In Unternehmen der diskreten Serienfertigung kommen im Laufe des Product Lifecycle (PLC) Systeme mit unterschiedlichem Integrationsgrad zum Einsatz. Beispielsweise weisen die CAx-Systeme (z.B. CAD, EDM, PDM) innerhalb der Produktentwicklung oder die ERP-Systeme innerhalb der Produktion einen sehr hohen Integrationsgrad auf. Innerhalb der Prozessplanung gibt es momentan eine heterogene Systemlandschaft. Die verwendeten Prozessplanungssysteme haben ihre Daseinsberechtigung, da sie für bestimmte Aufgaben optimiert sind (z.B. Planung von Fertigungszeiten - Methods-Time Measurement (MTM), Austaktung, Layoutplanung). Zwischen diesen Systemen exis-
tieren oft keine direkten Schnittstellen und die Systeme verwalten ihre Daten in unterschiedlichen Datenbanken. Zudem fehlen oftmals Kopplungen zu den CAx und ERP Systemen. Aus diesem Grund entstehen viele Planungsinkonsistenzen (zum Beispiel Planen auf unterschiedliche Daten) innerhalb der Prozessplanung sowie den Schnittstellen zur Produktentwicklung und Produktion. Ziel Diese Arbeit soll demonstrieren, wie sich der Investitionsplanungsprozess mit einem Prozess-Redesign in die Digitale Fabrik umsetzen lässt. Für diesen Zweck soll ein Sollprozess für die Investitionsplanung entwickelt werden. Die Überführung des Sollprozesses in die Digitale Fabrik, macht es notwendig die von einem Unternehmen verwendeten Systeme zu integrieren. Aus diesem Grund, soll eine geeignete Möglichkeit gefunden werden, die Integration zu realisieren. Zusätzlich sollen einige Teilschritte des Sollprozesses mit der konzipierten Integrationslösung auf Umsetzbarkeit analysiert werden. Zentraler Aspekt der Arbeit liegt bei der Erstellung eines Gesamtprozesses der Investitionsplanung, welcher in weiteren Arbeiten konkretisiert wird und eines Konzeptes für die Systemintegration, die den Sollprozess realisieren kann.
Inhaltsverzeichnis
1. Einführung
1.1. Primärprozesse in der Fertigungsindustrie
1.2. Hauptprozesse der diskreten Fertigungsindustrie
1.3. Digitale Fabrik
1.3.1. Notwendigkeiten für die Ausgestaltung der Digitalen Fabrik
1.3.2. Abgrenzung der bisherigen Möglichkeiten
1.3.3. Digitale Fabrik - Definition
1.3.4. Potentiale und Nutzen innerhalb der Prozessplanung durch die Digitale Fabrik
1.3.5. Systemintegration in der Digitalen Fabrik
2. Ist-Situation des Investitionsplanungsprozesses
2.1. Allgemeiner Planungsprozess
2.1.1. Projektplanung
2.1.2. Aufgaben der Investitionsplanung
2.1.3. Defizite im Investitionsplanungsprozess
2.2. Vorschläge zur Potentialausschöpfung
3. Vorschlag einer integrierten Investitionsplanung innerhalb der Prozessplanung
3.1. Elemente im Sollprozess
3.1.1. Planungsstruktur als Bezugsgröße
3.1.2. Planungsversionierung
3.1.3. Änderungshierarchien
3.1.4. Änderungsklassifizierung
3.1.5. Planungs-Archivierung
3.2. Redesign des Investitionsplanungsprozesses
3.2.1. Targetfindung
3.2.2. Targetverfolgung
3.2.3. Targetänderung
3.3. Informationsrückkopplung
3.4. Berichtswesen
3.5. Ausblick
4. Analyse der Systemunterstützung für den Sollprozess
4.1. Investitionsplanung mit SAP R/3
4.1.1. Einordnung in die Systemlandschaft
4.1.2. Kurzevaluation im Kontext der Prozessplanung
4.2. Investitionsplanung mit Delmia Process Engineer
4.2.1. Einordnung in die Systemlandschaft
4.2.2. Kurzevaluation im Kontext der Planung
4.3. Integrierte Investitionsplanung mit SAP R/3 und Delmia Process Engineer
4.3.1. Funktionale Aspekte
4.3.2. Technische Aspekte
4.4. Ausblick
5. Analyse der Daten- und Kommunikationsdienste der beteiligten Systeme
5.1. Daten- und Kommunikationsdienste mit SAP R/3
5.1.1. SAP R/3 Architektur
5.1.2. Business Application Programming Interface (BAPI)
5.1.3. RFC - Bibliothek
5.1.4. Java Connector (JCO)
5.1.5. SAP Business Connector (BC)
5.1.6. SAP Web Application Server (WAS)
5.1.7. SAP Exchange Infrastructure (XI)
5.1.8. Entscheidung
5.2. Daten- und Kommunikationsdienste mit Delmia Process Engineer
5.2.1. Delmia Architektur
5.2.2. Direkter Datenbankzugriff
5.2.3. Skripting
5.2.4. Delmia Applikation Programming Interface
5.2.5. PPR Loader
5.2.6. Entscheidung
5.3. Ausblick
6. Vorschlag einer Plattform für die Investitionsplanung
6.1. Aufbau der Plattform
6.2. Technologie der Plattform - Java 2 Enterprise Edition (J2EE)
6.2.1. Definition
6.2.2. J2EE und Java 2 Standard Services
6.2.3. Architektur
6.2.4. Komponenten
6.2.5. Kommunikation zwischen Komponenten
6.3. Entwurfsmuster
6.3.1. Definition
6.3.2. Eingesetzte Entwurfsmuster
7. Konzeption einer Plattform für die Investitionsplanung
7.1. Architektur der Integrationsschicht
7.1.1. SAP J2EE Architektur
7.1.2. Delmia J2EE Architektur
7.2. Architektur der Geschäftslogik-Schicht
7.2.1. Aufbau
7.2.2. Interaktionen der Geschäftslogik-Schicht
7.3. Use Cases in der Geschäftslogik-Schicht
7.3.1. Referenzelement-Erstellung
7.3.2. Ressourcen Management
7.3.3. Datensynchronisation
7.3.4. Berichtsgenerierung
7.4. Dienste der Plattform
7.4.1. Anwendersicherheit
7.4.2. Workflow Engine
7.5. Bewertung
8. Konzeption einer Webapplikation für die Investitionsplanung
8.1. Architektur der Webapplikation
8.1.1. Konzepte
8.1.2. Aufbau
8.1.3. Interaktion mit der Visualisierung
8.2. Bewertung
9. Bewertung
10. Ausblick
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht, wie der Investitionsplanungsprozess durch ein Prozess-Redesign in die Digitale Fabrik integriert werden kann, um eine systemübergreifende Daten- und Prozesskonsistenz zu erreichen. Die Forschungsfrage fokussiert dabei auf die Entwicklung eines Sollprozesses für die Investitionsplanung sowie die Konzeption einer technologischen Integrationsplattform, welche disparate Planungssysteme wie SAP R/3 und Delmia Process Engineer harmonisiert.
- Analyse heterogener Systemlandschaften in der diskreten Serienfertigung.
- Entwicklung eines Sollprozesses basierend auf der Philosophie der Digitalen Fabrik.
- Konzeption einer middleware-basierten Plattform unter Verwendung von J2EE-Technologien.
- Untersuchung von Systemintegrationstechniken wie EAI und JCA zur Anbindung von ERP- und PDM-Systemen.
- Evaluierung der technischen Umsetzbarkeit anhand eines Prototyps einer Webapplikation.
Auszug aus dem Buch
1.3. Digitale Fabrik
Dieses Kapitel beschreibt Probleme bezüglich der Systeme, die sich aus der komplexen Prozesssituation (siehe Kapitel 1.1) und der vorherrschenden Systemlandschaft ergeben. Es zeigt, warum die Systemintegration in der Fertigungsindustrie immens wichtig ist und welche Ansätze es hierzu gibt. Es wird ersichtlich, dass weiterführende Ansätze notwendig sind. Diese sollen durch die Digitale Fabrik realisiert werden. Die Digitale Fabrik ist in der Lage, die gegebene komplexe Prozesssituation zu bewältigen.
1.3.1. Notwendigkeiten für die Ausgestaltung der Digitalen Fabrik
„Hochdynamische, globale Märkte zwingen Unternehmen heute, hohe Innovationsgeschwindigkeiten und kurze Markteinführungszeiten zu realisieren. Der Trend zur Individualisierung erfordert zudem eine reaktionsschnelle und flexible Umsetzung von Produktinnovationen bei steigenden Ansprüchen an die Qualität. Unternehmen, die sich in diesem turbulenten Umfeld behaupten wollen, müssen ihre Prozessketten parallelisieren und die einzelnen Prozessschritte beschleunigen. Die vollständig digitale Beschreibung des Produktes und der Produktion auf der Basis durchgängiger integrierter Prozesse ist heute einer der Schlüssel, um diese ambitionierten Ziele zu erreichen.“[PaKr00] Die vollständige Digitalisierung eines Produktes mit einer durchgängigen Prozesssimulation nimmt in der heutigen Zeit oft mehrere Tage, wenn nicht sogar Wochen in Anspruch.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einführung: Beschreibt die gegenwärtige Situation und Komplexität der Prozessplanung in der diskreten Fertigungsindustrie sowie die Definition der Digitalen Fabrik.
2. Ist-Situation des Investitionsplanungsprozesses: Analysiert den derzeitigen Investitionsplanungsprozess anhand eines Fallbeispiels und identifiziert Defizite in der aktuellen Systemlandschaft.
3. Vorschlag einer integrierten Investitionsplanung innerhalb der Prozessplanung: Stellt einen optimierten Sollprozess vor, der Elemente wie Prozessversionierung, Planungsmuster und Änderungshierarchien einführt.
4. Analyse der Systemunterstützung für den Sollprozess: Untersucht, wie Delmia Process Engineer und SAP R/3 genutzt werden können, um den Sollprozess funktional abzubilden.
5. Analyse der Daten- und Kommunikationsdienste der beteiligten Systeme: Evaluierung der Schnittstellen und technischen Möglichkeiten zur Systemintegration.
6. Vorschlag einer Plattform für die Investitionsplanung: Konzipiert eine Middleware-Plattform basierend auf J2EE-Technologien zur Integration der verschiedenen Systeme.
7. Konzeption einer Plattform für die Investitionsplanung: Detaillierte architektonische Ausarbeitung der Plattform inklusive Sicherheitsaspekten und Workflow-Engine.
8. Konzeption einer Webapplikation für die Investitionsplanung: Beschreibt die Implementierung einer Präsentationsschicht für den Endanwender unter Anwendung des MVC-Musters.
Schlüsselwörter
Digitale Fabrik, Investitionsplanung, Systemintegration, Prozessplanung, J2EE, SAP R/3, Delmia Process Engineer, Enterprise Application Integration, Prozess-Redesign, Datenintegration, Workflowmanagement, Planungsmuster, Produktlebenszyklus, Webapplikation, Middleware.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der vorliegenden Diplomarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Optimierung und Systemintegration des Investitionsplanungsprozesses in Unternehmen der diskreten Fertigung durch das Konzept der Digitalen Fabrik.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die zentralen Themen umfassen die Systemintegration von ERP- und Prozessplanungssystemen, die Prozessmodellierung (Business Process Reengineering) und die Entwicklung einer technischen Middleware-Plattform auf J2EE-Basis.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Hauptziel ist die Erstellung eines Gesamtprozesses für die Investitionsplanung sowie eines Architekturkonzepts für eine Integrationsplattform, die eine durchgängige Datenkonsistenz über alle Planungssysteme hinweg ermöglicht.
Welche wissenschaftliche Methode wird primär verwendet?
Die Arbeit nutzt die Methodik der drei Beschreibungsebenen (Prozess-, System- und Implementierungsbeschreibung) gemäß dem ARIS-Toolset zur strukturierten Prozessanalyse und -gestaltung.
Welche IT-Systeme stehen im Fokus der Untersuchung?
Im Fokus stehen SAP R/3 als führendes ERP-System und der Delmia Process Engineer als dediziertes Werkzeug für die Fertigungsprozessplanung.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Kernbegriffe sind Digitale Fabrik, J2EE, Systemintegration, Investitionsplanung und Workflowmanagement.
Wie löst die Arbeit das Problem der heterogenen Datenhaltung zwischen SAP und Delmia?
Durch die Einführung einer gemeinsamen Planungsstruktur, die als Datenaustauschobjekt (Value Object) innerhalb einer entwickelten Plattform fungiert, werden die Daten der verschiedenen Systeme logisch integriert, ohne die bestehenden Datenbanken grundlegend ändern zu müssen.
Was ist die Rolle des J2EE-Containers in der konzipierten Architektur?
Der J2EE-Container dient als Laufzeitumgebung für die Geschäftslogik der Integrationsplattform, indem er Dienste wie Transaktionsmanagement, Sicherheitsmechanismen und einen zentralen Workflow-Service zur Verfügung stellt.
- Quote paper
- Juraj Dollinger-Lenharcik (Author), 2003, Systemintegrierte Investitionsplanung in der Digitalen Fabrik mit SAP, Delmia und J2EE, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/83083
