Einsatzgebiete und Grenzen dezentraler Steuerungskonzepte

Inhaltsverzeichnis

1. Einfuhrung
1.1. Unternehmen und Produktion im Wandel
1.2. Abgrenzung Planung vs. Steuerung
1.3. Vom Push- zum Pull-Prinzip

2. Konzepte fur Produktion und Logistik
2.1. Just-in-Time
2.2. Kanban-Prinzip
2.3. CONWIP
2.4. Bucket Brigades

3. Philosophien, Richtlinien und Fuhrungsansatze in Unternehmung und Organisation
3.1. Time Based Management
3.2. Quick Response Manufacturing
3.3. Lean Production
3.4. Kaizen
3.5. Theorie Y von McGregor
3.6. Humanisierung der Arbeit
3.7. Zusammenfassung

4. Produktionsplanungs- und Steuerung (PPS)
4.1. Eine Einfuhrung
4.2. Aufgaben und Ziele eines PPS - Systems
4.3. Dezentrale PPS
4.4. Zentrale und dezentrale Arbeitsverteilung mit Bezug auf die PPS

5. Konkretes PPS-System: Das 3-Liter PPS

6. AbschlieRenden Betrachtung

7. Abkurzungsverzeichnis

8. Literaturverzeichnis

1. Einfuhrung

Die vorliegende Arbeit beschaftigt sich mit dem Thema der dezentralen Produktionsplanungs- und Steuerungssysteme (PPS). Dabei soll der Focus besonders auf den Einsatzgebieten und Grenzen dezentral aufgebauter PPS liegen. Weiterhin wird verdeutlicht, welchen Veranderungen Unternehmen derzeit unterworfen sind, um am Markt konkurrenzfahig zu bleiben, um sich von ihren Mitbewerbern abzuheben. Dazu werden im folgenden Kapitel zunachst verschiedene Konzepte und Methoden vorgestellt, die helfen sollen die Produktion zu dezentralisieren.

Im vierten Abschnitt dieser Arbeit wird gezeigt wie die PPS-Systeme die Produktion im Unternehmen unterstutzen konnen. Dazu wird zunachst eine allgemeine Einfuhrung in PPS - Systeme gegeben, dann der Aufbau, sowie die wichtigsten Funktionen dieser System erlautert. Im Anschluss werden die Unterschiede und Gemeinsamkeiten von zentralen und dezentralen PPS - Systemen aufgezeigt, sowie Vorschlage fur die konkrete Unterstutzung dezentraler Systeme im Unternehmen unterbreitet.

Im funften Kapitel wird sich einem existierenden PPS - System gewidmet. Dabei wird anhand des 3-liter-PPS von der Fraunhofer Gesellschaft noch einmal der Aufbau erlautert, sowie das generelle Unterstutzungspotential und die Vorteile dargestellt.

1.1 Unternehmen und Produktion im Wandel

Heutige Unternehmen unterliegen durch die zunehmende Internationalisierung, Offnung der nationalen Markte und Globalisierung, einem stetig scharfer werdenden Wettbewerb, weshalb Gute und Kompetenz der Auftragsabwicklung zu immer wichtigeren Erfolgsfaktoren werden. Bei einer typischerweise Auftragsgebundenen Produktion, bilden die verschiedenen Funktionen der Auftragsabwicklung, neben Konstruktion, Entwicklung und Fertigung, den Geschaftsprozess mit dem groRten Potential die Kundenwunsche zu befriedigen, und damit verbunden die Steigerung der Wettbewerbsfahigkeit. Es findet ein Wechsel vom Verkaufermarkt hin zu einem Kaufermarkt statt. Die optimale Befriedigung der Kundenwunsche erfordert allerdings u.a. kurzere Produktlebenszyklen, konstante Produktinnovation, Produktindividualisierung von Massenprodukten z.B. durch Varianten zu niedrigeren Preisen, gutes Preis-Leistungsverhaltnis sowie eine schnellere Reaktion auf schwankende Nachfrage. Daraus ergibt sich fur das Unternehmen eine geforderte Steigerung des Qualitatsstandards, damit einhergehend steigende Entwicklungskosten und eine zunehmend wichtiger werdende Koordination der Entwicklung und Produktion. Die Bestimmung der Nachfrage uber einen langeren Zeitraum ist somit nicht mehr moglich und erfordert eine flexiblere Nutzung von Kapazitaten und die Steigerung der Anlagenproduktivitat durch Verringerung der Storungen.

Als Reaktion dieser Entwicklungen versuchen Unternehmen auf Basis von optimierten Prozessen (im Zuge von BPR), der Vermeidung von Kapazitatsbeschrankungen und Prozessrestriktionen die Durchlaufzeit zu minimieren.

Nur Unternehmen, die die genannten Herausforderungen bei steigender Stuckzahl und sinkenden Kosten meistern konnen, werden sich langfristig auf den Markten behaupten. [vgl. BuAuPr]

Um diesen Anforderungen des Marktes gerecht zu werden, sind neue Wege in der Unternehmenssteuerung, -uberwachung und -fuhrung einzuschlagen. Ein wichtiges Instrumentarium, um die Produktion auf der EDV-Seite zu unterstutzen, sind Systeme, die die organisatorische und technische Abwicklung von Kundenauftragen effektiver gestalten sollen, sogenannte Produktionsplanungs- und Steuerungssysteme (PPS). Doch konnen sie die Dezentralisierungsbestrebungen in der Produktion unterstutzen? Mit dieser Frage werden wir uns ab Kapitel 4 noch beschaftigen.

1.2. Abgrenzung Planung vs. Steuerung

In der folgenden Tabelle sind die Unterschiede zwischen Planung und Steuerung in Bezug auf einige ausgewahlte Kriterien zu erkennen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

[Abb. vgl. BaPrLi]

Somit ergeben sich fur die Produktionssteuerung verschiedenartige Aufgaben. Angefangen von der Zurverfugungstellung von Produktionsfaktoren, uber die kurzfristige Feinplanung der Auftragsreihenfolge (zum Beispiel mit Prioritatsregeln) incl. Aufgabenverteilung uber die Veranlassung von den Planvorgaben bis letztens zur Oberwachung, Kontrolle und gegebenenfalls zum ergreifen korrigierender MaRnahmen.

1.3. Vom Push- zum Pull-Prinzip

Die Produktion kann grundsatzlich nach zwei verschiedenen Ansatzen aufgebaut sein. Zum einen nach dem Push-Prinzip, bei dem die Produkte sozusagen durch die Produktion geschoben werden, zum anderen nach dem Pull-Prinzip, bei dem die Produkte aus der Produktion gezogen werden.

Viele heute eingesetzte Produktionsplanungs- und Steuerungssysteme haben als Basis das Material Requirement Planning II (MRP II), das aus den funfziger Jahren entstammt und noch von der Annahme ausgeht, es wird fur die schnell wachsenden Markte der Wirtschaftswunderzeit produziert. Material und Vorprodukte werden in die Produktion gestoRen, es handelt sich also um das Push-Prinzip. Ein wesentlicher Nachteil ist, das eine Auftragsfreigabe auch dann erfolgt, wenn kein konkreter Kundenauftrag dahinter steht. Aufgrund der damit verbunden Lagerproduktion kann als ein sinnvoller Einsatz dieser Systeme der prognoseorientierte Anteil an einer Logistikkette angesehen werden bzw. gleichmaRiger Nachfrage und einfacher Produktstruktur.

Um nun aber die Kaufermarkte zu befriedigen ohne an den Schnittstellen hohe Warenbestande anzuhaufen und damit verbundene Lagerkosten tragen zu mussen, sollte der Warenfluss vom Einkauf bis zum Absatz einem bedarfsorientierten Abrufmechanismus folgen. Der Materialfluss durch die Produktion sollte dem Pull- Prinzip folgen. Ein weiterer Vorteil des Pull-Prinzips liegt darin, das der Produktionsablauf weniger stark auf Schwankungen und Storungen von auRen reagiert. Ein typischer Vertreter des Pull-Systems ist das JIT-Konzept welches im folgenden Kapitel noch naher beleuchtet wird. Allgemein lasst sich sagen, das mit dem Pull-Prinzip veraltete und verfehlte Planungsprozesse aufgebrochen werden sollen, um die Produktion und Logistik an die Kundenwunsche anzupassen. Bevorzugte Anwendung findet das Pull-Prinzip bei komplexeren Produktstrukturen und unregelmaRigem Absatz. [vgl. BaPrLi]

2. Konzepte fur Produktion und Logistik

Als Reaktion auf diese Entwicklungen sind neuere Produktions- und Logistikkonzepte hervorgegangen oder als Antwort wiederentdeckt worden, wobei viele dieser Ansatze eine Dezentralisierung der Fertigung unterstutzen.

Die Dezentralisierung in der Produktion kann aus drei Blickwinkeln betrachtet werden: aus der Management- und Organisationssicht, als zweites aus der Sicht der Entwicklungen der Informationssysteme und letztens , die Moglichkeiten moderner Produktionstechnik.

Eine klare Abgrenzung der Dimension der Dezentralisierung ist schwer auszumachen, da es Oberschneidungen und Erganzungen gibt. Alle Entwicklungen aus den drei Bereichen konnen die Dezentralisierungstendenzen unterstutzen, ermoglichen oder vorantreiben.

Die modernen Produktionstechniken lassen viele Unternehmen eine erhohte Flexibilitat erreichen und helfen vielfach die bisher vorgegeben und starren Produktionsablaufe aufzubrechen. Es konnen kleine, dezentrale Einheiten manchmal einen kompletten Produktionsprozess ubernehmen, die eine zentrale Planung uberflussig machen oder zumindest minimieren. Die hierarchische Pyramide wird abgeflacht. Eine Form dieser strukturellen Veranderung sind Fertigungsinseln, die kleine, uberschaubare Einheiten bilden. Sie erledigen eigenverantwortlich alle Aufgaben der Fertigung eines Teils oder Teilgruppe als Art „Fabrik in der Fabrik“. Funktionen, wie Qualitatssicherung und Arbeitsvorbereitung, werden in die Inseln integriert.

Im folgenden sollen einige konkrete Konzepte angesprochen werden, die eng im Kontext mit den dezentralen Tendenzen der Produktionssteuerung stehen.

[Vgl. DePlSt]

2.1. Just-in-Time

Just-in-Time (JIT) ist ein Konzept um eine moglichst auftragsgenaue Produktion und Beschaffung zu realisieren. Damit ist JIT als eine Antwort auf die Wettbewerbsdynamik einer kundenorientierten Produktion zu sehen [vgl. CoDeKo]. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf der Vermeidung von Bestanden und der damit verbundenen Bindung und Beanspruchung von Kapital. Bei der Produktion auf Lager, haben Bestande das Risiko nicht abgesetzt zu werden. Weitere Ziele sind die Minimierung von Durchlaufzeiten wahrend des Leistungserstellungsprozesses, sowie eine Minimierung des Risikos von nicht verkaufbaren Bestanden durch Fehlprognosen vor allem bei Unternehmungen mit grower Variantenvielfalt. Dabei steht die Optimierung der gesamten Wertschopfungskette im Vordergrund.

Allerdings sind zur Einfuhrung einer Produktion nach dem JIT-Konzept einige Hindernisse zu uberwinden. In vielen Unternehmen existieren Hurden durch vorhandene Prozess- bzw. Ressourcenrestriktionen. Besonders nennenswert sind hier lange Zeiten je Rustvorgang, welche zu groRen Losen sowie hohen Lagerbestanden fuhren, unzuverlassige Prozesse, die ein Nacharbeiten notig machen sowie unabgestimmte Kapazitaten im Leistungserstellungsprozess, die Wartezeiten verursachen. Voraussetzungen fur den Einsatz von JIT sind hohe Qualitatsstandards und ein flexibler Personaleinsatz unter dem Aspekt der Mehrmaschinenbedienung. Letztlich setzt JIT einen regelmaRigen Bedarf voraus.

Nur wenn diese Restriktionen aufgebrochen bzw. gelockert werden, kann mittelfristig eine auftragsnahe Produktion, sowie langfristig das Idealziel einer rein auftragsgetriebenen Produktion und Beschaffung erreicht werden.

Nicht ungenannt bleiben sollen auch einige Nachteile, die JIT birgt:

?? Hohere Gefahr von Produktionsstillstanden, da fast keine Puffer mehr vorhanden sind

?? Hohere Transportfrequenzen in der Logistikkette

2.2. Kanban-Prinzip

Kanban ist einer der erster und wichtigsten Vertreter eines dezentralen Steuerungskonzeptes in der Produktion.

Das Kanban-Prinzip, ein erstmals vom japanischen Automobilhersteller Toyota in den 1950iger Jahren eingesetztes Steuerungskonzept, ist so einfach wie genial und hat auch aus diesem Grund mittlerweile in Europa und den USA weite Verbreitung gefunden. Die Idee hinter diesem Konzept ist es, den innerbetrieblichen Materialfluss nach dem Supermarktprinzip zu steuern. Stellen wir uns die Vorgange im Supermarkt einmal bildlich vor: Der Kunde nimmt die benotigte Ware aus dem Regal und legt diese in seinen Einkaufswagen. Die dadurch im Regal entstehende Lucke, oder das Unterschreiten eines vorher festgelegten Mindestbestandes, sollte dem Angestellten im Supermarkt den Ausschlag geben, eine Bestellung genau diesen Artikels auszulosen, und schlieRlich das Regal wieder aufzufullen. Um nun dieses Prinzip auf einen Produktionsbetrieb zu ubertragen, mussen wir zunachst den Begriff des Regelkreises einfuhren. Der Produktionsprozess eines komplexen Gutes, unterteilt sich in mehrere nacheinandergeschaltete und ineinander greifende Produktionsteilschritte oder auch Regelkreise. Jeder Regelkreis besteht dabei aus einer sog. Senke, welche die Material verbrauchende Stelle abbildet, und einer Quelle, welche als materialbereitstellende bzw. -produzierende Stelle fungiert. Zwischen den produzierenden und verbrauchenden Stellen befindet sich ein Pufferlager mit den jeweiligen Materialbehaltern, welche mit Hilfe der Kanbans verwaltet werden. Ein Kanban ist lediglich der japanische Begriff fur Karte, welche die entscheidenden Informationstrager zur Steuerung des Materialflusses zwischen den beteiligten Stellen stellt.

Eine Kanban enthalt im wesentlichen folgende Informationen:

- Teilenummer und Bezeichnung des Artikels
- Behalterart
- Standardfullmenge je Behalter
- Herkunft der Teile (Quelle)
- Adresse der Teile (Senke)
- Registriernummer der Karte

Eine der wichtigsten Aufgaben bereits wahrend der Einfuhrungsphase des Kanban- Prinzips, ist die Bestimmung der Anzahl der verwendeten Karten, und damit die Bestimmung der maximalen und minimalen Puffermenge an Materialien. Wird nun durch Entnahme der minimale Bestand im Lager unterschritten, wird mit Hilfe der Kanbans der vorgelagerten Stelle der Produktionsinput gegeben, und damit die Wiederauffullung des Lagers veranlasst. Da die nachgelagerten Stellen bei den vorgelagerten den Produktionsprozess anstoRen, spricht man beim Kanban-Prinzip auch von einem Pull-System, da die Auftrage sozusagen durch die Produktion gezogen werden.

Folgende Regeln sind beim Einsatz von Kanban zu beachten:

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