Die Ziele, die man durch den Einsatz von IT-Werkzeugen erreichen will, sind unter anderem:

• Transparenz bei Bedarfen. Kapazitäten und Beständen über die gesamte SC zu schaffen,
• eine schnelle Prognose des Kundenbedarfs und eine schnelle Planung der Kapazitäten und Bestände in der SC zu ermöglichen,
• ein kooperatives Prozesscontrolling und Exception Handling zu erreichen.

Abb. 1: Aufgaben für IT-Werkzeuge im Rahmen von SCM

Analog zu der skizzierten Entwicklung in der Logistik kann man auch die Entwicklung der Informationstechnischen Unterstützung aufzeigen. Betrachten wir die Stufe 1: Hier stand im Fokus der Informationsverarbeitung die Automatisierung von Teilfunktionen mit Hilfe der IT. Neben Eigenentwicklungen etablierten sich bald Anbieter von Softwarelösungen für spezifische Standard-Problemstellungen wie z. B. die Materialbedarfsplanung (MRP - Material Requirement Planning). Der Übergang zu einer gesamt haften Betrachtung des Unternehmens führte zu immer komplexeren Softwareprodukten mit integrierter, gemeinsamer Datenbasis. (PPS - Produktionsplanung und -steuerung, MRPII - Manufacturing Resource Planning, ERP - Enterprise Resource Planning). Erst durch die konsequente Ausrichtung auf die wesentlichen Geschäftsprozesse im Unternehmen mussten funktionsübergreifende IT-Lösungen mit simultanerPlanung und Steuerung geschaffen werden (APS - Advanced Planning Tools).

Abb.2: Entwicklungsstufen informationstechnischer Unterstützung

1. Klassische Systeme: PPS und MRP

Der Begriff PPS-Systeme hat sich als Kurzform für computergestützte Produktionsplanungs- und -steuerungssystem eingebürgert. Es handelt sich hierbei um ein Software-Systeme, das zur operativen Planung und Steuerung des Produktionsgeschehens in einem Industriebetrieb eingesetzt wird. Die Literatur über Segen und Fluch von PPS-Systemen füllt nicht nur Bände, sondern inzwischen ganze Bibliotheken. Kein Wunder, denn in den 80er und frühen 90er Jahren war PPS ein heiss diskutiertes Thema in Forschung und Praxis. Versucht man, die Diskussionen auf den Punkt zu bringen, kann man folgendes Fazit ziehen:

PPS-Systeme haben zunächst zu erheblichen Effizienzsteigerungen geführt, weil sie eine grosse Menge an aktuellen Planungs- und Steuerungsinformationen bereitstellen und verwalteten. Das wirkt sich besonders auf die Mengen- und Terminplanung aus, wo beträchliche Potenziale erschlossen wurden, namentlich bei Zielgrossen wie Lagerbeständen oder Durchlaufzeiten. Getragen von diesen "Anfangerserfolgen" entstanden mächtige Systeme, die die Hoffnung weckten, man könne ganze Produktionssysteme auf Basis komplexer Rechnerarchitekturen und ausgefeilter Algorithmen bis ins kleinste Detail planen uns steuern.

Diese Euphorie wandelte sich zunehmend aufgrund von gesättigten Märkten und schwankenden Nachfragesituationen, die zu verarbeitenden Planungszyklen wurden immer kürzer. Die mächtigen Systeme waren nicht flexibel genug, um angemessen auf schwankende Bedarfe reagieren zu können. Sie waren darauf ausgelegt, die Produktion innerhalb der Unternehmensgrenzen zu planen und zu steuern. Während man teilweise erfolgreich versuchte, dem Mangel an Flexibilität durch dezentrale Leitstandkonzepte zu begegnen, konnten die Potenziale aus Dezentralisierung, Outsourcing und globaler Beschaffung nicht umgesetzt werden. Dies gilt im Grunde für alle Systeme im PPS-Umfeld, seien es nun MRP-, MRP II- oder BOA-Lösungen (BOA - Belastungsorientierte Auftragsfreigabe).

Nach dem Integrationsgrad betrieblicher Planungsbereiche kann man zwei Stufen unterscheiden: MRP oder MRP I (Material Requirements Planning) geht von einem vorgegebenen Produktionsprogramm aus und stellt ein Planungsinstrument zur rechnergestützte Materialbedarfsplanung zur Verfügung. Dieses Instrument sorgt dafür, dass die Fertigungs- und Beschaffungsaufträge nicht nur die richtigen Teile und Mengen enthalten, sondern auch die genauen Bedarfszeitpunkte ermittelt werden.

MRP II (Manufacturing Resource Planning) erweitert MRP I um zusätzliche Module zur Programmplanung, Termin- und Kapazitätsplanung, sowie zur Auftragsveranlassung und -überwachung.

Abb.3: Ablauf bei MRP (bzw. MRP I) und MRP II

Ein ERP-System ist ein Informationssystem, das Geschäftsprozesse und Geschäftsregeln sowohl innerhalb der Hauptfunktionsbereiche eines Unternehmens als auch über die Bereiche hinweg abbildet und teilweise oder ganz automatisiert. In der ersten Hälfte der 90er Jahren führte die Einführung integrierter Transaktionssysteme, sogenannte ERP-Systeme (Enterprise Resource Planning) wie SAP und BAAN zu einer Veränderung der Wettbewerbsituation. Sie durchdrangen alle beleg-orientierten Geschäftsprozesse (wie Auftragsbearbeitung, Buchhaltung, Einkauf, und Produktionswirtschaft) innerhalb eines Unternehmens.

Der strategische Vorteil dieser Systeme ist die Verwendung einer integrierten Datenbasis mit dezentralen Zugriffsmöglichkeiten, und damit verbunden die Vermeidung von mehrfachem Datenerfassungsaufwand sowie von Fehlern bei der Transformation von Daten, insgesamt kürzere Zugriffszeiten und bessere Auswertungsmöglichkeiten der Daten.

Die SAP AG ist der viertgrößte unabhängige Software-Anbieter der Welt, Marktführer bei Lizenzen für betriebswirtschaftliche Anwendungssoftware (1999: über 12500 Kunden in über 110 Ländern, ca. 25000 R/3 Installationen), ein wichtiger Arbeitgeber für mehr als 22.000 Mitarbeiter.

Das ERP-System SAP R/3 besteht aus verschiedenen Moduln, die alle betriebswirtschaftlichen Anwendungsbereiche in einem Unternehmen abdecken. Für jedes Modul werden in der Implementierungsphase die für das Unternehmen spezifischen Geschäftsprozesse ausgewählt, angepasst oder neu gestaltet. Basis dazu ist ein für die Branche und Unternehmesgröße charakteristisches Unternehmensmodell in dem alle Abläufe, organisatorische Strukturen, Informationsflüsse und Datenmodelle abgebildet sind (Referenzmodell).

Die Produktionsplanung und -steuerung ist eine der ältesten und umfangreichsten EDV-Anwendungen im Industriebetrieb. Die Marktstellung eines Unternehmens hängt stark von der Qualität, Funktionalität und Innovation seiner Produkte ab. Das allein ist aber nicht ausschlaggebend, denn genug Unternehmen mit hochwertigen Produkten verschwinden wieder vom Markt. Bei florierenden Unternehmen stellt man sehr häufig eine straffe Organisation des logistischen Flusses von Lieferanten bis zum Kunden fest.

Die Produktionsplanung und -steuerung beschäftigt sich mit der Organisation aller Vorgänge, die beim Güterfluss durch die Produktion zu planen und zu regeln sind:

• Absatz- und Produktionsgrobplanung (SOP)
• Planungs- und Prognosewerkzeug
• Zielfestlegung für gesamte logistische Kette
• Ermittlung notwendiger Ressourcen
• Materialbedarfsplanung
• Top-Down und Bottom-Up Planung
• Standard-SOP: stufenweise Planung (Produktgruppenhierarchien)
• flexible Planung: individuelle Einstellungen mit Bezug zu Produktgruppenhierarchien und organisatorischen Einheiten
• Absatz- und Produktionsfeinplanung

APS-Systeme dienen zur Optimierung des Planungsprozesses. Sie bekommen ihre Daten meistens direkt von einem transaktionsorientierten ERP-System. Deshalb werden sie meistens zusätzlich zu einem ERP-System eingesetzt. Normalerweise kann man zwischen verschiedenen Algorithmen wählen, um die beste Lösung für das Planungsproblem zu finden. Eine andere Kernfunktionalität ist die Möglichkeit "Was wäre wenn" Szenarios oder Simulationen durchzuführen. Beispielsweise kann man mit den geplanten Fertigungsaufträgen spielen, um den optimalen Produktionplan zu ermitteln.

APS erheben den Anspruch, die geforderte integrierte Planung der gesamte SC zu ermöglichen, indem modernste Informationstechnologie zum Einsatz kommt. "Advanced" (oder fortgeschritten) kann man in diesem Zusammenhang interpretieren als "neue" Planungslogistik, mit der man die Defizite konventioneller Planungssysteme überwinden möchte. Man kann es aber auch als einen Hinweis auf die ergänzende Stellung der APS zu den bestehenden ERP sehen. APS werden gewissermassen "on the top" auf die ERP aufgesetzt, die ihren Schwerpunkt in der Transaktion und nicht in der Planung hatten.

Durch eine Reihe technologischer Fortschritte (wie die objektorientierte Software-technologie, verbessert Optimierungsalgorithmen, Preisverfall und Leistungs-steigerung bei Hardwarekomponenten u.a.m.) wurde die Entwicklung von APS möglich. Diese Planungstools unterstützen einen optimalen Planungsprozess und beseitigen die Defizite von ERP-Systemen und deren Planungsmethoden.

APS-Systeme verwenden ein Modell der SC und sind in der Lage, komplexe logistische Strukturen in einer SC abzubilden sowie simultan die Bedarfe und Kapazitäten zu planen. Auf diese Weise wird eine Synchronisation der ganzheitlichen Planungsprozesse über die komplette SC ermöglicht. Das Ergebnis: verlässliche Lieferzeitbestimmungen, realisierbare Fertigungspläne, Reduzierung des Lagerbestandes, Verkürzung der Durchlaufzeit und eine kostenorientierte Bewertung der Planungsergebnisse. Sie wurden zunächst für unternehmensinterne Planungsaufgaben eingesetzt. Schnell erkannte man jedoch, dass diese Systeme sich gerade für die Planung komplexer, dynamischer Wertschöpfungsketten eignen.

APS Software wurde anfänglich von Nischenanbietern wie Numetrix, i2 Technologies und Manugistics auf den Markt gebracht. Mittlerweile sind bei allen ERP-Anbietern intensive Aktivitäten zu beobachten, um ihre ERP-Funktionalitäten zu ergänzen und damit den Anwendern die Integration der APS- Systeme zu erleichtern.

Anbieter von APS-Systemen sind u.a.:

• I2 Technology
• J.D. Edwards
• SAP.

Am Beispiel des APS-Systems von i2 Technology sollen Module, Schnittstellen und Aufbau erklärt werden.

i2 Technologien wurde 1988 gegründet, und bot sein erstes Softwarepaket "Factory Planner" an und war damit sehr erfolgreich. Mit seinem Softwarepaket i2 RHYTHM ist es vor allem mit der Optimierung von B-to-B Prozessen in vielen Branchen erfolgreich. Die Module decken alle Bereiche mit Ausnahme des MRP (Material Requirements Planning) ab. Die Planungsaufgaben des MRP sollen von bereits bestehenden ERP- Systemen übernommen werden. Die Integration der eingesetzten Komponenten sowie des ERP-Systems erfolgt mittels RHYTHM Link

Die verschiedenen Module von i2 RHYTHM suite können durch RHYTHM Link kombiniert und integriert werden. Dies ermöglicht den Informationsfluss zwischen den einzelnen RHYTHM Modulen und externen Applikationen und externen Faktoren. Die Datenintegration wird mit Hilfe von i2 Active Data Warehouse unterstützt. Durch Standardadaptoren können alle RHYTHM Module mit dem ADW (Active Data Warehouse) verbunden werden, was wiederum den Datenaustausch zwischen den Planungsmodulen ermöglicht.

Um nicht-i2 Systeme und ADWs (Active Data Warehouse) zu verbinden, existieren zusätzliche Adaptoren wie z. B. für SAP R/3. Um die Zusammenarbeit zwischen den Supply Chain Faktoren zu ermöglichen, bietet i2 die Module TradeMatrix und Global Logistics Manager an. TradeMatrix unterstützt Beschaffungsservices wie E- Business Marktplätze, und andere B-TO-B Lösungen. Im Gegensatz dazu dient der Global Logistics Manager der Prozessmodellierung und als Kontrollsystem.

"Advanced Planning Systems" finden seit etwa 1995 zunehmend Interesse; dies ist unter anderem darauf zurückzuführen, dass sie mit Themen wie Supply Chain Management und E- Business in Verbindung gebracht werden, denen in den letzten Jahren sowohl in der Praxis als auch in der Wissenschaft große Aufmerksamkeit geschenkt wird. Flexibilität in der Supply Chain ist dabei von besonderer Bedeutung:

APS unterstützt beide dieser Voraussetzungen für langfristigen Erfolg. Die vollständige Integration von APS am Markt wird eine neue Dimension der Unternehmensführung ermöglichen.

Bestehende betriebwirtschaftliche Softwarelösungen wir SAP R/3 oder Baan4 beinhalten die Daten, die man für Planungen in SCM-Lösungen benötig. Ihr Nutzen besteht hauptsächlich darin, eine einheitliche Datenbasis bereitzustellen, aus der man in kurzer Zeit aktuelle Zahlen über die Auftragslage, Bestandssituation und die buchhalterischen Kennzahlen abfragen kann. Will man jedoch ganzheitlich planen und optimieren bzw. Frühwarnkonzepte, die über das eigene Unternehmen hinausgehen, unterstützen, so stoßen diese gängigen Lösungen schnell an ihre Grenzen.

Traditionelle Produktionsplanunskonzepte wie MRP sind nicht mehr aktuell und genau genug. Beispielweise unterstellen sie unbeschränkte Kapazitäten, planen nur in eine Richtung der Prozesskette oder ignorieren Engpässe. Moderne Planungssysteme unterteilen den Planungsprozess in verschiedene Stufen. Sukzessive wird eine grobe Planung über mehrere Schritte in feinere Pläne unterteilt. Am Ende erfolgt die endgültige Kapazitätsplanung. Diese sequenzielle Planung erfordert nicht selten mehrere Interationen und beansprucht Stunden - in einer anspruchsvollen Fertigungsumgebung manchmal sogar Tage. Treten unvorhergesehene Änderung auf, ist der erstellte Plan, der vielleicht für eine Woche gilt, hinfällig. Ein neuer Plan und damit ein neuer Rechenlauf muss ausgelöst werden.

Probleme hinsichtlich Planungsflexibilität und –detaillierung, die sich zum Teil aus der MRPII-Logik ergeben, werden schon heute innnerbetrieblich durch den Einsatz dezentraler Leitstände und verteilter PPS-Systeme gelöst. Die Philosophie einer SCM-Planung erfordert aber die simultane Planung unternehmensübergreifender Prozesse für die verschiedenen Wertschöpfungsstufen. Schnelle Reaktionen auf plötzlich auftretenden Engpässe, Änderungen, etc. insbesondere bei knappen Ressourcen, sind mit den bisherigen Planungssystemen angesichts der langen und aufwendigen Berechnungsverfahren nur schwierig umzusetzen. Kurzfristige Änderungen in unternehmensübergreifenden Wertschöpfungsketten erfordern Umplanungen bei allen beteiligten Unternehmen der Kette. Dies kann nur durch intensive Kommunikation und optimale IT-Unterstützung erfolgen.

Genau in diesem Punkt ergänzt SCM die klassischen ERP-Systeme. Während sich ERP-Systeme mehr auf die innerbetrieblichen Strukturen und Abläufe konzentrieren, hat das SCM seinen Schwerpunkt in der Planung überbetrieblicher Prozesse sowie der Kommunikation und Abstimmung mit anderen Unternehmen. SCM kann aber ohne die Datenbasis des ERP-Systems nicht arbeiten. Die dort hinterlegten Stamm- und Planungsdaten sind der Ausgangspunkt für die Planung/Simulation der gesamtem SC.

Für die ganzheitliche Optimierung der Wertschöpfungskette ergänzen die APS-Funktionalitäten den Leistungsumfang klassischer ERP-Systeme. Gemeinsam mit den Partnern in der Wertschöpfungskette können alle Unternehmensaktivitäten geplant und abgestimmt werden, um am Markt auch in der Zukunft erfolgreich zu agieren.