Die Digitale Fabrik für KMU Grundlagen, Dr. sc. techn. Wolfgang Leidholdt imk automotive GmbH Chemnitz. Chancen, Risiken und Effekte

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1 Die Digitale Fabrik für KMU Grundlagen, Dr. sc. techn. Wolfgang Leidholdt imk automotive GmbH Chemnitz Chancen, Risiken und Effekte

2 Das Unternehmen Standorte Adresse Tel. Fax internet Annaberger Straße Chemnitz +49 (0) (0)

3 Unternehmensstruktur Organigramm Controlling / Rechnungswesen Assistenz / Einkauf / Personalwesen Geschäftsführung Dr. Jens Trepte Qualitätsmanagementbeauftragter (QMB) Marketing und Vertriebsunterstützung Produktentwicklung Dr. Jens Trepte Fertigungsprozessentwicklung Carsten Otto Vorentwicklung Dr. Wolfgang Leidholdt Interieur und Komponenten allg. Fertigungs- und Montageplanung Verfahrens- und Methodenentwicklung Karosserie Karosseriebauplanung Prototypen- und Versuchsbau Technische Berechnung Prozessbewertung und -optimierung Schulung und Training 3

4 Kunden Automobil-, Maschinenbau, Industriegüter, erneuerbare Energien, Informationssysteme sowie Luft- und Raumfahrt 95 % 90 % Entwicklung Kundenzufriedenheit 4

5 1. Einleitung Die Digitalisierung der Welt Kein Unternehmen ohne Computer Office geht immer Aber ein bisschen mehr ist schon drin Wie nur? Sternstunde der Menschheit: Bardeen, Shockley und Bretain erfinden den Transistor 5

6 2. Grundbegriffe für Systeme Der Fertigungsleitstand Der Fertigungsleitstand verwaltet die aktuellen Maschinenkapazitäten und verteilt die Fertigung auf die Arbeitsplätze (Planung gegen begrenzte Ressourcen) 6

7 2. Grundbegriffe für Systeme PPS-System PPS-Systeme dienen der Auftragsplanung. Sie steuern und verwalten den materiellen Fluss der Produkte durch das Unternehmen. Auftragsunabhängig Auftragsgebunden Konstruktion Design Entwicklung Konstruktion Berechnung Detaillierung Stücklisten Erzeugnisvarianten Serienbetreuung Informationsfluss zur Vorbereitung Planung Arbeitsplanstamm Unterweisungen Prüfplanung Investitionen Kapazitätsplanung Fertigungsaufträge Terminierung Bestandsführung Materieller Fluss Wareneingang Prüfung Lagerung Bereitstellung Fertigung Prüfung Auslieferung 7

8 2. Grundbegriffe für Systeme ERP-System ERP-Systeme verwalten alle Ressourcen des Unternehmens. Sie planen kurz-, mittel- und langfristig. Sie sind historiensicher und finanzfest. 8

9 2. Grundbegriffe für Systeme PLM-System PLM-Systeme verwalten alle Ressourcen des Unternehmens und alle Daten des Produktlebenszyklus. Sämtliche Datenstände insbesondere der Entwicklung und Konstruktion werden gespeichert. Produkt Vorrichtungen Maschinen Produktfunktion Bearbeitung Handhabungsgeräte Werkzeuge Handhabung Geometriemodelle Bewegungsmodelle Montage Umwelt Werkhallen Arbeitsräume Materialfluss Produktrecycling Produktgebrauch Berechnungen 15 g Produkteigenschaften Taktplan Unterweisung Methodenmodelle Service, Reparatur Qualitätsdaten 9 Prozessgestaltung

10 3. Datenbestände Artikelstamm Artikel sind alle Objekte, die Bestände haben oder die zur Strukturbildung nötig sind (Baugruppen, Funktionsgruppen) : : : : : : : : : : : : : : :

11 3. Datenbestände Stücklistenarten Stücklisten enthalten die Produktstruktur. Entsprechend verschiedener Sichten der Gewerke auf das Produkt gibt es mehrere Stücklisten. 11

12 3. Datenbestände Stücklistendarstellungsformen Auch die Wurzeln und die Darstellungstiefe der Stücklisten ist verschieden machbar. 12

13 3. Datenbestände Erzeugnisvariantenbildung Für die Variantenbildung von Erzeugnissen werden Merkmale definiert, die jeweils eine Liste von Ausprägungen haben. Darstellungsformen: Explizit uncodiert: Farbe: Blau / Wasserdruck: 6bar / Netzspannung: 230V übersichtlich, aber lang Explizit codiert: M01_05 / M02_02 / M03_04 formal, gut verarbeitbar Impliziert uncodiert: Blau / 6bar / 230V übersichtlich, aber gefährlich! Implizit codiert: A5 / A16 / A34 unübersichtlich, aber kurz Komplex uncodiert: geprüft auf Konsistenz unübersichtlich, aber eindeutig Variante Deutschland Komplex codiert: geprüft auf Konsistenz unübersichtlich, extrem kurz VD 13

14 3. Datenbestände Erzeugnisvariantenbildung Merkmale und Ausprägungen werden als bool sche Ausdrücke an die Zeiger der Stückliste als Attribute gehängt. Es gilt die Vererbung. Wasserführung Wasserventil 6bar Gehäuse 21.8 Spule 230 V GS Spule 127 V GS Spule 48 V GS Europa & Asien Amerika ISS Wasserventil 10bar Gehäuse 51.2 Spule 230 V WS Spule 48 V WS S & N & AU RU 14

15 3. Datenbestände Personalstamm Pssssssssssssst! Datenschutz Secret Service GmbH Name, Vorname Connery, Sean Personalnummer

16 3. Datenbestände Arbeitsplatzstamm Die Arbeitsplätze sind physische Bereiche der Fertigung, die als Kostenrechnungs-, Planungs- und Organisationselemente eine zentrale Rolle spielen. Kostenrechnung Invest Abschreibung Verbräuche Stundenkostensatz Arbeitsplanung Verfahren Antriebsleistung Baugröße Genauigkeit Arbeitsplatz Flächenplanung Standort Flächenbedarf Medienbedarf Umwelteinfluss Personalplanung Auslastung Mehrmaschinenbedienung Qualifikation Erschwernisse 16

17 3. Datenbestände Arbeitspäne, linear Arbeitspläne beschreiben die Bearbeitungsfolge in Arbeitsgängen mit einer Fülle von Angaben zur Fertigungsplanung und -organisation. Einfachste Form: linearer Arbeitsplan Teilefertigung Arbeitsplan Artikel: Zahnrad K A T(PS): 3,2 A T(PS): 1,2 A T(PS): 1,2 Artikel: Rundstahl Ø 150 -Nr: 100 -Nr: 200 -Nr: 300 T(PR): 15 T(PR): 100 T(PR): 10 Arbeitsplatz: T(MS): 3,2 Arbeitsplatz: T(MS): 4,5 Arbeitsplatz: T(MS): 3,5 Artikelnummer: Artikelnummer: Arbeitsinhalt: Sägen auf l = 87 T(MR): 15 VWP: NdT: 3 Menge 8,7 Von: Programm: Arbeitsinhalt: NC-Vordrehen komplett T(MR): 100 VWP: WZS Arbeitsinhalt: Spannungsarmglühen T(MR): 10 VWP: ME kg Programm: DR Programm: HT-370 Z Z Z K 1 Z 4 17

18 3. Datenbestände Arbeitspäne, linear mit Komponentenzuordnung Linearer Arbeitsplan Montage mit Komponentenzuordnung Z Z Z K 1 K 2 K 3 K 4 K 5 K 6 3 K 7 K 8 K 9 K 10 K 11 K 12 K 13 K 14 K K 1 K 2 K 11 K 12 K 16 K 17 K 18 Z 4 18

19 3. Datenbestände Arbeitspäne mit Varianten Linearer Arbeitsplan Montage mit Komponentenzuordnung Z K 1 K 2 K 3 K 4 K 5 K 6 Amerika Z Z Z K 7 K 8 K 9 K 10 K 11 K 12 K 13 K 14 K 15 K 19 K K 1 K 2 K 11 K 16 K 17 K 18 K 19 19

20 3. Datenbestände Arbeitspäne, netzförmig Z 0 K 1 Netzförmiger Arbeitsplan mit Komponentenzuordnung Z 1 Z K 3 Z 3 K Z

21 3. Datenbestände Arbeitspäne, netzförmig mit geplanter Nacharbeit Z 0 K 1 Netzförmiger Arbeitsplan mit Komponentenzuordnung und geplanter Nacharbeit Z Z Z 1 NiO Z 1 Nacharbeits- Arbeitsgänge, bereits technologisch vorbereitet Z Z 3 Z K 2 K 3 21

22 3. Datenbestände Fertigungsaufträge Fertigungsaufträge entstehen aus dem Arbeitsplan und sind terminiert und mit einer Auftragsmenge hinterlegt. Die Auftragsplanung greift in die Ressourcen und Bestände ein. Fertigungsauftrag Fertigungsauftragsnummer Artikel: Zahnrad K A T(PS): 3,2 A T(PS): 1,2 A T(PS): 1,2 Artikel: Rundstahl Ø 150 -Nr: 100 -Nr: 200 -Nr: 300 T(PR): 15 T(PR): 100 T(PR): 10 Arbeitsplatz: T(MS): 3,2 Arbeitsplatz: T(MS): 4,5 Arbeitsplatz: T(MS): 3,5 Fertig-Termin: Artikelnummer: Artikelnummer: Arbeitsinhalt: Sägen auf l = 87 T(MR): 15 VWP: NdT: 3 Menge 8,7 Von: Programm: Arbeitsinhalt: NC-Vordrehen komplett T(MR): 100 VWP: WZS Arbeitsinhalt: Spannungsarmglühen T(MR): 10 VWP: Menge 280 ME kg Programm: DR Programm: HT-370 ME Stk. Kunde: imk Von: Dispo-Termin: Dispo-Termin: Istmenge: Dispo-Termin: Istmenge: Dispo-Termin: Istmenge: 22

23 3. Datenbestände Weitere... CAD-Modelle Zeichnungen Schriftverkehre Arbeitsunterweisungen NC-Programme Werkzeuglisten Bestelllisten Bestandslisten Kostenberechnungen Auswertungen Managementdokumente Qualitätsdokumente... 23

24 4. Geschäftsprozesse Wer macht was? Die Geschäftsprozesse sind das ureigenste Anliegen des Unternehmens. EDV schafft keine Ordnung, EDV setzt Ordnung voraus. Mit den Datenbeständen ist eine rationelle, transparente und dadurch fehlerarme Unternehmenstätigkeit möglich. Dazu ist zu analysieren: Wer braucht welche Daten? Was tut er damit? Ist das formalisierbar? Was könnte er besser tun, wenn er weitere Daten hätte? Wie soll sich das Unternehmen entwickeln? Welche Systemart brauchen wir? Welche Software nehmen wir? 24

25 5. Wie beginnen? Daten erfassen Einheitliche Datenbestände sind immer der Anfang. Alle Aufgabenbereiche einbeziehen. Ident-Daten und strukturbildende Daten Bitte keine Fehler begehen! Einer einheitlichen Theorie folgen! Informationsdaten Alles erfassen, was im Unternehmen gebraucht wird! Offenes Konzept für Ergänzungen! 25

26 5. Wie beginnen? EXCEL geht immer Einstieg: Pre-PPS-System auf Basis EXCEL Artikelstamm Stücklisten Baukasten-, Struktur-, Mengenübersichts-, Verwendungsnachweis- Merkmale / Ausprägungen Varianten Arbeitsplätze Arbeitspläne Fertigungsaufträge EXCEL hat jeder, kann jeder. EXCEL-Daten sind in jedem Fall in ein kommerzielles Datenbanksystem übernehmbar. 26

27 5. Wie beginnen? Pre-PPS-System Grundaufbau aller Dateien: Beliebige Kopf-Daten für Druck Allgemeine Daten Unternehmensspezifische Daten Makros zur Datenverarbeitung Daten werden mitgeführt und dargestellt Beispiel Artikelstamm: 27

28 5. Wie beginnen? Geschäftsprozesse aufbauen Geschäftsprozesse: Arbeitsplanung Einkauf Lagerung Vertrieb und Auftragsplanung Fertigungsaufträge Auftragspapiere Fertigmeldung Bestandsführung Rechnungswesen Controlling Und alle exceln fleißig mit! 28

29 5. Wie beginnen? Software einführen Lastenheft: Datenbestände Datenstrukturen Geschäftsprozesse Besonderheiten Vorführphase der Anbieter! Sicherheit Pflegeaufwand Service Testphase Modularer Aufbau, Erweiterungen 29 Auswahl und Kauf

30 6. Risiken Determiniertheit zu groß Determinierte Prozesse: Das geht jetzt nicht mehr so schnell, wir machen s neuerdings mit Computer! Gründe: Erwartungen an die EDV zu hoch Versuch, mit EDV Ordnung zu schaffen und nicht vorher Die falschen Leute im Geschäftsprozess (Selfmaker oder Gottväter) oder aber den Menschen ganz auszublenden versucht Abhilfe: Neuformulierung der Geschäftsprozesse am besten durch einen Außenstehenden (Engineeringleistung) Für die Bilder dieses Abschnittes zeigt Uli Stein verantwortlich! 30

31 6. Risiken Geschäftsprozess falsch Ergebnis anders als gewollt oder gewohnt: Das kommt jetzt immer anders heraus, ich ändere das jedes mal von Hand! Gründe: Geschäftsprozess vorher nicht klar genug formuliert Beteiligte nicht ausreichend motiviert einbezogen ( Ich sach denen nischt! ) Zu lasche Testszenarien, Softwarelieferant nicht ausreichend unter Druck gesetzt Beteiligte mit ungenügender Erwartungshaltung an die Software ( Ich denk, das wird sowieso nix ) Abhilfe: Testszenarien durchführen, und zwar unter strenger Aufsicht, und von den Beteiligten die Effekte einfordern! 31

32 6. Risiken Mitarbeiterüberforderung Angst vor der Aufgabe: Sprich mich nicht an, ich muss das jetzt extra noch mal mit dem Computer machen! Gründe: Beteiligte mit zu geringen Computerkenntnissen Zu wenig Schulung oder methodisch falsch Software zu kompliziert: Meistens falsche Begriffswelt in den Menüs! Abhilfe: Begriffe in Ordnung bringen, methodisch und fasslich schulen! und früh anfangen! 32

33 6. Risiken Administrationsaufwandstreiber Hilfeschrei: Meine ganzen Adressen sind schon wieder weg! Kannst Du sie wiederherstellen? Gründe: Software-System zu groß für das Unternehmen Software nicht getestet, nicht fertig entwickelt, nicht robust Sicherheitskonzept und Rechteverwaltung mangelhaft Abhilfe: Softwarehersteller in die Pflicht nehmen! 33

34 6. Effekte Fehlerfreiheit und Übersicht Moderne Industrie ist ohne Rechentechnik nicht mehr zu machen: Das 7-Gang- Automatikgetriebe von Daimler hat mehr Einzelteile als der ganze Käfer! 34

35 6. Effekte Fehlerfreiheit und Übersicht Moderne Industrie ist ohne Rechentechnik nicht mehr zu machen: Automobilbau ist Massenfertigung Einzelteile 50 Mio. Autos weltweit = = Einzelteile = 1 Billion Einzelteile Flugzeugbau ist kompliziert Einzelteile 800 Flugzeuge weltweit = = Einzelteile = 1,2 Milliarden Einzelteile 35

36 6. Effekte Sicherung der Geschäftsprozesse Einheitliches Vorgehen, wie es das Qualitätsmanagementsystem erfordert: Ständige Verbesserung des Qualitätsmanagementsystems Kunden Verantwortung der Leitung Kunden Anforderungen Eingabe Management von Ressourcen Produkt- Realisierung Messung, Analyse und Verbesserung Ergebnis Produkt Zufriedenheit Wertschöpfung Information Prozessmodell der ISO 9001:

37 6. Effekte Kommunikation mit dem Umfeld Kommunikation mit dem Umfeld: Elektronische Bestellungen Dokumentationspflicht Logistik... Inanspruchnahme von Ingenieurdienstleistern Berechnung Konstruktion Simulation... 37

38 Ende Das war s! Ich bedanke mich für die Aufmerksamkeit und stehe Ihnen für Fragen und zur Diskussion? gerne zur Verfügung! imk automotive GmbH Dr. Wolfgang Leidholdt Annaberger Straße Chemnitz Fon [0] Fax [0] Seite: 38

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