Einführung von PPS-Systemen
Ein Beitrag von Rainer Kämpf und Helmuth Gienke

1 Vorbereitung

Die wichtigste Maßnahme für die Einführung eines PPS-Systems ist, zu definieren, welche Ziele man erreichen will und wie das zukünftige PPS-System diese Ziele unterstützen soll. Dieser banale Satz wird leider häufig nicht beachtet. Wir haben in Umfragen bewußt nach der Priorität des Zieles "Transparenz" gefragt und eine überraschend hohe Priorität dieses Pseudozieles gefunden. Realistische Ziele sind Kostensenkung, Termintreue und Senkung der Durchlaufzeiten, die mit dem Hilfsmittel Transparenz erreicht werden sollen. An diesen Zielen muß sich die Auswahl orientieren, deshalb müssen sie auch von allen Beteiligten akzeptiert werden.

Wenn das System über die Funktionen eines Planungssystems hinaus für die Steuerung genutzt werden soll, muß es den Benutzern die erforderlichen Auskünfte jederzeit korrekt zur Verfügung stellen, denn im Produktionsprozeß sind kurzfristige Entscheidungen erforderlich, die schnell verfügbare Informationen verlangen. Liegen diese Informationen nicht vor oder sind sie nicht richtig, besteht die Gefahr, daß falsch entschieden wird und damit unnötig Ressourcen verbraucht werden.

Das neue PPS-System soll die Situation in der Werkstatt möglichst genau und schritthaltend abbilden. Fertigungssteuerung ist ein Prozeß und damit müssen Grundsätze eines Prozeßsteuerungssystems im PPS-System realisiert werden. Fast immer ist aber die Reaktion im Mehr-Minuten-Bereich schnell genug. Entscheidend ist, daß die richtigen Informationen im Dialog zur Verfügung gestellt werden, und das bedeutet, daß sie online verarbeitet werden.

Ein gewichtiges Augenmerk sollte auf die Möglichkeit, über definierte Schnittstellen das PPS um zusätzliche Komponenten zu erweitern, gelegt werden. Das Ziel aller Aktivitäten ist ein rechnerintegriertes System und die naheliegenden Funktionen sind z. B. der Anschluß maschineller Betriebsdatenerfassung, eines Werkzeugverwaltungssystems, von DNC-Systemen, von Stücklisten- und Arbeitsplangeneratoren usw.

Die Auswahl eines PPS-Systems ist eine langfristige Entscheidung, die häufig zehn bis fünfzehn Jahre das Unternehmen festlegt. In dieser Zeit wird sich ein Betrieb in seiner Struktur und seiner Produktionsart radikal ändern. Das PPS-System muß darum verbesserungsfähig sein und mit geringem Aufwand an den jeweiligen Bedarf angepaßt werden können, weil sonst die Gefahr besteht, daß Entwicklungen gebremst werden, weil "das PPS das nicht zuläßt".

Die Belastung eventuell vorhandener Rechnersysteme wird häufig übertrieben. Die Erfahrung zeigt, daß die hauptsächlichen Kosten nicht durch die Hardware und Software entstehen, sondern durch Mitarbeiteraufwand und durch entgangene Gewinne bei einem unzureichenden System. Es ist richtig, hier zugunsten besserer Wirkung des Systems einen höheren Aufwand zu akzeptieren, denn ein schlecht geeignetes System verursacht wesentlich höhere Kosten im Nutzerbereich als eventuelle Mehrkosten des besser entsprechenden Produktes. Hier gilt natürlich auch die alte Qualitätsweisheit, daß das gerade geeignete und die Anforderungen erfüllende System das richtige System ist, und daß die Übererfüllung der Anforderungen genau so ein Qualitätsmangel ist wie Untererfüllung.

Die Kriterien für einen Anforderungskatalog müssen ausgewogen bewertet werden. Der Anforderungskatalog wird sinnvollerweise zwei Ebenen haben,

- eine grobe Aufstellung von wichtigen Anforderungen, die eine Vorauswahl zulassen,
- eine feinere Gliederung zur Bewertung der Funktionalität für die endgültige Auswahl.

Im Anlagenbau gibt es aus alten Zeiten das Kennwort oder die Baunummer. Prioritäten kann man setzen, indem man das Kennwort mit einer hohen Dringlichkeit belegt. Eine häufige Forderung an PPS-Systeme im Anlagenbau ist folgerichtig auch, daß das Kennwort mitgeschleift wird, obwohl die Funktion hier absolut keinen Sinn hat. Man darf nicht wie bisher Prioritäten für alle Arbeitsgänge eines Auftrages pauschal setzen, denn terminbestimmend sind die Arbeitsgänge, die auf dem jeweiligen kritischen Pfad liegen und die man mit konventionellen Mitteln nicht erkennt. Solche Beispiele für Relikte aus der Vergangenheit findet man in allen Branchen, hier ist nur ein einziges aufgeführt. Der Anforderungskatalog an ein neues PPS-System sollte frei sein von derartigen traditionsbedingten Forderungen.

Bei einem Projekt zur Einführung eines neuen Systems sollten alle Betroffenen beteiligt werden. Hierzu gibt es mehrere Ebenen, die von einer ständigen oder zeitweisen Mitarbeit am Projekt über Teilnahme an Entscheidungsgremien bis zur einfachen Information reichen. Wichtig ist, daß die Beteiligten Gelegenheit zur Aussprache haben und auch auf deren Probleme, und sei es in einem werksinternen Rundschreiben, eingegangen wird.

Eine weitere Notwendigkeit für die Einführung ist, daß die Basisdaten wie Stücklisten und Arbeitspläne den neuen Anforderungen entsprechen. Häufig werden Daten aus alten Systemen wie z. B. Kalkulation oder alten PPS-Systemen, übernommen. Diese Daten sind fast immer unzureichend. Wenn ein neues System eingeführt wird mit höheren Anforderungen an die Genauigkeit, an die Aussagefähigkeit und an die Zuverlässigkeit, dann müssen die Daten den neuen Anforderungen entsprechen. Wenn man jetzt die vorhandenen Daten nur einer flüchtigen Kontrolle unterzieht, werden erhebliche Verzögerungen bei der Einführung die Folge sein oder das System sogar scheitern, weil die ungenauen Daten zu falschen Ergebnissen führen. Vereinfacht gesagt, wenn Sie ein neues System haben wollen, wollen Sie auch neue Funktionen nutzen und dafür sind bessere Daten erforderlich als bisher für die einfacheren Funktionen.

Die Aufgaben der Fertigungssteuerung waren auch früher zu lösen, aber mit anderen Hilfsmitteln und dadurch auch mit einer anderen Organisation. Zur Lösung der Aufgaben wurden im Zusammenspiel mit der vorhandenen Aufbauorganisation Hilfsmittel entwickelt, die in einem dauernden Entwicklungsprozeß auch zu einer angepaßten Aufbauorganisation führten. Diese berücksichtigt den Aufwand durch die bisherigen Methoden und die Verteilung des Aufwandes auf die Organisationseinheiten. Mit neuen Methoden und neuen Informationen sind geänderte Aufgaben und Abläufe erforderlich und damit ändert sich auch der Arbeitsanfall. Darum ist es sinnvoll, die Funktionen neu aufzuteilen.

Es hat sich bewährt, die Verantwortung für die Termintreue so nahe wie möglich an die produzierenden Stellen zu delegieren, wenn man dafür sorgt, daß die entsprechenden Informationen dort bereitgestellt werden. Dem Meister sollte nicht nur die Verantwortung für die Qualität und die Kapazitätsausnutzung überlassen werden, sondern ebenso die Verantwortung für die Termintreue, wobei entsprechende Maßnahmen zu ergreifen sind, damit Ziele sich nicht stören.

Zur Termintreue gehören realistische Termine. Häufig werden, um die Auswirkung von Terminüberschreitungen zu mindern, falsche, das sind zu frühe Termine, in die Fertigung gegeben. Da der Fertigung das natürlich bekannt ist, werden diese Termine ignoriert und entsprechende Überschreitungen gleich eingeplant. Diese in der bisherigen Praxis übliche Methode führt aber bei einem modernen Informationssystem zu Fehlern. Die Auslastung der Arbeitsplätze stimmt nicht, der Materialfluß ist falsch abgebildet und die unrealistischen Produktionsdaten und Termine führen dazu, daß den Daten des Systems nicht geglaubt wird und damit das System ignoriert wird. Ein Informationssystem mit falschen Informationen ist wertlos und eine Fehlinvestition.

Diese Erkenntnis kann nicht klar genug herausgestellt werden: wenn man in einem modernen PPS-System mit falschen Zahlen arbeitet, sollte man den ganzen Aufwand lieber sparen, denn dann kann man das System nicht zur Fertigungssteuerung nutzen, sondern bestenfalls zur Planung, deren Ergebnisse von den ausführenden Stellen korrigiert werden müssen.

4 Einführung

Die Strategie zur Einführung eines PPS-Systems muß sorgfältig geplant werden. Dazu gehören Maßnahmen zur Änderung der Organisation und zur Schaffung der personellen Voraussetzungen. Diese Maßnahmen sind in einem Stufenplan sowohl als Reihenfolge der funktionalen Einführung als auch als Reihenfolge der betroffenen Abteilungen festzulegen. Man sollte nicht den Fehler machen, auf einen Schlag die Steuerung der gesamten Produktion umzustellen, denn dann setzen sich Fehler, die während der Einführung auftreten (sie treten garantiert auf), sofort bis zur Lieferfähigkeit fort.

Die funktionale Einführung legt fest, in welcher Reihenfolge die einzelnen Anwendungen des PPS-Systems einzuführen sind. Dieser Satz klingt banal, der Teufelsfuß ist aber, daß

- die Bedienung der Schnittstellen Aufwand erfordert.

Man erkennt, daß hier leicht der Weg des geringeren Widerstandes gegangen wird und dann die optimale Vorgehensweise - weil man den Aufwand scheut - verlassen wird. Die Konsequenz ist , daß die Einführung länger dauert und mehr Aufwand erfordert.

Die zweite Abstufung, nämlich die abteilungsweise Einführung, leuchtet eher ein, nur sind mittlerweile die Produktionsabläufe so verzahnt, daß auch dieses Verfahren nicht einfach ist. Trotzdem ist diese gesamte stufenweise Einführung der richtige Weg, wenn man nicht wesentliche Funktionen des Unternehmens lahmlegen will. Es war oben ausgesagt, daß Fehler bei der Einführung auftreten. Diese Fehler treten auch bei sorgfältiger Vorbereitung im laufenden Betrieb auf, weil die Anforderungen, die zum Beispiel an Hochsicherheitssysteme gestellt werden, hier unwirtschaftlich hohe Analyse- und Testkosten verursachen. Mit vielen Fehlern kann man sicherlich leben, aber es gibt noch ausreichend davon, die ein Auffangsystem erfordern. Dieses Auffangsystem soll nun natürlich nicht so einfach sein, daß der Druck zur Fehlerbehebung fehlt. Es gehört aber einfach in eine Einführungsstrategie, wobei man berücksichtigen soll, daß Fehler, deren Möglichkeit man erkannt hat, auch schon im Test gefunden und beseitigt werden.

Es ist also sicherlich nicht ausreichend, wenn man von vorgedachten Fehlern aus die Sicherheitsmaßnahmen definiert, sondern man muß von den Anforderungen der Ablauforganisation ausgehen und für die einzelnen Funktionen Ausweichsysteme definieren, unabhängig davon, ob man dort mit Fehlern rechnet oder nicht. Selbstverständlich gehört auch die Definition des Testverfahrens für die installierten und einzuführenden Systeme in diese Strategie. Diese Systeme sind dabei in ihrer Gesamtheit, also Software, Hardware, deren Einsatz und die Ablauforganisation zu testen.

Der Ausbildung wird leider viel zu wenig Bedeutung beigemessen. Unsere Erfahrung zeigt, daß nicht nur die Bedienung des Systems trainiert werden muß, sondern viel intensiver die neue Methodik der Fertigungssteuerung mit einem neuen Verfahren. Die neuen Informationen und die neuen Abläufe widersprechen teilweise dem bisherigen Erfahrungsschatz, der durch langjährige Nutzung des bisherigen Verfahrens mit seinen Schwächen und Ungenauigkeiten entwickelt wurde. Der Mitarbeiter erhält Informationen einer anderen Qualität, mit denen er anders reagieren muß und zu denen er ein höheres Vertrauen haben kann als zu den bisher verfügbaren. Dazu gehört aber auch, daß sie verstehen, wie die Informationen entstehen und welche Möglichkeiten sie bieten.

Ein prozeßorientiertes PPS-System zeigt den aktuellen Zustand an und liefert die Informationen, den weiteren Verlauf des Fertigungsprozesses so zu beeinflussen, daß die Auswirkungen von Störungen möglichst gering gehalten werden. Das ist gegenüber der häufig praktizierten Terminjagd ein völlig anderes Steuerungskonzept. Diese Änderung zieht sich durch alle Führungsebenen, weil jetzt auch der Werker erkennen kann, welche Auswirkungen Störungen haben.

Die Ausbildung muß bewirken, daß eine andere Verhaltensweise praktiziert wird, eine wichtige Maßnahme bei der Einführung eines PPS-Systems. Den Mitarbeitern muß aufgezeigt werden, daß sie Arbeit mit höherer Qualität und wichtigen Auswirkungen mit der Verarbeitung dieser Informationen leisten.

Bei der Einführung eines PPS-Systems kommen Fehler zutage. Diese Fehler treten gleichsam in Schichten auf. Sie werden teilweise von schwerwiegenderen Fehlern solange verdeckt, bis diese behoben sind. Dieses Phänomen bewirkt, daß die Einführung meist länger dauert, als angenommen wird. Es ist aber äußerst wichtig, daß man die Fehler so zügig beseitigt, wie sie erkannt werden. Fehlerhafte Information demotivieren die Nutzer und sind eine starke Belastung.

Abb. 4: Fehler und deren Folgen

Früher waren die gravierendsten Fehler Programmfehler und Rechnerausfälle. Diese Ausfälle sind heute bedeutungslos, denn die Hardware ist sehr stabil und die Softwarehäuser haben erkannt, daß Qualitätsmängel sehr kritisch beurteilt werden. Meist sind für die oberste Schicht der Störungen fehlerhafte Stammdaten die Ursache. Die sicherste Methode, nach einer visuellen Kontrolle, solche Fehler zu entdecken, ist der Vergleich mit den IST-Daten. Voraussetzung ist, daß richtig zurückgemeldet wird. Das erreicht man auf Dauer nur, wenn man den Abweichungen konsequent und schnell nachgeht und die Ursachen beseitigt. Je nach Aufwand, der hierfür aufgebracht wird, kann die Einführung eines PPS-Systems vom Start des Projektes an zwei bis fünf Jahre dauern, es wäre fahrlässig, diesen Aufwand zu unterschätzen. Unter optimalen Bedingungen, zum Beispiel gute und korrekte Stammdaten, transparente Produktionsabläufe und hohe Motivation der Beteiligten, kommt man auch auf etwa ein Jahr Einführungsdauer, aber diese Situation ist sehr selten. Es gilt in jedem Fall, daß die Motivation und die Befreiung der Mitarbeiter von der Angst vor den neuen Aufgaben entscheidende Faktoren für eine erfolgreiche Einführung sind.

Die erfolgreiche Einführung erkennt man daran, daß die Ergebnisse akzeptiert und daraus richtige Schlüsse gezogen werden. Es gilt, erkannte Fehler in den Basisdaten (falsche Zeitvorgaben, falsche Kapazitäts- und Baugruppenstrukturen usw.) zu korrigieren, um die restlichen Unsicherheiten zu beseitigen. Jetzt kann man mit Diagnosen feststellen, wo Kapazitätsengpässe (permanent auf dem kritischen Pfad einzelner Aufträge) und wo Kapazitätsreserven sind. Mit dieser Erkenntnis erhält man eine objektive Meßgröße für Überlegungen zur Umstrukturierung der Produktion und der Marktaktivitäten und kann so weitere gezielte Anstrengungen zur Verbesserung der Marktposition vornehmen. Mit einem guten PPS System und dessen Integration in das betriebliche Umfeld erhält man