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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.
Das Produktionsmanagement beinhaltet sämtliche Aufgaben zur Gestaltung, Planung, Überwachung und Steuerung eines Produktionssystems und der betrieblichen Ressourcen Mensch, Maschine, Material und Information. Die strategische Perspektive des Produktionsmanagements antizipiert relevante Veränderungstreiber, stößt die Anpassung der Organisation an veränderte (Umwelt-)Bedingungen an und gestaltet somit die strategische Ausrichtung des Unternehmens auf Basis der auf der normativen Ebene definierten Ziele, Prinzipien und Normen.
Damit spannt das strategische Produktionsmanagement gleichzeitig den Gestaltungsrahmen für die operative Ebene auf. Das operative Produktionsmanagement verfolgt das Ziel, die Produkte und (Dienst-)Leistungen eines Unternehmens in der erforderlichen Menge und Qualität zu einem festgelegten Termin und unter Einsatz des geringstmöglichen Kostenaufwands zu erstellen. Kernaufgaben des operativen Produktionsmanagements sind die Produktionsprogrammplanung, das Auftragsmanagement, die Produktionsbedarfsplanung, die Eigenfertigungs- sowie die Fremdbezugsplanung und -steuerung.
In diesem Beitrag werden zunächst die zentralen Begriffe definiert und der diesem Band zugrundeliegende Ordnungsrahmen des Produktionsmanagements aufgespannt. Danach werden die Aufgaben und Prinzipien des strategischen sowie die wesentlichen Ziele des operativen Produktionsmanagements vorgestellt. Die Kernprozesse des Produktionsmanagements unterscheiden sich in ihrer konkreten Ausprägung in Abhängigkeit vom unternehmensspezifisch vorliegenden Fertigungstyp. Daher werden im Anschluss die vier grundsätzlichen Fertigungstypen der Auftrags-, Rahmenauftrags-, Varianten- und Lagerfertigung definiert und gegeneinander abgegrenzt. Abschließend werden die wesentlichen Daten, Datenarten und -strukturen erläutert, die zusammen mit den aus ihnen abgeleiteten Informationen die Basis für jegliche Aktivität im Rahmen des Produktionsmanagements bilden.
Produktionsprogrammplanung
(2014)
Ziel der Produktionsprogrammplanung ist es, einen hinsichtlich Absetzbarkeit und Realisierbarkeit abgestimmten Produktionsplan über einen langfristigen Planungszeitraum zu erstellen. Dieser Produktionsplan legt verbindlich fest, welche Erzeugnisse durch das Unternehmen in welchen Stückzahlen zu welchen Zeitpunkten bzw. in welchen Perioden produziert werden sollen. Teilaufgaben der Produktionsprogrammplanung sind die Absatzplanung, die Primärbedarfsplanung und die Ressourcengrobplanung. In diesem Kapitel werden zunächst die Kernaufgaben der Produktionsprogrammplanung definiert und anschließend die wesentlichen Methoden und Verfahren zur Bearbeitung der verschiedenen Teilaufgaben innerhalb der Produktionsprogrammplanung zusammengestellt. Abschließend werden die Aufgaben der Produktionsprogrammplanung in ihrer zeitlogischen Abfolge in Form eines Referenzprozessmodells modelliert und dabei fertigungstypspezifisch detailliert.
Auftragsmanagement
(2014)
Ausgelöst durch einen konkreten Kundenauftrag, plant, steuert und überwacht das Auftragsmanagement sämtliche Aktivitäten der Auftragsabwicklung von der Anfragenbearbeitung über die Konstruktion, den Einkauf, die Fertigung und Montage bis hin zum Versand des fertigen Produkts. Dabei wird im Auftragsmanagement das Ziel verfolgt, die Transparenz der Auftragsabwicklung zu erhöhen und damit die Reaktionsfähigkeit im Hinblick auf unternehmensinterne und -externe Störungen deutlich zu verbessern. Gleichzeitig unterstützt das Auftragsmanagement die Lösung von Interessenskonflikten zwischen verschiedenen Fachbereichen sowie die Ausregelung von Zielkonflikten im Sinne einer effizienten Erfüllung des Kundenauftrags.
Teilaufgaben des Auftragsmanagements sind die Angebotsbearbeitung, die Auftragsbearbeitung sowie die Auftragskoordination und das Auftragscontrolling. In diesem Kapitel werden zunächst die Kernaufgaben des Auftragsmanagements definiert und anschließend die wesentlichen Methoden und Verfahren zur Bearbeitung der verschiedenen Teilaufgaben innerhalb des Auftragsmanagements zusammengestellt. Abschließend werden die Aufgaben des Auftragsmanagements in ihrer zeitlogischen Abfolge in Form eines Referenzprozessmodells modelliert und dabei fertigungstypspezifisch detailliert.
Die Eigenfertigungsplanung und -steuerung erhält als Eingangsinformation das zu realisierende Eigenfertigungsprogramm aus der Produktionsbedarfsplanung. Das Ziel der Eigenfertigungsplanung und -steuerung ist die Erstellung, Umsetzung und Kontrolle eines detaillierten Ablaufplans für die Fertigung und Montage unter Berücksichtigung der tatsächlich verfügbaren Produktionsressourcen. In ihren Teilaufgaben Losgrößenrechnung, Feinterminierung, Ressourcenfeinplanung, Reihenfolgeplanung, Verfügbarkeitsprüfung und Auftragsfreigabe legt die Eigenfertigungsplanung und -steuerung beispielsweise kostenoptimale Losgrößen und optimale Arbeitsgangreihenfolgen fest.
In diesem Beitrag werden zunächst die Kernaufgaben der Eigenfertigungsplanung und -steuerung definiert und anschließend die wesentlichen Methoden und Verfahren zur Bearbeitung der verschiedenen Teilaufgaben innerhalb der Eigenfertigungsplanung und -steuerung zusammengestellt. Abschließend werden die Aufgaben der Eigenfertigungsplanung und -steuerung in ihrer zeitlogischen Abfolge in Form eines Referenzprozessmodells modelliert und dabei fertigungstypspezifisch detailliert.
Die Aufgaben des Produktionsmanagements in den direkten und indirekten Bereichen eines Produktionsunternehmens sind typischerweise als IT-Funktionalitäten in betrieblichen Informations- bzw. Anwendungssystemen umgesetzt. Diese Informationssysteme unterstützen beispielsweise die Verwaltung und Bereitstellung von Informationen, die Erstellung von Plänen, die Koordination von Abteilungen oder die Überwachung und Steuerung von Prozessen. In diesem Beitrag wird zunächst die grundsätzliche Bedeutung von Informationssystemen aus Sicht des Produktionsmanagements beleuchtet und es werden die verschiedenen Informationssysteme zur Unterstützung des Produktionsmanagements vorgestellt.
Einen weiteren Schwerpunkt dieses Beitrags bildet die Definition der funktionalen Anforderungen, die sich entlang der Aufgaben von der Produktionsprogramm- und Produktionsbedarfsplanung über das Auftragsmanagement bis hin zur Eigenfertigungs- bzw. Fremdbezugsplanung und -steuerung ergeben und durch ein marktgängiges Informationssystem zu unterstützen sind. Die unternehmensspezifische Bewertung dieser Anforderungen zur Auswahl des geeigneten Informationssystems bedarf einer strukturierten Vorgehensweise. Diese Vorgehensweise wird am Beispiel des seit Jahrzehnten bewährten Aachener 3PhasenKonzepts zur prozessorientierten Auswahl und Einführung betrieblicher Informationssysteme erläutert.
Der dominierende Ansatz divergierender Zielsysteme zwischen Vertrieb, Produktion und Einkauf mit der distributionsseitigen Ausrichtung auf Umsatz und logistische Agilität sowie der beschaffungsseitigen Fokussierung auf Effizienzziele wird den heutigen und zukünftigen Kundenanforderungen nicht mehr gerecht. Der steigenden Marktdynamik und der Indivudalisierung der Kundenwünsche kann mit dieser klassischen Ausrichtung der Supply Chain nicht mehr begegnet werden. Insbesondere kleine und mittlere Unternehmen der Konsumgüterindustrie spüren die Konsequenzer der Entwicklung.
Das Forschungsprojekt HybridChain versucht in Analogie zum Hybridantrieb die Gestaltung einer hybriden Supply Chain mit dem Ziel der Überwindung des Zielkonflikts zwischen Effizienz- und Agilitätssteigerung. Die exemplarische Anwendung im Rahmen der vorgestellten Fallstudie zeigt, dass der Zielkonflikt zwischen Demand- und Supply-Side durch eine hybride Supply Chain überwunden werden kann.
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.
Vor dem Hintergrund der hohen Kundenanforderungen und Marktdynamik beschäftigt sich die Carl Zeiss SMT AG kontinuierlich mit der Thematik der Durchlaufzeitreduzierung zur Steigerung der eigenen Flexibilität. In Zusammenarbeit mit dem FIR wurde dazu eine Analyse der Prozesse der Produktionsplanung und -steuerung durchgeführt, um weitere Handlungsfelder und konkrete Verbesserungsvorschläge zu erarbeiten.
Nordex Energy GmbH
(2009)
Vor dem Hintergrund stark wachsender Absatzzahlen in der Windenergiebranche steht Nordex als Hersteller von Windenergieanlagen vor der Aufgabe, auch die Strukturen der Service-Logistik dem angestrebten Wachstum für die kommenden Jahre anzupassen. Eine elementare Frage ist dabei, ob die heutige Distributionsstruktur sowohl dem wachsenden Markt als auch den steigenden Ansprüchen der Kunden hinsichtlich Verfügbarkeit der Anlagen genügen kann. Das Forschungsinstitut für Rationalisierung (FIR) wurde daher von der Nordex Energy beauftragt, die bestehende Netzwerkstruktur mit alternativen Strukturszenarien zu bewerten.
High Resolution Supply Chain Management (HRSCM) verfolgt die Umkehr des Trends einer weiteren Steigerung der Planungskomplexität. Indem eine erhöhte Informationstransparenz geschafft wird, werden dezentrale, selbstoptimierende Regelkreise in industriellen Wertschöpfungsnetzwerken implementiert, um die Verfügbarkeit von Waren sicherzustellen. Idee des HRSCM ist es, Organisationen und -prozesse in die Lage zu versetzen, sich durch dezentrale, möglichst autonome Produktionsregelungsmechanismen selbstoptimierend an ständig verändernde Rahmenbedingungen anzupassen. Voraussetzung für diese dezentrale Anpassung sind konsistente Zielsysteme. Die Grundsätze dieser neuen Produktionsplanung und -steuerung sind neben der hohen Informationstransparenz stabile Produktionsprozesse, ein durchgängiger Kundenauftragsbezug, verstärkte Kapazitätsflexibilisierung sowie die Wahrnehmung eines Produktionsnetzwerkes als lebensfähiges, sozio-technisches System.
Eine Schwachstellenanalyse des eigenen Produktionsnetzwerks stellt auch heute noch die meisten Unternehmen vor größere Probleme. Oft basieren Entscheidungen über zukünftige Kooperationsaktivitäten auf pauschalen Einschätzungen der anfallenden Aufwände und Nutzen, eine systematische Analyse erscheint aufgrund der Vielzahl der zu berücksichtigenden Faktoren meist als zu aufwendig. Das FIR hat im Forschungsprojekt Net-Check nun ein Instrumentarium entwickelt, dass gerade kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) dabei unterstützt, systematisch und mit geringem Aufwand die eigenen Aktivitäten zu analysieren und zu bewerten.
Deutschlands Elite-Institute
(2009)
Die Standortfrage bezüglich der Produktion von industriell gefertigten Produkten ist in Deutschland nachhaltig durch den globalen Wettbewerb mit internationalen Wettbewerbern geprägt. Ebenso stehen deutsche Standorte global agierender Unternehmen im direkten Wettbewerb mit ausländischen Produktionsstandorten. Um die Herausforderung einer möglichst hohen Beschäftigungsquote in Deutschland erfolgreich anzunehmen, ist ein nachhaltiges Wachstum im produzierenden Sektor unumgänglich. Trotz einiger Standortnachteile gibt es heute schon einige Beispiele, in denen Unternehmen durch Ihre Produktion ihren Wettbewerb dominieren, indem sie nicht nur ihre Nachteile in Faktorkosten (Lohn, Energie, Aufgaben, administrative Hürden etc.) kompensieren, sondern durch ein hohes Maß an Integrativität Verschwendung minimieren und durch herausragende Adaptivität wechselnden Marktanforderungen gerecht werden.
Die myOpenFactory-Initiative war und ist eines der erfolgreichsten Verbundprojekte der jüngeren Vergangenheit am Forschungsinstitut für Rationalisierung (FIR). Im Rahmen des Projektes wurde von den 13 Partnern des Konsortiums ein neuer Standard für den überbetrieblichen Datenaustausch über das Internet entwickelt. Die dabei entstandene, webbasierte Integrationsplattform ist speziell für die Auftrags- und Projektabwicklung kleiner und mittelständischer Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus konzipiert worden. Den Standard zur Kommunikation verschiedener ERP-Lösungen untereinander setzen mittelständische Maschinenbauer und große Zulieferer bereits erfolgreich ein. Firmenübergreifende Projekte werden mit myOpenFactory ohne redundante Datenpflege, händische Eingabe und teure EDI-Schnittstellen abgewickelt. Bereits im Verlauf des Forschungsprojekts, das mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und vom Projektträger Forschungszentrum Karlsruhe (PTKA) betreut wurde, konnten die Weichen für eine dauerhafte Etablierung des neuen Standards in der Industrie gestellt werden. Zu diesem Zweck wurden aus dem Projekt heraus u. a. die myOpenFactory-Genossenschaft (eG) sowie die myOpenFactory GmbH gegründet, die seit der Projektabschlussveranstaltung in den Räumen des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e. V. (VDMA) für die weitere Entwicklung und Pflege des Standards sowie dessen Verbreitung zuständig sind.
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.
Prozesse
(2012)
Für die effiziente Gestaltung des Leistungserstellungsprozesses im Un-
ternehmen bildet die Verwendung eines geeigneten Referenzmodells den
Grundstein, um in möglichst kurzer Zeit und ohne großen Aufwand ein
repräsentatives Abbild der konkreten Ablauforganisation zu generieren.
Als geeignetes Referenzmodell hat sich in diesem Anwendungszusam-
menhang das Aachener PPS-Modell bewährt. Dem als Prozess-
sicht bezeichneten Teil des Aachener Referenzmodells widmen sich die
folgenden Abschnitte des Kapitels im Besonderen.
Produktionsbedarfsplanung
(2014)
Die Eigenfertigungsplanung und -steuerung erhält als Eingangsinformation das zu realisierende Eigenfertigungsprogramm aus der Produktionsbedarfsplanung. Das Ziel der Eigenfertigungsplanung und -steuerung ist die Erstellung, Umsetzung und Kontrolle eines detaillierten Ablaufplans für die Fertigung und Montage unter Berücksichtigung der tatsächlich verfügbaren Produktionsressourcen.
Zunächst werden die Kernaufgaben der Eigenfertigungsplanung und -steuerung definiert, abschließend werden die Aufgaben in Form eines Referenzprozessmodells modelliert.
Die Fremdbezugsplanung und -steuerung erhält als Eingangsinformation das zu realisierende Fremdbezugsprogramm aus der Produktionsbedarfsplanung. In diesem Fremdbezugsprogramm ist festgelegt, welche Teile, Baugruppen und Erzeugnisse in welchen Mengen und zu welchen Terminen zu beschaffen sind.
Es werden zunächst die wesentlichen Aufgaben der Fremdbezugsplanung und -steuerung definiert. Abschließend werden die Aufgaben in ihrer zeitlogischen Abfolge in Form eines Referenzprozessmodells modelliert und dabei fertigungstypspezifisch detailliert.