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Viable Production System for adaptable and flexible production planning and control processes
(2009)
High Resolution Supply Chain Management (HRSCM) aims at designing adaptable and flexible production planning and control (PPC) processes according to the needs of the company’s supply chain environment. To reach this goal a model for a Viable Production System (VPS) has been elaborated and is presented in this paper. Based on the Viable System Model (VSM) developed by Stafford Beer current production systems are analyzed in terms of integrity. With the gained knowledge a complete recursive framework of a VPS is developed. The framework allows the design of a decentralized production system that meets all requirements of a dynamic environment. Flexible and adaptable PPC processes can be developed for each identified subsystem of the VPS. Hence, further research focuses on the development of process and control loops in order to assure the application of the framework. Exemplarily the decentralised control loop for inventory management is elaborated in a case study.
Ein ständig wachsender Preisdruck und immer individuellere Kundenaufträge sind nur zwei Kennzeichen der industriellen Produktion im europäischen Wirtschaftsraum. Gerade in Deutschland ansässige Unternehmen können im internationalen Wettbewerb in den wenigsten Fällen allein aufgrund des Produktpreises konkurrenzfähig bleiben. Stattdessen bauen diese Unternehmen ihre Wettbewerbsvorteile anderweitig aus und verfolgen vielmehr eine konsequente Kundenorientierung, hohe Logistikleistung oder Prozessbeherrschung. In diesem Umfeld setzten zahlreiche Unternehmen bereits frühzeitig auf eine Reduzierung ihrer Wertschöpfungstiefe und verlagerten verschiedene Entwicklungs- oder Produktionsschritte auf andere Unternehmen mit komplementären Kompetenzen. Damit rückte die überbetriebliche Zusammenarbeit bzw. Koordination der Auftragsabwicklung entlang einer mehrstufigen Lieferkette oder innerhalb eines polyzentrischen Unternehmensnetzwerks zunehmend in den Mittelpunkt betrieblicher Anstrengungen. So gilt es also heute, in Netzwerkstrukturen zu denken, diese ganzheitlich zu gestalten und effizient zu organisieren. Der Beitrag konkretisiert am Beispiel des Aachener PPS-Modells geeignete Referenzmodelle und zeigt Entwicklungspfade einer wertorientierten Logistikgestaltung auf.
In dieser Dissertation wird eine Gestaltungslogik für koordinationsintensive Auftragsabwicklungsprozesse im Maschinen- und Anlagenbau entwickelt. Zur Unterstützung einer effizienten Projektkoordination in Netzwerken steht hierbei einerseits die durchgängige Beschreibung überbetrieblicher Interaktionsprozesse und andererseits die prozessorientierte Operationalisierung der koordinationsrelevanten Randbedingungen aus den verschiedenen Beziehungsformen im Vordergrund. Durch die Zusammenführung dieser beiden Gestaltungsfelder ist ein Koordinationskonzept entstanden, das eine schnelle und einfache Konfiguration überbetrieblicher Abstimmungsszenarien zwischen dem Maschinenbauer und seinen Lieferanten im Sinne einer vereinheitlichten, modular strukturierten Gestaltungsreferenz ermöglicht.
In saturated markets companies have to produce individualized products at low costs. In order to produce the high-variety of products efficiently and to be able to react effectively to order-variations, the production process structures must be most flexible and sustainable. Therefore adaptability of planning processes within the company and the supply chain is a precondition. Moreover an adaptive, decentralized control is necessary, which ensures a synchronized process by a flexible information network across all sub-processes. High Resolution Supply Chain Management aims at designing the production system according to the needs of the company’s supply chain environment.
To reach this goal a consistent research methodology has been elaborated. Based on the Viable System Model (VSM) developed by Stafford Beer current production systems are analyzed preliminary in terms of integrity.
With the gained knowledge a complete recursive model of a Viable Production System is developed. The recursive character of the approach allows identifying independent units within production systems on a detailed level. These units are meant to be self-optimizing control units, whereas the purpose of a unit is to independently optimize its part of the production system or production planning process. The architecture allows modelling a decentralized production system that meets all requirements of a flexible, adaptable production system. Thereupon, research focuses on the development of process and control loops for each of the identified units.
Each unit requires specific input information to be able to achieve a maximum degree of planning accuracy within its boundaries. For the communication of different units a flexible information flow has to be secured. Consequently an additional hierarchical and consistent set of objectives is necessary. Only consistent superior objectives can secure local optimization which yields to something like an overall optimum.
By integrating all results into a complete model of a Viable Production System, the adaptability of planning processes is reached due to the decentralized control of the different units, the consistent set of objectives and flexible information network.
DIN PAS 1074: myOpenFactory: Prozess- und Datenstandard für die überbetriebliche Auftragsabwicklung
(2007)
Diese öffentlich verfügbare Spezifikation (PAS = Publicly Available Specification) beschreibt den Prozess- und Datenstandard myOpenFactory. myOpenFactory ist ein Standard für den elektronischen Datenaustausch zwischen verschiedenen ERP-/PPS-Systemen zur Koordination der überbetrieblichen Auftrags- und Projektabwicklung.
Ziel ist es, den Aufwand zum Informationsaustausch zwischen Unternehmen im Rahmen der Auftragsabwicklung nachhaltig zu reduzieren. Der Standard besteht aus einem standardisierten Prozess- und Datenmodell, das DV-technisch in verschiedenen ERP-/PPS-Systemen implementiert werden kann, und ist frei verfügbar. Für Kleinstanwender ohne eigenes ERP-/PPS-System existiert ein Web-Cockpit, das als einzige Voraussetzung eine Internetverbindung benötigt. myOpenFactory wird insbesondere im Maschinen- und Anlagenbau angewendet, kann aber auch in anderen Branchen zum Einsatz kommen. Durch den schlanken und gleichzeitig flexiblen Umfang der Schnittstelle ist myOpenFactory besonders für kleine und mittlere Unternehmen geeignet. Der Prozess- und Datenstandard wird von der myOpenFactory eG gepflegt und weiterentwickelt.
Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus konzentrieren sich bereits seit mehreren Jahren verstärkt auf ihre spezifischen Kernkompetenzen innerhalb des Produktionsprozesses. Damit einher ging die umfängliche Verlagerung diverser logistischer Leistungsprozesse auf andere Unternehmen und die Bildung zahlreicher, komplexer Wertschöpfungsnetzwerke. Vielfach unterschätzt wurden dabei jedoch die resultierenden Herausforderungen der überbetrieblichen Auftragsabwicklung wie Schnittstellenvielfalt und Dateninkonsistenz. Symptomatisch für die mangelhafte Integration der Zusammenarbeit in diesen logistischen Netzwerken ist, dass Briefpost, Telefon und Fax nach wie vor die gebräuchlichsten Kommunikationsmedien der überbetrieblichen Auftragsabwicklung darstellen.
Der vorliegende Beitrag greift diese Problemstellung auf, adaptiert die grundsätzliche Betrachtungsweise des Lean Thinking auf die überbetriebliche Projektabwicklung im Maschinen- und Anlagenbau und identifiziert hierfür wesentliche Ansatzpunkte zur Vermeidung von „Verschwendung“. Als Lösungsansatz für eine durchgängig integrierte Auftrags- und Projektabwicklung wird der neue Quasi-Standard „myOpenFactory“ vorgestellt und dessen Umsetzung in marktgängigen ERP-/PPS-Systemen und einer frei verfügbaren Internet-Anwendung skizziert.
Die Bewertung der bestehenden IT-Infrastruktur und die Auswahl eines geeigneten, zukunftsorientierten ERP-/PPS-Systems stellen Unternehmen vor eine komplexe, aber nicht unlösbare Herausforderung. So bindet die Auswahlentscheidung ein Unternehmen in der Regel für einen Zeitraum von bis zu fünfzehn Jahren an das eingeführte System. Die Software und der Entscheidungsprozess betreffen nahezu alle betrieblichen Abteilungen vom Vertrieb über die Konstruktion, die Produktion und den Versand bis hin zum Service. Zudem ist die Einführung einer neuen ERP-/PPS-Software mit hohen Investitionen und einem beträchtlichen internen Personalaufwand verbunden. Auf Grund der Tragweite einer derartigen Entscheidung verlangt ein Auswahlprojekt nach einer adäquaten und erprobten Vorgehensweise. Das FIR begleitet Unternehmen seit über zwanzig Jahren bei der Auswahl der geeigneten IT-Unterstützung mit Hilfe des am Institut stetig weiterentwickelten 3PhasenKonzepts.
Zur Planung und Steuerung setzen Unternehmen der produzierenden Industrie heute auf umfassenden Softwareeinsatz. Deshalb begründen sie eine geringe logistische Zielerfüllung bezüglich Lieferfähigkeit und Liefertreue häufig mit Defiziten der Software. Doch Praxiserfahrungen zeigen, dass die Industrieanwender die Bedeutung organisatorischer Defizite in der innerund" überbetrieblichen Auftragsabwicklung deutlich unterschätzen.
Deshalb untersuchten die drei Institute
• Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Stuttgart;
• Forschungsinstitut für Rationalisierung FIR, Aachen sowie
• Laboratorium für Werkzeugmaschinen und Betriebslehre WZL der RWTH
Aachen
den Einfluss dieser Defizite auf die Lieferterminermittlung und -erfüllung. Ausgangspunkt der Studie waren Thesen, die eine qualitative Befragung der Produktions- und Logistikverantwortlichen verifizieren sollte.