Präsentation 1 EIN ADAPTIVES REFERENZMODELL ZUR VERTIKALEN KOPPLUNG VON ERP UND MES

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1 Präsentation 1 EIN ADAPTIVES REFERENZMODELL ZUR VERTIKALEN KOPPLUNG VON ERP UND MES

2 Forschungsbereiche allgemein Meine Diplomarbeit überschneidet sich mit folgenden versch. Themenbereichen: Referenzmodellierung im Allgemeinen Best Practices und internationale Standardisierungsnormen ERP (Unternehmensweite Verwaltungssoftware) MES (Produktionsfeinplanung und -steuerung) Die Lücke zwischen Unternehmensleitebene- und Produktion Standardlogistikprozesse in Produktionsunternehmen Grundsätze ordnungsmäßiger Modellierung Abstrahieren von Geschäftsabläufen (Metamodellierung)

3 ERP- Enterprise Resource Planning Planung des Einsatzes der Unternehmensressourcen (Meist) unternehmensweite Softwaresysteme Verschiedenste Module, zb: Materialwirtschaft, REWE (FiBu, Controlling), Personalwirtschaft, PPS, F&E, Anbieter: SAP, Oracle, Microsoft, Unterscheidung: nach Skalierbarkeit / Branche Planung: langfristig und betriebswirtschaftlich

4 MES - Manufacturing Execution System Prozessnahe Fertigungssteuerung in Echtzeit und maschinenorientiert Seit Mitte 90er Jahre Deutschsprachig: definiert in NAMUR-Arbeitsblatt NA 94 (Normenarbeitsgemeinschaft für Meß- und Regeltechnik) VDI-Richtlinie 5600 (Verein Deutscher Ingenieure) International: MESA (Manufacturing Enterprise Solutions Association) zitiert aus MIMOSA (Machinery Information Management Open Systems Alliance) unterstützt ISA-95 Hersteller: Applied Materials, Siemens (SIMATIC IT), Wonderware, PSIpenta, Industrie Informatik Linz,

5 MES - Manufacturing Execution System Aufgaben (Richtlinie VDI 5600): Feinplanung und Feinsteuerung Betriebsmittelmanagement Personalmanagement Materialmanagement Datenerfassung Qualitätsmanagement Leistungsanalyse Informationsmanagement BDE MDE Kenngrößen: Durchlaufzeiten Liegezeiten Rüstzeiten Maschinenauslastung Maschinen-verfügbarkeit Produktausbeute Planung: kurzfristig und technisch orientiert

6 Schematischer Aufbau (vertikale Kopplung) ERP Kommunikation/Austausch, SOLL/IST-Vergleiche Betrachtungshorizont PPS- Modul Jahre Quartale Monate Wochen Tage MES Schichten Stunden Kommunikation/ Austausch, SOLL/IST-Vergleiche Minuten LEITSTAND Sekunden

7 ERP / MES Einleitung Kapitel 1 Kapitel 2 Kapitel 3 Überschneiden sich in vielen Bereichen: Betriebsdatenerfassung Produktionsplanung Personalmanagement Qualitätsmanagement Lagermanagement Dokumentenmanagement Störungsmanagement Rückverfolgbarkeit Wirtschaftlichkeitsanalysen

8 Ziele der Diplomarbeit Entwickeln eines eigenen Referenzmodells zur vertikalen ERP-MES-Kopplung (Prozess- und organisationsbezogen) Grafisches Aufbereiten des Modells (Eigene Notation entwerfen) Validieren und Demonstrieren des Modells anhand beispielhafter Standardprozesse aus der Produktionslogistik

9 KAPITEL 1 REFERENZMODELLE Definition Recherche Kategorisierung

10 Was ist ein Referenzmodell? Ein allgemeines, wiederverwendbares Modell ( Entwurfsmuster ) für eine Klasse von Sachverhalten, welches das Generieren von neuen, speziellen Modellen ermöglicht. als Vergleichsobjekt zu anderen Modellen selbiger Sachverhalte benutzt werden kann. Abstecken der Begrifflichkeiten: IT-Standards/-Normen: synonym zu Referenzmodell Vorgehensmodelle: stark handlungsanweisungsbasiert, wenig Interpretationsspielraum, eingeschränkter Nutzungsbereich Best Practices: alleine reicht meist nicht, muss allgemein anwendbar sein, rahmenwerklich erläutert, Referenzmodelle können BPs enthalten

11 Referenzmodelle: Kategorien I Referenzmodelle zur anbieterspezifischen ERP-Einführung: SAP R/3-Referenzmodell Baan Dynamic Enterprise Modeling Referenzmodelle zur allgemeinen Unternehmensstrukturierung: ARIS-Konzept: unternehmensweiter Ordnungsrahmen Adaptive Enterprise Architecture Manager: MOF-kompatibles EAM-Repository CMMI (Capability Maturity Model Integration): Reifegradmodelle für SWE- Unternehmen TOGAF (The Open Group Architecture Framework): Bestimmung der Unternehmensarchitektur Zachman Framework: domänefreier Ordnungsrahmen f. Entwicklung von Infosys

12 Referenzmodelle: Kategorien II Referenzmodelle/-Standards für produzierende Unternehmen: SCOR (Supply Chain Operation Reference-Model) ISA-88: für chargenorientierte Produktion - batch production ISA-95 (International Society of Automation): Erweiterung von ISA-88 für diskrete & kontinuierliche Fertigung, geht konkret auf ERP/MES-Anbindung ein IEC (International electrotechnical commission) / DIN EN 62264: Offizielle Veröffentlichung von ISA-95 durch ISO MESA-Model: MES-Eingliederung in die Unternehmensstruktur VDI-Richtlinie 5600: MES-Aufgaben Definition NAMUR-Arbeitsblatt NA 94: MES spezifisch

13 Referenzmodelle: Kategorien III Referenzmodelle für IT-Management: COBIT (Control Objectives for Information and Related Technology) ITIL (IT Infrastructure Library) MOF (Microsoft Operations Framework): ITIL-Erweiterung für Microsoft-Systemumgebungen ADOit: Metamodelle zur IT-Governance-Strukturierung (ITIL-COBIT-Mapping) ISO/IEC (früher BS 15000): ITIL-Ergänzung und Unternehmenszertifizierung Referenzmodelle für Risikomanagement und Controlling: XRM (Erweitertes Risikomanagement) COSO ERM (Enterprise Risk Management Framework) CICA Criteria of Control (CoCo)

14 Referenzmodelle: Kategorien IV Referenzmodelle zum prozessorientierten Projektmanagement: PRINCE2 (Projects in Controlled Environments) PMBOK (Guide to the Project Management Body of Knowledge) Referenzmodelle/-Standards zur Qualitätssicherung: QFD QFD (Quality Function Deployment): Qualitätsplanung Six Sigma: eher statistisch EN ISO 9000: Sehr allgemein Referenzmodelle für Telekommunikationsunternehmen: etom (enhanced Telecom Operations Map)

15 Referenzmodelle: Kategorien V Referenz (Vorgehens-)modelle zur Entwicklung von Software und Bewertung damit verbundener Prozesse: SPICE (Software Process Improvement and Capability Determination) = ISO/IEC 15504: Standard zur Bewertung von Unternehmensprozessen mit Schwerpunkt auf Softwareentwicklung V-Modell: Entwicklungsstandard des Bundes zur Entwicklung von IT-Systemen (EStBIT) RUP RUP (Rational Unified Process): kommerzielles Vorgehensmodell zur Erstellung von Software St.Gallen Business Engineering Modell: Metamodell für Durchführung von IT-Projekten OTK (On-to-knowledge Methodology): Vorgehensmodell zur Entwicklung ontologiebasierter Software SPEM (Software Process Engineering Metamodel): Metamodell für Entwicklungsprozesse der Softwaretechnik

16 Referenzmodelle: Kategorien VI Referenzstandards für IT-Sicherheit: ISO/IEC IT-Grundschutz-Kataloge (deutsches Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik - BSI) Referenzmodelle für Netzwerkkommunikation: ISO/OSI: Schichtenmodell / Internetarchitektur TCP/IP Und viele ähnliche! Keine vollständige Auflistung!

17 KAPITEL 2 VORSTELLUNG RELEVANTER REFERENZMODELLE Fakten Aufbau Analyse

18 Auswahl der Modelle Ausgewählt für meine Aufgabenstellung, nach Relevanz: COBIT ITIL ARIS SCOR ISA-95

19 COBIT - Control Objectives for Information and Related Technology Version 4.0 Seit 1993, von ISACA (Information Systems Audit and Control Association) International anerkanntes Framework zur IT-Governance Schwerpunkte: Steuerungsvorgaben Kontrollziele (Control Objectives ) Top-Down 34 IT-Prozesse (inkl. Beschreibung, Ziele, Meßindikatoren, Zuständigkeiten,..)

20 COBIT schematischer Aufbau

21 COBIT - Analyse Aufgabenverteilung Aktivitäten RACI Charts Funktionen

22 ITIL - IT Infrastructure Library Version: V3 Von Office of Government Commerce (OGC) - GB Best Practice Sammlung: IT-Service Management Beschrieben in mehreren Büchern Kernpublikationen: Servicestrategie Serviceentwurf Serviceüberführung Servicebetrieb Kontinuierliche Serviceverbesserung Phasen des ITIL- IT-Service-Lebenszyklus Einsatz in bekannten Referenzunternehmen, zb bei: Microsoft, IBM, Procter & Gamble, British Airways,...

23 ITIL - Screenshot

24 ITIL schematischer Aufbau Gesamtübersicht 5 Diagramme 20 Diagramme 104 Diagramme

25 ITIL Analyse Einleitung Kapitel 1 Kapitel 2 Kapitel 3

26 ARIS - Architektur integrierter Informationssysteme Allg. Ordnungsrahmen für Unternehmen im Bezug auf betriebliche Informationssysteme Von August-Wilhelm Scheer an der Universität des Saarlandes (BRD) Schwerpunkt: Prozessmodellierung Verschiedene Sichten auf das Unternehmen = verschiedenste Modellarten (Organigramm, EPK, ) und Modellelemente (zb Funktionen, Verzweigungen, Ereignisse, Organisationseinheiten, Ressourcen, )

27 ARIS-Konzept schematischer Aufbau

28 SCOR Supply Chain Operation Reference-Model Version 9 Seit 1996 Vom Supply-Chain Council (SCC) Beschreibung der Versorgungsketten in Unternehmen In 5 Supply-Chain-Management-Prozessen Messgrößen: zb Cash-to-cash-cycle-time (Zeitraum, wie lange Kapital vom Materialkauf bis Bezahlung durch Kunden gebunden ist) Verknüpfung mit Business Process Reengineering (BPR), Benchmarking und Best-Practice-Analyse

29 SCOR - Analyse

30 ISA-95 (International Society of Automation) international standard for the integration of enterprise and control systems Seit 1997 Basiert auf ISA-88: erweitert für diskrete und kontinuierliche Fertigung ISA-95 = IEC Basis für: Konzipierung und Entwicklung von MES Evaluierung von MES-Anbietern Entwickeln von Pflichtenheften Anbindung von MES an bestehende ERP-Systeme Analyse: Ein sehr umfangreicher Ordnungsrahmen zur genauen Planung und Definition aller Informationsflüsse im Bezug auf ERP/MES

31 ISA-95 - Konzept

32 ISA-95 - Aufbau Freigegebene Teile: 1: Models and Terminology: Bestimmen nötige Informationsobjekte und Informationssflüsse 2: Object Model Attributes: (technische) Attribute zu den in 1 definierten Objekten 3: Models of Manufacturing Operations Management: Definieren der Produktionsaktivitäten 5: Business-to-Manufacturing Transactions: definiert den Datenaustausch zwischen manufacturing-to-business-transaktionen und vice versa Noch in Entwicklung: 4: Object models and attributes of manufacturing operations management: definiert Informationsaustausch zwischen den Aktivitäten aus Teil 3

33 Ende Danke für die Aufmerksamkeit! Fragen?