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skizziert in:
Handbuch Produktion
Gienke/Kämpf (Hrsg.):
Carl Hanser Verlag
ISBN 978-3-446-41025-1
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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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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. |
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