Inhaltsverzeichnis I

Inhaltsverzeichnis   

Seite   

Abbildungsverzeichnis   II

Abk  ürzungsverzeichnis  III

1  Ziel und Aufbau der Arbeit  1

2  Das Konzept des E-Manufacturing - Einordnung und Profil  2

2.1  Einsatz der Informationstechnik in der Produktion - ein historischer Abriss  2

2.2  Das E-Manufacturing als Teil des E-Business  4

2.3  Ziele des E-Manufacturing  5

2.4  Komponenten des E-Manufacturing  7

2.4.1  Modellübersicht  7

2.4.2  Fachliche Komponenten  7

2.4.3  Technische Komponenten  9

2.4.4  Enabling Technologies  10

3  Chancen und Risiken des E-Manufacturing  10

3.1  Betriebswirtschaftliche Potenziale  10

3.2  Betriebswirtschaftliche Grenzen  12

3.3  Kritische Erfolgsfaktoren des E-Manufacturing  13

4  E-Manufacturing in der Praxis - Einsatzaspekte im Überblick  15

5  Überlegungen zur Zukunft des E-Manufacturing  17

Anhang   IV

Literaturverzeichnis   VIII

Abbildungsverzeichnis   

Abbildungsverzeichnis   

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Abb.  1: Wertschöpfungskette nach Porter  

Abb.  2: E-Manufacturing Modell  

Abb.  3: Virtuelle Fabrik  

Abb.  4: Anbindung einer Fertigungsanlage per Internet  

Abb.  5: CI-MY-Modell  

Abb.  6: ACS  

Abb.  7: BU-Head Homepage  

Abb.  8: BU-Head Online Charts  

Abb.  9: WIP-Chart  

Abb.  10: WIP-Age  

Abb.  11: BU-Head Schichtberichte  

Abb  12: EPOS  

Abkürzungsverzeichnis III

Abkürzungsverzeichnis

ACS ........ Area Control System

B2B ........ Business-to-Business CAD ....... Computer Aided Design CAE ........ Computer Aided Engineering CAM ....... Computer Aided Manufacturing CAP ........ Computer Aided Planning CAQ ....... Computer Aided Quality Assurance CIM ........ Computer Integrated Manufacturing CNC ....... Computerized Numerical Control DV ......... Datenverarbeitung EAI ........ Enterprise Application Integration EDV ....... Elektronische Datenverarbeitung ERP ........ Enterprise Resource Planning

EPOS ....... Enterprise Production Planning and Optimization System KEF ........ Kritischer Erfolgsfaktor HTTP ....... Hypertext Transfer Protocol IP .......... Internet Protocol IT .......... Informationstechnologie IV ......... Informationsverarbeitung MES ....... Manufacturing Execution System MPM ....... Manufacturing Process Management MRP I ...... Material Requirement Planning MRP II ...... Manufacturing Resource Planning P2P ........ Plant-to-Plant PPS ........ Produktionsplanungs- und Steuersysteme TCP ........ Transfer Control Protocol SCM ....... Supply Chain Management XML ....... eXtensible Markup Language Y2K ........ Year 2000 WIP ........ Work in Progress WWW ...... World Wide Web

1 Ziel und Aufbau der Arbeit 1

1 Ziel und Aufbau der Arbeit

Die aktuelle wirtschaftliche Entwicklung ist gekennzeichnet durch eine steigende Wettbewerbsintensität. Wirtschaftliche Herausforderungen wie die Globalisierung der Märkte und des Wettbewerbs zwingen die Unternehmen zum Handeln. Der rasante technologische Fortschritt, besonders geprägt durch die Informations- und Kommunikationstechnologien, führt zu neuen Produkten und immer kürzer werdenden Produktlebenszyklen. Im Marketing dominiert zunehmend eine kundenorientierte Denkweise. Eine flexible Reaktion auf Kundenwünsche führt zu einer steigenden Produktdifferenzierung und einer kundenindividuellen Massenproduktion (Mass Customization). 1

Diese Handlungsnotwendigkeit erfordert eine schnellere Reaktionsfähigkeit und höhere Flexibilität der Unternehmen auf den Märkten, was folgende Aussage unterstreichen soll: ”You don´t have to be smart to win in the market. The fast eat the slow” ² (Rick Sheid, national director for E-Business manufacturing at Compaq). Neben einer prozessorientierten, effizienten Unternehmensorganisation und schlankeren

Produktionsabläufen (Lean Production) erfordert es auch eine zeitgemäße Informationstechnologie.

In der betriebswirtschaftlichen Praxis werden deshalb elektronische Datenverarbeitung und Informationstechnologien eingesetzt, um die betrieblichen Prozesse zu steuern und zu kontrollieren. ³ Nach Bellmann ⁴ haben die ökonomisch-organisatorischen Fragestellungen bei Produktions- und Logistiksystemen eine zentrale Bedeutung im Bereich der Produktionswirtschaft.

Als relativ neue Lösung für o.g. Herausforderungen hat sich das E-Manufacturing herauskristallisiert. "Mit E-Manufacturing bezeichnet man die elektronische Planung und Steuerung von Produktionsprozessen" ⁵ .

¹ Vgl. Picot, Arnold; Reichwald, Ralf; Wigand, Rolf T.: Die grenzenlose Unternehmung, 4., vollständig überarbeitete und erweiterte Auflage, Wiesbaden: Gabler 2001, S. 2f.

² Zurawski, Laura; Hoske, Mark T.: E-manufacturing: A Catchy Name for What You Should be Doing Anyway, Online im Internet: http://www.controleng.com/archives/2001/ctl0201.01/010203.htm,

14.11.2001.

³ Vgl. Bellmann, Klaus: Grundlagen der Produktionswirtschaft, Edingen: Winkler 2000, S. 17.

⁴ Vgl. Bellmann, Klaus: Grundlagen der Produktionswirtschaft, a. a. O., S. 1.

⁵ o.V.: New Economy Lexikon -E-Manufacturing, Online im Internet:

http://www2.tagesspiegel.de/archiv/2000/11/27/ak-wi-12669.html2, 28.11.2000.

2 Das Konzept des E-Manufacturing - Einordnung und Profil 2

Ziel dieser Seminararbeit ist es sowohl das theoretische Konzept des E-Manufacturings zu erläutern als auch ein praxisnahes Beispiel darzustellen. Im Mittelpunkt steht dabei der Fertigungsbereich, wobei hier die Vision der vollautomatisch per Web gesteuerten Fabrik aufgegriffen wird.

Die Arbeit ist wie folgt gegliedert: Kapitel 2 beschreibt den historischen Kontext, die Einordnung ins E-Business, die Ziele und die Komponenten des E-Manufacturing. Im dritten Kapitel werden die Chancen und Risiken mit den zugehörigen kritischen Erfolgsfaktoren erläutert. Einen Überblick über den Einsatz von E-Manufacturing in der Praxis gibt Kapitel 4. Im fünften und letzten Kapitel wird eine abschließende Würdigung des Konzepts mit Überlegungen zur Zukunft des E-Manufacturing vorgenommen. Gemäß der o.a. E-Manufacturing Definition sollen die Bereiche Planung, Steuerung und Kontrolle als Orientierungshilfe in dieser Arbeit gelten.

2 Das Konzept des E-Manufacturing - Einordnung und Profil

2.1 Einsatz der Informationstechnik in der Produktion - ein historischer Abriss

Die DV ist von jeher Mittel zum Zweck, um die Produktion zu unterstützen. Angefangen hat dies in den 60er Jahren mit proprietären, für spezielle Problemstellungen konzipierten und deshalb inflexiblen Systemen. Komplexere Systeme waren aufgrund von Inkompatibilität (erst mit dem IBM-PC wurde hier 1981 ein De-facto-Standard geschaffen) bzw. der mangelnden technischen Möglichkeiten nicht zu realisieren. In den 70er-Jahren wurden Computer zur Steuerung und Automatisierung von Fertigungsprozessen in Fabriken eingesetzt. Ab den 80er-Jahren setzten sich von Computern gesteuerte Automaten und Roboter an den Fließbändern von Automobilfabriken durch. Heute werden Computer in der gesamten Industriewelt eingesetzt. 6

Das erste Konzept zur Computer-Integration in der Produktion stammt von Harrington. Er entwickelte 1973 das Konzept des Computer Integrated Manufacturing ⁷ (CIM). Im Mittelpunkt stand die Unterstützung der fertigungsnahen Systeme, sogenannte CAx-Systeme, wobei hier das computergestützte Konstruieren ( CAD) und die

⁶ Vgl. o.V.: HNF-Heinz Nixdorf Museum, Online im Internet: http://www.hnf.de/museum/og2_txt.html, 14.11.2001.

⁷ Vgl. Harrington, Joseph: Computer Integrated Manufacturing, New York 1973.

2 Das Konzept des E-Manufacturing - Einordnung und Profil 3

computergestützte Fertigung (CAM) die Schwerpunkte bildeten. CAD-Systeme ersetzten die Produktentwicklung am Zeichenbrett durch EDV-Anwendungen.

Eine einheitliche Definition des Begriffs CIM existiert nicht, sondern es gibt viele verschiedene Modelle. Nachfolgend wird das Konzept von Scheer erläutert, da dieses Modell starke Ähnlichkeiten mit dem E-Manufacturing-Modell hat. August-Wilhelm Scheer entwickelte Ende der 80er Jahre am Institut für Wirtschaftsinformatik in Saarbrücken das "Y-CIM-Informations-Management". Das Modell (siehe Abbildung 5 im Anhang) " (...) bezeichnet die integrierte Informationsverarbeitung für betriebswirtschaftliche und technische Aufgaben eines Industriebetriebs" ⁸ . Der linke Ast beschreibt die betriebswirtschaftlich-planerischen Aufgaben. Sie werden durch das Produktionsplanungs- und Steuerungs-System ausgeführt. Der rechte Ast kennzeichnet die technisch orientierten Aufgaben. Sie werden durch die CAx-Systeme abgebildet. Im Vordergrund standen nicht die funktionalen Details, sondern die totale Daten- und Anwendungsintegration.

Die CIM-Vision von der vollautomatischen Fabrik ist in der Praxis meist gescheitert. ⁹ Zunächst waren hohe Investitionen in die CIM-Systeme nötig. Des Weiteren gab es erhebliche Probleme bei der Datenintegration und Unzulänglichkeiten der Produktionsplanungs- und Steuerungs-Systeme (PPS). Starre, hierarchische Systemstrukturen führten zu einer Verbesserung der Flexibilität auf Produktebene, aber auch gleichzeitig zu einer Verschlechterung der Flexibilität auf Prozessebene. Eine hochintegrierte und automatisierte Fertigung ist nicht ausreichend, sondern vielmehr sollte der gesamte Informationsfluss vom Lieferanten bis hin zum Kunden berücksichtigt werden. 10

E-Manufacturing ist ein aktueller Lösungsansatz für diese Problematik. ”Mit E-Manufacturing bezeichnet man die elektronische Planung und Steuerung von Produktionsprozessen, auch der Prozesse in den Produktionsnetzwerken” ¹¹ . E-Maufacturing ist die konsequente Weiterentwicklung des CIM-Modells.

⁸ Scheer, August-Wilhelm: CIM, vierte, neu bearbeitete und erweiterte Auflage, Berlin et al.: Springer 1994, S. 2.

⁹ Vgl. Biesel, Helga: CIM-geschädigt, in: Computerwoche, Nr. 16 vom 20.04.2001, S. 71.

¹⁰ Vgl. Nagel, Kurt: Informationsrevolution und Industrielle Produktion, in: Produktionswirtschaft 2000, Hrsg.: Nagel, Kurt; Erben, Roland F.; Piller, Frank T., Wiesbaden: Gabler 1999, S. 13ff..

¹¹ o.V.: New Economy Lexikon - E-Manufacturing, a.a.O., 28.11.2000.