V9 Product Lifecycle Management II V10 Product Lifecycle Management III V11 Digitale Fabrikplanung und Simulation V12 Methodik zur Systemauswahl Kostenmanagement in Produktionsbetrieben Kostenrechnung Investitionsrechnung & -bewertung Bilanzen Technische Investitions- Planung Fertigungsmittelplanung Technologieplanung Kostenrechnung Innovationsmanagement mit Dr. Wiedeking Integrierte Managementaufgabe Produkt- und Produktprogrammplanung Organisation und Mitarbeiterverhalten Seite 3 IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 3

5 Glossar zur Vorlesung (I/II): Enterprise Resource Planning (ERP): ERP ist eine ganzheitliche, prozessorientierte Softwarelösung, die die Aufgaben der Produktionsplanung und -steuerung erfüllt und für alle angrenzenden Unternehmensbereiche die erforderlichen Informationen bereitstellt. Supply Chain Management (SCM): Unter SCM versteht man die Abstimmung aller logistischen Vorgänge und Funktionen innerhalb der Versorgungskette vom Lieferanten bis zum Verbraucher mit der Zielsetzung, Kundenservice zu optimieren und gleichzeitig Kosten zu minimieren. SCM-Systeme verzahnen die gesamte unternehmensinterne und -externe Wertschöpfungskette vom Rohmaterial Lieferanten bis hin zum Endkunden, indem alle relevanten Daten zwischen den Gliedern der Kette ausgetauscht werden. Customer Relationship Management (CRM): Unter CRM ist die ganzheitliche Bearbeitung der Beziehung eines Unternehmens zu seinen Kunden zu verstehen. Kommunikations-, Distributions- und Angebotspolitik sind nicht weiterhin losgelöst voneinander zu betrachten, sondern integriert an den Kundenbedürfnissen auszurichten, um auf eine höhere Kundenzufriedenheit hinzuwirken, die einen Gradmesser für die Kundenbindung und damit den Unternehmenswert darstellt. Product Lifecycle Management (PLM): PLM umfasst die Verwaltung und Steuerung aller Produktdaten - entlang des kompletten Lebenszyklus und der erweiterten Logistikkette - von der Konstruktion und Produktion über den Vertrieb bis hin zur Wartung. Das integrierte PLM bietet Zugriff auf alle Produkt- und Prozessdaten des gesamten Lebenszyklus eines Produktes. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 4

6 Glossar zur Vorlesung (II/II): Product Data Management (PDM): PDM ist ein System zur Produktdatenverwaltung. Durch den Einsatz von PDM- Technologie soll erreicht werden, dass alle Beteiligte (z.b. Zulieferer und Hersteller oder mehrere Konstruktionsingenieure) eines komplexen Produktes mit den jeweils aktuellsten Versionen und Varianten arbeiten. PDM ist das übergeordnete Organisationsinstrument, das sich im wesentlichen in die Bereiche Daten- und Prozessmanagement gliedern lässt, wobei Prozessmanagement über die rein passive Datenhaltung hinausgeht und die Wechselwirkung zwischen Aktionen und Daten von Abläufen beschreibt, steuert und verwaltet. Datenmanagement umfasst zum einen die Verwaltung der Daten aller Anwendungssysteme, zum anderen aber auch die Verteilung der Daten an diese unter Beachtung der aktuellen Zugriffs-rechte aller Anwender. Produktionsplanung und Steuerung (PPS): Die Produktionsplanung plant die Vorgänge der Leistungserstellung für eine bestimmte Zeit im voraus unter Einhaltung gegebener Rahmenbedingungen. Im Rahmen der Produktionssteuerung werden die geplanten Aufträge freigegeben und gesteuert. Teile der PPS sind u.a. die Produktionsprogrammplanung, die Materialwirtschaft, die Termin- und Kapazitätsplanung, die Auftragsfreigabe und die Auftragsüberwachung. Workflow-Management: Das Workflow-Management organisiert und kontrolliert den Informationsfluss zwischen den beteiligten Stellen und den Prozessen in einem Unternehmen. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 5

7 Ziele der Vorlesung: Die Vorlesung IT-Systeme im Produktionsmanagement gibt einen Überblick über die in der Produktionstechnik eingesetzten IT-Systeme. Zunächst wird auf die historische Entwicklung und die sich damit verändernden Einsatzmöglichkeiten und -gebiete von IT-Systemen eingegangen. Aufbauend hierauf werden die Schnittstellen der einzelnen Systeme dargestellt. Nachfolgend wird ein kurzer Einblick hinsichtlich der Definition, Ziele und Hauptmerkmale der jeweiligen System-Typen gegeben. Somit bildet die Vorlesung eine erste Vorschau auf die in den folgenden Vorlesungen näher fokussierten IT-Systeme. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 6

8 Entwicklung der Geschäftswelt unter dem Einfluss von IT-Systemen Enterprise Resource Planning Kooperation zwischen Unternehmen Kooperation in virtuellen Gemeinschaften Kostensenkung und Effizienz durch die Integration von Geschäftsprozessen Effizienzsteigerung durch Zusammenarbeit der Lieferketten Wertschöpfung durch Zusammenarbeit in virtuellen Gemeinschaften Seite 7 Die Einbindung von IT-Systemen in die Geschäftswelt ermöglicht den Unternehmen nicht nur internen sondern auch unternehmensübergreifenden Informationsfluss und Datenaustausch. Dies sind Vorrausetzungen um Kooperationen und Virtuelle Gemeinschaften zu ermöglichen. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 7

9 Historie und Gegenwart Geschäftsergebnis der 15 größten Standard-Software Anbieter in Deutschland Gesamtumsatz: = 4,9 = Mrd. 4,9 Mrd. vs. vs = 6,1 Mrd. = 6,1 Mrd. (Quelle: Lünendonk 2007) Integration und Optimierung aktuelllaufend Customer Relationship Management (CRM) Product Lifecycle Management (PLM) Supply Chain Management (SCM) Automatisierung bis ca Verkauf Produktion.. Entwicklung Finanz Zeit Zeit Entwicklungtechnisch wissenschaftlicher Anwendungen bis ca Seite 8 - Bis 1970 gab es nur rein technisch-wissenschaftliche Anwendungen. Eine Integration in ein IT-System fand nicht statt, da die technischen Möglichkeiten nicht gegeben waren. - Bis 1985 wurden die ersten automatisierten Prozesse für Unternehmensteilbereiche entwickelt. Es war möglich erste Daten von den Maschinensteuerungen zu exportieren und in die Prozesssteuerung mit einzubinden. - Die erste Verknüpfung dieser automatisierten Prozesse wurde durch das SCM erreicht. - Die nächsten optimierten Entwicklungsstufen waren das PLM und CRM. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 8

10 Marktdurchdringung und Zielerreichung 100% Marktdurchdringung 80% 60% Da ERP bei den meisten Anbietern der Basisbaustein ist, hat es auch die größte Durchdringung 40% 20% 0% 1.8 Zielerreichung von individuell selbst definierten Zielen SCM CRM e- Business ERP ERP schneidet vergleichsweise schlecht ab, da: 1. Viele ERP Systeme seit vielen Jahren im Einsatz und daher weniger benutzerfreundlich als die neuen SCM und CRM Systeme sind 2. Wegen der durchgreifenden und reglementierenden Wirkung auf fast alle Prozesse, wird ERP besonders kritisch bewertet SCM CRM e- Business ERP Quelle: Helbing Management Consulting Seite 9 IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 9

11 IT im Produktionsmanagement Produkte Lieferanten SCM CRM ERP PLM Kunden Unternehmen Ressourcen Seite 10 IT-Systeme bilden die Schnittstelle zwischen: - Unternehmen und Produkten über Product Lifecycle Management (PLM) - Unternehmen und Kunden über Customer Relationship Management (CRM) - Unternehmen und Resourcen über Enterprise Resource Planning (ERP) - Unternehmen und Lieferanten über Supply Chain Management (SCM) IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 10

12 Zusammenspiel: Unternehmen, Lieferanten, Kunden, Produkt PLM CRM ERP SCM Zulieferer Produktion Kunde Seite 11 Das ERP System bildet den Basisbaustein auf den alle weiteren Systeme zurückgreifen. Basisdaten die von den anderen IT-Systemen genutzt werden sind im ERP-System hinterlegt. ERP beschäftigt sich nur mit unternehmensinternen Materialflüssen. Das SCM weitet die Betrachtungsweise auf die Zulieferbetriebe aus und integriert die Materialflüsse bei den Zulieferbetrieben um eine reibungslose Logistikkette sicherzustellen. CRM bindet, zusätzlich zum ERP, die Prozesse beim Kunden mit ein. Es versucht das Kundenwissen in das betriebsinterne Wissensmanagement mit einzubinden und die Kundenzufriedenheit zu steigern. PLM fokussiert auf die Gesamtprozesse im Querschnitt und umfasst somit alle anderen Prozesse. Es ermöglicht allen Nutzern aus dem gesamten Lebenszyklus eines Produktes Daten abzurufen. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 11

13 IT im Produktionsmanagement Enterprise Resource Planning Definition ERP ist eine ganzheitliche, prozessorientierte Softwarelösung, die den betriebswirtschaftlichen Ablauf steuert, kontrolliert und auswertet. ERP-Systeme sind eine Weiterentwicklung der PPS- oder auch Materialwirtschaftssysteme Ziele Lösungen versuchen Informationsflüsse (Kapital, Produktion, Input/ Output etc.) im Unternehmen als ganzes zu erfassen und abzubilden Aufdecken von Engpässen Verbesserte Auslastung aller Ressourcen Mensch, Maschine, Material, Kapital Hauptmerkmale Greift in die Abteilungen Produktion, Vertrieb, Logistik, Personal, Verwaltung ein Grosse Menge an vorgegebener Basisfunktionalität Bildet die Basis für weiter Managementprogramme Seite 12 Top 3 ERP-Softwareanbieter nach umsatzbezogenem Marktanteil in Deutschland im Jahr 2006: - SAP (54,8%) - Infor (5,5%) - Microsoft (3,8%) Quelle: IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 12

14 Einflussgrößen bei der Produktionsplanung und -steuerung Mensch Qualifikation Arbeitszeitflexibilität Schichtmodus Anzahl Springer Technik Automatisierungsgrad Anteil manueller Tätigkeiten Anzahl der Arbeitsstationen Ersetzungs-/Ergänzungsgrad Anzahl Paletten, Vorrichtungen Anzahl Transporteinheiten Einflussgrößen bei der Gestaltung der Produktionsplanung und -steuerung Produkt Anzahl Teile/Varianten geometrische Ähnlichkeit der Produkte Anzahl Arbeitsgänge Zeit/Steuerung der Arbeitsgänge Vernetzung der Arbeitsgänge Stückzahl/Jahr Fertigungsliste Organisation Fertigungsorganisation (Gruppenfertigung, Werkstattfertigung, Fließfertigung, etc.) Materialflussstruktur Störungsaufkommen Organisation der Instandhaltung Seite 13 IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 13

15 Funktionsübersicht ERP Partner Lieferant Collaborative Planning & Forecasting Einkauf/ Beschaffung Rechnung/ Zahlung Logistik/ Produktion Collaborative Applications Strategic Enterprise Mgmt. Human Resource Finanzen Sales & Marketing Knowledge Mgmt./ Research Employee Self Service Online Service Online Personalisierung Auftragsausführung Online Verkauf/ Katalog Faktura/ Zahlung Kunde Mitarbeiter Seite 14 Das Bild zeigt einige exemplarische Funktionsbausteine des ERP und die Anknüpfungspunkte zu Kunden, Lieferanten, Mitarbeitern und Unternehmenspartnern. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 14

16 Zu steuernde Kriterien des ERP Geschwindigkeitsanforderungen Erfordern heterogene Lieferzeiten (externe Sicht) heterogene Durchlaufzeiten (interne Sicht)? Flexibilitätsanforderungen Übersteigen die Bedarfsschwankungen (externe Sicht) die Kapazitätsflexibilität (interne Sicht)? Toleranzanforderungen Ist die Planungstoleranz (externe Sicht) kleiner als die realisierbare Durchlaufzeitverteilung (interne Sicht)? Kriterium: Zeit Kürzeste Lieferzeit Mittlere Durchlaufzeit Kriterium: Menge Bedarfsschwankung Kapazitätsflexibilität Kriterium: Streuung Planungstoleranz Durchlaufzeitverteilung Liefer-/Durchlaufzeit Planungstoleranz Bedarfsschwankung Durchlaufzeitverteilung maximale Kapazität minimale Kapazität Zeit Durchlaufzeitverteilung Lieferzeiten Durchlaufzeit Quelle: Wiendahl, IFA Seite 15 Geschwindigkeit, Flexibilität und Toleranz sind die Anforderungen die durch ein ERP-System optimiert werden. Hierbei stehen die vier grundlegenden Optimierungsgrößen, Liefertermintreue, Lieferzeit, Auslastung und Kapitalbindung im Vordergrund. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 15

17 Optimale Betriebskennlinie DLZ? Übergangsbereich Unterlastbereich Überlastbereich hohe Auslastung hohe Termintreue DLZ geringste Kosten je je Leistungseinheit je Leistungseinheit niedrige Durchlaufzeit DLZ Wahl des optimalen Betriebspunktes Umlaufbestand niedriger Umlaufbestand Quelle: Wiendahl, IFA Seite 16 Die optimale Betriebskennlinie liegt im Übergangsbereich zwischen Unterlast- und Überlastbereich. Der Unterlastbereich ist gekennzeichnet dadurch,daß die mittlere Leistung ausgedrückt in Stunden pro Betriebskalendertag gering ist, was gleich bedeutend ist mit einem nicht ausgenutzten Betriebsleistungspotential. Der Überlastbereich ist gekennzeichnet dadurch, daß die mittlere Leistung voll ausgeschöpft ist, die Nachfrage aber weiter gestiegen ist. Die Durchlaufzeit steigt, da die Leistungsfähigkeit der Maschinen unterschiedlich ist und unerwartet Ereignisse nicht mehr aufgefangen werden können. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 16

18 Aufgaben des ERP in der Auftragsabwicklung Prognosen Auftragseingang Kundenaufträge Au Auftragsverwaltung ftragsverwaltung Versandte Aufträge Einkaufsaufträge Verfügbare Lagerbestände Geplante Zu- u. Abgänge von Endprodukten Verfügbare Lagerbestände Geplante Zu- u. Abgänge von Bauteilen Einkauf Einkauf Lagerzugänge Rückmeldungen Programmplanung Programmplanung Materialbedarfsermittlung Materialbedarfsermittelung Termin- Terminund und Kapazitätsplanung Kapazitätsplanung Lagerbestandsführung Lagerbestandsführung Ablaufplanung Ablaufplanung Produktionsprogramm Fertigungsaufträge Auftragsfreigabe Maschinenbelegungspläne Lagerzugänge Fertigung Fertigung Seite 17 Das Bild zeigt die typische Steuerung eines ERP-Systems. In den nachfolgenden Bildern werden die Aufgaben der einzelnen Bausteine ausführlich beschrieben IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 17

19 Aufgaben in der Auftragsabwicklung Prognosen Auftragseingang Kundenaufträge Auftragsverwaltung Versandte Aufträge Programmplanung Programmplanung Materialbedarfsermittelung Verfügbare Lagerbestände Geplante Zu- u. Abgänge von Endprodukten Termin- und Kapazitätsplanung Lagerbestandsführung Produktionsprogramm Fertigungsaufträge Verfügbare Lagerbestände Die Programmplanung legt fest, welche Produktarten in Geplante zu- u. Abgänge welchen von Bauteile Mengen in einem Planungszeitraum produziert werden sollen. Lagerzugänge Einkauf Einkaufsaufträge Nachfrageprognosen, Kundenaufträge und Kapazitätsbelastung werden benötigt. Geplante Output an Endprodukten, Maschinenbelegungspläne und Einzelteilen sind Ersatzteilen und Auftragefreigabe verkaufsfähigen Baugruppen Ergebnisse. Ablaufplanung Kapazitätsabgleiche und genauen Fertigung Keine exakten Terminplanungen erfolgen. Rückmeldungen Seite 18 IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 18

20 Aufgaben in der Auftragsabwicklung Prognosen Auftragseingang Kundenaufträge Auftragsverwaltung Versandte Aufträge Programmplanung Verfügbare Lagerbestände Geplante Zu- u. Abgänge von Endprodukten Produktionsprogramm Verfügbare Lagerbestände Materialbedarfsermittelung Geplante Zu- u. Abgänge von Bauteile Soll-Daten: die in der Produktionsprogrammplanung und Materialbedarfermittelung geplanten Zu- und Fertigungsaufträge der jeweiligen Endprodukte und Einkauf Abgänge Einkaufsaufträge Bauteile. Maschinenbelegungspläne Ist-Daten: Die jeweils aus der Auftragefreigabe Ablauf- Fertigung und dem Einkauf festgestellten Termin- Lagerzugänge. und Kapazitätsplanungwerden verglichen, um die planung Soll- und Ist-Daten Rückmeldungen verfügbaren Lagerbestände zu bestimmen. Lagerbestandsführung Lagerbestandsführung Lagerzugänge Lagerzugänge Fertigung Seite 19 IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 19

21 Aufgaben in der Auftragsabwicklung Prognosen Auftragseingang Kundenaufträge Auftragsverwaltung Versandte Aufträge Programmplanung Verfügbare Lagerbestände Geplante Zu- u. Abgänge von Endprodukten Lagerbestandsführung Produktionsprogramm Fertigungsaufträge MRP (Material Requirement Planning) Verfügbare Lagerbestände Stücklisten werden aufgelöst, um den Materialbedarfsermittelung Bedarf an allen Zwischenprodukten, Materialbedarfsermittelung von Bauteile Geplante Zu- u. Abgänge Rohstoffen und Fremdteilen zu ermitteln. Lagerzugänge Lagerzugänge Einkauf Einkaufsaufträge für den nicht aus dem Einkaufsaufträge Lager zu befriedigenden Nettobedarf werden erteilt. Maschinenbelegungspläne Auftragefreigabe Ablauf- Fertigungsaufträge werden an die Termin- und Kapazitätsplanung Fertigung planung Termin- und Kapazitätsplanung übermittelt. Rückmeldungen Seite 20 IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 20

22 Aufgaben in der Auftragsabwicklung Prognosen Auftragseingang Auftragsverwaltung Versandte Aufträge Durchlaufterminierung: Kundenaufträge Rückwärtsterminierung Ausgehend von dem spätesten Verfügbare Bedarfstermin Lagerbestände wird ermittelt, wann Programmplanung Geplante Zu- u. Abgänge die einzelnen Arbeitsgänge eines Auftrags spätestens Lagerbestandsführung bereitzustellen sind. von Endprodukten Vorwärtsterminierung Produktionsprogramm Die frühesten Start- und Endtermine werden ermittelt. Verfügbare Lagerbestände Kapazitätsterminierung: Materialbedarfsermittelung wird der Kapazitätsbedarf mit dem Bei Abweichungen Geplante Zu- u. Abgänge von Bauteile Kapazitätsangebot in Übereinstimmung gebracht. Termin- Terminund und Kapazitätsplanung Kapazitätsplanung Einkaufsaufträge Einkauf Ablaufplanung Lagerzugänge Rückmeldungen Fertigungsaufträge Auftragefreigabe Maschinenbelegungspläne Lagerzugänge Fertigung Seite 21 IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 21

23 Aufgaben in der Auftragsabwicklung Prognosen Auftragseingang Kundenaufträge Auftragsverwaltung Versandte Aufträge Verfügbare Lagerbestände Programmplanung Geplante Zu- u. Abgänge Lagerbestandsführung von Endprodukten Produktionsprogramm Verfügbare Lagerbestände Die Ausführung der terminierten Aufträge auf den einzelnen Materialbedarfsermittelung Maschinen erfolgt Geplante im Rahmen Zu- u. der Abgänge Ablaufplanung. von Bauteile Die Ablaufplanung reagiert äußerst empfindlich auf Datenänderungen Lagerzugänge und geschieht deshalb sehr kurzfristig. Fertigungsaufträge Einkauf Einkaufsaufträge Termin- und Kapazitätsplanung Ablaufplanung Ablaufplanung Rückmeldungen Auftragsfreigabe Maschinenbelegungspläne Lagerzugänge Fertigung Seite 22 IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 22

24 Aufgaben in der Auftragsabwicklung Prognosen Auftragseingang Kundenaufträge Auftragsverwaltung Versandte Aufträge Verfügbare Lagerbestände Programmplanung Geplante Zu- u. Abgänge Maschinenbelegungspläne von Endprodukten als Vorgabe Produktionsprogramm Rückmeldung bei der erfolgten Produktion an der Verfügbare Lagerbestände Ablaufplanung Materialbedarfsermittelung Geplante Zu- u. Abgänge Rückmeldung von Bauteile des Abschlusses der Produktionsaufträge an die Lagerbestandsführung Lagerzugänge Fertigungsaufträge Einkauf Einkaufsaufträge Lagerbestandsführung Ablaufplanung Rückmeldungen Termin- und Kapazitätsplanung Auftragefreigabe Maschinenbelegungspläne Lagerzugänge Fertigung Fertigung Seite 23 IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 23

25 IT im Produktionsmanagement Enterprise Resource Planning Definition Supply Chain Management ist die ganzheitliche integrierte Planung und Steuerung der Prozesse über die gesamte Wertschöpfungskette, d.h. inklusive Zulieferer mit dem Ziel der optimierten Bedürfnisbefriedigung des Kunden Ziele Optimierung von Prozessen und Abläufen in der Logistik (= alle Tätigkeiten, die mit der Bereitstellung, Lagerung und dem Transport von Gütern zusammenhängen) Schwerpunkt liegt auf der Verbesserung des Informationsflusses und Auslastung der Ressourcen zwischen allen Kettengliedern Hauptmerkmale Zusammenspiel/ Verkettung aller an der Herstellung eines Erzeugnisses Beteiligten Betrachtet werden Material- und Informationsfluß Gesamte Wertschöpfungskette (unternehmensübergreifend) wird betrachtet Seite 24 Top 3 ERP-Softwareanbieter nach umsatzbezogenem Marktanteil in Deutschland im Jahr 2006: - SAP (54,8%) - Infor (5,5%) - Microsoft (3,8%) Quelle: IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 24

26 Funktionsübersicht SCM (Beispielmodule) Supply Chain Management Logistik Reservierungssysteme Fertigungsauftragsverwaltung Kalkulationen Bestände Planning & Forecasting Just in Time Steuerung Einkauf Lieferterminierung Seite 25 Die Logistik, d.h. die Organisation der Warenlieferung, die Lieferterminierung und das Planning und Forecasting im Zusammenhang mit der Analyse vorhandener Ressourcen stellen einen Aufgabenbereiche des Supply Chain Managements dar auf die im Folgenden eingegangen wird. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 25

27 IT-Systeme im SCM: Zentrale Erfolgsfaktoren Reaktionsvermögen Supply Chain Skill Sharing Supply Chain (Re-) Configuration Flexibility Supply Chain IT-Support Supply Chain Know- How Supply Chain Information Availability Supply Chain Strategic Alignment Supply Chain Execution Collaboration Supply Chain Communication Kollaboration Supply Chain Planning Collaboration Koordination Networked SCM = webbasierte, unternehmensübergreifende Zusammenarbeit in der Supply Chain Ziel: Informationsaustausch in Echtzeit zur Koordination und Synchronisation der Bedarfe und Lieferungen über das gesamte Netzwerk Folge: Verbindung von Unternehmen zu vernetzten, integrierten Supply Chains Seite 26 Die drei zentralen Erfolgsfaktoren Kollaboration, Koordination und Reaktionsvermögen bilden die Basis für intensive unternehmensübergreifende Zusammenarbeit in der Supply Chain: Kollaboration Genaue Abstimmung der Produktion und des Transports zwischen den einzelnen Stufen Koordination Zeitnahe und vollständige Kommunikation der Bedarfe über die gesamte Lieferkette Reaktionsvermögen Schnelle Transformation vom Auftragseingang über interne Bedarfsrechnung, Einlastung in die Produktion und davon abhängige Weitergabe an Einkauf oder Lieferant Networked SCM ist eine Weiterentwicklung des SCM-Konzeptes. Es basiert im Wesentlichen auf Ansätzen des e-enabled Supply Chain Managements (escm) sowie des Supplier Relationship Managements (SRM). Die geschilderten Anforderungen müssen in IT-Systemen im Bereich des SCM umgesetzt werden. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 26

28 SCM - Kombinationsmöglichkeiten zwischen Kapazitäts- und Kompetenzmanagement Kapazitätsmanagement U i Multiple Capacity In-/Outsourcing U i Multiple In-/Outsourcing U i Multiple Sourcing U 1 U 1 U 1 U i P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 Selective Capacity In-/Outsourcing U i P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 Selective In-/Outsourcing U i P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 Selective Sourcing U 1 U 1 U 1 P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 Non-Sourcing Single-Outsourcing Single-Sourcing U i U i U i U 1 P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 U 1 P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 P 1 P 2 P 3 P 4 P 5 U 1 Kompetenzmanagement Optimale Organisationsform im Spannungsfeld aus Kapazität und Kompetenz! Seite 27 Ausgehend von Kompetenzen und Kapazitäten gilt es die optimale Sourcing Konfiguration zu wählen. Das Supply Chain Management muss hinsichtlich dieser Konfiguration angepasst sein, sowie ausreichend Flexibilität für Veränderungen dieser Konfigurationen bieten. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 27

29 Bullwhip-Effekt (Peitscheneffekt) erstmals aufgezeigt von Jay Forrester (MIT) in den 60er Jahren eine kleine Steigerung der Endkundennachfrage führt zu einem überproportionalen und verzögerten Anstieg der Bestellmenge des Einzelhändlers höhere Nachfrage schaukelt sich entlang der Logistikkette weiter auf Hersteller Großhändler Einzelhändler Endverbraucher Bestellmenge/ Bestände Bestellmenge/ Bestände Bestellmenge/ Bestände Bestellmenge t t t t Bestellmenge Bestände Bestellungen Seite 28 Steigt die Endverbrauchernachfrage werden die Bestände beim Einzelhändler kleiner. Um seine Bestände wieder zu füllen erhöht er seine Bestellmenge. Die Bestellmenge paßt er der aktuellen Nachfrage an und erhöht somit seinen zukünftigen Bestand, der dann größer ist als die Endverbrauchernachfrage. Diesen Effekt nennt man Bullwhip-Effekt (Peitscheneffekt). Er wird entlang der Logistikkette immer größer. Eine weitere Einflussgröße auf diesen Effekt ist die verzerrte Nachfrage die durch Angebote oder Rabattstaffelungen entstehen kann und somit von dem aktuellen Bedarf abweicht. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 28

30 Ursachen für den Bullwhip-Effekt Unternehmensrelevante Absatzinformationen werden verzögert und verzerrt an die nächste Stufe der Lieferkette weitergegeben Sonderangebote, Mengenrabatte und Bündelbestellungen verzerren die aktuelle Nachfrage Optimierung einzelner Lieferkettenstufen optimiert nicht zwangsläufig die ganze Lieferkette Ziel Zeitlich verzögerter Informationsfluss Bullwhip Lokale Betrachtung der Teilnehmer Mangelnde Koordination der Teilnehmer Diverse verstärkende Faktoren Ziel: Absatzdaten in Echtzeit durch vernetzte IT-Systeme an den Hersteller Ziel: Absatzdaten in Echtzeit durch vernetze IT -Systeme an den Hersteller Seite 29 IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 29

31 Prozesstransparenz und Prozessoptimierung durch SCM Lieferant Aufträge Vorräte Schnell? Kostengünstig? Termintreu? Kunden Lieferungen Wann? Kosten? SCM zum Gesamtoptimum im Unternehmen... Beseitigung von Rückständen und Engpässen Vermeidung von Überversorgungen Einhaltung des Kundentermins Vorräte Kunden Aufträge Supply Chain Management Termintreu Schnell Kostengünstig Produktivität Ertrag Kultur Termintreue Durchlaufzeiten Vorräte Quelle: WASSERMANN AG Seite 30 IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 30

32 Die Supply Chain Vision Supply Chain Management + SC-Simulation Kunden Kunden Unterlieferant Lieferant Unterlieferant Lieferant Jeder Partner erfährt sofort den aktuellen Marktbedarf Jeder Partner 'bremst' und 'beschleunigt' gleichzeitig in synchronen Prozessen (kein Bullwhip) Kompetenz-Partner Informationsfluss Materialfluss Quelle: WASSERMANN AG Seite 31 Unternehmensübergreifende Supply Chain Managementsysteme liefern Daten in Echtzeit an die Lieferanten und Unterlieferanten. Dies ermöglich ein frühzeitige Planung und vermindert negative Effekte wie den Bullwhip-Effekt. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 31

33 IT im Produktionsmanagement Enterprise Resource Planning Definition CRM ist eine kundenorientierte Unternehmensphilosophie, die mit Hilfe moderner Informations- und Kommunikationstechnologien versucht, auf lange Sicht profitable Kundenbeziehungen durch ganzheitliche und differenzierte Marketing-, Vertriebs- und Servicekonzepte aufzubauen und zu festigen. (Quelle: Hettich/Hipper/Wilde 2001) Ziele Know-How: Märkte und Kunden verstehen Sell: Kunden gewinnen Target: Leistungsangebote entwickeln Service: Kunden binden Hauptmerkmale One Face to the Customer Seite 32 Top 3 ERP-Softwareanbieter nach umsatzbezogenem Marktanteil in Deutschland im Jahr 2006: - SAP (54,8%) - Infor (5,5%) - Microsoft (3,8%) Quelle: IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 32

34 Ziele des CRM Leistungs- und Kundensysteme Wie baut man Leistungssysteme auf und wie passen Kundensysteme dazu? Know-How Märkte und Kunden verstehen Sell Kunden gewinnen Kundenbedarfe besser treffen Wie werden homogene Bedürfniscluster gebildet? CRM Industrielle Dienstleistungen Wie viel Differenzierung bietet das Produkt, wie viel Differenzierung bietet die Dienstleistung? Service Kunden binden Target Leistungsangebote entwickeln Kundenbedarfe besser treffen Welche Leistungsmerkmale sind dem Kunden wie viel wert? Seite 33 Know-How Märkte und Kunden verstehen In Zukunft gilt es nicht mehr allein die klassischen Kundenbedürfnisse zu befriedigen, sondern latente Bedürfnisse die der Kunde evtl. noch gar nicht kennt und formuliert aufzugreifen und daraus den eigenen Markt der Zukunft zu gestalten. Sell Kunden gewinnen Die Vorteil der klassischen Economies of Scale lassen sich innerhalb homogener Cluster abbilden. Zu berücksichtigen ist jedoch, dass sich die in der Vergangenheit gültigen Regeln zur Bildung homogener Cluster z.t. überholt haben. Alters- bzw. Einkommenscluster sind heute nicht mehr allgemeingültige Kriterien. Target Leistungsangebote entwickeln Aus Leistungssystemen lassen sich kundengerechte Paketlösungen als Kombination aus physischem Produkt und Dienstleistungen entwicklen. Service Kunden binden Vor allem durch Dienstleistungen eröffnen sich für Unternehmen Chancen, sich von Wettbewerbern zu differenzieren und den Kunden über den gesamten Produktlebenszyklus mittels Dienstleistungen zu begleiten. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 33

35 Profitabilität einzelner Kundengruppen - Konzentration auf profitable Kunden Zentrale Zielsetzung des CRM- Konzeptes liegt in der Fokussierung auf Kunden, die dem Unternehmen langfristig profitabel erscheinen Share of Wallet (Anteil der Kaufkraft einer Kundengruppe) hat höhere Priorität als die Erhöhung des Marktanteils Customer Lifetime Value (CLV) in % 100 Angestrebte Situation aktuelle Situation gewollte Reduktion des Kundenstamms Die meisten Unternehmen erzielen einen großen Teil ihres Gewinns mit nur wenigen Kunden. Auf der anderen Seite steht eine große Kundengruppe, die einen nur geringen oder sogar negativen Gewinnbeitrag liefert. Fokussierung auf die richtigen Kundengruppen Kunden mit postitivem CLV Beitrag Kunden mit 100 negativem CLV Beitrag Kunden in % Quelle: Helmke, Dangelmaier 2001 Seite 34 Die Berechnung des Customer Lifetime Value (CLV) erscheint mit den quantitativen Bestimmungsgrößen einfacher bzw. genauer zu sein, als mit den qualitativen Bestimmungsgrößen. Der Grund dafür liegt in der Relevanz von zukünftigen Ereignissen innerhalb des Kundenlebenszyklus für die Berechnung des aktuellen CLV. Der interne Zinssatz sollte den Kapitalkosten der Kundenbeziehung entsprechen und ergibt sich aus Rendite-Risikoüberlegungen zur Verringerung des systematischen Risikos einer Kundenbeziehung. Der Ein- bzw. Auszahlungsüberschuss lässt sich durch die Umsätze bzw. Kosten ermitteln, die den jeweiligen Kunden in der Periode zurechenbar sind. Besonders sollte man auf die qualitativen Bestimmungsgrößen des CLV achten. Diese sollten unter Berücksichtigung von Erfahrungswerten mit ihren jeweiligen Eintrittswahrscheinlichkeiten multipliziert und dann in die Berechnung miteinbezogen werden. Die Kapitalwertmethode ist deswegen so wichtig, da sie die dynamische Betrachtung des CLV und somit die Maßnahmen des CLV-Management, die erst mittel- bis langfristig für das Unternehmen gewinnbringend sind, berücksichtigt. Im Rahmen des CLV-Management stellt der Barwert der Kundenbeziehung die geeignete Steuerungsgröße dar. Allerdings steht beim Einsatz des CLV Management nicht eine möglichst genaue Berechnung des Kundenwertes im Vordergrund, sondern die Gewinnung einer ersten Entscheidungsunterstützung. Deshalb wäre schon die Möglichkeit der Einteilung in Kundengruppen mit niedrigem, mittlerem und hohem Kundenwert eine Grundlage für darauf aufbauende Markentingaktivitäten. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 34

36 Zielvorgaben für Kosten, Kundennutzen/ Value-to-Customer und Leistungsniveau Zielnutzen Kosten Kundennutzen = Preisbereitschaft Zielkosten Ausweitung Optimum Reduktion Vielfalt, technisches Leistungsniveau Quelle: Simon Kucher und Partners Seite 35 Produkt- und Preispolitik beginnen bei der Entwicklung. Es kann nicht darum gehen, technisch maximale Leistungen zu bieten, sonder das Leistungsniveau muss auf den Kundennutzen abgestimmt werden nicht zu niedrig, aber auch nicht zu hoch. Dies erfordert gerade bei technisch anspruchsvollen Produkten eine integrierte Sichtweise von Kundennutzen und Kosten, die sich z.b. mit einem Target-Value-Costing Ansatz realisieren lassen. Zielnutzen und Zielkosten sind für jedes erbrachte Leistungsmerkmal definiert abzuleiten. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 35

37 Funktionsübersicht CRM (Beispielmodule) Customer Relationsship Management Service/ Dienstleistung Kundendatenblatt Beschwerdemanagement Call-Center Online- Service Online- Verkauf Marketing Vertrieb Kunde Seite 36 Zu den Hauptaufgaben des CRM zählen die dargestellten Bereich. Sie verbessern das Kundenverständnis und schaffen so einen Wettebewerbsvorteil. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 36

38 Mit CRM durch Dienstleistung Kunden gewinnen Emotionales Profil und Kundenerlebnis Integriertes Projektmanagement Integration der Dienstleistung Dienstleistung Sortiment Produktsystem Produkt Modulare Erweiterung Peripherie, Ersatzteile Service, Wartung, Schulung Generelles Marketing Segmentiertes Marketing Individuelles Marketing Maschinenauswahl, -anpassung Anlaufmanagement, Abnahme, Produktbegleitung Kunden-Tage Seite 37 CRM ist ein Hauptinstrument der Marketingabteilung. Marketing läßt sich unterteilen in: Generelles Marketing, Segmentiertes Marketing und Individuelles Marketing. Die aufgeführten Instrumente lassen sich den Marketingformen zuteilen und müssen vom CRM abgedeckt werden. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 37

39 IT im Produktionsmanagement Enterprise Resource Planning Definition PLM beschreibt das Management und die Steuerung aller produktbetreffender Informationen. Es betreut und erhält Informationen über das Produkt von der Entwicklung, ersten Tests, der Produktion über die gesamte Nutzungsdauer und Lebenszeit eines Produktes. Ziele Informationen aus dem ganzen Lebenszyklus beziehen Kostenreduktion bei folgenden Produkten durch gesammelte Lebenszyklusinformationen Beseitigung geographischer, organisatorischer und technologischer Grenzen Hauptmerkmale Das Produkt/ der Produktlebenzyklus und alle damit zusammenhängenden Aufgaben und Prozesse stehen im Mittelpunkt der Betrachtung Seite 38 Top 3 ERP-Softwareanbieter nach umsatzbezogenem Marktanteil in Deutschland im Jahr 2006: - SAP (54,8%) - Infor (5,5%) - Microsoft (3,8%) Quelle: IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 38

40 Potentiale des PLM Synergiefaktor Produktumsatz Qualitätsfaktor Umsatzfaktor Realisierungskosten Produktgewinn nicht kumuliert Time-to-market-Faktor Verlauf mit PLM Verlauf ohne PLM Freigaben Qualitätsfaktor, Wiederverwendungsfaktor Produktfindung Produktrealisierung Markteinführung Wachstum Reifezeit Marktsättigung Abstieg Seite 39 IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 39

41 Funktionsübersicht PLM (Beispielmodule) Product Lifecycle Management Controlling Instandhaltungsmanagement Änderungsmanagement Anforderungsanalyse Produktentwicklung (EDM/ PDM ) Qualitätsmanagement Vertrieb Marketing Konstruktion Seite 40 IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 40

42 Beispielmodul Produktentwicklung: EDM/ PDM Systeme Die Hauptaufgabe von EDM - und PDM- Systemen ist das: Verwalten von großen Datenmengen über Abteilungs- und Unternehmensgrenzen hinweg bei einer in die Prozessführung integrierten Handhabung EDM/ PDM Graphische Benutzeroberfläche Funktionsmodule Anwendungsbezogenen Funktionen: Produktdaten- und Dokumentenmanagement Produktstruktur- und Konfigurationsmanagement Klassifizierungs- und Teilefamilienmanagement Prozess- und Workflowmanagement Benutzermanagement Projektdatenmanagement Anwendungsübergreifende Funktionen Schnittstellen DBMS Anpassung, Konfiguration, Administration Seite 41 Engineering Data Management (EDM) und Product Data Managmenent (PDM) bilden die Grundbausteine eines PLM-Systems. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 41

43 Datengrundlage für EDM/ PDM Systeme EDM/ PDM Produktionsprogrammplanung Langfristplanung Kommerzielle DV z.b. Personalabrechnung PPS Organisatorische Planung, Aufträge, Mengen, Termine, Kapazitäten CAD Entwicklung, Konstruktion CAP Technische Planung NC-Programmierung CAQ Qualitätssicherung Instandhaltung Werkstattsteuerung CAM Technische Anlagensteuerung BDE Betriebsdatenerfassung und -ausgabe Wareneingang Lager Transport Handhab. Bearbeit. Montage Versand Materialfluß Seite 42 Die Daten die in EDM- und PDM-Systemen abgelegt werden, kommen hauptsächlich aus dem Umfeld der Entwicklung, der Qualitätsabteilung und der Maschinensteuerung. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 42

44 Bilanz der Vorlesung: Im Rahmen der Vorlesung IT-Systeme im Produktionsmanagement wurde ein Überblick über die IT-Systemkategorien ERP, SCM, CRM und PLM gegeben. Die Ziele, Hauptmerkmale und Funktionen dieser Systeme wurden einzeln beleuchtet. Ferner wurde auf den Zusammenhang zwischen den vier System sowie deren Potentiale und Grenzen eingegangen. In den folgenden Vorlesungen werden die vier vorgestellten IT-Systemkategorien detaillierter fokussiert. IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 43

45 Literaturhinweise: Benett: Komplexitätsmanagement in der Investitionsgüterindustrie. Dissertation der Universität St. Gallen; 1999 Busch; Dangelmaier: Integriertes Supply Chain Management. Gabler Verlag; 2002 Eversheim: Prozessorientierte Unternehmensorganisation. Konzepte und Methoden zur Gestaltung schlanker Organisationen. 2. Aufl.; Springer Verlag; 1996 Eversheim et al.: Simultaneous Engineering. Springer Verlag; 1995 Eversheim; Schuh: Betriebshütte Produktion und Management. Springer Verlag; 1996 Günther; Tempelmeier: Produktion und Logistik. 3. Auflage; Springer Verlag; 1997 Helmke; Dangelmaier: Effektives Customer Relationship Management Instrumente, Einführungskonzepte, Organisation. 1. Auflage; Gabler Verlag; 2001 Hieber: Supply Chain Management. A Collaborative Performance Measurement Approach. 2. Auflage; vdf Hochschulverlag der ETH Zürich; 2001 Marbacher: Demand & Supply Chain Management. Verlag Paul Haupt; 2001 Porter: Competitive Advantage Spitzenleistungen erreichen und behaupten. Campus Verlag; 1996 Scheer: Der computergesteuerte Industriebetrieb. Springer Verlag; 1990 Schuh; Schwenk: Produktkomplexität managen Strategien, Methoden, Tools. Hanser Verlag; 2001 Schuh; Wiendahl: Komplexität und Agilität, Steckt die Produktion in der Sackgasse? Springer Verlag, 1997 IT-Systeme im Produktionsmanagement V01 S. 44