E-Manufacturing - Gegenstand und betriebswirtschaftliche Potenziale

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1 Ziel und Aufbau der Arbeit

2 Das Konzept des E-Manufacturing - Einordnung und Profil
2.1 Einsatz der Informationstechnik in der Produktion - ein historischer Abriss .
2.2 Das E-Manufacturing als Teil des E-Business
2.3 Ziele des E-Manufacturing
2.4 Komponenten des E-Manufacturing
2.4.1 Modellübersicht
2.4.2 Fachliche Komponenten
2.4.3 Technische Komponenten
2.4.4 Enabling Technologies

3 Chancen und Risiken des E-Manufacturing
3.1 Betriebswirtschaftliche Potenziale
3.2 Betriebswirtschaftliche Grenzen
3.3 Kritische Erfolgsfaktoren des E-Manufacturing

4 E-Manufacturing in der Praxis - Einsatzaspekte im Überblick

5 Überlegungen zur Zukunft des E-Manufacturing

Anhang

Literaturverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abb. 1: Wertschöpfungskette nach Porter

Abb. 2: E-Manufacturing Modell

Abb. 3: Virtuelle Fabrik

Abb. 4: Anbindung einer Fertigungsanlage per Internet

Abb. 5: CIM-Y-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

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

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.³Nach Bellmann⁴haben 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.

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 Manufacturing⁷(CIM). Im Mittelpunkt stand die Unterstützung der fertigungsnahen Systeme, sogenannte CAxSysteme, wobei hier das computergestützte Konstruieren (CAD) und die 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.⁹Zunächst 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.

Klassische in der Produktion zum Einsatz kommende Software sind die MRP-Systeme. MRP I bezeichnete das Material Requirement Planning und fand seinen Ursprung in der Materialwirtschaft, um die Lagerverwaltung bzw das Erzeugen von Primär- und Sekundärbedarfslisten zu vereinfachen. Daraus entwickelte sich das Manufacturing Resource Planning (MRP II) System. Es erweiterte das MRP I im Wesentlichen um die Produktionsplanung. Im CIM-Y-Modell entspricht dies dem linken Ast. Aktuelle Systeme sind die Enterprise Resource Planning (ERP) wie z.B. SAP R/3. E-Manufacturing verbindet die kommerzielle Auftragsbearbeitung der MRP-Ebene mit den Steuerungssystemen der Produktionswelt und überwindet so die Gräben zwischen der Maschinen- und der Bürowelt.¹²

2.2 Das E-Manufacturing als Teil des E-Business

Michael E. Porter gliedert die Wertschöpfungskette eines Unternehmens in primäre und sekundäre Aktivitäten¹³(siehe Abbildung 1). Mit Electronic Business bezeichnet man die elektronische Unterstützung der kompletten Wertschöpfungskette von Unternehmen mit Internet-Technologie. Im Mittelpunkt stehen hier neben der Absatzseite (Electronic Commerce) und der Beschaffungsseite (Electronic Procurement) insbesondere die Leistungserstellungsprozesse innerhalb und zwischen Unternehmen.¹⁴In Porters Modell ist das E-Manufacturing der primären Aktivität Operationen zuzuordnen.

Eine der ersten Definitionen für E-Business wurde von der IBM entwickelt: ”The process of using Web technology to help businesses streamline processes, improve productivity and increase efficiencies. Enables companies to easily communicate with partners, vendors and customers, connect back-end data systems and transact commerce in a secure manner”¹⁵.

Mögliche Einsatzfelder für Electronic Business Anwendungen sind quer durch ein Unternehmen zu finden.¹⁶Durch eine Steigerung der Kommunikationsintensität speziell mit der Internet-Technologie können Aufgaben und Prozesse, welche die Güter-/Leistungserstellung eines Unternehmens betreffen, verbessert werden.¹⁷

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: Wertschöpfungskette nach Michael E. Porter¹⁸

2.3 Ziele des E-Manufacturing

Als abschreckende Einführung in die E-Business Praxis soll folgendes Zitat eines Leiters der E-Business Aktivitäten bei einem großen deutschen Automobilzulieferer dienen: ”Wir planen unsere Produktion Pi mal Daumen. (...) Es gibt kein zentrales Informationssystem über Absatz und Marktentwicklung. Wir wissen nicht einmal, welches Produkt wo und in welcher Stückzahl auf Lager liegt. Das eine Modell ist für zwei Jahre vorrätig, das andere hat sechs Wochen Lieferzeit”¹⁹. Für dieses aufgeführte Problem kann E-Manufacturing der Schlüssel zum Erfolg sein. Die Ziele lassen sich nach 3 Kategorien unterscheiden: rationale, betriebswirtschaftliche und technische Ziele. Diese werden nachfolgend weiter erläutert, wobei Tabelle 1 einen Überblick gibt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tab. 1: Ziele des E-Manufacturing

[...]

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, 1 14.11.2001.

³ Vgl. Bellmann, Klaus: Grundlagen der Produktionswirtschaft, Edingen: Winkler 2000, S. 17. Vgl. Bellmann, Klaus: Grundlagen der Produktionswirtschaft, a. a. O., S. 1.

⁴ 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.

⁵ Vgl. o.V.: HNF-Heinz Nixdorf Museum, Online im Internet: http://www.hnf.de/museum/og2_txt.html, 14.11.2001.

⁶ Vgl. Harrington, Joseph: Computer Integrated Manufacturing, New York 1973.

⁷ Scheer, August-Wilhelm: CIM, vierte, neu bearbeitete und erweiterte Auflage, Berlin et al.: Springer 1994, S. 2.

⁸ Vgl. Biesel, Helga: CIM-geschädigt, in: Computerwoche, Nr. 16 vom 20.04.2001, S. 71.

⁹ Vgl. Nagel, Kurt: Informationsrevolution und Industrielle Produktion, in: Produktionswirtschaft 2000, Hrsg.: Nagel, Kurt; Erben, Roland F.; Piller, Frank T., Wiesbaden: Gabler 1999, S. 13ff..

¹⁰ o.V.: New Economy Lexikon - E-Manufacturing, a.a.O., 28.11.2000.

¹¹ Vgl. Kozian, Dirk; Schulz, Thomas; Peteler, Kurt: Manufacturing-Execution-System (MES) Anwendernutzen am Praxisbeispiel, in: HMD- Praxis der Wirtschaftsinformatik, Juni 2001, S. 17.

¹² Vgl. Porter, Michael: Competitive advantage, New York 1998.

¹³ Vgl. Schwickert, Axel C.: Web Site engineering, Stuttgart: Teubner 2001, S. 15.

¹⁴ IBM: e-Business Glossary, Online im Internet: http://www-3.ibm.com/e-business/glossary/,

¹⁵ 14.11.2001.

¹⁶ Vgl. Schwickert, Axel C.: Web Site engineering, a. a. O., S. 79.

¹⁷ Vgl. Schwickert, Axel C.: Web Site engineering, a. a. O., S. 85.

¹⁸ Vgl. Schwickert, Axel C.: Web Site engineering, a. a. O., S. 80.

¹⁹ Müller, Eva: Trip durch die Hölle, in: managermagazin, 8/2001, S. 112.