Produktionsmanagement II. Enterprise Resource Planning I

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1 Produktionsmanagement II - - Vorlesungsbetreuer: Dipl.-Ing. S. Fuchs S.Fuchs@wzl.rwth-aachen.de Seite 0 Überblick über die Aufgaben von ERP-Systemen in der Produktionsplanung und -steuerung Kenntnis über die historische Entwicklung von IT-Systemen der Produktionsplanung und -steuerung Einordnung der Aufgabenfelder von ERP-Systemen in den betrieblichen Gesamtablauf Unterscheidung der unterschiedlichen Aufgabenschwerpunkte von ERP- Systemen beim Einsatz bei unterschiedlichen Unternehmenstypen V3 Seite I

2 Vorlesungslandschaft des Lehrstuhls für Produktionssystematik (SS 2007) Produktionsmanagement I Grundlagen Methoden und Hilfsmittel Ablauf- & Aufbauorganisation Fertigungs- und montagegerechte Konstruktion Konstruktionsaufgabe in Kleingruppe Konstruktionsbeispiele Konstruktionsrichtlinien Fabrikplanung Fertigungsmittelplanung Lager- & Transportplanung Personalplanung Produktionsmanagement II V1 IT im Produktionsmanagement V2 Customer Relations Management V3 V4 I V5 II 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 Innovationsmanagement mit Dr. Wiedeking Integrierte Managementaufgabe Produkt- und Produktprogrammplanung Organisation und Mitarbeiterverhalten Kostenmanagement in Produktionsbetrieben Kostenrechnung Investitionsrechnung & -bewertung Bilanzen Technische Investitionsplanung Fertigungsmittelplanung Technologieplanung Kostenrechnung Qualitätsmanagement Qualitätssicherungssysteme Qualitätsplanung Produkthaftung Seite 1 V3 Seite II

3 Inhaltsverzeichnis : 1. Kurzinhalt der Vorlesung V3 Seite 1 2. Übersicht über ERP-Systeme V3 Seite 2 3. Glossar V3 Seite Übung Ü3 Seite Aufgabe 1: Erstellung eines Durchlaufzeitdiagramms Ü3 Seite Aufgabe 2: Ermittlung der Auftragsreichweite Ü3 Seite Aufgabe 3: Bewertung der Planungsgüte der PPS Ü3 Seite System-Vorführung Ü3 Seite Musterlösung Ü3 Seite Musterlösung Aufgabe 1 Ü3 Seite Musterlösung Aufgabe 2 Ü3 Seite Musterlösung Aufgabe 3 Ü3 Seite 17 V3 Seite III

4 Literaturverzeichnis : Eversheim; Schuh Infor business solutions AG Infor business solutions AG Luczak; Eversheim Betriebshütte Produktion und Management. Springer- Verlag. Berlin, Heidelberg, New York. ISBN infor:mes Manufacturing Execution System. Produktinformationsschrift, Friedrichsthal 2003 infor:com Produktbeschreibung Produktinformationsschrift, Friedrichsthal 2003 Produktionsplanung und Steuerung Nyhuis Supply Chain Monitoring mit FAST/log Logistikcontrolling. GTT Hannover. Produktinformationsschrift Scheer Der computergesteuerte Industriebetrieb, Springer, Berlin/Heidelberg, 1990 V3 Seite IV

5 Kurzinhalt : ERP-Systeme (ERP = Enterprise Resource Planning) werden unter anderem genutzt, um die Produktionsplanung und -steuerung (PPS) zu unterstützen. Im Laufe der Entwicklung von IT-Systemen wurde die Funktionalität dabei ausgehend von der reinen Mengenplanung hin zur unternehmensweiten Informationsintegration erweitert. Abhängig vom Auftragabwicklungstyp müssen die Elemente der PPS unternehmensindividuell abgestimmt werden. Die System-Vorführung anhand des ERP-Systems infor:com bietet einen Einblick in die klassischen Aufgaben der PPS, die typischerweise erfüllt werden. Die Übung zu der Erstellung von Durchlaufzeitdiagrammen zeigt auf, wie diese genutzt werden können, um Planungszusammenhänge schnell zu erfassen und Rückschlüsse auf Fehlerursachen zu ziehen. V3 Seite 1

6 Einordnung des Vorlesungsabschnitts ERP in den Gesamtkontext Produkte Lieferanten PLM Kunden SCM Unternehmen CRM ERP Ressourcen Seite 5 V3 Seite 2

7 Enterprise Resource Planning für die Produktionsplanung und -steuerung Produktionsplanung und -steuerung (PPS) Die Produktionsplanung plant die Abläufe bei der Produkterstellung für eine bestimmte Zeit im voraus unter Einhaltung gegebener Rahmenbedingungen und Verwirklichung vorgegebener Ziele. Die Produktionssteuerung veranlasst die Durchführung der Fertigungsaufträge und überwacht diese und realisiert somit die Planung trotz unvermeidlicher Änderungen hinsichtlich Auftragsmenge und -termin sowie trotz Störungen durch Personal- und Maschinenausfälle, Lieferverzögerungen und Ausschuss möglichst weitgehend. 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. Hauptmerkmale: Greift in vielfältige Bereiche wie Produktion, Vertrieb, Logistik, Personal und Verwaltung ein Große Menge an vorgegebener Basisfunktionalität Bildet die Basis für weitere Managementprogramme Quelle: Eversheim, 1996; BH 14.5 Seite 6

8 PPS: Verortung der Produktion im vereinfachten Unternehmensmodell Verwaltung & Personal Vertrieb Entwicklung Einkauf Produkterstellung Fertigung Montage Kunde Lieferanten Logistik Distribution Materialfluss Informationsfluss Seite 7 Die Produkterstellung als Zentrum der Wertschöpfungskette kann im Herzen des Unternehmens gesehen werden. Weitere unterstützende Bereiche sind der Vertrieb sowie Verwaltung und Personalwesen. V3 Seite 4

9 Aufgabenstruktur der PPS: Aachener PPS/ERP-Modell Kernaufgaben Querschnittsaufgaben Produktionsprogrammplanung Produktionsbedarfsplanung Fremdbezugsplanung und -steuerung Eigenfertigungsplanung und -steuerung Auftragskoordination Lagerwesen ERP - Controlling Datenverwaltung Quelle: Eversheim BH Seite 8 Aus der Erkenntnis vieler Unternehmen, dass die Liefertreue und die Lieferzeit zu wesentlichen Wettbewerbsfaktoren geworden sind, ergibt sich für die PPS eine, im Aachener PPS-Modell abgebildete, vernetzte Aufgabenstruktur. Die Kernaufgaben strukturieren die PPS-Funktionen mit dem Ziel, die Abwicklung eines Auftrags voranzutreiben. Dies umfasst die langfristige Produktionsprogrammplanung, die mittelfristige Produktionsbedarfsplanung, die kurzfristige Eigenfertigungsplanung und -steuerung sowie die ebenfalls kurzfristige Fremdbezugsplanung und -steuerung. Die Querschnittsaufgaben dienen einer bereichsübergreifenden Integration und Optimierung der PPS. Die Datenverwaltung wird beiden Aufgabenarten zugerechnet, da alle Aufgaben bei der Ausführung auf die Datenverwaltung zurückgreifen. Während bei der Serienfertigung die Erfüllung der Kernaufgaben im Vordergrund steht, liegt der Fokus in der Einzel- und Kleinserienfertigung auf der Auftragskoordination und der Projektsteuerung. [Quelle: Eversheim BH 14.10; Luczak, Eversheim 1997 S. 17ff] V3 Seite 5

10 Aufgabengliederung der PPS/ERP (1) Kernaufgaben Produktionsprogrammplanung Produktionsbedarfsplanung Fremdbezugsplanung und -steuerung Eigenfertigungsplanung und -steuerung Absatzplanung Bestandsplanung Primärbedarfsplanung Ressourcengrobplanung (auftragsanonym) Bruttosekundärbedarfsermittlung Nettosekundärbedarfsermittlung Beschaffungsartzuordnung Durchlaufterminierung Kapazitätsbedarfsermittlung Kapazitätsabstimmung Bestellrechnung Angebotseinholung/ -bewertung Lieferantenauswahl Bestellfreigabe Bestellüberwachung Losgrößenrechnung Feinterminierung Ressourcenfeinplanung Reihenfolgeplanung Verfügbarkeitsprüfung Auftragsfreigabe Auftragsüberwachung Ressourcenüberwachung Quelle: Luczak, Eversheim, 1997 Seite 9 In der Produktionsprogrammplanung werden die herzustellenden Erzeugnisse nach Art, Menge und Termin für einen definierten Planungszeitraum festegelegt. Ziel ist es, den Absatzplan auf seine Durchführbarkeit zu prüfen sowie die kundenanonyme Vorplanung und die kundenspezifische Auftragsplanung in einem Planungsraster abzustimmen. Die mittelfristige Produktionsbedarfsplanung hat die Aufgabe, ausgehend vom zu realisierenden Produktionsplan, welcher Ergebnis der Produktionsprogrammplanung ist, die hierzu erforderlichen Ressourcen zu planen. Dies umfasst die Materialbedarfsplanung sowie die Durchlaufterminierung und die Kapazitätsabstimmung. Als Ergebnis erhält man Eigenfertigungs- und Bestellaufträge nach Art, Menge und Bereitstellungstermin. [Quelle: Eversheim BH 14.10; Luczak, Eversheim 1997 S. 29ff] V3 Seite 6

11 Aufgabengliederung der PPS/ERP (2) Querschnittsaufgaben Auftragskoordination Lagerwesen ERP-Controlling Datenverwaltung Angebotsbearbeitung Auftragsklärung Auftragsgrobterminierung Ressourcengrobplanung (auftragsbezogen) Auftragsführung Lagerbewegungsführung Bestandssteuerung Lagerort - und Lagerplatzverwaltung Chargenverwaltung Lagerkontrolle Inventur Informationsaufbereitung Informationsbewertung Konfiguration Teileverwaltung Stücklistenverwaltung Arbeitsplanverwaltung Produktionsmittelverwaltung Plandatenverwaltung Auftragsverwaltung Kundenverwaltung Lieferantenverwaltung Quelle: Luczak, Eversheim, 1997 Seite 10 Die Querschnittsaufgaben haben eher zentralen Charakter und dienen dazu, die Effizienz der gesamten Wertschöpfungskette sicherzustellen. Die Auftragskoordination dient der Abstimmung der an einem Kundenauftrag beteiligten Bereiche und gewinnt mit abnehmender Eigenfertigung und zunehmender Unternehmenskooperation als so genanntes Auftragszentrum an Bedeutung. Das Lagerwesen hat die Führung, Bewertung und Beurteilung des Bestandes sowie das Bestandsmanagement zur Aufgabe. Dem ERP-Controlling obliegt im Rahmen der wirtschaftlichen Lenkung des Produktionsbereich die Aufgabe der Unterstützung der Produktionsleitung, indem es transparente und verständlich interpretierbare Informationen erarbeitet und der Produktionsleitung zur Verfügung stellt. [Quelle: Eversheim BH 14.10; Luczak, Eversheim 1997 S. 57] V3 Seite 7

12 MRP: Material Requirement Planning Das ursprüngliche MRP-Konzept, d.h. die Mengenbedarfsermittlung, wurde in den 50er Jahren entwickelt und bedeutet den Wandel von der verbrauchszur bedarfsorientierten Materialdisposition. MRP Mengenplanung Terminierter Produktionsplan für Endprodukte Primärbedarf (Erzeugnisse) Stücklistenauflösung Brutto-Sekundärbedarf Lagerbestände Netto-Sekundärbedarf Quelle: Scheer 1990 Seite 11 MRP befasst sich mit der Bedarfsermittlung, Beschaffung, Lagerung und Bereitstellung der zur Fertigung erforderlichen Rohstoffe, Teile und Komponenten. Ausgehend von einem terminierten Produktionsplan für Endprodukte werden beim MRP durch Stücklistenauflösung und Vorlaufverschiebung die Losgrößen der Vor- und Zwischenprodukte auf allen vorgelagerten Produktionsstufen so bestimmt und terminiert, dass ein zulässiger Gesamtplan entsteht. Es werden sämtliche benötigten Materialien in ausreichender Menge und zu einem solchen Zeitpunkt bereitgestellt, dass eine liefertermingerechte Produktion der Endprodukte möglich ist. Da MRP lediglich die materialwirtschaftlichen Aspekte des Planungsproblems behandelt, ist nicht sichergestellt, dass die vorhandenen Kapazitäten in jeder Periode ausreichen, um alle eingelasteten Aufträge auszuführen. Da keine Termin- und Kapazitätsplanung erfolgt, ist MRP lediglich für eine getaktete Serienfertigung geeignet. V3 Seite 8

13 MRP I: Material Resource Planning I Mitte der 60er Jahre entstand das MRP I- Konzept als Erweiterung von MRP, das erstmals auch die Produktionskapazität mit in die Planung einbezog. Da bei Einplanung der Aufträge nicht immer alle Informa-tionen über den genauen Produktions-ablauf vorhanden sind, ist die Rück-kopplung von Planungsergebnissen eines Planungsschrittes auf die vorangegangenen üblich. MRP I Produktionsprogrammplanung MRP Mengenplanung Termin- und Kapazitätsplanung Auftragsveranlassung und -überwachung Terminierter Produktionsplan für Endprodukte Primärbedarf (Erzeugnisse) Stücklistenauflösung Brutto-Sekundärbedarf Lagerbestände Netto-Sekundärbedarf Periodische Zusammenfassung Losgrößenberechnung Fertigungs- u. Montagelose Kapazitätsangebot Kapazitätsterminierung Feinterminierung der Fertigungsaufträge & Reihenfolgebildung Auftragsveranlassung Fertigungsfortschrittsüberwachung Quelle: Scheer 1990 Seite 12 Während sich MRP lediglich auf die Materialplanung bezieht, erweitert MRP I den Planungsumfang dahingehend, dass erstmals auch die Produktionskapazitäten Berücksichtigung finden. Es erfolgt eine detaillierte Feinplanung der einzelne Fertigungsaufträge auf den Kapazitäten. Ausgehend von den zusammengefassten Nettobedarfen werden mittels verschiedener Verfahren der Losgrößenberechnung Fertigungs- und Montagelose gebildet und anschließend unter Berücksichtigung des Angebots von Kapazitäten im Rahmen der Kapazitätsterminierung eingelastet. Die Durchsetzung dieser Planungsvorgaben ist Aufgabe der Steuerung. Diese umfasst die Feinterminierung der Fertigungsaufträge, die Veranlassung der arbeitsgangbezogenen Werkstattaufträge sowie die Überwachung des Fertigungsfortschritts. V3 Seite 9

14 MRP II: Management Resource Planning II In den 80er Jahren entstand dann das MRP II-Konzept, das zusätzlich wirtschaftliche und strategische Gesichtspunkte der Produktionsplanung berücksichtigte. Das MRP II-Konzept findet auch heute noch vielfältige Anwendung in der Produktionsplanung und - steuerung, da es die Basis für den größten Teil der existierenden IT-Systemen in diesem Bereich, die PPS- Systeme, ist. MRP II Geschäftsplanung Absatzplanung MRP I Produktionsprogrammplanung MRP Mengenplanung Termin- und Kapazitätsplanung Auftragsveranlassung und -überwachung Terminierter Produktionsplan für Endprodukte Primärbedarf (Erzeugnisse) Stücklistenauflösung Brutto-Sekundärbedarf Lagerbestände Netto-Sekundärbedarf Periodische Zusammenfassung Losgrößenberechnung Fertigungs- u. Montagelose Kapazitätsangebot Kapazitätsterminierung Feinterminierung der Fertigungsaufträge & Reihenfolgebildung Auftragsveranlassung Fertigungsfortschrittsüberwachung Quelle: Scheer 1990 Seite 13 MRP II ist eine Methode für die Planung aller Ressourcen innerhalb eines Produktionsunternehmens. Es integriert die monetäre Geschäftsplanung, die marketingorientierte Produktionsprogrammplanung mit der fertigungsnahen Kapazitäts- und Materialbedarfsplanung sowie mit der Produktionssteuerung, Betriebsdatenerfassung (BDE) und der Maschinendatenerfassung (MDE). Die Planung erfolgt sequentiell mit einer Reihe von Feedback-Schleifen. MRP II ist aus MRP entstanden. MRP II liegt vor, wenn die Ergebnisse von MRP- Planungsvorgängen durch Rückkopplung für die Produktionsprogramm-planung weiterverwendet werden. Mit MRP II wird eine höhere Integrationsstufe von Planungen bezeichnet, deren Ergebnisse in weitere betriebliche Bereiche eingehen. MRP II ist geeignet für gut prognostizierbare Produktionsprozesse mit regelmäßigen Auftragseingängen. [Quelle: Competence Site / Gabler Wirtschaftslexikon] V3 Seite 10

15 Aufgabenerweiterung über ERP zu ERP II Quintessenz aus MRP II: Mit der Maximierung der Ressourcennutzung geht die Maximierung des Ertrages einher. ERP / ERP II: Integrierte Informationsbereitstellung und Steuerung, Überwachung und Koordinierung aller Prozesse und Aktivitäten innerhalb des Unternehmens BDE: Betriebsdatenerfassung PZE: Prozesszeiterfassung MDE: Maschinendatenerfassung CRM: Custom Relationship MIS: Management Information System SCM: Supply Chain Management MRPII ERP ERP II Fertigungssteuerung BDE/PZE/MDE Disposition Vertrieb Einkauf Logistik Finanzbuchhaltung Anlagenbuchhaltung Kostenrechnung Personalwesen Controlling/MIS Projektmanagement Dokumentenmanagement e-procurement SCM CRM Quelle: Infor business solutions AG Seite 14 Unterschiede zwischen ERP und ERP II: Die Rolle des traditionellen ERP liegt in der internen Optimierung eines Unternehmens. ERP II-Systeme hingegen optimieren die gesamte Wertschöpfungskette durch Kollaboration mit allen Geschäftspartnern. Traditionelle ERP-Systeme konzentrierten sich auf die Produktion und die Logistik. ERP II-Syteme werden von Unternehmen aller Sektoren und Bereiche genutzt, einschließlich Service-Unternehmen, Regierungen und Schwerindustrie. Während ERP-Systeme nur innerhalb der vier Wände eines Unternehmens wirkten, verbinden ERP II-Systeme alle Handelspartner und erweitern ihre Grenzen damit über die des Unternehmens hinaus. Während alte ERP-Systeme monolithisch und geschlossen gestaltet waren, sind ERP II-Systeme Internet-basiert und offen zur Integration mit anderen Systemen. Der modulare Aufbau erlaubt den Nutzern, passende Module je nach Bedarf auszuwählen. V3 Seite 11

16 MES als Bindeglied zwischen ERP und Prozessebene Koordinierungsebene ERP Operative Ebene Manufacturing Execution System (MES) Fertigungsleitstand Transportsteuerung Werkzeugverwaltung Ablaufsteuerung Qualitätsmanagement Betriebsdatenerfassung Prozessebene Materialverwaltung Maschinentreiber Zellenauftragsmanagement Robotermanager Zellenauftragskoordination Robotertreiber Werkzeugverwaltung Zelle Infor business solutions AG Seite 15 ERP-Systeme unterstützen vor allem die grobe Produktionsplanung und -steuerung. Auf darunter liegenden Unternehmensebenen sind weitere detailliertere Aufgaben zu erfüllen, die insbesondere im Bereich der autonomen Ressourcenverwaltung und Steuerung liegen. MES liegen in einer Softwarearchitektur typischerweise unterhalb der ERP-Ebene. Dies bedeutet, dass häufig auf der ERP-Ebene die Planung für die Produktion erstellt wird, und dann an die MES-Ebene der Produktionsplan übergeben wird. Die MES-Ebene meldet hingegen an die ERP-Ebene den Abarbeitungsstatus der einzelnen Aufträge zurück, so dass dieser dort für die logistische Steuerung wie bspw. die Planung der nächsten Perioden verwendet werden kann. Gründe für die Trennung zwischen ERP und MES sind die technisch und betriebswirtschaftlich verschiedenen Anforderungen: Während ein ERP das gesamte Unternehmen im Fokus hat und dort über Werke und Linien hinweg eine logistische Optimierung auf aggregiertem Niveau ermöglichen soll, die zumeist keine Onlineaktualität erfordert, verwaltet ein MES meist nur eine Produktionslinie und muss dort neben den erforderlichen logistischen Steuerdaten auch beispielsweise technische Parameter online verwalten, die für ein ERP nicht von Interesse sind. MES sind in diesem Sinne der ausführende Arm von ERP. V3 Seite 12

17 Als Teil von EAI umfasst ERP alle produktionsrelevanten Bereiche EAI Verwaltung & Personal ERP II ERP Vertrieb Entwicklung Einkauf MRP II Produkterstellung Fertigung MRP I Montage Kunde CAD etc. MRP Lieferanten MES Logistik Distribution EAI: Enterprise Application Integration ERP II: I ERP: Planning MRP II: Planning Enterprise Resource Management Resource MES: System CAD: Manufacturing Execution Computer Aided Design MRP I: Material Resource Planning MRP: Material Requirement Planning Seite 16 Auf oberster Ebene integrieren Enterprise Application Integration-Systeme (EAI) alle verwendeten Subsysteme. Dies umfasst neben IT-Systemen zur Produkterstellung auch solche zur Produktentwicklung u.v.m.. Im Gegensatz zu anderen Integrationstechniken, wie der Funktionsintegration oder der Datenintegration, werden beim EAI-Ansatz die Implementationen der einzelnen Geschäftsfunktionen nicht verändert. Alle funktionalen Schnittstellen werden mittels Adaptoren (Schnittstellenumsetzer) abstrahiert. (Vergleiche Folie 5) V3 Seite 13

18 SAP und infor:com Beispiele für etablierte ERP-Systeme Integrierte Gesamtlösungen Offene Systeme Client / Server- Architektur MM SD Vertrieb PP QM Produktionsplanung Qualitäts- Management PM Instandhaltung SAP R/3 FI Client / Server ABAP/4 HR Branchenlösungen Materialwirtschaft Personalwirtschaft IS Projektsystem CO Controlling WF Workflow TR Treasury PS Finanzwesen Umfassende Funktionalität Multinationalität Branchenneutralität Unternehmens- Datenmodell siehe Systemvorführung Seite 17 SAP R/3 und infor:com sind zwei etablierte ERP-Systeme. Entsprechenden modernsten Konzepten ermöglicht die offene, modulare Struktur die bedarfsgerechte Auswahl aller benötigten Komponenten. infor:com wird in der System-Vorführung detaillierter präsentiert. V3 Seite 14

19 Polylemma der Produktion L,DLZ,K,TT Leistung L Maximum hohe Auslastung Maximum Durchlaufzeit DLZ hohe Termintreue Minimum Gesamtkosten K geringe Kosten je Leistungseinheit Minimum Termintreue TT niedrige Durchlaufzeit 0 B DLZmin B Kmin B Plan B Lmax Wahl des optimalen Betriebspunktes Bestand niedriger Umlaufbestand Positionierungsbereich Seite 18 Die charakteristischen Eigenschaften von Produktionssystemen können durch einige Betriebskennzahlen eindeutig beschrieben können. Der Verlauf der Kennlinien ist dabei typisch. Wie aus der Abbildung zu erkennen ist, können nicht alle Ziele gleichzeitig optimal erfüllt werden, es gibt folglich nicht einen optimalen Betriebspunkt. Vielmehr kann sich ein Unternehmen, je nach Priorisierung der strategischen Ziele und seiner Interaktionsweise mit dem Kunden, auf unterschiedlichen Betriebspunkten positionieren. Da sich strategische Ziele im Laufe der Zeit verändern, ist der einmal gewählte Betriebspunkt nicht stationär, sondern kann während der Entwicklung eines Unternehmens variieren. V3 Seite 15

20 Kundenentkopplungspunkt Einfluss auf die PPS und das ERP-System Programmfertiger Lieferant Kunde Variantenfertiger Auftragsfertiger Logistische Ziele vor dem Kundenentkopplungspunkt Auslastung Bestände hinter dem Durchlaufzeiten Termintreue Quelle: Eversheim BH 14.4 Seite 19 Es ist anzustreben, die Produkte nach dem Auftragseingang zu fertigen. Falls dies aufgrund des Produktaufbaus, der Fertigungszeiten oder der Produktionsstruktur nicht möglich ist, müssen die Produkte weitgehend vorgefertigt werden. Dies ist jedoch bei Produkten mit hoher Variantenzahl oder gar bei kundenspezifischen Lösungen nicht möglich. V3 Seite 16

21 Gliederung der relevanten Merkmale zur Beschreibung von Unternehmenstypen Initialmerkmale Erzeugnismerkmale Dispositionsmerkmale Fertigungsmerkmale Auftragsauslösungsart Erzeugnisspektrum Erzeugnisstruktur Ermittlung des Erzeugnis-/Komponentenbedarfs Auslösung des Sekundärbedarfs Beschaffungsart Bevorratung Fertigungsart Ablaufart in der Teilefertigung Ablaufart in der Montage Fertigungsstruktur Kundenänderungseinflüsse während der Fertigung Quelle: Luczak, Eversheim, 1997 Seite 20 Mit Hilfe des abgebildeten morphologischen Schemas werden Auftragsabwicklungsfamilien gebildet. Darunter werden Gruppen von Produktionsunternehmen verstanden, die sich in ihrer Auftragsabwicklung gemäß der Merkmale und Ausprägungen des hier angesprochenen Schemas gleichen. Die Erzeugnisse einer Auftragsabwicklungsfamilie können dabei durchaus auf technisch und physikalisch unterschiedlichen Prinzipien beruhen. (Eine genauere Beschreibung der einzelnen Merkmale und ihrer Ausprägungen findet sich in Luczak, Eversheim 1997 S. 76ff). V3 Seite 17

22 Typologie Auftragsfertiger" Strukturgrößen Auftragsauslösungsart Erzeugnisspektrum Erzeugnisstruktur Auslösung des Sekundärbedarfs Bevorratung Ablaufart in der Fertigung Ablaufart in der Montage Ermittlung des Erzeugnis-/Komponentenbedarfs Beschaffungsart Produktionsart Produktionsstruktur Kundenänderungseinfluss während der Fertigung Produktion auf Bestellung mit Einzelaufträgen Erzeugnisse nach Kundenspezifikationen Auftragsorientiert produzierendes Unternehmen mehrteilige Erzeugnisse mit komplexer Struktur bedarfsorientiert auf Ergebnisebene auftragsorientiert weitgehender Fremdbezug keine Bevorratung von Bedarfspositionen Einmalproduktion Produktion auf Bestellung mit Rahmenaufträgen typisierte Erzeugnisse mit kundenspezifischen Varianten teilw. erwartungsteilw. bedarfsorientiert auf Komp.ebene kundenanonyme Vor-/ kundenauftragsbezogene Endproduktion Standarderzeugnisse mit Varianten mehrteilige Erzeugnisse mit einfacher Struktur teilw. auftragsorientiert teilw. periodenorientiert Fremdbezug in größerem Umfang Bevorratung von Bedarfspositionen auf unteren Strukturebenen Einzel- und Kleinserienproduktion erwartungsorientiert auf Komponentenebene erwartungsorientiert auf Erzeugnisebene Bevorratung von Bedarfspositionen auf oberen Strukturebenen Serienproduktion Produktion auf Lager Standarderzeugnisse ohne Varianten geringteilige Erzeugnisse verbrauchsorientiert auf Erzeugnisebene periodenorientiert Fremdbezug unbedeutend Bevorratung von Erzeugnissen Massenproduktion Werkstattfertigung Inselfertigung Reihenfertigung Fließfertigung Standplatzmontage Gruppenmontage Reihenmontage Fließmontage Produktion mit großer Tiefe Änderungseinflüsse in größerem Umfang Produktion mit mittlerer Tiefe Änderungseinflüsse gelegentlich Produktion mit geringer Tiefe Änderungseinflüsse unbedeutend Quelle: Eversheim BH Seite 21 Beim Auftragsfertiger erfolgt die Produktion auf Bestellung mit Einzelaufträgen. Das Erzeugnisspektrum umfasst Erzeugnisse nach Kundenspezifikation, die in ihrer Struktur mehrteilig und komplex sind. Aufgrund der Fertigungsart Einzelund Kleinserienproduktion erfolgt keine Bevorratung von Bedarfspositionen. Der Erzeugnis-/Komponentenbedarf ermittelt sich bedarfsorientiert auf Erzeugnisebene. Der Sekundärbedarf wird aufragsorientiert ausgelöst, wobei der Fremdbezug in größerem Umfang erfolgt. Werkstattfertigung ist das vorherrschende Fertigungsprinzip. Die Montage erfolgt an einem ortsfesten Arbeitsplatz. Die Fertigungstiefe ist groß. Das heißt, die Anzahl der Fertigungsstufen und aufeinander folgender Arbeitsgänge im Fertigungsprozess ist hoch. Kundeneinflüsse treten während der Fertigung in größerem Umfang auf. V3 Seite 18

23 ERP-Gestaltung Auftragsfertiger" Lieferterminbestimmung Ressourcenplanung Angebotsbestätigung Kunde Kundenauftragsveranlassung und -überwachung Ressourcendisposition Fertigungssteuerung (dispositiv) kundenspezifische Produktentwicklung Beschaffung Produkterstellung Produkt Hauptregelkreis Regelkreis Quelle: Eversheim BH Seite 22 Mit den oben beschriebenen Strukturgrößen und ihren Ausprägungen ergeben sich bestimmte Anforderungen an die PPS. Diese beeinflussen in großem Maße die Nutzung der einzelnen PPS-Funktionen. Vorrangige Produktionsziele - Termintreue - kurze Durchlaufzeiten - Auskunftsbereitschaft Planungsfokus - Koordination von Produktentwicklung und Produkterstellung - Produktionsstart ohne exakte Spezifizierung des Produktes - Berücksichtigung von unsicheren Auftragsangeboten - unsichere Kapazitätsbedarfe und Bearbeitungszeiten Steuerungsfokus - Auftragsveranlassung - Auftragsüberwachung - Reaktion auf kurzfristige Planabweichungen durch Kundenänderungswünsche V3 Seite 19

24 Typologie Programmfertiger" Strukturgrößen Auftragsauslösungsart Erzeugnisspektrum Erzeugnisstruktur Auslösung des Sekundärbedarfs Bevorratung Ablaufart in der Fertigung Ablaufart in der Montage Ermittlung des Erzeugnis-/Komponentenbedarfs Beschaffungsart Produktionsart Produktionsstruktur Kundenänderungseinfluss während der Fertigung Produktion auf Bestellung mit Einzelaufträgen Erzeugnisse nach Kundenspezifikationen Programmgebunden produzierendes Unternehmen mehrteilige Erzeugnisse mit komplexer Struktur bedarfsorientiert auf Ergebnisebene auftragsorientiert weitgehender Fremdbezug keine Bevorratung von Bedarfspositionen Einmalproduktion Produktion auf Bestellung mit Rahmenaufträgen typisierte Erzeugnisse mit kundenspezifischen Varianten teilw. erwartungsteilw. bedarfsorientiert auf Komp.ebene kundenanonyme Vor-/ kundenauftragsbezogene Endproduktion Standarderzeugnisse mit Varianten mehrteilige Erzeugnisse mit einfacher Struktur teilw. auftragsorientiert teilw. periodenorientiert Fremdbezug in größerem Umfang Bevorratung von Bedarfspositionen auf unteren Strukturebenen Einzel- und Kleinserienproduktion erwartungsorientiert auf Komponentenebene erwartungsorientiert auf Erzeugnisebene Bevorratung von Bedarfspositionen auf oberen Strukturebenen Serienproduktion Produktion auf Lager Standarderzeugnisse ohne Varianten geringteilige Erzeugnisse verbrauchsorientiert auf Erzeugnisebene periodenorientiert Fremdbezug unbedeutend Bevorratung von Erzeugnissen Massenproduktion Werkstattfertigung Inselfertigung Reihenfertigung Fließfertigung Standplatzmontage Gruppenmontage Reihenmontage Fließmontage Produktion mit großer Tiefe Änderungseinflüsse in größerem Umfang Produktion mit mittlerer Tiefe Änderungseinflüsse gelegentlich Produktion mit geringer Tiefe Änderungseinflüsse unbedeutend Quelle: Eversheim BH Seite 23 Die Kennzeichen programmgebundener Produktionstypen unterscheiden sich in den betrieblichen Strukturgrößen völlig von denen auftragsorientierter Betriebstypen. Der Programmfertiger ist die zweite Extremform neben dem Auftragsfertiger. Im Gegensatz zur auftragsorientierten Produktion ist die Produktentwicklung nicht Gegenstand der Auftragsabwicklung. Sie ist bereits im Vorfeld abgeschlossen. Die Produktion erfolgt kundenanonym auf Lager. Die Produkte werden als Standarderzeugnisse ohne Varianten hergestellt. Sie weisen eine geringteilige Aufbaustruktur auf. Der Erzeugnis- bzw. Komponentenbedarf wird verbrauchsorientiert auf Erzeugnisebene ermittelt. Die Auslösung des Sekundärbedarfs ist periodenorientiert. Fremdbezug erfolgt nur in einem unbedeutenden Maße. Die Erzeugnisse werden bevorratet. Da sehr hohe Stückzahlen produziert werden, kommen als Ablaufart die Fließfertigung bzw. Fließmontage zum Einsatz. Die Fertigung ist durch eine geringe Tiefe mit einer Fertigungsstufe und wenigen aufeinander folgenden Arbeitsvorgängen gekennzeichnet. Kundenänderungseinflüsse gehen während der Fertigung nicht ein. V3 Seite 20

25 ERP-Gestaltung "Programmfertiger" Produktionsprogrammplanung Absatzprognose Markt kundenanonyme Produktentwicklung Ressourcendisposition Auftragsveranlassung Auftragsüberwachung Kunde Beschaffung Produkterstellung Produktspektrum Drucksteuerung Hauptregelkreis Regelkreis Fertigwarenlager Quelle: Eversheim BH Seite 24 Die Unterschiede zwischen Auftragsfertiger und Programmfertiger in den Merkmalsausprägungen bedingen auch andere Schwerpunkte in der Ausprägung und Nutzung einzelner PPS-Funktionen. Vorrangige Produktionsziele - hohe und gleichmäßige Kapazitätsauslastung - niedrige Kosten Planungsfokus - keine Planung indirekter Bereiche - ständige Materialverfügbarkeit - minimaler Steuerungsaufwand zwecks Kosteneinsparung Steuerungsfokus - Störungsbehebung - Überwachung von Leistung und Qualität - Betriebsmittelverfügbarkeit (Material, Werkzeuge, Vorrichtungen) V3 Seite 21

26 Typologie "Variantenfertiger Strukturgrößen Auftragsauslösungsart Erzeugnisspektrum Erzeugnisstruktur Auslösung des Sekundärbedarfs Bevorratung Ablaufart in der Fertigung Ablaufart in der Montage Ermittlung des Erzeugnis-/Komponentenbedarfs Beschaffungsart Produktionsart Produktionsstruktur Kundenänderungseinfluss während der Fertigung Produktion auf Bestellung mit Einzelaufträgen Erzeugnisse nach Kundenspezifikationen mehrteilige Erzeugnisse mit komplexer Struktur bedarfsorientiert auf Ergebnisebene auftragsorientiert weitgehender Fremdbezug keine Bevorratung von Bedarfspositionen Einmalproduktion Variantenreich produzierendes Unternehmen Produktion auf Bestellung mit Rahmenaufträgen typisierte Erzeugnisse mit kundenspezifischen Varianten teilw. erwartungsteilw. bedarfsorientiert auf Komp.ebene kundenanonyme Vor-/ kundenauftragsbezogene Endproduktion Standarderzeugnisse mit Varianten mehrteilige Erzeugnisse mit einfacher Struktur teilw. auftragsorientiert teilw. periodenorientiert Fremdbezug in größerem Umfang Bevorratung von Bedarfspositionen auf unteren Strukturebenen Einzel- und Kleinserienproduktion erwartungsorientiert auf Komponentenebene erwartungsorientiert auf Erzeugnisebene Bevorratung von Bedarfspositionen auf oberen Strukturebenen Serienproduktion Produktion auf Lager Standarderzeugnisse ohne Varianten geringteilige Erzeugnisse verbrauchsorientiert auf Erzeugnisebene periodenorientiert Fremdbezug unbedeutend Bevorratung von Erzeugnissen Massenproduktion Werkstattfertigung Inselfertigung Reihenfertigung Fließfertigung Standplatzmontage Gruppenmontage Reihenmontage Fließmontage Produktion mit großer Tiefe Änderungseinflüsse in größerem Umfang Produktion mit mittlerer Tiefe Änderungseinflüsse gelegentlich Produktion mit geringer Tiefe Änderungseinflüsse unbedeutend Quelle: Eversheim BH Seite 25 Die bislang vorgestellten Extremformen treten in der Praxis nur selten in dieser deutlichen Ausprägung auf. Die meisten Unternehmen liegen mit ihrem Kundenentkopplungspunkt zwischen den beiden Extremformen. Bei Unternehmen mit einem breit gestreuten Erzeugnisspektrum kann der Kundenentkopplungspunkt sogar in Abhängigkeit der Erzeugnisse innerhalb des Unternehmens variieren. Die Bedeutung der Form Programmorientierte Produktion auf Lager ist im Laufe der industriellen Entwicklung zurück-gegangen. Eine vorwiegend programmorientierte Produktion findet sich heute noch im Konsumgüterbereich, z.b. bei Haushaltsgeräten. Die Anforderungen an die PPS steigen unabhängig vom Unternehmenstyp durch die stark zunehmende Variantenvielfalt. Ursache hierfür ist die Forderung der Kunden nach technischen Sonderlösungen, auf die Unternehmen der Einzel- und Kleinserienproduktion, aber auch Unternehmen der Serienproduktion mit steigender Produkt-, Ablaufund Produktionssystemkomplexität reagieren. Die Variantenvielfalt betrifft dabei sowohl die Sortimentsvielfalt als auch die Vielfalt auf Baugruppen- und Teileebene. Ein starkes Anwachsen von Teilenummern und eine Zunahme der Komplexität der Ablauforganisation und der Produktionssysteme führen zu erheblichen Problemen in der Produktionsplanung und -steuerung. Die PPS muss trotz schwieriger Randbedingungen, wie häufige Vorgangswechsel und erhöhter Fehleranfälligkeit bei hochautomatisierten Anlagen, die durch die Variantenvielfalt verursachten Anforderungen hinsichtlich des anfallenden Datenvolumens sowie der Termine, Kapazitäten, Auftragsverfolgung und Materialbereitstellung erfüllen. V3 Seite 22

27 ERP-Gestaltung "Variantenfertiger" kundenanonyme Produktentwicklung Produktionsprogrammplanung Ressourcendisposition Vertrieb Absatzprognose Auftrag Auftragsveranlassung Auftragsüberwachung Kunde Produktspektrum Beschaffung kundenspezifische Produkterstellung Produkt M Drucksteuerung Montage Hauptregelkreis Regelkreis Quelle: Eversheim BH Seite 26 Die besonderen Anforderungen an die PPS liegen in der Verbindung der teilweise konträren Merkmalsausprägungen, die sich beim Variantenfertiger ergeben. Vorrangige Produktionsziele - hohe Auslastung - niedrige Bestände - Auskunftsbereitschaft Planungsfokus - Programmplanung - Mengenplanung - optimale Produktreihenfolge aus Sicht des Produktionssystems Steuerungsfokus - Störungsbehebung - Überwachung von Leistung und Qualität V3 Seite 23

28 Glossar Aachener PPS-Modell Auftragsfertiger Auslastung Bestände Brutto-Sekundärbedarf Durchlaufzeitdiagramm Eigenfertigungsplanung und -steuerung ERP = Enterprise Ressource Planning Auftragabwicklungstyp Auftragskoordination BDE = Betriebsdatenerfassung Betriebspunkt Durchlaufzeit EAI = Enterprise Application Integration ERP (II) Systeme ERP-Controlling Fremdbezugsplanung und -steuerung Lagerwesen MDE = Maschinendatenerfassung Kundenentkopplungspunkt Losgrößenberechnung MRP = Material Requirement Planning Netto-Sekundärbedarf Primärbedarf Produktionsplanung Produktionssteuerung Stücklistenauflösung PPS = Produktionsplanung und - steuerung Produktionsbedarfsplanung Produktionsprogrammplanung Programmfertiger Termintreue Variantenfertiger V3 Seite 24

29 V3 Seite 25

30 V3 Seite 26