Produktionsplanung und -steuerung

Produktionsunternehmen können die Rahmenbedingungen, denen sie sich am Standort Deutschland ausgesetzt sehen — wenn überhaupt — nur in einem geringen Maße beeinflussen. Sie reagieren deshalb mit Maßnahmen zur Sicherstellung der Wettbewerbsfähigkeit, die eine Veränderung der Unternehmen selbst beinhalten. Dazu führen die Unternehmen einerseits eine zunehmende Mechanisierung und Automatisierung ihrer Produktionssysteme herbei. Andererseits werden Verbesserungspotentiale wie Vereinfachungen von Abläufen und Strukturen, eine erhöhte Transparenz und verkürzte Durchlaufzeiten durch neue Organisationskonzepte erschlossen. Schließlich unterstützen Informationssysteme die Mitarbeiter bei der Abwicklung ihrer in die betrieblichen Prozesse eingebundenen Aufgaben.

Voraussetzung für jeden Veränderungsprozeß in Organisationen ist die Zusammenarbeit zwischen den Organisationsmitgliedern. Die Zusammenarbeit erfordert den intensiven Austausch von Sachverhalten, Plänen, Meinungen und Eindrücken. Bei vielen Problemstellungen reicht die menschliche (Fach-)Sprache aus, um eine effiziente Kommunikation herzustellen und zielgerichtet Veränderungen zu bewirken.

Aufgabe der Produktionsplanung und -Steuerung (PPS) ist die Termin-, Kapazi-täts- und mengenbezogene Planung und Steuerung der Fertigungs- und Montageprozesse (vgl. Eversheim 1989). In der einschlägigen Literatur existiert neben dem Begriff der PPS auch der der Arbeitssteuerung. Beide Begriffe umfassen dieselben Inhalte (vgl. Hackstein 1989) und werden deshalb im folgenden synonym verwandt.

Durch den Übergang vom funktionsorientierten, tayloristisch geprägten zum pro-zeßorientierten Organisationsverständnis wächst für Produktionsunternehmen die Bedeutung der Identifizierung und optimalen Gestaltung der betrieblichen Prozesse (vgl. Eversheim 1995; Milberg u. Koepfer 1992; Gaitanides et al. 1994).

Die im folgenden beschriebene Funktionsreferenzsicht (Abb. 2.4–1) zielt weitgehend auf die Unterstützung der Produktionsplanung und -Steuerung durch EDV-Systeme ab. Es werden EDV-Merkmale zur Beschreibung von PPS-Systemen und zur Beschreibung von Anforderungen an PPS-Systeme bereitgestellt. Eine vollständige Beschreibung eines EDV-Systems zur Unterstützung der Produktionsplanung und -Steuerung (PPS-System) ist für eine effiziente Anwendung in der Praxis allerdings zu umfangreich und unhandlich. Durch die Auswahl und Kombination von Merkmalen aus der Funktionssicht kann das Anforungsprofil an ein PPS-System beschrieben werden. Um ein breites Feld von Funktionen beschreiben zu können, werden drei Arten von Merkmalen verwendet:

Daten sind strukturierte Nachrichten, die über vergangene, den aktuellen oder zukünftige Zustände eines Systems Auskunft geben. Sie repräsentieren einen zweckbezogen relevanten Ausschnitt der realen Welt. Inhalt dieses Kapitels ist die Beschreibung der bei der Durchführung aller PPS-Aufgaben in den Prozeßabläufen bedeutsamen Daten und deren Zusammenhänge, wobei das vordergründige Ziel deren Beschreibung als Beitrag zur Schaffung eines umfassenden Verständnisses von PPS und PPS-Systemen ist. Hierbei geht es nicht um die Darstellung von Details wie sie zur Entwicklung von PPS-Systemen notwendig sind, sondern vielmehr um die möglichst ganzheitliche Erfassung der wichtigsten Daten. Um dies vor dem Hintergrund der umfangreichen und komplexen Datenstrukturen der PPS in möglichst knapper und verständlicher Form zu erreichen, wurde eine eigene Modellierungsmethode verwendet, die an die Entity-Relationship-Model-lierung (ER-Modellierung) von Chen (Chen 1976) angelehnt ist. Die Inhalte der Darstellungen sind an Veröffentlichungen von Roos (1992), Kurbel (1993), Scheer (1994), Schönsleben (1994) und Kernler (1995) sowie Erfahrungen bei der Untersuchung von Standard-PPS-Systemen angeleht. Die Daten sind entsprechend der Untergliederung des Aufgabenmodells aufgeteilt.

In der Vergangenheit war die Produktionsplanung und -Steuerung beschränkt auf die Mengen- und Terminplanung im Unternehmensbereich Produktion. Als wertschöpfendem Anteil an der Unternehmensorganisation wurde diesem Bereich hinsichtlich der organisatorischen Auslegung und der Bereitstellung vielfältiger Hilfsmittel im Unternehmen eine hohe Priorität eingeräumt.

Die Veränderung der Wettbewerbs- und Marktsituation der Unternehmen, die sich u.a. in Form der Globalisierung und der steigenden Individualität der einzelnen Produkte äußert, führt zur Notwendigkeit, auf veränderte Marktanforderungen zu reagieren. Viele Unternehmen, in denen zu Anfang der 90er Jahre noch kein Anlaß zur Reorganisation der Produktionsplanung und -Steuerung (PPS) bestand, (vgl. Bullinger et al. 1995) müssen heute über eine Umgestaltung der organisatorischen Strukturen nachdenken. Dabei ist die kontinuierliche Verbesserung der Organisation in kleinen Schritten vielfach nicht mehr ausreichend, so daß die Unternehmensprozesse und -strukturen grundlegend reorganisiert werden müssen (vgl. Davenport 1993, Hammer u. Champy 1994, Nippa u. Picot 1996).

Nahezu alle Unternehmen der Stückgutfertigung und zunehmend auch Unternehmen der Prozeßfertigung setzen zur Unterstützung der Auftragsabwicklung PPS-Systeme ein. Die Art der Unterstützung reicht dabei vom elektronischen Karteikasten bis hin zum voll integrierten DV-System.

Zur Einführung von PPS-Systemen wurde am Forschungsinstitut für Rationalisierung e.V. (FIR) ein Vorgehensmodell entwickelt, das sich aus den drei Phasen Reorganisation, Systemauswahl und Realisierung zusammensetzt (Schmitz und Wermers 1996).

Im Rahmen dieses Kapitels wird ein Konzept zur Einrichtung einer Auftragsleitstelle als Teil einer prozeßorientierten Reorganisation der Auftragsabwicklung vorgestellt. Eine Auftragsleitstelle ist hierbei als eine Bündelung von Planungsund Steuerungsfunktionen zu verstehen. Sie plant und steuert die an der Abwicklung von Kundenaufträgen beteiligten Unternehmensbereiche auf einem groben Niveau. Die Terminvorgaben der Auftragsleitstelle beschränken sich dabei auf Ecktermine, innerhalb derer die jeweiligen Produktionsbereiche eine Feinplanung und Steuerung der Detailabläufe eigenständig durchführen.

Controlling als Koordinationsaufgabe der Unternehmensführung hat seinen Ursprung in der industriellen Entwicklung der USA in der 2. Hälfte des 19. Jahrhunderts. Es hat die Aufgabe, Führung durch Pläne effizient und effektiv zu gestalten.

Inhalt dieses Kapitels ist die Produktionsplanung und -Steuerung dezentral organisierter Unternehmen. Dabei wird nicht nur auf die Gestaltung der technischen Auftragsabwicklung eingegangen, sondern auch auf die Möglichkeiten der Rechnerunterstützung bei der Bearbeitung der Aufgaben.

Für den Begriff des Trends werden sowohl in der (wissenschaftlichen) Literatur als auch umgangssprachlich mehrere Begriffe synonym verwendet, die die gleiche Thematik charakterisieren (z.B. „Tendenz“, „Strömung“, „Kurs“, „Richtung“). In vielen dieser Begriffsdefinitionen wird das Wort „Entwicklung“ zur Umschreibung verwendet (vgl. Meyers Lexikon 1995). Die Entwicklung kann sowohl den zeitlichen Aspekt umfassen („Die Entwicklung der PPS im Laufe des letzten Jahrzehnts“), als auch eine technologische Perspektive aufzeigen („Die Entwicklung eines neuen 10-Zylinder-Reihenmotors oder die Entwicklung eines neuen Organisationskonzeptes“). Dabei wird hier angenommen, daß die technologische Entwicklung am Anfang einer zeitlichen Entwicklung steht. In diesem Kapitel werden technologische Entwicklungen (Produkte, Verfahren, Konzepte) beschrieben, deren zeitliche Entwicklung bereits begonnen hat und die in diesem Zusammenhang als Trends bezeichnet werden können.

Kapitel 4.2 erläutert die Zusammenhänge von Organisationsentwicklung und PPS und gibt Handlungsempfehlungen, diese Gestaltungsfelder in einem Reorganisationsvorhaben zu integrieren.

Unternehmenszusammenschlüsse sind in der Bundesrepublik Deutschland in einer immer größeren Zahl vorzufinden (vgl. Gerpott 1993). So ist bei den anzeigepflichtigen Unternehmensbeteiligungen nach §23 des Gesetzes gegen Wettbewerbsbeschränkung bis 1991 ein starker Aufwärtstrend zu beobachten. In den 90er Jahren verharren die angezeigten Zusammenschlüsse auf hohem Niveau (vgl. Abb. 4.3–1). Waren sie in der Vergangenheit meist zwischen großen Firmen zu verzeichnen, bei denen die Konzentration zu Konzernen stattfand, so drängt der sich verschärfende Wettbewerb sowie die zunehmende Globalisierung der Märkte (EU, USA, Fernost) auch zunehmend kleine und mittlere Unternehmen (KMU) in Unternehmenszusammenschlüsse (vgl. Luczak u. Much 1997).

Der im bisherigen Produktlebenslauf im wesentlichen linear verlaufende Stofffluß hat in der Vergangenheit zu steigenden Belastungen unserer Umwelt durch Schadstoffe in Boden, Wasser und Luft geführt (Abb. 4.4–1). Die daraus resultierende Umweltsensibilität der Gesellschaft bewirkte eine Verschärfung der Gesetze und Verordnungen in diesem Bereich. Damit verbunden war ein überdurchschnittliches Ansteigen der umweltbezogenen Kosten z.B. für die Installation aufwendiger „end-of-pipe“-Technologien, aber auch für die Entsorgung von Reststoffen aus der Produktion und von Altstoffen nach der Rücknahme von Produkten. Unter Reststoffen sollen in diesem Zusammenhang unerwünschte Nebenprodukte aus Produktionsprozessen verstanden werden, die gerichtet an die Umwelt abgegeben werden. Davon zu unterscheiden sind Kuppelprodukte, die erwünschte, ergebnissteigernde Nebenprodukte darstellen, sowie Emissionen, die ungerichtet, d.h. diffus, an die Umwelt abgegeben werden. Unter Altstoffen werden Stoffe verstanden, die bei der Zerlegung von Altprodukten, d.h. Produkten, deren Nutzungsphase beendet ist, entstehen. Altstoffe können analog zu den Reststoffen intern recycelt, d.h. also wiederverwendet oder wiederverwertet werden, bzw. extern entsorgt werden.

Die Produktanforderungsen hinsichtlich Qualität und Umweltverträglichkeit sind in der Vergangenheit stetig gestiegen. Als Auswirkungen dieser Entwicklung sind Unternehmen verstärkt dazu gezwungen, produktbezogene Daten systematisch zu dokumentieren und für unterschiedliche Einsatzzwecke geeignet bereitzustellen. Normen, Richtlinien und Verordnungen wie beispielsweise die Qualitätsmanagementnormen DIN EN ISO 9000 ff., die EG-Richtlinie 85/374 (Produkthaftung) und die GefahrstoffVerordnung aber auch branchenspezifische Gesetze und Genehmigungsverfahren erhöhen den dokumentationspflichtigen Produktdatenbestand (Anderl et al. 1996).

Während bis zum Beginn der 70er Jahre die Leistungsfähigkeit der Rechneranlagen primär durch die hardwaremäßigen Möglichkeiten beschränkt wurden, fallen diese Grenzen aufgrund der rasanten Weiterentwicklung der Produktionstechniken im Hardwaresektor immer mehr weg bzw. treten hinter denen der Softwareprodukte zurück, da hier eine entsprechende Produktivitätssteigerung nicht zu verzeichnen war. Dieses Phänomen wurde von McIllroy bereits Ende der 70er Jahre als „Softwarekrise“ bezeichnet (vgl. Mclllroy M. 1968). Trotz zahlreicher Versuche, die Softwareentwicklung zu verbessern, scheint diese Krise auch 30 Jahre später noch aktuell zu sein. Die ersten Schritte auf dem Weg, der aus diesem Dilemma herausführen sollte, waren die Nutzung problemorienterter Programmiersprachen und der Einsatz umfangreicher, computergestützter Entwicklungsumgebungen (CASE-Systeme — Computer Aided Software Engineering). Aber auch hierdurch konnte mit den Produktivitäts- und Leistungssteigerungen im Hardwarebereich nicht Schritt gehalten werden, was sich am Vergleich der Hardware-und Softwarekosten ablesen läßt.

Als Folge einer reduzierten Fertigungstiefe wird in vielen Unternehmen die Produktionsplanung und Steuerung (PPS) entfeinert. Ausgeklügelte Planungssysteme sind für vereinfachte Fertigungsabläufe eher ungeeignet. Weiterhin fordern kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) zunehmend Systeme, die überschaubar, robust und kostengünstig sowie leicht an betriebliche Gegebenheiten anzupassen sind.

Bei der Auswahl und Anpassung von PPS-Systemen stellt sich für das Unternehmen die Frage nach dem am besten „passenden” PPS-System bzw. dessen Funktionalität. Die Sichtweise auf betriebliche Prozesse und Abläufe ist dabei in der Regel eine organisatorische und technische. Ob das PPS-System aber den Anforderungen der Arbeitspersonen, die letztlich mit dem System arbeiten, gerecht wird oder nicht, ist eine nur selten angestellte Überlegung. Für die betriebliche Sicht gibt es vielfältige Auswahlmethoden, wie z.B. das Aachener PPS-Modell, für eine benutzergerechte Auswahl dagegen nur wenige.

In dem vorliegenden Buch wird angestrebt, das Themenfeld der Produktionsplanung und -Steuerung im Hinblick auf die betriebliche Praxis umfassend darzustellen. Hierzu werden betriebswirtschaftlich/organisatorische, informationstechnische sowie humanorientierte Aspekte der PPS und der unterstützenden Informationstechnik behandelt.