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1 Einleitung

1.1 Problemstellung und Zielsetzung

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Skizzierung konventio neller PPS-Systeme. Die ständige Leistungssteigerung in der Informations- und Kommunikationstechnologie ermöglicht es, viele Prozesse der Leistungserstellung in Unternehmen durch EDV-Systeme zu unterstützen. Ihre Anwendung reicht heute von der Beschaffung über die Produktion bis in den Vertrieb. Zur operativen Planung und Steuerung sowie Überwachung der Arbeitsabläufe und Produktionsprozesse werden hier sog. Produktionsplanungs- und -steuerungssysteme (PPS-Systeme) eingesetzt. ¹ Die computergestützte PPS ist einer der ältesten, aber auch anspruchvollsten Sektoren der betrieblichen Datenverarbeitung. ² Herkömmliche PPS-Systeme führen zu erheblichen Effizienzsteigerungen durch die Bereitstellung und Verwaltung umfangreicher Datenmengen und der Lösung von quantitativen Problemen, was sich insbesondere auf die Mengen- und Terminplanung auswirkt, wo beträchtliche Potenziale erschlossen werden. Ziel der Arbeit ist es, die Ablauflogik und die Funktionalität konventioneller, auf MRP II (Manufacturing Resource Planning) ³ basierender, PPS-Systeme vorzustellen und diese kritisch zu würdigen. Dies ist sinnvoll, da ihre Ablauflogik ein ganz wichtiger Grundzusammenhang ist, um zu verstehen, wie Absatzerwartungen und -planungen von Unternehmen in konkrete Produktionsaufträge ü bersetzt werden. Außerdem werden herkömmliche PPS-Systeme, deren erste Modelle bereits in den sechziger Jahren entstanden, heute und in naher Zukunft komplementär zu neuen, innovativen Planungs- und Steuerungsphilosophien eingesetzt, die meistens auf die Ablauf- und Aufbaulogik des konventionellen Phasenschemas der Sukzessivplanung aufbauen.

1.2 Vorgehensweise

Gegenstand der Arbeit ist es, Wissen über konventionelle PPS-Systeme zusammenzutragen, und einen Beitrag zum Verständnis der einzelnen Komponenten zu leisten. Dazu erfolgt zunächst eine Einordnung der PPS-Systeme im Kontext der Produktionsplanung

¹ Vgl. Drexl u. a. 1994 /PPS-Systeme/ S. 1022 f.; Gabler 2001 /Wirtschaftslexikon/ CD-ROM.

² Vgl. Kurbel 2003 /Produktionsplanung/ S. 11.

³ MRP II ist die Erweiterung des Material Requirements Planning, kurz MRP bzw. MRP (I), welches von einem gegebenen Produktionsprogramm ausgehend durch Stücklistenauflösung unter Berücksichtigung von Beständen die Nettobedarfe ermittelt und auf den zur Herstellung erforderlichen Produktionsanlagen einlastet; vgl. Kern 1992 /Produktionswirtschaft/ S. 325 i.V.m. S. 227; Mertens 1992 /MRP II/ S. 29. MRP II erweitert MRP um ein Modul der Kapazitätsplanung, welches die Ressourcenplanung unddisposition miteinbezieht, sowie ein Modul der Geschäftsplanung, mit der z.B. Umsatzziele oder Deckungsbeiträge in die Primärbedarfsplanung einbezogen werden können; vgl. Zäpfel 1994 /Entwicklungsstand/ S. 733 ff.; Glaser, Geiger, Rohde 1992 /PPS/ S. 2 ff.

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und -steuerung (PPS). Durch ausführliche Darbietung der Zielsetzungen und Aufgaben der PPS und eine begriffliche Bestimmung konventioneller PPS-Systeme erfo lgt eine Einführung in die Thematik. Im dritten Gliederungspunkt wird durch die Darstellung des phasenbezogenen Sukzessivplanungskonzeptes als Grundstruktur gängiger PPS-Systeme der Fokus auf die grundsätzliche Ablauf- und Aufbaulogik gelenkt. Dabei werden vorab die Elemente Grunddatenverwaltung, Produktionsplanung und Produktionssteuerung präsentiert, welche dann anschließend detailliert in ihren Haup tfunktionen dargestellt und erläutert werden. Soweit erforderlich, werden dabei unklare Begriffe definiert. Abschließend erfolgt eine kritische Betrachtung herkömmlicher PPS-Systeme, wobei auftretende Probleme und bestehende Schwachstellen und Defizite behandelt werden, um letztlich auf die Bedeutung konve ntioneller PPS-Systeme, einschließlich ihrer Anwendungsbranchen und ihrer Verbreitung einzugehen.

2. Einordnung konventioneller PPS-Systeme im Kontext der Produktionsplanung und -steuerung

2.1 Zielsetzung und Aufgaben der Produktionsplanung und -steuerung

Die Produktionsplanung und -steuerung (PPS) gehört zu den bedeutsamsten und anspruchsvollsten Aufgaben eines Industriebetriebs. ⁴ Bei genauerer Betrachtung der Aufgaben der PPS können Lenkungsaufgaben unterschiedlicher Tragweite für das Unternehmen differenziert werden. ⁵ Daher ist es in der BWL üblich, die unt erschiedlichen Aufgabenbereiche verschiedenen Ebenen zuzuordnen: der strategischen, der taktischen und der operativen Ebene. Die Aufgaben der strategischen Ebene der PPS bestehen in der Ziel- und Strategiefindung für das Leistungserstellungssystem. Hier fallen grundlegende Entsche idungen mit langfristiger Tragweite, wie etwa die Wahl der Produktfelder und der Produktionsstandorte. In ihrem Mittelpunkt steht das Schaffen und Erhalten einer wettbewerbsfähigen Produktion. ⁶ Der Aufgabenbereich der taktischen Produkt ionsplanung beinhaltet die Konkretisierung der Produktionsstrategien, wobei vor allem Entscheidungen über Leistungsfelder (Output), die Personal- und Betriebsmittelkapazitäten (Input) sowie über die Produktionsorganisation (Throughput) zu fällen sind. ⁷ Wenn heute von PPS gesprochen wird, ist im Allgemeinen die Ebene der operativen PPS gemeint, in der auch PPS-Systeme zum Einsatz kommen. Auf der operativen Ebene wird auf Grundlage der vorgegebenen Rahmenbedingungen der strategisch-

⁴ Vgl.Kurbel 2003 /Produktionsplanung/ S. 15.

⁵ Vgl. Zäpfel 1996 /PPS/ Sp. 1391.

⁶ Vgl. zu den Aufgaben der strategischen PPS z.B. Zäpfel 1996 /PPS/ Sp. 1392 f.

⁷ Eine ausführliche Darstellung der Aufgabenbereiche strategischen und taktischen PPS findet sich in Kistner, Steven 2001 /Produktionsplanung/.

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taktischen Ebene die Produktion geplant und durchgeführt, es werden Entscheidungen über konkrete Produktionsmengen und den Herstellungsprozess in einem bestimmten Zeitraum getroffen. ⁸ Allgemein lässt sich formulieren, dass das Gebiet der operativen PPS die Gesamtheit von Entscheidungsaktivitäten bzw. Dispositionen beinhaltet, die auf die Aufstellung eines Absatz- bzw. Produktionsprogramms und Bestimmung der Realisation dieses Programms in mengenmäßiger und terminlicher Hinsicht ausgerichtet sind. ⁹ Im Rahmen der operativen PPS werden mithin Problemstellungen behandelt, die sich auf die Planungsbereiche Hauptproduktionsprogrammplanung, Mengenplanung, Termin- und Kapazitätsplanung und Produktionssteuerung beziehen. Da die Produktionsplanung Teil der Unterne hmensplanung ist, ordnet sich die Zielsetzung der PPS in das Zielsystem des Unternehmens ein. Bei Verfolgung des Wirtschaftlichkeitsprinzips ist Gewinnmaximierung die grundsätzliche Zielsetzung eines Unternehmens. ¹⁰ Die Maßnahmen der PPS sind daher so zu treffen, dass eine vorgegebene Leistung mit möglichst niedrigen Kosten erbracht wird. Entscheidungsrelevante Kosten im Rahmen produktionswirtschaftlicher Planungsentscheidungen sind vor allem Lagerhaltungskosten, Kosten für den Stillstand von Produktionsanlagen, Nichteinhaltung von Lieferterminen usw. Da die nötigen Kosteninformationen zu den Zeitpunkten, zu denen auf Basis der Kosten Pläne aufgestellt bzw. Steuerungsmaßnahmen ergriffen werden sollen, in der Regel nicht umfassend zur Verfügung stehen, wird in der PPS häufig mit Ersatzzielgrößen gearbeitet, die entweder in einem nachweisbaren oder in einem vermuteten Zusammenhang mit den Kostenzielen stehen. Die wichtigsten Zielgrößen der PPS sind u .a. die Minimierung von Lagerbeständen, da eine lange Lagerung von Produkten nicht nur Beanspruchung von Lagerplatz bedeutet, sondern insbesondere auch die Bindung von Kapital, schnelle Durchlaufzeiten, Maximierung der Kapazitätsauslastung, denn je besser die Auslastung der Aggregate ist, desto positiver wirkt sich das auf die Kostenposition aus, sowie Minimierung von Zeitüberschreitungen in Hinblick auf Liefertermine, also Liefertreue. ¹¹ Dabei ist jedoch zu beachten, dass es sich um konkurrierende Ziele handelt, die nur schwer gleichzeitig erreicht werden können und das Gesamtoptimum praktisch nicht zu ermitteln ist. Ein bekannter Zielkonflikt ist unter der Bezeich-

⁸ Vgl.Kurbel 2003 /Produktionsplanung/ S. 17 f.

⁹ Vgl. Glaser 1994 /Steuerungskonzepte/ S. 749; Glaser, Geiger, Rohde 1992 /PPS/ S. 1; Glaser, Petersen 1996 /PPS/ Sp. 1406.

¹⁰ Vgl. zum Wirtschaftlichkeitsprinzip z.B. Zäpfel 1996 /Grundzüge/ S. 40 f.

¹¹ Eine Auflistung der genannten sowie weiterer Ersatzzielgrößen findet sich u. a. in Fandel, François, Gubitz 1997 /PPS/ S. 338; Zäpfel 1996 /Grundzüge/ S. 41 f.

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nung „Dilemma der Ablaufplanung“ geläufig. ¹² Jedes Unternehmen muss daher die Prioritäten der konkurrierenden Ziele selbst bestimmen. 13

2.2 Zum Begriff konventioneller PPS-Systeme

Im Laufe der Jahre hat sich der Begriff PPS-System als Kurzform für computergestützte Produktionsplanung und -steuerung etabliert. ¹⁴ Ein konventionelles PPS-System ist ein Softwaresystem, welches zur operativen Planung und Steuerung des Produktionsgeschehens in einem Industriebetrieb eingesetzt wird. ¹⁵ Charakteristisch für alle gängigen PPS-Systeme ist das aus den MRP-Konzepten (Material Requirements Planning) stammende phasenbezogene Sukzessivplanungkonzept. ¹⁶ Die komplexen Aufgaben der Produktionsplanung und -steuerung werden dabei in Teilprobleme (Module) zerlegt, die dann rechnergestützt einem iterativen Lösungsprozess zur optimalen Gestaltung und gege nseitigen Abstimmung unterworfen werden, wobei zur Bewältigung der einzelnen Teilaufgaben durchaus unterschiedliche Planungsansätze, Lösungsverfahren und Datenverarbeitungskonzepte in Betracht kommen können. ¹⁷ Von übergeordneten zu unterge-ordneten Modulen werden die Ressourcen mit zunehmendem zeitlichen Detaillierungsgrad und abnehmendem Planungshorizont schrittweise optimal geplant, wobei die Lösungen des übergeordneten Moduls die Vorgaben für das Untergeordnete bilden. ¹⁸ Es findet keine oder nur eine sehr schwache Rückkopplung von nachgelagerten zu früheren Stufen statt, da lediglich bestimmte Strukturdaten der nachgelagerten Bereiche berücksichtigt werden, und es erfolgt eine zunehmende Verfeinerung von der Grob- zur Feinplanung. ¹⁹ Konventionelle PPS-Systeme sind ferner dadurch gekennzeichnet, dass alle Planungs- und Steuerungsentscheidungen zentral getroffen werden (wie z.B. Festlegung der Art und Menge der Fertigungsaufträge und Bestimmung der Start- und Endtermine ihrer einzelnen Arbeitsgänge). Den Fertigungsstellen verbleiben keine Planungsaufgaben, sondern nur die Bereitstellung der Ressourcen, die Ausführung der eigentlichen Fertigungstätigkeiten sowie die Rückmeldung von Ist-Daten. Bei Abweichungen hat das herkömmliche PPS-System gegebenenfalls Anpassungsmaßnahmen wie z.B. Überstun- ¹² Vgl.zum Begriff „Dilemma der Ablaufplanung“, z.B. Kurbel 2003 /Produktionsplanung/ S. 20 f.

¹³ Vgl. Wiendahl 1999 /PPS/ S. 14-1 ff.

¹⁴ Vgl. Fandel, François, Gubitz 1997 /PPS/ S. 1 ; Geitner 1995 /Methoden/ S. 9 ff.

¹⁵ Vgl. zum Begriff des PPS-Systems z.B. Drexl u.a. 1994 /PPS-Systeme/ S. 1022 f.; Kurbel 2003 /Produktionsplanung/ S. 15 ff.; Gabler 2001 /Wirtschaftslexikon/ CD-ROM.

¹⁶ Vgl. Drexl u.a. 1994 /PPS-Systeme/ S. 1023.

¹⁷ Vgl. Fandel, François, Gubitz 1997 /PPS/ S. 1.

¹⁸ Vgl. Zäpfel 1994 /Entwicklungsstand/ S. 722; Adam 1992 /klassische PPS-Systeme/ S.5 ff.

¹⁹ Kern 1992 /Produktionswirtschaft/ S. 320 f.