Die meisten Systeme zur computergesteuerten Produktionsplanung und -steuerung (PPS) bauen auf Manufacturing Resource Planning (MRP II) auf. Dieser sukzessive Produktionsplanungsansatz hat sich wiederum aus dem in den 60er Jahren entstandenen MRP I (Material Requirements Planning) entwickelt.
Bei MRP gehen die Ergebnisse der Planungen auf vier Hauptebenen - Programmplanung, Mengen- und Terminplanung, Feinterminierung sowie Steuerung und Kontrolle der Abläufe - jeweils in die nachgelagerte Ebene ein. MRP I befasst sich mit Fragen der Bedarfsermittlung, Beschaffung, Lagerung und Bereitstellung der zur Fertigung erforderlichen Rohstoffe, Teile und Komponenten. und geht dabei von einem vorgegebenen Produktionsprogramm aus.
Eine PPS-Software auf MRP II-Basis verwendet die Ergebnisse von derartigen Planungsvorgängen für die künftige Produktionsprogrammplanung. MRP ist deshalb gut geeignet für leicht prognostizierbare Produktionsprozesse mit regelmäßigen Auftragseingängen.
Unternehmen mit großen Auftragsschwankungen sollten allerdings die Mängel klassischer PPS-Systeme auf MRP-Basis berücksichtigen: Aufgrund des sukzessiven Planungsansatzes und der Vernachlässigung von Interdependenzen zwischen den einzelnen Ebenen können solche Systeme zu erhöhten Beständen, niedriger Lieferbereitschaft oder zu langen Durchlaufzeiten führen. Insbesondere der innerbetriebliche Fokus der PPS-Systeme führt zu realitätsfremden Produktionsplanungen, da das direkte Umfeld (Kunden, Lieferanten etc.) nicht berücksichtigt wird. Deshalb sollten alternativ oder ergänzend weiter gehende, das Umfeld einbeziehende Lösungen eingesetzt werden – wie PLM (Product Lifecycle Management, s.u.) oder SCM (Supply Chain Management) .
Eine Variante bzw. Fortentwicklung von PPS-Systemen sind ERP-Systeme (Enterprise Resource Planning, siehe „Unternehmensführung/Organisation“). Die Begriffe PPS und ERP werden mittlerweile aber meist synonym gebraucht. Verbreitete, aktuelle PPS/ERP-Systeme sind SAP/3, BAAN IV und abas-EKS.
Virtuelle Produktentwicklung: (No) Time To Market
Der Prozess der Produktentwicklung ist zu einem entscheidenden Wettbewerbsfaktor geworden: Immer kürzer werdende Produktlebenszyklen verengen das Zeitfenster, das einem Unternehmen verbleibt, um Investitionen in neue Produkte zu amortisieren. Deshalb muss die Produktentwicklung durch den durchgehenden Einsatz moderner Software beschleunigt werden: CAD-Systeme, Digital Mock-Up, Virtual und Augmented Reality sowie web-basierte Software zur Kooperation sind die derzeit wichtigsten digitalen Produktentwicklungswerkzeuge, die Zeit und letztlich auch Kosten sparen.
Trotz aller neuen Technologien bleibt dabei die CAD-Software das zentrale, unverzichtbare Entwicklungsinstrument. Um das richtige CAD-System zu auszuwählen, sollte der Unternehmer nicht nur auf die Leistungsfähigkeit, sondern auch verstärkt auf die Kompatibilität achten. Die Einbindung in andere interne und externe Systeme wie PPS/ERP, PLM oder cPDM (Collaborative Product Data Management, s.u.) wird für einen effektiven Daten- und Wissensaustausch immer wichtiger.
Automatisierte Produktion mit Bildverarbeitung und Internet
Die Automatisierung von Produktionsprozessen ist in Zeiten globalen Wettbewerbs und der Minimierung von Produktionskosten wieder ein wichtiges Thema in deutschen Unternehmen. Doch viele Betriebe sind unzufrieden mit ihren hochautomatisierten Montagesystemen, da sie sich nur schwer an andere Kennzeichen des modernen Marktes anpassen lassen: Kurze Innovationszyklen, kleinere Seriengrößen, erhöhte Produktvarianz und wechselnde Auslastung rauben so mancher automatisierten Fertigung die Effizienz.
Die Abkehr von der Massenproduktion gleichartiger Güter hin zur kundenauftragsorientierten Fertigung variantenreicher Bauteile sollte aber nicht die Rückkehr zur manuellen Produktion bedeuten. Vielmehr müssen gezielt möglichst flexible und an die Unternehmensbedürfnisse angepasste Systeme ausgewählt werden. Eine entscheidende Rolle spielt dabei Bildverarbeitungssoftware, die mittlerweile in nahezu allen Industriezweigen eingesetzt wird. Fast jedes Produkt wird zur Qualitätskontrolle von einem optischen Prüfsystem untersucht oder von Robotern mit optischen Sensoren produziert.
Die Zukunft der Automatisierung liegt darin, die Produktionssysteme mit der Produktentwicklung (CAD, DMU, VR) und PPS/ERP-, PLM- oder SCM-Systemen zu vernetzen. Die dort gewonnenen Daten können dann immer direkt in die Produktion eingehen – und umgekehrt. Die Vernetzung erfolgt über das Internet, Voraussetzung sind offene Standards auf allen Ebenen wie TCP/IP, HTTP oder XML (eXtensible Markup Language). So wird auch weltweites Monitoring der Produktionsmaschinen und –prozesse möglich, was für schnellere Diagnosen und geringeren Stillstandzeiten sorgt.
Vernetzung von Produktionsstätten: Global produzieren
Nicht nur die Verbindung der Ebenen im Produktlebenszyklus wird immer wichtiger, Unternehmen mit mehreren Standorten müssen auch ihre Produktionsstätten effektiv miteinander vernetzen. Ein umfangreicher Datenaustausch muss einfach und schnell möglich sein, wobei auch für eine angemessene Datensicherheit gesorgt sein sollte (z.B. durch Verschlüsselung oder Firewalls). Der Sicherheitsaspekt wird allerdings häufig überbewertet, Fälle von Datenspionage oder –sabotage sind sehr selten.
Zur reinen Verbindung von Entwickler-Teams bieten sich web-basierte CAD-Systeme wie z.B. Windchill von PTC an – Voraussetzung ist natürlich eine leistungsstarke Internetverbindung (am bestens Standleitung) an allen Standorten.
Wer allerdings alle Teilnehmer von der Entwicklung über die Produktion bis zum Verkauf vernetzen will, dem bietet sich eine gesamtheitliche Lösung an – wie das ENX-Netz der Deutschen Telekom oder mySAP von SAP.
ENX ist eine europaweit verfügbare Kommunikationsplattform, die auf die speziellen Anforderungen der Automobilbranche zugeschnitten ist. Alle Teilnehmer der Wertschöpfungskette können vernetzt werden, die Lösung unterstützt alle web-basierten Anwendungen. Außerdem werden zentrale Anwendungen angeboten, die von den Teilnehmern individuell genutzt werden können. Die Anzahl der Zugänge und die Bandbreite sind skalierbar, was ENX auch für die mittelständischen Firmen in der Automobilbranche interessant macht.
Die SAP-Lösung lässt sich dagegen nicht nur auf die Unternehmensgröße, sondern auch auf die jeweilige Branche anpassen. Die für den Mittelstand konzipierte Software mySAP All-in-One ist beispielsweise in 80 verschiedenen Branchenlösungen verfügbar – vom Automobilzulieferer bis zum Werkzeugmaschinenhersteller.
Collaborative Product Data Management: Wissen für Alle
Die digitale Vernetzung kann oft über das eigene Unternehmen hinausgehen: Durch cPDM-Systeme (Collaborative Product Data Management) können alle an einer Beschaffungskette beteiligten Unternehmen zusammenarbeiten.
Typische cPDM-Systeme sind gemeinsam nutzbare, branchen- oder regionenspezifische Online-Marktplätze, an denen sich die beteiligten Entwicklungspartner „treffen“. Dort wird über die Konstruktion eines Produktes bzw. über Verbesserungen, Kompatibilitäten und Alternativen diskutiert. Dazu werden in „Engineering Workspaces“ Daten ausgetauscht, was bestimmte technische Standards voraussetzt, da die beteiligten Firmen oft verschiedene CAD-Systeme verwenden. Solche Online-Marktplätze werden deshalb meist in der offenen Programmiersprache XML entwickelt.
Eine umfangreichere Form des Datenaustausches bieten Software-Lösungen für das Product Lifecycle Management (PLM). Von der Produktidee über erste Entwürfe bis hin zu Produktion, Verkauf und Service werden sämtliche Produktdaten zentral in einem System integriert. Ziel ist es, dass alle Abteilungen immer sofort Zugriff auf das komplette Wissen über das Produkt haben. Durch das Internet und die Erweiterung der Systeme um „virtuelle Räume“ für den Datenaustausch, lässt sich PLM-Software nun auch gemeinsam mit externen Partnern nutzen. Bei der Wahl eines PLM-Systems sollte man besonders auf die Kompatibiltät mit den vorhandenen CAD-Systemen achten. Beispiele für PLM-Software sind „MySAP PLM“ von SAP, „Catia Enovia“ von IBM/Dassault, „Compass“ von AIM oder „PROFILE“ von ProCad.
Kooperationsphilosophie vermitteln
Moderne IT-Lösungen sind für eine erfolgreiche Entwicklung und Produktion unverzichtbar. Doch sie sind kein Selbstläufer: Selbst wenn man die Software gezielt mit Pflichtenheft und Produkttests ausgesucht hat, Qualität und Kompatibilität genau auf das Unternehmen abgestimmt sind – es gibt keine Erfolgsgarantie. Gerade bei Lösungen, auf die mehrere, manchmal alle Mitarbeiter und Partner zugreifen sollen, müssen diese als Teilnehmer auch vorher von den Vorteilen des Systems überzeugt werden. Kooperationswerkzeuge funktionieren nur, wenn die Benützer auch hinter der Kooperationsphilosophie stehen (siehe Hintergrund).
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