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Handbuch Produktion
Gienke/Kämpf (Hrsg.):
Carl Hanser Verlag

ISBN 978-3-446-41025-1

Bedeutung des PPS im Unternehmen
Ein Beitrag von Helmuth Gienke und Rainer Kämpf

Thema des Monats Juni 2000
Stand: 02. Juli 2008

1. Primärziele

Eine bekannte Definition gibt als Ziel einer Fertigungssteuerung an:

Kostenoptimale Bereitstellung von Gütern in bestimmten Mengen zu vorgegebenen Terminen in verlangter Qualität

Dieses sind in Wirklichkeit drei Ziele, nämlich Kostenoptimierung, Termineinhaltung und Qualitätssicherung. Diese Zielsetzung ist heute überholt. Der vorgegebene Termin hat zwar nach wie vor Priorität, er wird aber nicht mehr als einziger Maßstab für die Qualität der Fertigungssteuerung gewertet. Mit dem Ziel Termintreue konkurriert die Absicht, durch Verringerung der Durchlaufzeit (also späteren Beginn der Produktion oder kürzere Lieferzeiten) marktgerechter zu produzieren und sich die nötige Flexibilität zu verschaffen, auf Nachfrageänderungen kostengünstiger zu reagieren.

Diese Erkenntnis drückt sich auch in der Angabe der Ziele aus, die als Begründung für die Einführung eines PPS-Systems angegeben werden. In der Reihenfolge der Gewichtung bei informellen Anfragen sind genannt:

- Durchlaufzeitverkürzung
- Termintreue
- Erhöhung der Flexibilität
        - der Produktionszeiten
        - der Mitarbeiter
        - der Fertigungstiefe
- Senkung der Materialbestände
- bessere Auslastung der Produktionskapazitäten
- Transparenz des Werkstattgeschehens.

Noch vor einigen Jahren wäre diese Reihenfolge nahezu umgekehrt gewesen. In dieser Liste zeigt sich, daß in den Betrieben die Bedeutung des PPS-Systems als Marketingvehikel erkannt worden ist. Mit der Dezentralisierungswelle, die auf unsere Betriebe zukommt (Fraktale Fabrik, Lean Production) wird auch die Bereitstellung von Informationen für die ausführenden Ebenen einen höheren Stellenwert erhalten als bisher.

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Bild 1: Ziele der Fertigungssteuerung

Unbestritten ist, daß die bessere Auslastung der Produktionskapazitäten eines der Primärziele eines PPS-Systems ist, gleichgültig, welchen Rang in der Reihenfolge sie hat. Es leuchtet ein, daß dieses Ziel mit einem System zur Fertigungssteuerung zu erreichen ist, auch schon mit einem einfachen Materialflußsystem. Der Anwender erhält einen Überblick, welche Arbeitsgänge für den betrachteten Arbeitsplatz im Auftragsvorrat sind und kann bei Unterlast eingreifen, indem er entweder Termine verschiebt oder mit speziellen Aufträgen auf Vorrat diesen Arbeitsplatz belegt. Auch über Verzögerungen durch Materialmangel wird er informiert und kann dementsprechend reagieren. Diese Informationen dient der "Transparenz des Werkstattgeschehens", die auch eines der häufig genannten Ziele ist.

Unter Transparenz des Werkstattgeschehens fallen aber mehr Informationen. Man muß sich das Geschäft in einer Fertigungssteuerung vor Augen halten, um zu verstehen, welche Vorteile mit dieser Informationsmöglichkeit verbunden sind. Die Fertigungssteuerung, wenn sie gut organisiert und schlagkräftig ist, dient als Auskunftszentrale für die Produktion, den Vertrieb, den Versand und häufig auch die Kunden.

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Bild 2: Die Fertigungssteuerung ist Auskunftsstelle

Anfragen über den zu erwartenden Lagereingang, über den Stand besonderer Aufträge und ähnliche Anfragen laufen in der Fertigungssteuerung ein. Diese Anfragen dienen natürlich nicht dem Selbstzweck, sondern haben das Ziel beim Anfragenden, wenn er für seine Aufgaben Schwierigkeiten sieht, durch direkten Kontakt mit der Fertigungssteuerung seine eigenen Schwierigkeiten zu beseitigen. Je unbefriedigender nun die Termintreue der Produktion ist, desto häufiger sind solche Anfragen und die nachfolgenden Wünsche nach einer Terminverkürzung. Für die Fertigungssteuerung haben diese Anfragen zwei Nachteile. Erstens kostet die Antwort und deren Vorbereitung Zeit. Zweitens sind die nicht immer abzuschlagen, vor allem wenn der Gesprächspartner ein wichtiger Kunde oder entsprechend hoch in der Unternehmenshierarchie ist. Änderungen in der Priorität wirken sich aber auf Termine für andere Aufträge aus und nur wenn der Fertigungssteuerer ausreichend Information über diese Auswirkungen hat, kann er beurteilen, welche Konsequenzen sich ergeben und entsprechend argumentieren. Damit kann der Kreis der Änderungsanforderungen und die daraus resultierenden neuen Forderungen argumentativ unterbrochen werden und die Fertigung ist nicht ständig mit neuen Terminen konfrontiert. Auch wird der Aufwand reduziert, weil eine Frage schneller beantwortet werden kann.

Diese Forderung nach Transparenz des Werkstattgeschehens ist aber kein primäres Ziel, sondern Ausdruck des Unbehagens über einen unbefriedigenden Zustand. Viel interessanter für die Rechtfertigung eines PPS-Systems ist die Durchlaufzeitverkürzung. Durchlaufzeiten werden bestimmt durch Wartezeiten in der Fertigung. Wenn ein Betrieb 10% der Zeit an einem Werkstück arbeitet und das Werkstück 90% der Zeit auf die Bearbeitung wartet, also im Materialvorrat liegt, so ist das ein recht gutes Ergebnis, so erschreckend es auch auf den ersten Blick klingen mag. Dieses Verhältnis zeigt aber, wo die Probleme der langen Durchlaufzeit liegen, nämlich nicht in der intensiven Bearbeitung, sondern im Materialvorrat.

Dieser Vorrat hat mehrere Ursachen:

1. Aufgrund des komplexen Terminnetzes in einem Betrieb ist es selten möglich sicherzustellen, daß eine Maschine gerade dann frei ist, wenn der Vorarbeitsgang an einem Werkstück beendet ist. Daraus ergibt sich, daß immer mehrere Werkstücke darauf warten, daß ein bestimmter Arbeitsplatz frei ist. Dieser Vorrat hängt von verschiedenen Faktoren, wie Rüstzeit, Einheitlichkeit der Werkstücke usw. ab, nicht aber vom Abstand der einzelnen Arbeitsplätze.

2. Wenn ein nahtloser Bearbeitungsgang ( Arbeitsgang 1-Transport-Arbeitsgang 2 ) realisiert werden kann, wirkt sich jede Störung an einem Arbeitsplatz sofort als Materialmangel auf die folgenden Arbeitsplätze aus. Dieses kann man sich an Arbeitsplätzen erlauben, die nicht ausgelastet sind, aber daß ist eigentlich selten der Fall. Besonders ist es das Bestreben jedes Betriebes, die Mitarbeiter auf jeden Fall mit Arbeit zu versorgen. Es ist ein gewisser Arbeitsvorrat und damit eine Wartezeit vor einem Arbeitsplatz einzuplanen, um ausreichend Flexibilität zu erreichen. Dieser Arbeitsvorrat hängt von verschiedenen Faktoren, wie Rüstzeiten, Einheitlichkeit der Werkstücke usw. ab. Er stellt einen problemlosen Materialfluß sicher und auch die intensivsten Just-In-Time-Anhänger akzeptieren das, wenn auch immer wieder nach Wegen gesucht wird, diesen Arbeitsvorrat zu verringern.

3. Daneben ist jeder Mensch bemüht, einen ausreichenden Arbeitsvorrat sicherzustellen, damit er nicht mit einem Mal ohne Arbeit ist. Das gilt für den Mitarbeiter am Arbeitsplatz, aber genauso für den Meister, der seine Leute beschäftigt sehen will. Auch ist es ein rein menschliches Phänomen, daß man um so langsamer arbeitet, je geringer der Druck ist, was manche Führungskräfte dazu bewegt, nach der Hydraulik-Methode durch Terminzwang und Arbeitsvorrat Druck auf die Mitarbeiter zu höherer Leistung auszuüben. Wir werden auf die Nachteile dieser Hydraulikmethode noch zu sprechen kommen.

4. Der Wechsel von einem Werkstück zu einem anderen erfordert Rüstaufwand, der je nach Vorgängerwerkstück unterschiedlich sein kann. Um diesen Rüstaufwand zu reduzieren, werden die verfügbaren Aufträge vor dem Arbeitsplatz in eine bestimmte Reihenfolge gebracht. Je mehr Aufträge als Arbeitsvorrat verfügbar sind, um so stärker kann sich diese Reihenfolge auswirken.

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Bild 3: Übergangszeiten

Die Ergebnisse dieser Betrachtung wirken sich negativ auf die Durchlaufzeit aus. Ein PPS-System soll dazu dienen, den Arbeitsvorrat so gering wie erforderlich einzustellen, um die Durchlaufzeit zu verkürzen. Die Durchlaufzeit wird dabei durch einen Parameter bestimmt, der Wartezeit beziehungsweise dem Arbeitsvorrat vor einem Arbeitsplatz. Dieser Parameter wird selten direkt ausgewiesen, sondern verbirgt sich in der Übergangszeitenmatrix als Hauptbestandteil der Übergangszeit zwischen zwei Arbeitsplätzen. Wenn man sich dieser Tatsache bewußt ist, kann man die Bedeutung dieser Matrix besser einschätzen. Durch Veränderungen dieser Größe, also Verringerung solange bis Probleme im Materialfluß eintreten, kann man die Durchlaufzeit gut beeinflussen.

Mit der Durchlaufzeitverkürzung ist gleichzeitig eine Senkung des Materialbestandes verbunden, weil das Material nicht mehr lange in der Fertigung liegt, ohne bearbeitet zu werden. Wir hatten bereits oben erwähnt, daß die Durchlaufzeit hauptsächlich durch die Liegezeit bestimmt ist, also jede Verkürzung der Liegezeit sich nahezu im gleichen Maße auf die Durchlaufzeit auswirkt. Durch Forschungsarbeiten ist erkannt worden, daß die Verkürzung der Durchlaufzeiten und damit die Senkung des Arbeitsvorrats vor den einzelnen Arbeitsplätzen nicht identisch ist mit einer Verringerung der Auslastung, sondern daß die Kapazitätsauslastung in weitem Bereich unabhängig von Arbeitsvorrat ist, ja sogar noch bei sinkendem Arbeitsvorrat steigen kann, weil nicht geplante Veränderungen der Auftragslage durch die kürzeren Lieferzeiten seltener sind und damit auch seltener umgerüstet werden muß.

Die Erkenntnis ist auch wichtig für die Beurteilung der sogenannten Hydraulikmethode, also der Methode, den Ausstoß der Fertigung mit einer individuellen Leistungssteigerung durch einen großen Arbeitsvorrat zu steigern. Dieser Effekt wird wettgemacht durch den erhöhten Aufwand für Programmwechsel, Rüstaufwand und ähnlichem , der durch die lange Durchlaufzeit und die damit verbundenen Terminprobleme verursacht wird.

Die Möglichkeit, mit einem PPS-System die Termintreue zu erhöhen ist einleuchtend. Das PPS-System zeigt, wo Terminverzögerungen sich auf den Liefertermin auswirken und welche Möglichkeiten es gibt, diese Verzögerung eventuell aufzuholen. Dadurch bietet es ein Instrument, Entscheidungen nicht nur aufgrund einer speziellen Situation zu fällen, sondern unter Nutzung der Übersicht über das ganze Terminnetz steuernd einzugreifen und Maßnahmen einzuleiten, die Abhilfe schaffen. Diese Möglichkeit kann nicht nur durch den Fertigungssteuerer genutzt werden, sondern auch die Werkstattleitung kann auf diese Daten bei einem geeigneten System zugreifen. Damit wird ein PPS-System zu einem echten Steuerungssystem, vor allem mit einer Komponente Werkstattsteuerung, die präziser und mit mehr Information arbeiten kann als ein reines klassisches PPS-System.

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Bild 4: Bessere Information durch PPS

Der letzte erwähnte Zielpunkt, nämlich die höhere Flexibilität durch ein PPS-System, leuchtet nicht so direkt ein. Man muß hier wieder das PPS-System als ein Auskunftssystem verstehen. Dieses System setzt die Werksleitung in die Lage, argumentativ Maßnahmen durchzusetzen, wie zum Beispiel Überstunden oder verlängerte Werkbank, die Schwierigkeiten überwinden sollen, die zur Zeit noch nicht sichtbar sind. Es ist schwer, Maßnahmen zur Erhöhung der Kapazität durchzusetzen, wenn die aktuelle Beschäftigungslage schwach ist, obwohl man schon erkennen kann, daß ein Auftragsstau für die nahe Zukunft droht. Genau diese Erkenntnis bringt aber ein PPS-System, wenn es gut geführt ist und Daten liefert, die mit der Realität gut übereinstimmen. Aus diesem Grunde steht auch diese Forderung als Zielsetzung für ein PPS-System.

Aus diesen Ausführungen ergibt sich, daß eine Änderung in der Beurteilung von PPS-Systemen sinnvoll ist, und daß diese nicht hoch genug eingeschätzt werden kann. Wenn nämlich PPS in zunehmenden Maße als Instrument zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit eine Unternehmens angesehen wird, dann sind die klassischen Bewertungsmethoden, die sich an der Senkung der Produktionskosten und der Verringerung des Materialbestandes orientierten, zu ergänzen. Ergänzen bedeutet in diesem Zusammenhang, daß der Einsatz von PPS schon viel früher sinnvoll ist, als bisher angenommen. Dieses stellt aber auch neue Anforderungen an moderne PPS-Systeme, auf die später eingegangen wird.

 

 

2. Sekundärziele

Neben den Hauptzielen oder Primärzielen gibt es aber noch eine Anzahl weiterer Vorteile beim Einsatz von PPS-Systemen, die sich in häufig genannten Sekundärzielen ausdrücken. Dieses sind Ziele, die nicht im originären Interesse der Fertigungssteuerung liegen und meist auch nicht als Vorteil aus einem Fertigungssteuerungssystem erkannt werden. Erst die Erfahrung mit ähnlichen Anwendungen führen zu der Erkenntnis, daß diese Ziele durch ein geeignetes PPS-System zu erreichen sind. Die interessantesten Ergebnisse sind:

Die Speicherung der Stücklisten in Datenbanken ermöglicht die Erfüllung wichtiger, die Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens erheblich verbessernder Ziele:

- Qualitätsverbesserung durch einheitliche Information über die Konstruktion der Baugruppen durch allgemein genutzte Stücklisten, einschließlich der Verbesserung der Konstruktion durch Informationsrückfluß aus der Produktion.

Die Stücklisten als Verzeichnis aller zu einem Auftrag gehörigen Bauteile sind eigentlich für die Materialwirtschaft in die Datenbanken eingegeben. Diese Speicherung erlaubt jedoch den Zugriff durch praktisch alle Einheiten des Betriebes. In der Vergangenheit wurden diese Daten für die einzelnen Bereiche zumindest als Auszüge abgeschrieben, praktisch ohne eine Möglichkeit, diese Daten mit der Quelle zu vergleichen. Schreibfehler wurden so nicht erkannt und führten zu Fehlern im Einsatz, die häufig entdeckt wurden, aber, zum Beispiel bei verwechselten Stahlsorten auch ebenso häufig nicht entdeckt und erst beim Probelauf oder sogar erst im Echtbetrieb als Fehlfunktion bemerkt wurden. Aber auch erkannte Dimensionsfehler werden durch Nacharbeit korrigiert. Das konnte neben höheren Kosten auch eine Qualitätseinbuße bringen, unter anderem auch in der Ersatzteilbeschaffung. Stücklisten können auch genutzt werden, um Kosten mit den Bauteilen zu verbinden, und erlauben damit der Konstruktion, durch gezielte Hinweise Erfahrungen über kostengünstigere Bauteilgestaltung zu erhalten. Besonders auch Änderungen an Bauteilen, die häufig Nacharbeiten verursachen, können so durch ein geeignetes Auswertungssystem veranlaßt werden.

 

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Bild 5: Qualitätsverbesserung

- Qualitätsverbesserung durch sichere und einfache Vollständigkeitsprüfung mit durchgängig genutzten Stücklisten.

Die oben erwähnten Schreibfehler können dazu führen, daß Bauteile in einer der Listen nicht mehr erwähnt werden und bei der Montage entdeckt wird, daß diese Teile nicht bereitgestellt wurden. Häufig werden dann Notmaßnahmen ergriffen, die ebenfalls zu Qualitätsmängeln führen. Man muß dabei berücksichtigen, daß meist nur gefahrenträchtige und funktionswichtige Teile mit einem Werkszertifikat versehen werden, aber auch minderwichtige Teile auf Dauer zu Funktionsstörungen führen können. Es liegt nun nahe, daß man bei der Montage für diese Teile aus Unkenntnis über die Folgen mindergeeignete Teile verwendet, um die Inbetriebnahmen nicht zu verzögern. Diese mindergeeigneten Teile müssen duchaus nicht immer billiger sein.

- Verbesserung der Standardisierung durch einfach heranzuziehende Baugruppen (Teilewiederverwendung), Möglichkeit zur Klassifizierung der Bauteile und bessere Übersicht über die tatsächlichen Strukturen

Im Anlagenbau ist eines der Hauptprobleme, daß durch die Vielzahl der Teile Wiederholteile nur selten erkannt werden. Das führt nicht nur zur Mehrarbeit in der Konstruktion, sondern auch in der Arbeitsvorbereitung, im Vorrichtungsbau und in der Produktion. Obgleich es eine große Anzahl Werksnormen gibt, kann man dieses Problem mit konventionellen Methoden nicht optimal lösen. Es liegt nun nahe, wie oben erwähnt, die Stücklisten mit Sachmerkmalen zu klassifizieren und so ähnliche oder gleiche Baugruppen und Einzelteile sicherer zu erkennen. Damit ist die Möglichkeit verbunden, charakteristische Konstruktionsmerkmale auch näher zu betrachten und einen entsprechenden Aufwand zur Kostensenkung zu rechtfertigen.

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Bild 6: Nutzer der Stammdaten

- Sichere und vollständige Materialbereitstellung in allen Stufen durch die Nutzung der Stücklisten in allen Bereichen und damit Senkung der Ausfallzeiten durch Materialmangel

Neben den Qualitätsmängeln, die durch fehlende Teile entstehen können, ist viel gravierender, daß auch der Fertigstellungstermin häufig dadurch gefährdet ist, daß durch unvollständige oder fehlerhafte Stücklisten Teile nicht montiert werden können. Aber auch schon in der eigentlichen Fertigung, wenn mehrere Teile gemeinsam bearbeitet werden, können dadurch Verzögerungen eintreten. Dies bedeutet, daß neben dem Vertrauensverlust auch zusätzliche Kosten auftreten können. Diese Mängel werden dadurch reduziert, daß die Stücklisten einmal erfaßt und allen Bedarfsträgern gleichmäßig verfügbar gemacht werden. Auch erhält die Konstruktion durch die rückfließende Information Hinweise auf eventuell übersehene Fehler in ähnlichen Baugruppen.

- Einfachere Erstellung der Versandbelege (Kollilisten und Packzettel) durch Nutzung der Stücklisten.

Generell ist zu fordern, daß die Versandbelege so korrekt wie möglich sind, nicht zuletzt um dem Monteur eine genaue Übersicht über den Verbleib der Einzelteile zu geben. Mit konventioneller Organisation ist der Aufwand für diese Arbeiten erheblich und wird meist übersehen. Unabhängig von der eventuellen Fehlerquelle kann gerade hier viel Zeit gespart werden, wenn die Möglichkeiten der in einer Datenbank gespeicherten Stücklisten sinnvoll genutzt werden.

- Sichere Kalkulation und Kostenkontrolle durch vollständige Verzeichnisse des Materialbedarfs in allen Stufen.

Obgleich die Forderung und auch die Lösungen für diese Aufgaben sehr früh mit der Entwicklung von Stücklistensystemen entwickelt wurden, und diese Aufgabe für einen Industriebetrieb sehr wichtig ist, wird bei der Einführung von Stücklisten diese Forderung selten erwähnt. Der Grund ist einfach, die Auswahl des PPS-Systems erfolgt durch die Fertigungssteuerung, die Kostenkontrolle und die Angebotskalkulation sind organisatorisch meist weit entfernt angesiedelt. Es darf aber nicht übersehen werden, daß diese Möglichkeit große Vorteile für eine echt Kostenkontrolle und damit für die Weiterentwicklung der Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens bringt.

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Bild 7: Korrekte Daten und deren Bedeutung

 

Analog ergibt sich mit der einheitlichen Speicherung von Arbeitsplänen:

- Bessere Ausnutzung der Kapazitäten durch Übereinstimmung zwischen Bedarfsplanung und tatsächlichem Aufwand.

In den Arbeitsplänen sind alle Angaben über die wichtigen, für die Fertigung erforderlichen Ressourcen gespeichert. Diese Angaben dienen der Planung, der Steuerung, der Lohnermittlung und der Kostenrechnung. Ein Schwachpunkt der bisherigen Fertigungssteuerung ist, daß es nur mit großem Aufwand möglich ist, den exakten Bedarf für die Planung zu erhalten. Die Folge ist, daß zwischen der Planung und der Realität Abweichungen auftreten, die in der Fertigung manuell ausgeglichen werden müssen. Diese Abweichungen können erheblich sein und zu unausgelasteten Kapazitäten führen, besonders wenn die Planung einen höheren Ressourcenbedarf unterstellt, als erforderlich sein wird. Im anderen Fall können Termin- und Kostenüberschreitungen eintreten, die zu weiteren Schwierigkeiten führen. Weil diese Daten in Datenbanken für mehrere Aufgaben genutzt werden können, ist der Aufwand vertretbar, allen Abweichungen nachzugehen und Übereinstimmung von Planbedarf und Istbedarf zu erreichen. Diese Arbeit wird erleichtert, wenn man die Rückmeldungen nutzt, um eine Abweichungsanalyse zu erstellen.

- Senkung der Produktionskosten durch einheitliche Information über die erforderlichen Produktionsmethoden und die damit verbundene verbesserte Steuerung nach Kostengesichtspunkten

Die Daten aus dem PPS-System dienen in erster Linie der Planung und der Steuerung. Daneben steht dieses Wissen auch anderen Stellen zur Verfügung, so kann die Kalkulation zum Beispiel mit Daten arbeiten, die die wirklichen Produktionsverfahren beschreiben und damit die Kosten genauer ermitteln. Es gibt keine doppelte Datenbasis für die Kostenermittlung und die Fertigung und damit reduzieren sich die Kalkulationsfehler, die zu Verlusten führen. Viel weiter geht aber die Möglichkeit, einzelne Verfahren zu vergleichen und die kostengünstigste Variante auszuwählen.

- Dokumentation und Wiederverwendbarkeit des Fachwissens über Produktionsmethoden, das nicht mehr in den Taschenbüchern einzelner Personen archiviert ist, sondern durch Arbeitspläne allen verfügbar gemacht werden kann

In den Arbeitsplänen kann alle Information enthalten sein, die für die Herstellung des Teiles erforderlich ist. Damit werden die Mitarbeiter der Fertigung vom Fachwissen einzelner unabhängig und können das Wissen allen Beteiligten zur Verfügung stellen. Das bedeutet auch, daß der Maschinenbediener nicht auf Anweisungen angewiesen ist, sondern auf die vorhandene Erfahrung durch Zugriff auf die Datenbank oder durch Information auf dem Arbeitsbegleitschein zurückgreifen kann. durch den verstärkten Trend in den Unternehmen, höher qualifizierte Kräfte einzusetzten, hat diese Unabhängigkeit des Einzelnen besondere Bedeutung.

 

Nicht zu unterschätzen ist auch die bessere Motivation der Mitarbeiter, die durch genauere Angaben das Vertrauen in die Fertigungssteuerung erhalten. Diese Genauigkeit wird dadurch erreicht, daß die in den zentralen Datenbanken gespeicherten Stücklisten und Arbeitspläne durch die Mehrfachverwendung besser mit den tatsächlichen Verhältnissen übereinstimmen.

- PPS liefert realistischere Ziele für die Produktionstermine durch die verbesserte Planung.

Der Mitarbeiter erhält mit PPS verläßliche Angaben über die erforderlichen Termine und wird nicht mit Zielen konfrontiert, die unglaubwürdig sind, weil sie durch aktuelle Ereignisse schnell wechseln oder einfach vom falschen Zeitbedarf ausgehen. Er kann übersehen, welche Aufgaben auf ihn zukommen, und weiß, daß er die Anforderungen erfüllen kann. Die Besorgnis, einer Aufgabe nicht gewachsen zu sein, weil die Zielsetzung unrealistisch ist, sinkt. Diskussionen über den Aufwand für eine Arbeit und die Gründe für die Überschreitung des geplanten Aufwandes werden vermindert.

- Der Mitarbeiter erhält bessere Informationen über das Produktionsgeschehen und kann damit auch erkennen , daß die neue Arbeit termingemäß an seinem Arbeitsplatz eintrifft.

Eine der Hauptsorgen eines Meisters und eines Mitarbeiters der Fertigung ist, durch Arbeitsmangel beschäftigungslos zu sein. Diese Sorge wird dadurch vermindert, daß vor jedem Arbeitsplatz ein Arbeitsvorrat bereitgestellt wird, der erfahrungsgemäß für eine sichere Beschäftigung ausreicht. Je größer jetzt die Unsicherheit über die Materialversorgung ist, desto größer wird auch der Arbeitsvorrat sein, aber auch die Unsicherheit beim Mitarbeiter selbst. Eine zuverlässige Materialversorgung erhöht das persönliche Sicherheitsgefühl des Mitarbeiters.

- Gleichmäßige Beschäftigung verhindert, daß zwischen Zeiten der Unterforderung und der Überforderung gewechselt werden muß.

Mit einer zuverlässigen Planung und Steuerung des Produktionsgeschehens wird verhindert, daß durch plötzlich erkannte Engpässe besondere Maßnahmen ergriffen werden müssen, um Termine zu halten. Diese Sondermaßnahmen verursachen nicht nur besondere Kosten, sondern wirken sich auch negativ auf das Betriebsklima aus. Es soll nicht verkannt werden, daß gelegentliche gemeinsame Anstrengungen, einen Engpaß zu beseitigen, das Zusammenhaltsgefühl stärken. Trotz einer zuverlässigen Steuerung wird es immer Situationen geben, die besondere Maßnahmen erfordern, aber diese sollten eine Ausnahme bleiben. Wenn der ständige Wechsel zwischen Unter- und Überforderung vermieden wird, steigt die Leistungsbereitschaft und die Motivation.

- Dem Mitarbeiter können durch geeignete Unterlagen klare Angaben über die zu erledigenden Aufgaben gegeben werden.

Ein wichtige Führungsaufgabe ist, den zugeordneten Mitarbeitern die Aufgabenstellung so zu vermitteln, daß keine Mißverständnisse auftreten. Diese Aufgabe ist schwierig, wenn der Kenntnisstand zwischen der Führungskraft und dem Mitarbeiter unterschiedlich ist, da die Führungskraft automatisch mehr Wissen beim Mitarbeiter unterstellt, als tatsächlich vorhanden ist. Erhält der Mitarbeiter die Möglichkeit, Wissenslücken durch Information aus den Datenbanken zu schließen, reduziert das die Reibungen und erhöht die Motivation. Voraussetzung ist natürlich, daß diese Information auch möglichst vollkommen als Arbeitsanweisung gespeichert ist.

Motivation durch:

- realistische Ziele
- Übersicht über den Arbeitsanfall
- Gleichmäßige Beschäftigung
- Klare Vorgaben und Beschreibungen

 

Bild 8: Motivation der Mitarbeiter

Insgesamt ergibt sich aus diesen Ausführungen, daß mit einem PPS-System Vorteile für einen Betrieb verbunden sind, auf die in der heutigen Wettbewerbslage nicht mehr verzichtet werden kann. Sonst besteht die Gefahr, daß das Unternehmen durch Minderung der Erlöse und damit der Reinvestitionsmöglichkeiten auf Dauer hinter den Mitbewerbern zurückfällt. Auch dient die Zuverlässigkeit der Angaben der Motivation der Mitarbeiter und deren Identifikation mit dem Betrieb. Dieser Punkt ist besonders wichtig in Zeiten, in denen qualifizierte Mitarbeiter knapp sind und die Neigung zur Fluktuation entsprechend hoch ist. Man sollte sich aber durchaus bewußt sein, daß diese Vorteile nur erreicht werden, wenn das PPS-System sinnvoll einsetzt und sinnvoll genutzt wird.

 

3. PPS als Informationszentrum

Neben den Einflußgrößen für das Unternehmensergebnis, die mit den oben genannten Zielen charakterisiert sind, hat die Fertigungssteuerung mit dem PPS die Aufgabe, Informationen für weitere Bereiche zur Verfügung zu stellen.

Die Funktionen der Fertigungssteuerung werden in steigendem Umfang in die Nähe der Werkstatt verlagert. In der Werkstatt fällt die Entscheidung über Reihenfolge und Ort der Bearbeitung. Diese Entscheidungen haben die Gesamtlage des Auftrages zu berücksichtigen. Um jedoch den Mitarbeitern die Möglichkeit für eine verantwortungsbewußte Entscheidung zu geben, muß er die Auswirkungen kennen, das heißt, er muß einen Überblick über die Terminlage erhalten und auch über die Auswirkungen seiner Entscheidung informiert werden. Dem PPS kommt dabei die Aufgabe zu, diese Informationen allen Beteiligten zur Verfügung zu stellen und das nicht nur periodisch, wie in konventionellen PPS-Systemen, sondern als ständig aktualisierte Entscheidungsgrundlage.

Mit der Fertigungssteuerung erfolgt die zeitliche und mengenmäßige Steuerung des Aufwandes für die Produktion. Da Steuerung als Regelkreis auch die Verarbeitung der Rückmeldungen bedeutet, ist die Betriebsdatenerfassung ein wesentlicher Teil des Systems. Damit fallen hier eine Vielzahl von Daten an, die an andere Nutzer weitergegeben werden können und sollen. Diese Daten betreffen nicht nur die Produkte, sondern auch die Ereignisse an allen Arbeitsplätzen. Auch wird durch diese Information der Materialfluß nachvollziehbar, weil mindestens die Erledigung der wichtigen Arbeitsgänge mit Produkt, Arbeitsplatz, Zeitpunkt und Aufwand gemeldet wird. Diese Daten können für viele unterschiedliche Zwecke genutzt werden:

 

- Lohnzahlung
- Betriebsabrechnung
- Qualitätssicherung
- technisches Controlling
- Instandhaltung
- Anlagenplanung

 

Bild 9: Anwendungen der PPS-Rückmeldungen

Die Daten für die Bruttolohnermittlung, nämlich Aufwand, Arbeitsart, Lohngruppe und durchführende Mitarbeiter gehen aus den Meldungen über die Lohndaten hervor. Diese Daten können der Bruttolohnermittlung übergeben werden und dienen der Errechnung der Stücklohnzeiten oder der Prämienlohnsätze. Wenn im BDE-System auch noch die Anwesenheitszeiterfassung enthalten ist, stehen alle erforderlichen Daten in Verbindung mit der Personaldatenbank zur Verfügung. Die Erfassung der Daten sollte aber auf jeden Fall sorgfältig mit der Belegschaftsvertretung abgestimmt werden, denn die Belegschaftsvertretung muß das Vertrauen haben, daß diese Daten nicht der Leistungskontrolle dienen, sondern der Lohnermittlung. Unabhängig von der rechtlichen Situation ist es im Interesse des Betriebsfriedens und des Vertrauens der Mitarbeiter in die Betriebsleitung, daß hier alle Einzelheiten vertrauensvoll besprochen werden. Daneben hängt die Wirksamkeit eines PPS-Systems davon ab, daß die Daten richtig zurückgemeldet werden und die Fertigungssteuerung mit richtigen Daten arbeiten kann. Wenn die Betriebsdatenerfassung richtig mit der Lohndatenerfassung gekoppelt ist, der Mitarbeiter selbst bestimmen kann, welche Daten zur Lohnerfassung herangezogen werden und Manipulationen ausgeschlossen sind, ist die Kombination Lohndatenerfassung und Arbeitsfortschrittserfassung die sicherste Methode, zu korrekten Daten zu kommen. Wichtig ist auch, daß die Datenerfassung so sicher aufgebaut ist, daß hier keine Daten verloren gehen. Sind diese Voraussetzungén aber nicht geschaffen, kann die Kombination zu völlig falschen Meldungen führen, ein Fehler, der dann der gemeinsamen Datenerfassung zugeordnet wird. Sind die Voraussetzungen nicht geschaffen, sollten beide Anwendungen getrennt werden, die Qualität der Arbeitsfortschrittsdaten leidet aber darunter, daß kein Zwang auf vollständige Rückmeldung ausgeübt wird.

Für die Betriebsabrechnung liefert die kombinierte Lohndaten- und Arbeitsfortschritterfassung die Daten für den Aufwand, den Kostenträger (das Produkt) und die genutzten Fertigungseinrichtungen sowie Nebenkosten, wie Störungen, Rüst- und Wartezeiten. Analog zur Bruttolohnermittlung geht der Personalaufwand aus diesen Meldungen hervor. Die Betriebsdatenerfassung für PPS meldet gleichzeitig auch die benutzten Maschinen und Hilfsmittel sowie deren Nutzungsdauer für die einzelnen Arbeitsgänge. Diese Daten dienen als Basis für alle kostenrelevanten Personal- und Maschinendaten der Betriebsabrechnung, mindestens erlauben sie, daß über die Arbeitspläne diese Daten herangezogen werden. Aus den Stücklisten für das bearbeitete Teil kann der Materialaufwand ermittelt werden. Da gleichzeitig auch über den Fertigungsauftrag das Produkt beziehungsweise der Auftrag gemeldet wird, sind alle Daten für die Ermittlung der variablen Herstellkosten und deren Zuordnug zu einem Kostenträger vorhanden.

Die Qualitätssicherung kann Ausschuß und Nacharbeitsmengen sowie Nachweis über die Chargen und die angewendeten Fertigungsverfahren den BDE-Meldungen entnehmen. Besonders wenn im Konzept des PPS die Qualitätssicherung bereits mit berücksichtigt wird, kann hier ein erheblicher Vorteil erzielt werden, denn der Zeitaufwand für Qualitätssicherungs- und Kontrollmaßnahmen beeinflußt die Durchlaufzeit eine Teiles erheblich . Außerdem können in das PPS auch mit der Betriebsdatenerfassung die Erfassung von Daten für Zertifikate und ähnliche Daten aufgenommen werden, wenn man die Maßnahmen der Qualitätssicherung in das PPS-System mit integriert.

Das technische Controlling ist in den meisten Unternehmen nur als Stabsstelle der Betriebsleitung ausgebildet und eine untergeordnete Instanz, die Tabellen und Daten über das Geschehen in der Produktion liefert. Aber auch in dieser Form kann es unter anderem die Daten über die Auslastung, die Störungen und deren Ursache, Termintreue, Überzeiten und Durchlaufzeiten nutzen, die bei der Betriebsdatenerfassung anfallen. Mit diesen Informationen ist es möglich, sich über das Geschehen in der Werkstatt einen guten Überblick zu verschaffen und das technische Controlling mit seiner steigenden Bedeutung mit den Daten zu versorgen, die es benötigt.

In den letzten Jahren sind die Anforderungen an die Instandhaltung stark gestiegen. Die rasche technische Entwicklung und die dadurch geforderten kurzen Amortisationszeiten macht es notwendig, die Anlagen möglichst ohne störungsbedingte Stillstände zu betreiben. Das bedeutet, daß dem Management der Instandhaltung Instrumentarien zur Planung und Überwachung der Betriebsbereitschaft der Anlagen in die Hand gegeben werden müssen. Aus den erfaßten Betriebsdaten können unter anderem die Betriebsstunden, die Anzahl der produzierten Teile und die Zahl der Störungen entnommen werden. Mit geeigneten Prognosesystemen kann man mit diesen Daten eine gezielte Instandhaltungspolitik betreiben. Diese Möglichkeiten werden besonders effizient, wenn sich die Instandhaltung auch der Möglichkeiten des PPS bedient und die Arbeiten in Form von Aufträgen mit Stücklisten und Arbeitsplänen einplant. Damit werden auch für die Fertigungssteuerung die Maßnahmen der Instandhaltung und die damit verbundenen Einschränkungen der Kapazität Bestandteil der Planung.

Aus den gleichen Gründen wie oben erwähnt erhält die Anlagenplanung steigende Bedeutung im Produktionsbetrieb. Nicht nur für Ersatzinvestitionen, sondern auch für Kapazitätserweiterungen benötigt sie Aussagen über die tatsächliche Nutzung der einzelnen Anlagen und Informationen über die Gründe für ein reduziertes Kapazitätsangebot. In ähnlichem Maße wie für die Instandhaltung können aus dem PPS Daten für die Anlagenplanung bereitgestellt werden.

Aber nicht nur aus dem Ist-Zustand und den BDE-Meldungen ergeben sich wertvolle Daten für andere Bereiche, auch die Planung und deren Aktualisierung bringt wichtige Informationen. Dazu ist die Überlegung wichtig, daß PPS grundsätzlich die benötigten Ressourcen, die von der Konstruktion und der Arbeitsvorbereitung definiert sind, in ein Terminraster bringt und damit festlegt, wann die einzelnen Komponenten benötigt werden, und zwar bei einem gutgeführten System für alle Ressourcen, die für die Terminsicherung entscheidend sind. Da in der Fertigungssteuerung entsprechend der tatsächlichen Situation in der Fertigung geplant wird, werden hier als einziger Stelle im Unternehmen die wirklichen Termine festgelegt. Diese Erkenntnis ist wichtig für die Beurteilung der Information, auch wenn wegen der längeren Wiederbeschaffungszeit schon in der Disposition Vorabtermine festgelegt werden müssen. Da auch bei der Beschaffung fremdbezogenen Materials Verzögerungen auftreten können, ist mit den endgültigen Daten ein Abgleich möglich.

A-Ressourcen

aufwendig und sehr begrenzt verfügbar

B-Ressourcen

begrenzt verfügbar oder gesondert und nicht am Arbeitsplatzherzurichten

C-Ressourcen

ständig verfügbar

Mitarbeiter
Werkzeugmaschinen
Besondere Vorrichtungen
Formen

Einstellbare Werkzeuge
Einstellbare Prüfmittel
Vorrichtungen mit  
        Mehrfachverwendung

Schraubenschlüssel
Einfache Werkzeuge
Einfache Prüfmittel

Bild 10: Ressourcen

Mit den Stücklisten und der Terminplanung für das Material bringt PPS Informationen für

- die Materialdisposition als Materialbedarf mit Menge, Termin und eventuell noch Priorität, und zwar unabhängig von generellen Terminen, wie sie klassisch im Anlagenbau als Gußtermin oder Schweißtermin festgelegt werden. Die Fertigungssteuerung ist in der Lage, viel genauer den tatsächlichen Termin zu definieren, an dem das Material benötigt wird. Außerdem kann durch eine Analyse der Abweichungen ein angenommener Bedarfstermin korrigiert werden und als Basis für Folgeaufträge dienen.

- den Einkauf als Bedarf für Material und Hilfsmittel ebenfalls mit Menge, Termin und Priorität und zwar mit der gleichen Genauigkeit wie für die Materialdisposition.

- die Arbeitsvorbereitung als Bereitstellungstermine für Zuführteile und Halbfabrikate mit der ständigen Aktualisierung bei Terminverschiebungen. Diese ist besonders wichtig, weil die Arbeitsvorbereitung die Arbeitspläne erst dann erstellen sollte, wenn sie erforderlich sind, um eventuelle technolgische Änderungen noch zu berücksichtigen, andererseits aber die Arbeitspläne so rechtzeitig fertig sein müssen, daß durch die erforderlichen Ressourcen keine neuen Terminengpässe auftreten.

- die Normung über die Mengenverteilung ähnlicher Teile zeitlich und für bestimmte Produktklassen. Damit kann die Normung genauer feststellen, wo Handlungsbedarf für die Erstellung von Werksnormen besteht.

- die Kalkulation über den Materialbedarf und die Ausbeute in der Produktion. Diese Daten sind dem tatsächlichen Bedarf entsprechend angepaßt, das heißt, sie berücksichtigen die tatsächlich angefallenen Abfälle und basieren nicht auf Schätzungen. Dabei ist es durchaus möglich, gezielt einen Artikel auf Abweichungen zwischen dem angenommenen und dem tatsächlichen Anteil an Abfall zu vergleichen, als auch nach Material- oder Produktgruppen zu klassifizieren. Unabhängig von der Frage des Verantwortlichen für diese Abfallzahlen ist es doch wertvoll, die tasächlichen Werte zu kennen.

Aus den analogen Überlegungen für die Zeitwirtschaft ergibt sich mit den Arbeitsplänen und der Einplanung der einzelnen Arbeitsgänge Information für

- die Arbeitsvorbereitung über Bedarfstermin für NC-Programme und sonstige Betriebsmittel, die jetzt mit einem eindeutigen Bedarfstermin versehen sind. Damit sind Fehlentscheidungen über Prioritäten in der Arbeitsvorbereitung vermindert.

- die Werkzeugwirtschaft einschließlich Werkzeugvoreinstellung über Bedarf an Werkzeugen und Vorrichtungen mit Termin und Menge. Dieses ermöglicht nicht nur eine gezieltere Bereitstellung der Werkzeuge, sondern auch den gezielteren Einsatz der Mitarbeiter in der Werkzeugvorbereitung und hilft damit, den Aufwand zu reduzieren.

- die Kalkulation über erforderliche Arbeitsgänge und den Aufwand einschließlich der erforderlichen Hilfsmittel. Auch hier gilt, wie auf der Materialseite, daß der tatsächlich geplante und angefallene Aufwand für individuelle Produkte und für Produktgruppen verfügbar ist.

- die Personalabteilung über den voraussichtlichen Bedarf an Mitarbeitern und deren Qualifikation. Dieses kann zwar meist nur relativ langfristig für personalpolitische Maßnahmen genutzt werden, ist aber eine nicht zu vernachlässigende Quelle für Informationen als Entscheidungsgrundlage für derartige Maßnahmen.

Nutzer

Vorteile

Materialdisposition Materialbedarf mit
- genauen Terminen
- genauen Mengen
Einkauf Bedarf an Material und Betriebsmittel mit
- genauen Terminen
- genauen Mengen

Arbeitsvorbereitung

Genaue und   aktualisierte Bereitstellungs-
termine für alle Ressourcen, einschließlich
- Halbfabrikate
- NC-Programme
- Arbeitspläne

Normung

Verteilung der Produkte nach Klassen

Kalkulation

Tatsächlicher Aufwand an allen kostenverursachenden Mitteln

Personalabteilung

Bedarf an Mitarbeitern mit der erforderlichen Qualifikation

Bild 11: Nutzer des PPS

Diese Aufzählung ist nicht vollständig und kann je nach Art der Gewichtung einzelner Bereiche in den einzelnen Betrieben variieren. Mit der Einführung von PPS und den damit verbundenen Möglichkeiten kann aber für diese Bereiche eine neue Ausgangssituation entstehen, wenn zum Beispiel wünschenswerte Aktivitäten unterblieben sind, weil die Datenbeschaffung zu aufwendig ist. Diese Gesichtspunkte sollte man bei Überlegungen für ein PPS-System mit berücksichtigen.

Darüber hinaus darf nicht übersehen werden, daß ein PPS-System Basis für einen durchgehenden Informationsfluß von der Konstruktion bis zum Versand ist, denn es hat die Aufgabe, das Geschehen in der Fertigung mit sinnvoller Genauigkeit abzubilden. Dazu ist es erforderlich, daß alle Information hier gebündelt wird und damit auch von hier verteilt wird. Da Baugruppen nicht durch die Funktion ( also aus der Sicht des konstruktiven Aufbaus ) sondern montagebedingt durch die Fertigungsverfahren gebildet werden, werden hier zum Beispiel Daten geführt, die für den Versand zur Bildung von Collies wertvoll sind. Dieses gilt nicht nur für die Montagestruktur, sondern ebenfalls für die zeitliche Verfügbarkeit einzelner Baugruppen.

Die Nutzung der PPS-Daten für die Qualitätswesen ist in den meisten Anwendungen auf Auswertungen der Ausschußzahlen beschränkt. Ein gut genutztes PPS-System mit sinnvoller Integration liefert aber darüber hinaus noch mehr Information. So können die Informationen als Dokumentationsmittel für die angewendeten Fertigungsverfahren genutzt werden. Noch seltener wird das PPS-System als Planungshilfe für den Einsatz der eigenen Mitarbeiter für die Qualitätskontrolle herangezogen, seien es statistische Auswertungen oder Maßkontrolle am Einzelstück. Wie bereits oben erwähnt wurde, kann es aber durchaus erforderlich sein, die Qualitätssicherungsmaßnahmen mit zu berücksichtigen, um die Durchlaufzeit eines Auftrages zu reduzieren.

Neben verschiedenen anderen Überlegungen führte die Erkenntnis der gegenseitigen Abhängigkeit der einzelnen Funktionen einer Auftragsabwicklung zu dem Konzept der Fraktalen Fabrik. Je nach den gegebenen Anforderungen werden verschiedene Funktionen zur Auftragsabwicklung in einem Fraktal zusammengefaßt, das wiederum Bestandteil eines größeren Fraktals ist oder kleinere Fraktale umfaßt. Dadurch werden Teilbereiche der Fertigung und Auftragsabwicklung zu einer autonomen Einheit zusammengefaßt, die selbstverantwortlich für einen Abschnitt der Wertschöpfungskette zuständig ist. Durch diese organisatorischen Maßnahmen sollen Störungen der Auftragsabwicklung, Verschwendung oder Qualitätseinbußen durch mangelhafte Kommunikation reduziert werden und das Ziel dieses Fraktals zur Erfüllung der Unternehmensziele von allen Beteiligten erkannt und gemeinsam verfolgt werden. Ähnliche Grundsätze hat die als "Lean Production" bekannte Weiterentwicklung des Toyota Production System (TPS). Die Anforderungen an bessere und und umfangreichere Abstimmung der einzelnen Funktionen hat auch Auswirkungen auf die Bedeutung des PPS. Es dient nicht mehr ausschließlich der Planung und Steuerung, sondern im stärkeren Maße der Visualisierung der Situation (analog dem Mangement by View Konzept des TPS). Damit soll die Abstimmung der erforderlichen Maßnahmen der einzelnen Fraktale und in den einzelnen Fraktalen vereinfacht und versachlicht werden.

Aus diesen Ausführungen geht hervor, daß es nicht ausreichend für die Bewertung des Nutzen eines PPS-Systems ist, wenn man sich auf die klassischen Ziele einer Fertigungssteuerung beschränkt, sondern daß ein PPS-System durch die Integration im Gesamtgeschehen einer Fertigung eine viel weiter reichende Bedeutung hat.