Integriertes Stammdaten und Geschäftsprozessmanagement und sein Beitrag zu Industrie 4.0

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1 Integriertes Stammdaten und Geschäftsprozessmanagement und sein Beitrag zu Industrie 4.0 Hannover Messe 10. April 2014 Prof. Dr. Uwe Götze Professur Unternehmensrechnung und Controlling Prof. Dr. Ing. Erhard Leidich Professur Konstruktionslehre TU Chemnitz

2 Inhalt Industrie 4.0 und ebusiness Engineering eben Projektergebnisse eben Fallbeispiel Transferkonzept 2

3 Industrie 4.0 und ebusiness Engineering Herausforderungen durch Industrie 4.0 Zielstellung Echtzeitsteuerung und Flexibilisierung von Unternehmen/Wertschöpfungsnetzwerken Intelligente Objekte Lieferant Cyber Physische Systeme Kunde Physische Systeme Voraussetzung Vernetzung, Integration, Automatisierung und Digitalisierung von Systemen 3

4 Industrie 4.0 und ebusiness Engineering Einordnung des Projektes eben Industrie 4.0 Lieferant Vernetzung Kunde Integriertes Stammdaten und Geschäftsprozessmanagement Integration Automatisierung IT Prozesse (Stamm ) Daten Digitalisierung 4

5 Industrie 4.0 und ebusiness Engineering Methodischer Ansatz in eben Theoretisch konzeptionelle Entwicklung Empirische Validierung & Verifizierung Stammdaten & Geschäftsprozessmanagement Bedarfsanalyse Diagnose (Unternehmensanalyse) Prozesse IT Struktur (Stamm ) Daten Synthese (Implementierung) Prozessoptimierung IT Integration (Stamm ) Datenstrukturierung Befragung 134 KMU s Diagnoseprojekte 30 KMU s Synthese Projekte 3 KMU s ebusiness Standards 5

6 eben Projektergebnisse Befragung in 134 KMU IT Einsatz in KMU Intensität: Problemfelder: Dezentrale/heterogene IT Strukturen mit Insellösungen MS Excel, Access und Datenbanken als Hilfsmittel zur Prozessunterstützung Manuelle Anlage und Pflege von Daten in unterschiedlichen Systemen Anzahl Mitarbeiter Vernetzung, Integration und Automatisierung für Industrie 4.0 oft unzureichend! 6

7 eben Projektergebnisse Befragung in 134 KMU Datenqualität (DQ) in KMU Diskrepanz: real [ 11 UN Analysen] subjektiv [134 Befragungen] Problemfelder: Häufig mangelhafte DQ Fehlende ebusiness Standards Verteilung schlechter Datenqualität Fehlende organisatorische Standards/Regelungen zum Stammdatenmanagement (SDM) geringer Einsatz von SDM Systemen Ursache Wirkungs Beziehungen zwischen Daten, Prozess und Ergebnisqualität nicht bekannt Qualität und Digitalisierung der Daten für Industrie 4.0 unzureichend! 7

8 eben Projektergebnisse Zyklusmodell Verbesserung Daten und Prozessqualität Phase 1 Vorbereitung Phase 2 (integrierte) Analyse Diagnose Phase 7 Projektreview Lerneffekte Schwachstellen Phase 3 Konzeptentwicklung Kosten Nutzen Bewertung Verbesserungen Phase 6 Umsetzung der Maßnahmen Kosten Nutzen Bewertung Integriertes Stammdaten und Geschäftsprozessmanagement Maßnahmenkonzept Phase 4 Dokumentation/ Projektplanung Synthese Detailkonzept Phase 5 Detailanalyse/ konzeption Kosten Nutzen Bewertung Projektplan Synthese 8

9 eben Projektergebnisse Integrierte Analyse zur Schwachstellenidentifikation Prozesse Organisation Komplexität Automatisierung Stammdatenprozesse IT Schnittstellen Datenhaltung Anwendungen Stammdaten Struktur Standards Vielfalt Schwachstellen in (Stamm )Daten, IT und Prozessen? 9

10 eben Projektergebnisse Typische Schwachstellen fehlende Prozessorganisation Heterogene, dezentrale IT Systemlandschaft Mangel an technischen und organisatorischen Standards Mangelhafte Stammdatenstrukturen und qualität eingeschränkte Verfügbar und Verwendbarkeit relevanter Daten führt zu Effizienz und Effektivitätsverlusten Schwachstellen Maßnahmenfelder Stammdatenstrukturierung IT Integration Prozessoptimierung 10

11 eben Projektergebnisse Labor für integrierte Produktentwicklung Methoden zur Daten IT Infrastruktur (Stamm ) Daten Strukturanalyse Diagnose IT Struktur IT Bewertung Synthese IT Integration Prozesse Prozessanalyse Datenstrukturierung Prozessoptimierung Artikeldaten Katalog Daten CAD Daten Werkstoffe Dispo Daten MS Dynamics AX CAD/FEM Creo Parametric 2.0 Abaqus Katalogsystem ecatalogsolution PartWarehouse PART Solutions DMS Mathcad MS Sharepoint 2013 MS SQL 2012 Vielfaltsreduktion Eingabekonzept Target Costing Prozesse Fallbeispiel Sondergetriebe Demonstrator 11

12 eben Fallbeispiel typisches KMU aus dem Maschinenbau Anfrage Auftragsbearbeitung Versandabwicklung Getriebe Konstruktion Rechnungswesen Arbeitsvorbereitung Einkauf/ Intralogistik Fertigung/ Montage LH GT 1 2 CAD Excel PDM Files 3 Ich finde die vorhandene Welle nicht! Excel Excel BDE Bevor ich weiter suche, Excel konstruiere ich die Welle neu! CAD Daten Artikelstammdaten Lieferantenstammdaten Tätigkeiten Teilesuche Neukonstruktion Stammdatenanlage und pflege 12

13 Teilesuche eben Fallbeispiel IST Situation Realtime 15 min. 15 min. Excel Suche ohne Erfolg Konstruktion Modellierung Halbzeugebeschaffung Zeichnungserstellung Teileanlage AV/Beschaffung Arbeitsplanerstellung 13

14 Teilesuche eben Fallbeispiel IST Situation Realtime 15 min. Excel Neukonstruktion erforderlich Konstruktion Modellierung Zeichnungserstellung 30 min. CAD Teileanlage AV/Beschaffung Arbeitsplanerstellung Halbzeugebeschaffung 14

15 Teilesuche eben Fallbeispiel IST Situation Realtime 15 min. Excel Zeichnungserstellung erforderlich Konstruktion Modellierung Zeichnungserstellung 30 min. 120 min. CAD CAD Teileanlage AV/Beschaffung Arbeitsplanerstellung Halbzeugebeschaffung 15

16 Teilesuche eben Fallbeispiel IST Situation Realtime 15 min. Excel Neuteilanlage erforderlich Konstruktion Modellierung Zeichnungserstellung 30 min. 120 min. CAD CAD Teileanlage 10 min. AV/Beschaffung Arbeitsplanerstellung Halbzeugebeschaffung 16

17 Teilesuche eben Fallbeispiel IST Situation Realtime 15 min. Excel Arbeitsplanerstellung erforderlich Konstruktion Modellierung Zeichnungserstellung 30 min. 120 min. CAD CAD Teileanlage 10 min. AV/Beschaffung Arbeitsplanerstellung Halbzeugebeschaffung 15 min. Excel 17

18 Teilesuche eben Fallbeispiel IST Situation Realtime 15 min. Excel Halbzeugbeschaffung erforderlich Konstruktion Modellierung Zeichnungserstellung 30 min. 120 min. CAD CAD Teileanlage 10 min. AV/Beschaffung Arbeitsplanerstellung Halbzeugebeschaffung 15 min. 10 min. Excel 18

19 eben Fallbeispiel Soll Ist Vergleich Prozess IT Systeme IT Systeme Teilesuche 15 min. CAD Excel Fileserver 2 min. CAD Fileserver Katalogsystem Artikeldaten Artikeldaten Konstruktion Modellierung Zeichnungserstellung 30 min. 120 min. Projektordner Projektordner 3min. Rechte/Rollen Schnittstellen Datenstruktur AV/Beschaffung Teileanlage Arbeitsplanerstellung Halbzeugebeschaffung 10 min. 15 min. 10 min. Artikeldaten Artikeldaten Bestellung/ Lieferant Arbeitsplan Bestellliste 5 min. 5 min. Artikeldaten Arbeitsplan Bestellung/ Lieferant 200 min. 15 min. 19

20 eben Fallbeispiel Methoden und Instrumente zur Datenstrukturierung Analyseergebnisse Strukturentwicklung SML Entwicklung Umsetzung Datenstruktur Schwachstellen in Positionsnummer Menge Einheit Teilenummer Sachbezeichnung Beschreibung 1 1 Stk 006_227988_01_01_00 Gehäuseunterteil GG Stk 006_227988_02_01_00 Gehäuseoberteil GG Stk 006_227988_03_01_00 Antriebswelle 16MnCr5 4 1 Stk 006_227988_03_02_00 Zahnrad 42CrMo4 5 1 Stk 006_227988_04_01_00 Abtriebswelle 16MnCr5 Datenstruktur 6 1 Stk 006_227988_04_02_00 Zahnrad 42CrMo4 7 1 Stk 006_227988_05_01_00 Lagerdeckel_Antrieb_voll S235JR 8 1 Stk 006_227988_06_01_00 Lagerdeckel_Antrieb_offen S235JR 9 1 Stk 006_227988_07_01_00 Lagerdeckel_Abtrieb_voll S235JR 10 1 Stk 006_227988_08_01_00 Lagerdeckel_Abtrieb_offen S235JR 11 1 Stk DIN_472_62x2 Sicherungsring NorElem 12 1 Stk DIN_472_68x2.5 Sicherungsring NorElem 13 1 Stk DIN_910_M10 Ölablassschraube NorElem 14 1 Stk DIN_31691_A_M16x1.5 Ölstandsauge NorElem 15 2 Stk DIN_580_M8 Ringschraube NorElem 16 1 Stk DIN_910_M18 Öleinlassschraube NorElem 17 2 Stk DIN_471_35x1.5 Sicherungsring NorElem 18 2 Stk DIN_471_40x1.75 Sicherungsring NorElem 19 2 Stk DIN_625_6007 Rillenkugellager Schaeffler 20 2 Stk DIN_625_6008 Rillenkugellager Schaeffler 21 1 Stk DIN_3760_25x35x7 Radialwellendichtring NBR 22 1 Stk DIN_3760_30x40x7 Radialwellendichtring NBR 23 2 Stk ISO_2338_6x12 Zylinderstift NorElem Stk ISO_4762_M6x16 Zylinderschraube 10.9 Würth 25 1,3 Ltr SAE API GL 2 Getriebeöl 26 0,05 Ltr Dichtungsklebstoff PETEC Klassifizieren estandard Adaption (z. B. ecl@ss, UNSPC, ETIM) Welle (Sonstige, nicht spezifiziert) SML Konzeption Sachmerkmale IT /Prozessintegration Gestaltung Eingabemasken im Leitsystem unzureichende Datenqualität Betriebsspezifische Klassenstruktur Merkmalsausprägungen (z. B. Wellenenden) Schnittstellen (CAD Katalogsystem ) Clusteranalyse Abtriebswelle Textuelle Unterstützung Geometrische Unterstützung 64 Datensätze Abtriebswelle Normung (z. B. Werksnorm) 20

21 eben Fallbeispiel Live Schaltung ins IPE Labor 15 min. Teilesuche 2 min. Suchen & Finden in einem System Konstruktion AV/Beschaffung Modellierung Halbzeugebeschaffung Zeichnungserstellung Teileanlage Arbeitsplanerstellung 30 min. 3min. 120 min. 10 min. 15 min. 5 min. 10 min. 5 min. IST 200 min. Rechte/Rollen Schnittstellen Datenstruktur 185 min. SOLL 15 min. 15 min. 21

22 eben Fallbeispiel Kosten Nutzen Bewertung Erfolglose Teilesuche führt zum Prozessdominoeffekt Ursache inkonsistentes Stammdatenmanagement & fehlende Umsetzung in IT Wirkung Steigerung Vielfalt & Prozesshäufigkeit Anfrage Auftragsbearbeitung Versandabwicklung Konstruktion Rechnungswesen Arbeitsvorbereitung Einkauf/ Intralogistik Fertigung/ Montage min. Teilesuche Modellierung Dokumentation Abstimmung min min min min. Disposition Vorkalkulation Zeitmessung min min min min. Lief.befragung/ entscheidung Bestellung WE Buchung min min min min. Einarbeitung Vorrichtungen/Be triebsmittel Serie Abstimmung min min min min. Lagerhaltungskosten Opportunitätskosten der Beschaffungsbündelung Kosten Stammdatenanlage und pflege,. Skontobuchung Zeichnungserstellung Stammdatenpflege Produktionsplanung Lieferantenanfrage Angebotsbearbeitung Prototypen/Nullserienbetreuung Fertigungsstücklistenerstellung Lieferungsabgleich Rechnungnungsbuchung Dokumentation 2 3 min. 2 3 min. 2 3 min. 2 3 min. Zeit und Kostenineffizienz 22

23 Transferkonzept Zyklusmodell Verbesserung Daten und Prozessqualität Phase 1 Vorbereitung Phase 2 (integrierte) Analyse Diagnose Phase 7 Projektreview Lerneffekte Schwachstellen Phase 3 Konzeptentwicklung Kosten Nutzen Bewertung Verbesserungen Phase 6 Umsetzung der Maßnahmen Kosten Nutzen Bewertung Maßnahmenkonzept Phase 4 Dokumentation/ Projektplanung Synthese Detailkonzept Phase 5 Detailanalyse/ konzeption Kosten Nutzen Bewertung Projektplan Synthese 23

24 Transferkonzept Beitrag von eben zu Industrie 4.0 Ihr KMU!? Publikationen IPE Labor Beraterpool Qualifizierung Wissenschaft TU Chemnitz Projektmanagement RKW Sachsen e.v. 24

25 Zusammenfassung Kontakt Vielen Dank für die Aufmerksamkeit 25

26 Zusammenfassung Autoren Projektleitung Professur Konstruktionslehre Prof. Dr. Ing Erhard Leidich Projektkoordinierung Dipl. Wirt. Ing. Michael Konarsky Projektleitung Professur Unternehmensrechnung und Controlling Prof. Dr. Uwe Götze Prozess /Kostenmanagement Daten /Prozessmanagement M.Sc. Cornelia Kochan M.Sc. Philipp Zieschang IT /Datenmanagement Dipl. Ing. (BA) André Knabe