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Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 2 4 Branchenspezifische Anwendungen 4.1 Industrie.

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2 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 2 4 Branchenspezifische Anwendungen 4.1 Industrie Überblick © P. Stahlknecht / U. Hasenkamp: Einführung in die Wirtschaftsinformatik. 11. Auflage, Springer-Verlag, Berlin - Heidelberg Das Kopieren auf eine Vortragsfolie bzw. in eine Präsentationsdatei ist gestattet. siehe auch: Modell eines Industrieunternehmens in Geschäftsprozess- darstellung: ulm.de/web/de/software- atlas/referenzmodelle.php ulm.de/web/de/software- atlas/referenzmodelle.php

3 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 3 Die Produktionsplanung und -steuerung (PPS) basiert traditionell auf dem MRP II- Konzept (MRP = Manufacturing Resource Planning) Siehe dazu auch: Holthöfer, Norbert / Lessing, Hagen (Fraunhofer ALB): Grundlagen klassischer PPS- Ansätze (MRP-II) EBZ Beratungszentrum

4 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 4 Das MRP II-Konzept beruht auf einer Sukzessivplanung, d.h. die Materialbedarfsplanung geht von festen Vorlaufzeiten und unbegrenzten Kapazitäten aus. Diese werden erst bei der kurzfristigen Planung berücksichtigt, in der die Reihenfolge entsprechend der konkreten Verfügbarkeit festgelegt wird. Überlastungen der Ressourcen werden durch partielle Korrekturen der Kapazität angepasst. Das Verfahren kann zur Schwierigkeiten bei der Bestimmung des Liefertermins, zu hohen Beständen und langen Lieferzeiten führen. Beim Advanced Planning und Scheduling (APS), einem neueren Verfahren zur Produktionsplanung, erfolgt dagegen eine simultane Multiressourcenplanung (Mitarbeiter, Maschinen, Werkzeug, Transport, Flächen). Dabei können die divergierenden Ziele Termintreue, Reduzierung der Durchlaufzeiten, optimale Ressourcenauslastung durch Prioritätensetzung gewichtet werden. s.a.

5 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 5 Enterprise-Resource-Planning-Systeme (ERP- Systeme): Integriertes Anwendungssystem, das alle wesentlichen operativen und Führungsfunktionen unterstützt einheitliche Datenbank Basissystem und funktionsbezogene Module offene Schnittstellen © P. Stahlknecht / U. Hasenkamp: Einführung in die Wirtschaftsinformatik. 11. Auflage, Springer-Verlag, Berlin - Heidelberg Das Kopieren auf eine Vortragsfolie bzw. in eine Präsentationsdatei ist gestattet. Der Abdeckungsgrad und die Komplexität sind sehr unterschiedlich. Nicht abgedeckt werden die technischen Funktionsbereiche (CAx).

6 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 6 Die Ziele stehen teilweise im Widerspruch zueinander: Prioritätenfestsetzung Ziele des Einsatzes von ERP-Systemen: Unterstützung und Automatisierung der Geschäftsprozesse Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit kurze Durchlaufzeiten hohe Termintreue optimale Kapazitätsauslastung geringe Lagerbestände hohe Lieferbereitschaft hohe Flexibilität Transparenz Planungssicherheit Qualitätsverbesserung Kostensenkung Führungsinformationen

7 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie Komponenten von ERP-Systemen Kernkomponenten: Materialwirtschaft Produktionsplanung und –steuerung Vertrieb* Finanz- und Rechnungswesen* Personalwirtschaft* * Behandlung in Kapitel 5 Einteilung bei SAP ERP: Rechnungswesen Logistik Personalwirtschaft

8 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 8 Erweiterungen in oder von ERP-Systemen (1): Qualitätsmanagement Produktdatenmanagement Produktkonfigurator Chargenverwaltung Fremdfertigung Instandhaltung Lagerverwaltungssysteme APS-System (Advanced Planning and Scheduling) Manufacturing Execution Systeme (MES) Dokumentenmanagement Content Management Service und Montage

9 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 9 Erweiterungen in oder von ERP-Systemen (2): Customer Relationship Management Supplier Relationship Management Supply Chain Management Management Information, Business Intelligence Workflow-Management E-Commerce Mobile Computing Tourenplanung und -steuerung Projektmanagement Arbeits-, Gesundheits- und Umweltschutz (SAP ERP) Immobilienmanagement …

10 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 10 Materialwirtschaft (Mawi) Die Aufgabe der Mawi ist die Bereitstellung von Material in der richtigen Menge und Qualität, am richtigen Ort zur richtigen Zeit unter dem Aspekt der Wirtschaftlichkeit. Material: Einkaufsartikel (Roh-, Hilfs-, Betriebsstoffe, Handelsware) halbfertige Erzeugnisse, Fertigerzeugnisse, Dienstleistungen Teilbereiche: Einkauf, Lagerhaltung, Transport Quelle: alwirtschaft:_Einf%C3%BChrung:_A ufgaben_und_Ziele alwirtschaft:_Einf%C3%BChrung:_A ufgaben_und_Ziele

11 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 11 Stammdatenverwaltung (1) Materialstamm/Teilestamm/Artikelstamm (1) Alle Informationen zur Verwaltung sämtlicher Materialien, die im Unternehmen beschafft, gefertigt, gelagert oder verkauft werden, werden im Materialstammsatz abgelegt. Durch eine Materialnummer wird das Material eindeutig identifiziert (automatische Vergabe oder manuell, z.B. sprechende Nummer). Die Materialart (Rohstoffe, Halbfabrikate, Fertigerzeugnisse, fremdbezogene Materialien, Prozessmaterialien, Handelswaren, Hilfs- und Betriebsstoffe) bestimmt die Verwendung des Materialstammsatzes in den Geschäftsprozessen (SAP). Der Materialstammsatz beinhaltet Grunddaten (Nummer, Bezeichnung, Basismengeneinheit,…) sowie abteilungsübergreifende Informationen, die in den Abteilungen Disposition, Einkauf, Lager, Vertrieb, Buchhaltung gemeinsam genutzt werden. Chargenpflichtige Materialien erhalten eine Chargennummer (s. Chargenverwaltung).

12 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 12 In SAP erfolgt die Pflege und Anzeige eines Materialstammsatzes über Sichten, wobei die Grunddaten überall sichtbar sind.

13 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 13

14 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 14 Stammdatenverwaltung (2) Materialstamm/Teilestamm/Artikelstamm (2) Durch Klassifizierung lässt sich die Materialsuche vereinfachen. Die Teile werden in Gruppen größtmöglicher Ähnlichkeit zusammengefasst. Dazu bedient man sich sog. Sachmerkmalleisten (SML). Diese beschreiben die Merkmale einer Klasse. Erzeugnisse können mit einer Stückliste verknüpft werden, i.d.R. wird eine Baukastenstückliste angelegt. Variantenfertigung macht Variantenstücklisten notwendig. Ein Teileverwendungsnachweis wird aus den Stücklisten abgeleitet und zeigt für ein bestimmtes Teil, in welchen Baugruppen es verwandt wird.

15 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 15 Stammdatenverwaltung (3) Lieferantenstamm/Kreditorenstamm Allgemeine Daten (Anschrift,…) Partnerrolle (Bestellempfänger, Warenlieferant, Rechnungssteller,…) Einkaufs- und Buchhaltungsdaten Daten zur Lieferantenbewertung Einkaufsinfosatz (SAP) Der Einkaufsinfosatz enthält Informationen (Preise, Konditionen,…) zu einem Lieferanten und einem Material, das von diesem bezogen wird. Er stellt also die Verknüpfung zwischen einem Material- und Lieferantenstammsatz her. Konditionen Hinterlegung von Konditionsarten. Eine Konditionsart bestimmt die Rechenregel und die Bezugsgröße für Preiszu- und –abschläge.

16 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 16 Der Einkaufsprozess (1) Disposi- tion Einkaufsprozess Bestands- führung Materialdisposition Überwachung der Bestände automatische Generierung von Bestellvorschlägen (in SAP: BANF) verbrauchsgesteuerte Disposition (anhand des Meldebestands oder stochastisch) bedarfsgesteuerte Disposition (Bedarfsauflösung, Nettobedarfs- rechnung, Losgrößenbestimmung, Terminierung) Unterstützung der Entscheidung über Eigen- oder Fremdfertigung (make or buy) Lieferanten- auswahl Bestell- abwicklung Rechnungs- prüfung Disposi- tion

17 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 17 Der Einkaufsprozess (2) Bezugsquellen-/Lieferantenauswahl Im Orderbuch wird hinterlegt, in welchem Zeitraum bei welcher Bezugsquelle (Lieferanten, Rahmenvertrag) ein bestimmtes Material beschafft werden kann oder muss bzw. ob ein Lieferant gesperrt ist. Danach wird der Lieferant direkt ausgewählt oder es werden Anfragen erzeugt, um mehrere Angebote einzuholen. Bestellabwicklung und -überwachung Bestellungen können mit Bezug auf die Bestellanforderung durch die Freigabe des Einkäufers weitgehend automatisch erzeugt werden. Der Bearbeitungsstand der Bestellung kann durch den Einkäufer überwacht werden. Die Termine müssen vom System automatisch kontrolliert und Warnungen bei überfälligen Lieferungen erzeugt werden. s.a. mannheim.de/downloads/grundstudium/erp/ws06/Vorlesung_7_ERP_WS0607.pdfhttp://pi3.informatik.uni- mannheim.de/downloads/grundstudium/erp/ws06/Vorlesung_7_ERP_WS0607.pdf Lieferanten- auswahl Bestell- abwicklung

18 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 18 Der Einkaufsprozess (3) Bestandsführung (1) Mengenmäßige und wertmäßige Erfassung aller Warenbewegungen (Änderung des Bestandes) und deren Bestandsfortschreibung Wareneingang (WE) WE vom Lieferanten: - Lieferschein als Urbeleg für die Erfassung des Wareneingangs - Abgleich mit Bestellung - Buchung von Material und Menge - Lagerortbestimmung - eventuell Sperrvermerk bis zum Ende der Qualitätsprüfung - Erzeugung der Material- und Buchhaltungsbelege - Erhöhung des Lagerbestandes - Fortschreibung der Bestellung - Einbuchung von Sonderbeständen, z.B. Konsignationsmaterial (Material verbleibt im Eigentum des Lieferanten) WE aus Produktion: - Verbuchung als gesperrter Bestand bis nach der Qualitätsprüfung Bestands- führung

19 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 19 Der Einkaufsprozess (4) Bestandsführung (2) Warenausgang (WA) Materialverbrauch, Lieferung an Kunden, für Verschrottung, Stichprobe Buchung des Abgangs mit Fortschreibung des Bestandes Entnahme geplanter WA aus der Reservierung Umlagerung Auslagerung von Materialien aus einem Lagerort und Einlagerung in einen anderen sowohl innerhalb als auch zwischen Werken (buchungskreisinterne oder buchungskreisübergreifende Umlagerung) Umbuchung der Bestandsart Freigabe des Qualitätsprüfbestands (frei verwendbar) Übernahme von Konsignationsmaterial in den eigenen Bestand Aufhebung der Reservierung Buchung von Beistellmaterial für Lohnbearbeitung WA für Beistellmaterial, WE in Beistellbestand Bei WE des veredelten Materials wird der Beistellbestand aufgelöst. Bestands- führung

20 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 20 Der Einkaufsprozess (5) Bestandsführung (3) Inventur Unterstützung der Stichtags-, permanenten und Stichprobeninventur Lagerverwaltung Abwicklung der logistischen Prozesse Verwaltung von Lagerbeständen, -plätzen, -arten Systemvorschläge für Einlagerung oder Kommissionierung Erstellung und Abwicklung von Transportaufträgen Viele ERP-Systeme haben eine eigene Lagerverwaltungskomponente, es werden aber auch spezielle Lagerverwaltungssysteme (LVS) eingesetzt, die per Schnittstelle an das ERP-System angebunden sind. Materialbewertung Wertmäßige Erfassung und Buchung sowie Korrekturen Funktionen zur Bilanzbewertung Bestands- führung

21 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 21 Der Einkaufsprozess (6) Rechnungsprüfung Erfassung von Eingangsrechnungen und Gutschriften Bezug zu Bestellung und Wareneingang Überprüfung auf Richtigkeit Für jede Rechnungsposition wird zum Abgleich ein Wert vorgeschlagen. Buchung als offener Posten auf dem Kreditorenkonto Berichte und Auswertungen im Einkauf Listen mit Filtern Summenbildungen, z.B. gesamter Bestellwert für ein Material in einem bestimmten Zeitraum ABC-Analyse der Lieferanten nach Bestellwert Analyse mit Vergleichsperiode z.B. Bestellungen nach Lieferanten Häufigkeitsanalysen, z.B. Bestellhäufigkeit bei einem Lieferanten Rechnungs- prüfung

22 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 22 Chargenverwaltung Sie dient dem lückenlosen Nachweis der verwandten Materialien und Herstellungsprozesse. Eine Charge (Los, Lot) ist eine Teilmenge eines Materials oder Produkts, die in einem bestimmten Produktionsprozess (Herstellungsgang, Serie) oder nach einer einheitlichen Rezeptur hergestellt wurde. Die Teile einer Charge weisen einheitliche Beschaffenheit und Qualität auf. Chargenpflichtige Materialien werden im Bestand nicht nur nach Materialnummer, sondern auch nach Chargennummer identifiziert und im Bestand geführt. Wird ein Fertigungsauftrag für ein chargenpflichtiges Material erstellt, so wird der zu produzierenden Menge eine Chargennummer zugewiesen. Die Rohmaterialien werden ebenfalls chargenmäßig verwaltet. Über die Chargenrückverfolgung (Chargenverwendungsnachweis) kann ermittelt werden, in welche andere Charge eine Charge eingeflossen ist und aus welchen anderen Chargen eine Charge entstanden ist.

23 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 23 Quelle: oxaion ag

24 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 24 Produktionsplanung und –steuerung (PPS) Die PPS-Komponente unter- stützt das operative Pro- duktionsmanagement bei der Gestaltung des Produktions- programms und bei der Steuerung des Fertigungs- prozesses. Adolph Menzel (1815 – 1905): Das Eisenwalzwerk

25 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 25 Stammdatenverwaltung (1) Materialstamm/Teilestamm/Artikelstamm Das zu fertigende Teil wird im Materialstamm angelegt, in SAP unter der Materialart Fertigerzeugnis. Damit verbunden ist eine Reihe von Dispositionsdaten (z.B. Mindestlosgröße, Fertigungszeit,…) Stücklisten Sie dienen der Ermittlung des Sekundärbedarfs und sind Basis für die Arbeitspläne. Stücklistentypen in ERP-Systemen: - Materialstückliste (Stücklistenkopf und –positionen) - Variantenstückliste - Mehrfachstücklisten (für verschiedene Produktionsprozesse) - Auftragsstücklisten (kundenauftragsbezogene Generierung, evtl. unter Verwendung einer Maximalstückliste) Sie lässt sich als Mengenübersichts-, Strukturstückliste oder Erzeugnisbaum darstellen (siehe nächste Folie)

26 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 26 Quelle:

27 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 27

28 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 28

29 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 29 Stammdatenverwaltung (2) Arbeitspläne Ein Arbeitsplan enthält die Beschreibung der Tätigkeiten zur Fertigung eines Erzeugnisses im Fertigungsprozess und schreibt deren Reihenfolge vor. Er dient der Kapazitäts- und Personalplanung, der Terminierung, der Kalkulation, als Basis für Lohnscheine, Materialbereitstellung. Ein Vorgang (Arbeitsgang) beschreibt einen Arbeitsschritt, der während der Fertigung ausgeführt wird, z.B. sägen, rüsten,… Jedem Vorgang werden die benötigten Fertigungshilfsmittel (Arbeitsplätze, Werkzeuge, Vorrichtungen) und Vorgabewerte (Planwerte) für die Dauer (Vorgabezeiten) zugeordnet. Ein Arbeitsplan besteht aus Kopfdaten und einer Folge von Vorgängen (Arbeitsfolge). Der Arbeitsplan wird dem Material (Erzeugnis) zugeordnet.

30 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 30

31 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 31 SAP-Dokumentation:

32 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 32

33 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 33 Quelle: Zuordnung von zu fertigendem Material und Materialkomponenten Wird die Stückliste des Erzeugnisses dem Arbeitsplan zugeordnet, so können die Stücklistenpositionen den Vorgängen des Arbeitsplans zugeordnet werden.

34 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 34 Quelle:

35 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 35 Stammdatenverwaltung (3) Betriebsmittel/Arbeitsplätze Am Arbeitsplatz wird ein Vorgang ausgeführt. Als Arbeitsplatz werden Maschinen, Maschinengruppen, Personen, Personengruppen, Fertigungslinien, Montagearbeitsplätze und Gewerke definiert. Der Arbeitsplatz verfügt über eine Kapazität (produktiv nutzbare Arbeitszeit = Einsatzzeit). Diese wird auf einen Tag oder eine Schicht bezogen. Sie ist abhängig von der Arbeits- und Pausenzeit und dem Nutzungsgrad der Kapazität. Arbeitsplätze werden einer Kostenstelle zugeordnet. Es werden Kalkulationssätze für Leistungsarten hinterlegt, z.B. Maschinen-, Werkerstundensatz. SAP: Beim Arbeitsplatz können Vorschlagswerte für Vorgänge hinterlegt werden. Mit ebenfalls hinterlegten Formeln werden aus diesen Vorgabewerte für einen Arbeitsvorgang berechnet und bei der Zuordnung des Arbeitsplatzes in den Vorgang übernommen, z.B. für das Rüsten bzw. Bearbeiten.

36 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 36 Quelle: Die Daten des Arbeitsplatzes werden für die Kapazitätsplanung, die Terminierung und die Kalkulation verwendet.

37 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 37 PPS für Serienfertigung (1) Die Darstellung erfolgt nach dem MRP II-Konzept (Sukzessivplanung), d.h. die Ergebnisse der jeweils höher gelegenen Planungsebene sind die Planungsvorgaben für die darunter liegende Ebene. Erweist sich der Plan auf unterer Ebene als nicht durchführbar, müssen die Planungsvorgaben auf der höhere Ebene korrigiert werden. Produktionsplanung und -steuerung Produktions- programm- planung Produktions- planung Material- bedarfs- planung Kapazitäts- planung Fertigungs- steuerung

38 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 38 PPS für Serienfertigung (2) Produktionsprogrammplanung SAP: Absatz- und Produktionsgrobplanung (Sales & Operations Planning – SOP) Auf der Ebene von Produktgruppen oder für einzelne Enderzeugnisse wird der Absatz grob vorgeplant (lang- bis mittelfristige Planung). Ausgangsdaten sind - Prognosen auf der Basis von Vergangenheitswerten - geplante Stückzahlen aus dem Vertrieb - geplanter Umsatz aus dem Controlling bzw. der Geschäftsleitung - externe Daten, z.B. Marketinginformationen Der Produktionsgrobplan wird evtl. nach einer groben Überprüfung der Machbarkeit und nach einem Freigabeprozess an die Produktionsplanung übergeben. Produktions- programm- planung

39 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 39 PPS für Serienfertigung (3) Produktionsplanung Es werden die Produktionsmengen und –termine der Enderzeugnisse und der wichtigsten Baugruppen bestimmt. Bei Serienfertigern wird i.d.R. die Lagerfertigungsstrategie angewandt (kein Bezug zu Kundenaufträgen). Das Produktionsprogramm besteht dann aus Planprimärbedarfen (im Gegensatz zu Kundenprimärbedarfen). Ein Planprimärbedarf setzt sich aus Material, Planmenge und Termin zusammen (evtl. auf mehrere Termine aufgeteilt). Es findet dabei keine Verfügbarkeitsprüfung von Material oder Kapazität statt! Auf der Basis der Primärbedarfe werden Lageraufträge erzeugt. Produktions- planung

40 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 40 PPS für Serienfertigung (4) Materialbedarfsplanung Ausgehend von den Planprimärbedarfen wird ermittelt, welches Material zu welchem Termin in welcher Menge benötigt wird (Feinplanung). Dazu müssen aus den Primärbedarfen über die Stücklistenauflösung die Sekundärbedarfe berechnet werden. Durch Berücksichtigung der verfügbaren Bestände (Nettobedarfs- rechnung) wird die Unterdeckung festgestellt und nach hinterlegten Losgrößenverfahren die Beschaffungsmengen berechnet. Aufgrund der Unterdeckung werden für Eigenerzeugnisse Planaufträge erzeugt, die später zu Fertigungsaufträgen werden, und für die Fremdbeschaffung Bestellanforderungen. Die Planaufträge und Bestellanforderungen werden unter Berücksichtigung des Bedarfstermins und der Durchlauf- bzw. Lieferzeiten vorwärts oder rückwärts terminiert (Grobterminierung). Dieses automatische Simulationsverfahren wird auch als MRP-Lauf bezeichnet. Material- bedarfs- planung

41 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 41 PPS für Serienfertigung (5) Kapazitätsplanung Aus den Planaufträgen, der Terminierung und den hinterlegten Arbeitsplänen lassen sich Kapazitätsbedarfe ableiten. Sie sind mit dem Kapazitätsangebot abzugleichen. Die Berechnung des Kapazitätsbedarfs eines Vorgangs zur Fertigung eines Materials ergibt sich aus der Terminierung und den beim Arbeitsplatz hinterlegten Formeln für Rüsten, Bearbeiten und Abrüsten. Das Kapazitätsangebot ergibt sich aus den Kapazitätsangaben bei den Arbeitsplätzen. Im Rahmen der Kapazitätsauswertung werden die Kapazitäts- belastungen berechnet und in Listen und Graphiken (Plantafel) dargestellt. Beim Kapazitätsabgleich wird die Belegung der Kapazitäten optimiert, evtl. manuell. Kapazitäts- planung

42 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 42 Quelle:

43 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 43 PPS für Serienfertigung (6) Fertigungssteuerung (1) Die Planaufträge werden in Fertigungs- bzw. Serienaufträge umgesetzt. Die Fertigungssteuerung koordiniert die Abwicklung der Produktion mit allen beteiligten Ressourcen. Im Fertigungsauftrag wird festgelegt, welches Material an welchem Arbeitsplatz zu welchem Termin gefertigt werden soll und wie dieser Auftrag kostenmäßig zu verrechnen ist. Ein Fertigungsauftrag hat folgende Aktionen zur Folge: Auswahl eines Arbeitsplans und Übernahme der Folgen und Vorgänge Auflösung der Stückliste und Übernahme der Positionen Reservierungen für lagerhaltige Stücklistenpositionen Ermittlung der Plankosten Erzeugung der Kapazitätsbedarfe Erzeugung der Bestellanforderungen für Nichtlagerkomponenten und fremdbearbeitete Vorgänge Fertigungs- steuerung

44 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 44

45 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 45 PPS für Serienfertigung (7) Fertigungssteuerung (2) Für Material und Fertigungshilfsmittel erfolgt eine Verfügbarkeitsprüfung. Es wird eine Durchlaufterminierung durchgeführt und die Kapazitätsbelastungen werden planerisch eingelastet. Eventuell ergibt sich die Notwendigkeit eines Kapazitätsabgleichs. Der Fertigungsauftrag kann erst ausgeführt werden, wenn er freigegeben wird. Mit der Auftragsfreigabe wird eine erneute Verfügbarkeit des Materials, der Kapazitäten und der Fertigungshilfsmittel veranlasst. Der Produktionsauftrag wird terminiert (Feinterminierung). Daraus ergibt sich die Reihenfolgeplanung für die Maschinen (Maschinenbelegungsplanung) Die Auftragspapiere (Laufkarten, Materialentnahmescheine, Lohnscheine, …) werden gedruckt. Fertigungs- steuerung

46 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 46 PPS für Serienfertigung (8) Fertigungssteuerung (3) Die Materialbereitstellung kann nach verschiedenen Strategien erfolgen. Einige ERP-Systeme unterstützen das Kanban-Verfahren (Materialbereitstellung nach dem Holprinzip). Bildquelle: saphelp_47x200/helpdata/de/cb /7f932e43b711d e829fbbd/frameset.htmhttp://help.sap.com/ saphelp_47x200/helpdata/de/cb /7f932e43b711d e829fbbd/frameset.htm Während der Fertigung werden zur Erfassung des Produktionsfortschritts Rückmeldedaten (siehe BDE) erzeugt und an die PPS-Komponente gemeldet: Materialentnahmedaten produzierte Mengen (Gutmenge, Ausschussmenge, Nacharbeitsmenge) Vorgangsrückmeldungen (Arbeitsplatz, Leistungsdaten, Termine, Personaldaten) Mit der Fertigmeldung wird der Auftrag abgeschlossen und die Auftrags- abrechnung ausgelöst. Fertigungs- steuerung

47 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 47 PPS für Auftragsfertigung (1) Auftragsfertiger stellen Erzeugnisse erst nach Erteilung eines Kundenauftrags her. Es werden Einzelprodukte (Einzelfertigung) oder Produkte in Kleinserien gefertigt. Arnold Böcklin: Villa am Meer als Auftragsfertigung

48 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 48 PPS für Auftragsfertigung (2) Auftragstypen der Auftragsfertigung: Assemble to order (ATO) Auftragsneutrale Vorfertigung (über Bedarfsprognosen) mit kundenspezifischer Endfertigung oder Montage Configure to Order (CTO) Konfiguration durch den Kunden mittels Auswahl vorgegebener Elemente Make to Order (MTO) Produktion auf Bestellung nach individuellen Kundenwünschen Engineer to Order (ETO) Konstruktion und Fertigung aus Standardteilen nach Kundenwunsch Abstufungen der Auftragsfertigung: Spektrum standardisierter Produkte Spektrum standardisierter Produkte mit Varianten Kundenindividuelle Produkte (Einmalfertigung)

49 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 49 PPS für Auftragsfertigung (3) Vorgehensweise des Auftragsfertigers: in Anlehnung an Gronau [2004], s. S. 111 nach Eversheim [2002], S. 4 Prozessgestaltung (Arbeitsplanung) FertigungVertrieb/Service Produktgestaltung (Konstruktion) Produktionsmittel- gestaltung Montage Produktions- planung Marketing PPS Arbeits- planung Konstruktion Angebot Anfrage Kunde Markt kundenanonyme Produktentwicklung Time to Market kundenspezifische Auftragsabwicklung Time to Customer

50 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 50 PPS für Auftragsfertigung (4) Besonderheiten: Lange Vorlaufzeiten für Aufträge Komplexer Angebotsprozess Hohes Risiko bei i.d.R. hoher Wertigkeit Projektcharakter mit langen Durchlaufzeiten strikte Terminvorgabe und Vereinbarung von Konventionalstrafen Hohe Fertigungstiefe Fertigungsbegleitendes Engineering Neue Erzeugnisstrukturen mit unvollständigem Teilestamm Dynamische (wachsende) Stücklisten Keine passenden Arbeitspläne als Vorlage

51 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 51 PPS für Auftragsfertigung (5) spezielle Anforderungen an die PPS-Komponente: Projektverwaltung Unterstützung hochwertiger Angebotserstellung mit Kalkulationsschema Sachmerkmalleiste Produktkonfigurator, integriert oder angebunden Erstellung von Erzeugnisstrukturen ohne Teilestammdaten Eingabe von Materialstammdaten in verkürzter Form Vereinfachte Arbeitspläne Möglichkeiten für Kopien und leichte Änderung vorhandener Strukturen Fremdfertigung mit Materialbereitstellung Auftragsabwicklung mit –überwachung Auftragsbezogene Materialbedarfs-, Kapazitäts- und Terminplanung Kundenauftrag wird zu Fertigungsauftrag Konstruktionsbegleitende Fertigung durch Teilaufträge Begleitende Kalkulation / Projektbezogene Nachkalkulation

52 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 52 Produktkonfigurator Spezialsoftware oder –modul zur Konfigurierung von Produkten Ziel: Zusammensetzung vordefinierter Baugruppen und Teile mit Varianten zu einem kundenindividuellen Produkt Expertensystem mit regelbasierter Funktionsweise Hinterlegung von Konfigurationsregeln zur Selektion, Kombination, Parametrisierung und zu Abhängigkeiten Prüfung auf Zulässigkeit der Konfiguration und Plausibilität Vorausschauende Auswahl aufgrund vorher eingegebener Werte Erklärungen für den Benutzer graphische Produktdarstellung Kalkulation und Preisermittlung Angebotserstellung automatische Stücklistengenerierung Beispiel: Anbieter: camos, EAS, …camosEAS

53 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 53 Produktdatenmanagement (PDM) PDM, auch Engineering Data Management (EDM) genannt, umfasst die Verwaltung aller Daten eines Produkts. PDM-Systeme werden als eigenständige Systeme mit Schnittstellen zu ERP- und CAD-Systemen eingesetzt oder sind als Komponente im ERP- System vorhanden. Funktionen von PDM-Systemen (1): Dokumentenmanagement zentralisierte Verwaltung und Speicherung produktbezogener Daten, wie Zeichnungen, Bilder, Texte, Kalkulationen, NC-Programme, Erzeugnisstrukturen, etc., nach einer Ablagesystematik Klassifizierung parametrisierte Verwaltung von Produktkomponenten nach Sachmerkmalen mit Such- und Selektionsfunktionen Produktstrukturmanagement Erstellung von Erzeugnisstrukturen, Generierung von Stücklisten, Teileverwendungsnachweisen

54 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 54 Funktionen von PDM-Systemen (2): Variantenmanagement Aufbau von auftragsneutralen Produktstrukturen mit den Varianten eines Produkts Konfigurationsmanagement Erstellung und Dokumentation von Konfigurationen Freigabe- und Änderungsmanagement Verfolgung von Änderungen und Freigaben im Zeitablauf, Revisionsverwaltung Workflow-Management Organisation und Kontrolle des Informationsflusses zwischen den Stellen in einer Prozesskette Projektmanagement Planung, Steuerung und Überwachung von Projekten Langzeitarchivierung

55 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 55 Produktlebenszyklusmanagement (PLM): Erweiterung des PDM um ein durchgängiges Konfigurations-, Anforderungs- und Projektmanagement über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg. Quelle: /index.php?id=1182 /index.php?id=1182 Anbieter: siehe Business-Portal: EDMPDM.de => EDM/PDM-SystemeEDMPDM.deEDM/PDM-Systeme

56 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 56 Beispiele: SAP ERP Solution Map: Quelle:

57 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 57 Microsoft Dynamics NAV: Quelle:

58 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 58 ams-erp-System: Quelle:

59 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 59 Viele Anbieter oder Systemhäuser haben spezielle Branchenlösungen entwickelt. Dabei wird das Standardpaket entsprechend den Anforderungen der Branche vorkonfiguriert und um branchenspezifische Funktionalität ergänzt, siehe z.B. Sage bäurer.Sage bäurer Quelle s/kmuPartner/partnerAllInOne/proc esspartnerag/index.epx s/kmuPartner/partnerAllInOne/proc esspartnerag/index.epx

60 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 60 Daneben gibt es Anwendungssysteme, die für die spezifischen Anforderungen einer Branche entwickelt wurden (Branchensoftware). Auch bei dieser Art von Software wird gelegentlich von Branchenlösung gesprochen. Beispiel: MICROS-FidelioMICROS-Fidelio

61 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 61 Anbieter von PPS- bzw. ERP-Systemen: Quellen: Fa. Trovarit Fa. Trovarit (s.a. Marktspiegel (Auszüge))Marktspiegel Software-Marktplatz SoftGuide Einzelne Anbieter (Auswahl ohne Wertung): SAP AG (SAP ERP, Branchen)SAP ERPBranchen Oracle (E-Business Suite)E-Business Suite proAlpha (ERP)ERP Microsoft Dynamics (z.B. NAV)NAV infor business solutions AG (infor)infor sage u.v.m.

62 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie Betriebsdatenerfassung (BDE) Ein BDE-System dient der automatischen und manuellen Erfassung der Istdaten im Produktionsprozess am Ort der Entstehung. Es handelt sich meist um gesonderte Hard- und Softwaresysteme, die über Schnittstellen mit dem PPS/ERP-System gekoppelt sind. Ausgangspunkte sind die Fertigungsaufträge mit den Arbeitsplänen. Relevante Betriebsdaten: Fertigungsauftragsdaten (Anfang, Ende von Arbeitsgängen, Rüstzeiten, Freigabe, Fertigstellung von Fertigungsaufträgen produzierte Mengen, Ausschuss, Qualitätsangaben) Maschinendaten (Belegungszeiten, Stillstandzeiten, Wartung, Störgründe, gefertigte Mengen) Werkzeug- und Vorrichtungsdaten Materialdaten Personaldaten (An- und Abwesenheit, Akkord- u. a. Entlohnungsdaten).

63 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 63 Die Betriebsdatenerfassung liefert wichtige Rückmeldungen für die Produktionsplanung und –steuerung (z.B. für die Auftragsfort- schrittskontrolle) sowie die Nachkalkulation. Die Betriebsdaten werden nahezu in Echtzeit über BDE-Terminals oder Computer vom Werker mittels Tastatur oder Barcodescanner eingegeben oder automatisch über die Maschine (Prozessdaten) erfasst. Anbieter: Isgus:ZEUS büll informatik u.a. Beispiele für Terminals: (Kaba)Kaba

64 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie Manufacturing Execution System (MES) MES stellt ein Produktionsleitsystem zur Planung, Optimierung, Überwachung und Steuerung von Produktionsabläufen dar. ehemalige Quelle:

65 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 65 Ein MES liefert zeitnahe Informationen für die operativen, produktionsnahen Einheiten wie Arbeitsvorbereitung, Fertigungsleiter, Instandhaltung, Qualitätssicherung und Meister. Dazu müssen die Daten der Ressourcen und Prozesse erfaßt werden. Quelle: Kletti, J. (Hrsg.): MES Manufacturing Execution System. Springer 2006.

66 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 66 Funktionen von MES: Erfassung umfangreicher Daten (Maschinen- und Prozessdaten, Personalzeit,… ) aus dem Fertigungsprozess Planungs-, Steuerungs- und Auswertungsfunktionen Material- und Produktionslogistik Werkzeug- und Ressourcenmanagement Leitstand mit Fertigungssteuerung: Echtzeitsteuerung des Produktionsprozess mit rascher Reaktion auf Änderungen und Störungen Unterstützung der Qualitätssicherung und Instandhaltung Personaleinsatzplanung Berechnung von Kennzahlen wie Nutzungsgrade, Ausschussquoten,... Zielsetzungen: Transparenz über die wertschöpfenden Prozesse Optimierung der Produktionsabläufe Verringerung von Umlauf- und Lagerbeständen, Warte- und Liegezeiten

67 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 67 MES in den einzelnen Abteilungen (1): s.a. Kletti, J. (Hrsg.): MES Manufacturing Execution System. Springer im Meisterbüro Übersichten zu Aufträgen und Maschinen zum schnellen Erkennen von Problemsituationen Planungstools zum Festlegen der Bearbeitungsreihenfolge von Aufträgen und zum Umplanen von Aufträgen Urlaubs- und Fehlzeitenplanung als Teil der Personaleinsatzplanung aktuelle Übersichten zu den an- und abwesenden Mitarbeitern auftrags- und personalbe- zogene Schichtprotokolle Stillstandauswertungen zu Maschinen und Anlagen Übersichten zu den aktuell gefertigten Qualitäten. Quelle: Kletti, MES, 2006

68 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 68 MES in den einzelnen Abteilungen (2): s.a. Kletti, J. (Hrsg.): MES Manufacturing Execution System. Springer in der Arbeitsvorbereitung und Fertigungssteuerung Auftragsübergreifende Übersichten zum Fertigungsfortschritt Feinplanungswerkzeuge auf Basis grafischer Plantafeln Verfügbarkeitsprüfungen (Maschinen, Werkzeugen, Personal, Material) Auftrags- und Artikelstatistiken Controlling und Management Auswertungen zum Auslastungsgrad von Produktionskapazitäten Unterstützung des kontinuierlichen Verbesserungsprozesses durch langfristige Beobachtung von Nutzgraden und anderen Kennzahlen Verdichtete Auswertungen und Statistiken zu Krankheitsstand, Lieferproblemen, Terminverletzungen, Ausschussentwicklung Entwicklung der Liegezeiten etc. Personalabteilung aktuelle An- und Abwesenheitslisten, Abgleich mit Produktivzeiten Berechnung von Leistungs- und Prämienlöhnen

69 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 69 MES in den einzelnen Abteilungen (3): s.a. Kletti, J. (Hrsg.): MES Manufacturing Execution System. Springer in der Instandhaltung Grafischer Maschinenpark mit aktueller Anzeige der Maschinenzustände Wartungskalender für Maschinen und Werkzeuge Störgrundstatistiken und Kennzahlen in der QS-Abteilung Generieren von Prüfaufträgen Erfassen von Chargen- und Los-Informationen Generieren eines Entstehungsnachweises für Zwischen- und Fertigprodukte bzw. eines Verwendungsnachweises für Rohmaterial und Halbzeuge.

70 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 70 Beispiele Hydra und PSI:

71 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 71 ehemalige Quelle:

72 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 72 Voraussetzung für den Einsatz ist die Anbindung an ein ERP-System. Aus diesem werden die Basisdaten (Fertigungsaufträge und –pläne) entnommen. Quelle: Deshalb muss sich die gesamte Bandbreite der Systeme innerhalb eines Fertigungsunternehmens in die ERP- Lösung einbinden lassen. Darunter fällt alles von der Zugangskontrolle bis zur Qualitätssicherung, vom individuell programmierten Prozessleitsystem bis hin zum Erfassungssystem oder gar zu Maschinen und Aggregaten. Nur auf diese Weise besteht die Chance, die in der Fertigung auch heute noch anzutreffenden Insellösungen zu überwinden.

73 Einsatz von Anwendungssystemen, Wintersemester 2013/14 Prof. Dr. Herrad Schmidt WS 13/14 Kapitel 4 Folie 73 Einen guten Überblick über die in diesem Abschnitt verwandten Begriffe und Abkürzungen gibt der Artikel von Albert und Fuchs: Durchblick im Begriffsdschungel der Business-Software Quelle: aachen.de/showpub.php?s how=read_mes05.htm


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