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Implementierung von Supply Chain Management Systemen in der

Stahlindustrie Konzept zur Generierung von Schnittstellen zwischen den einzelnen Ebenen hierarchischer Planungssysteme sowie dem Legacy-System

von Diplom Ingenieur Joachim Heidrich

Fakultät IV – Elektrotechnik und Informatik der Technischen Universität Berlin

zur Erlangung des akademischen Grades

Doktor der Ingenieurwissenschaften - Dr. Ing. –

genehmigte Dissertation Promotionsausschuss: Vorsitzender: Prof. Dr. Friedrich Gutachter: Prof. Dr. Krallmann Gutachter: Prof. Dr. Ing. Baumgarten

Tag der Wissenschaftlichen Aussprache: 06. Mai 2004

Berlin 2004

D83

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Inhaltsverzeichnis 1. EINFÜHRUNG.............................................................................11 1.1 Grundgedanken........................................................................................... 11 1.2 Problemstellung........................................................................................... 14 1.3 Lösungsansatz.............................................................................................. 17 1.4 Einordnung in den wissenschaftlichen Zusammenhang ......................... 17 1.5 Aufbau der Arbeit ....................................................................................... 19

2. BESCHREIBUNG „SUPPLY CHAIN MANAGEMENT SYSTEM“ .........................................................................................24 2.1 Begriffsdefinition......................................................................................... 24 2.2 Historische Entwicklung von „Supply Chain Management Systemen“ 29

2.2.1 Entwicklung der Unternehmensstrategien ausgehend vom Taylorismus über Business Process Reengineering bis hin zum Supply Chain Management29 2.2.2 Entwicklung der Produktionsplanungssysteme ausgehend von der linearen Programmierung über die Entwicklung von MRP/ERP – Systemen bis hin zum Supply Chain Management System ........................................................ 33 2.2.3 Entwicklung von Softwaresystemen am Beispiel von I2 Technologies und SAP............................................................................................................................ 34

2.2.3.1 I2 Technologies .......................................................................................... 34 2.2.3.2 SAP............................................................................................................. 35

2.3 Unterschiede zwischen Supply Chain Management Systemen und verschiedenen PPS - Verfahren ....................................................................... 38

2.3.1 Das MRP/MRP II – Konzept ........................................................................ 39 2.3.2 Das OPT – Verfahren..................................................................................... 42 2.3.3 Die belastungsorientierte Auftragsfreigabe (BOA)..................................... 43 2.3.4 Das Kanban Verfahren .................................................................................. 46 2.3.5 Das Fortschrittzahlen Konzept...................................................................... 48 2.3.6 Vergleich der aufgeführten PPS - Verfahren mit dem Supply Chain Management Systemen............................................................................................ 50

2.3.6.1 Vergleich MRP II/ERP mit SCM .............................................................. 54 2.3.6.2 Vergleich OPT mit SCM ............................................................................ 56 2.3.6.3 Vergleich BOA mit SCM ........................................................................... 57 2.3.6.4 Vergleich Kanban mit SCM ....................................................................... 59 2.3.6.5 Vergleich Fortschrittszahlenkonzept mit SCM .......................................... 60

3. GRUNDSTRUKTUR VON SCM - SYSTEMEN UND FUNKTIONEN DER SYSTEMKOMPONENTEN......................62 3.1 Aufbau von SCM - Systemen ..................................................................... 62

3.1.1 Supply Chain Configuration ......................................................................... 63 3.1.2 Supply Chain Planning .................................................................................. 64 3.1.3 Supply Chain Execution................................................................................. 66

3.2 Grundfunktion der einzelnen SCM - Systemkomponenten.................... 66 3.2.1 Supply Chain Configuration ......................................................................... 66

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3.2.1.1 Supply Network Design ............................................................................. 66 3.2.2 Supply Chain Planning .................................................................................. 68

3.2.2.1 Absatzplanung – Demand Planning ........................................................... 68 3.2.2.2 Bestandsplanung und Steuerung – Vendor managed inventory................ 69 3.2.2.3 Masterplanung - Hauptproduktionsprogrammplanung .............................. 72 3.2.2.4 Beschaffungsartfestlegung.......................................................................... 74 3.2.2.5 Fertigungsplanung / Factory Planning / Detailed Scheduling.................... 74

3.2.2.5.1 Die Termin- und Kapazitätsplanung .................................................... 75 3.2.2.5.2 Reihenfolgeplaner – Scheduling .......................................................... 77

3.2.2.6 Transportplanung........................................................................................ 77 3.2.2.7 Kundenauftragssimulation – Available to Promise (ATP)......................... 78 3.2.2.8 Abstimmungsmechanismen / Integrationsmodule ..................................... 79

3.2.3 Supply Chain Execution................................................................................. 80 3.2.3.1 Kundenauftragsabwicklung........................................................................ 80 3.2.3.2 Produktionsauftragsabwicklung ................................................................. 80 3.2.3.3 Bestellauftragsabwicklung.......................................................................... 80 3.2.3.4 Transportauftragsabwicklung ..................................................................... 80 3.2.3.5 Berichtswesen /Generieren von Kennzahlen.............................................. 81 3.2.3.6 Interne- und externe Informationsverteilung.............................................. 81

4. VERGLEICH UNTERSCHIEDLICHER SCM-SYSTEME ...83 4.1 Definition des Betrachtungsumfanges....................................................... 83 4.2 Klassifizierung von SCM - Systemen ........................................................ 84 4.3 Funktionen der betrachteten SCM-Systeme ............................................ 85

4.3.1 Baan Supply Chain Solutions (BaanSCS, iBaan) ........................................ 85 4.3.2 Manugistics...................................................................................................... 89 4.3.3 J.D.Edwards / Numetrix................................................................................ 95 4.3.4 Peoplesoft........................................................................................................ 99 4.3.5 Synquest........................................................................................................ 104 4.3.6 SAP APO / mySAP.com ............................................................................... 109 4.3.7 i2 Technologies, Tradematrix / Rhythm..................................................... 118

4.4 Vergleich der unterschiedlichen Software Systeme............................... 129

5. VORRAUSSETZUNGEN VON SCM - SYSTEMEN FÜR DEN EINSATZ IN DER STAHLINDUSTRIE.....................................134 5.1 Anlagenkonfiguration und Materialfluss der Edelstahl Witten Krefeld GmbH ............................................................................................................... 134 5.2 Entwicklungsstand der Produktionsplanungs- und Fertigungssteuerungssysteme in der europäischen Stahlindustrie ............ 138 5.3 Identifizierung von Prozessen in der Stahlindustrie anhand des SCOR Modells ............................................................................................................. 139

5.3.1 Grundlagen des SCOR - Modells ................................................................ 139 5.3.2 Abgrenzung des Betrachtungsumfangs...................................................... 140 5.3.3 Anwendung des SCOR – Modells auf die Stahlindustrie ......................... 140

5.3.3.1 Definition der Supply Chain..................................................................... 140

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5.3.3.2 Identifikation von stahlspezifischen Prozesse .......................................... 142 5.3.3.2.1 Prozess der Auftragsabwicklung ........................................................ 142 5.3.3.2.2 Absatzplanung und Kapazitätsgrobplanung....................................... 145

5.3.4 Weitere Rahmenbedingungen für den Einsatz von Softwaremodulen in der Stahlindustrie .................................................................................................. 146

5.4 Notwendige Softwarefunktionen zur Darstellung der stahl-typischen Prozesse ............................................................................................................ 147

5.4.1 Kampagnenplanung / Blockplanung ......................................................... 147 5.4.2 Chargenkomplettierung / Heat Formation ................................................ 148 5.4.3 Materialauswahl / Material Allocation....................................................... 149 5.4.4 Gießprogrammplanung im Stahlwerk, Mill Scheduling .......................... 151

5.5 Einführungsmethoden für SCM – Systeme ............................................ 153 5.5.1 Einführung als „Big Bang“.......................................................................... 155 5.5.2 Einführung eines lokalen Planungssystems ............................................... 155 5.5.3 Stufenweise Einführung von Partiallösungen............................................ 155 5.5.4 Auswahl des Einführungskonzeptes ........................................................... 157

6. SYSTEMAUFBAU FÜR SCM – SYSTEME IN DER STAHL-INDUSTRIE AM BEISPIEL DER EWK.....................................159 6.1 Grundaufbau von SCM – Systemen in der Stahlindustrie ................... 159 6.2 Erweiterung des Grundmodells um eine VMI - Funktion unter Berücksichtigung stahlspezifischer Restriktionen ....................................... 161 6.3 Softwareauswahl........................................................................................ 163 6.4 Definition der notwendigen Synchronisation zwischen den einzelnen Planungsebenen bzw. zwischen den einzelnen Modulen ............................. 165

6.4.1 Hierarchisierung ........................................................................................... 166 6.4.2 Dekomposition............................................................................................... 167 6.4.3 Aggregation ................................................................................................... 170 6.4.4 Rollierende Planung ..................................................................................... 170 6.4.5 Integration der Informationen aller Planungsebenen und Partial-lösungen in einem Gesamtsystem ......................................................................................... 172

6.5 Festlegung der Schnittstellen auf Basis des Informations-bedarfs der Einzelmodule.................................................................................................... 177

6.5.1 Die Absatzplanung / der Demand Planner................................................. 177 6.5.2 Die Hauptproduktionsprogrammplanung / der Masterplaner............... 179

6.5.2.1 Ermittlung der Kapazitätsbelegung im MP auf Basis des Auftragsbestandes................................................................................................. 181 6.5.2.2 Ermittlung der verfügbaren Kapazität auf Basis der Ressourcenbelegung.............................................................................................................................. 182 6.5.2.3 Ermittlung der frei verfügbaren Betriebszeit............................................ 182 6.5.2.4 Ermittlung des Netto-Bedarfs pro Erzeugnis .......................................... 184 6.5.2.5 Berücksichtigung von WIP und Bestand.................................................. 184

6.5.3 Bedarfsquotierung / Allocation Planning................................................... 184 6.5.4 Die globale Verfügbarkeitsprüfung / ATP- / CTP - Funktion ................. 185 6.5.5 Der Factory Planer ....................................................................................... 187

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6.5.5.1 Anforderungen an die Systemfunktionalität des Factory Planers ............ 188 6.5.5.1.1 Fertigungsschritte bei Fremdfirmen ................................................... 188 6.5.5.1.2 Transporte........................................................................................... 189 6.5.5.1.3 Nutzungsgrad von Ressourcen und Aggregatanzahl.......................... 190 6.5.5.1.4 Berücksichtigung fest angebundener und freier Materialkomponenten........................................................................................................................... 190 6.5.5.1.5 Berücksichtigung von Materialzukauf und Lieferterminen .............. 191 6.5.5.1.6 Darstellung von zusammengefassten Kundenaufträgen / Fertigungs-aufträgen zu Stahlwerksabrufen ........................................................................ 191 6.5.5.1.7 Nutzung alternativer Ressourcen, in Abhängigkeit von Produkt und Vorgang ............................................................................................................. 192 6.5.5.1.8 Kampagnenplanung an verschiedenen Ressourcen............................ 194 6.5.5.1.9 Mehrstufige Planung .......................................................................... 199 6.5.5.1.10 Berücksichtigung von prozessbedingten Zwangsübergaben zwischen einzelnen Fertigungsstufen ................................................................................ 201 6.5.5.1.11 Berücksichtigung prozessbedingter Mindestwartezeiten zwischen einzelnen Fertigungsstufen. ............................................................................... 202

6.5.5.2 Abgrenzung Factory Planer / ERP-System .............................................. 203 6.5.6 Die Materialanbindung / Der Material Allocator...................................... 205 6.5.7 Die Chargenkomplettierung / das Heat Formation Modul ..................... 209 6.5.8 Der Mill – Scheduler..................................................................................... 211 6.5.9 Vendor Managed Inventory ........................................................................ 212

6.6 Integration der Kapazitätsplanung und Auftragsbestätigung ............. 213

7. AGGREGATIONEN ZUR SYNCHRONISATION DER EINZELNEN EBENEN HIERARCHISCHER PLANUNGSSYSTEME.................................................................215 7.1 Aggregationsbedarf................................................................................... 215 7.2 Aggregationen zur Synchronisation der einzelnen Ebenen bei hierarchischen Planungssystemen ................................................................. 216

7.2.1 Aggregation der Zeit..................................................................................... 217 7.2.2 Aggregation der Entscheidungsparameter ................................................ 218 7.2.3 Aggregation von Produkten zu Produktfamilien ...................................... 219

7.2.3.1 Die Perfekte Aggregation ......................................................................... 220 7.2.3.2 Aggregation gleicher Verfahrenswege .................................................... 222 7.2.3.3 Aggregation von Produktgruppen zu Produktfamilien ............................ 227

7.2.4 Aggregation von Ressourcen zu Ressourcengruppen ............................... 228 7.2.4.1 Ermittlung des Fertigungsweges bei aggregierten Ressourcen................ 229

7.3 Ermittlung der verfügbaren Kapazität bei aggregierten und Einzelressourcen durch Integration von Hauptproduktions-programmplanung und Fertigungsplanung ................................................. 230

8. WORKFLOW VON SCM – SYSTEMEN IN DER STAHLIN-DUSTRIE UNTER BERÜCKSICHTIGUNG DES GRUNDMODELLS .......................................................................237

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8.1 Zeitlicher Ablauf der Planung ausgehend von der Absatz-planung bis zum Scheduling................................................................................................ 237

8.1.1 Workflow von der Absatzplanung bis zur Hauptproduktions-programmplanung................................................................................................. 237 8.1.2 Operative Planung und Reihenfolgebildung.............................................. 239

8.2 Auswirkungen der Planungsintervalle der Hauptproduktions-programmplanung auf die Auftragsterminierung und die Konsistenz der Daten zwischen operativer und taktischer Planung .................................... 241 8.3 Vergleich unterschiedlicher Konzepte zur Synchronisation von operativer und taktischer Planung ................................................................ 244

9. RESÜMEE ..................................................................................247 9.1 Das SCM-Model für die Stahlindustrie .................................................. 247 9.2 Festlegung der notwendigen Aggregationen........................................... 248 9.3 Die Synchronisation von taktischer und operativer Planung ............... 249 9.4 Die Kampagnenplanung ........................................................................... 251 9.5 Realisierte Verbesserungen durch den Einsatz eines SCM - Systems am Beispiel der EWK ............................................................................................ 251

LITERATURVERZEICHNIS ......................................................254

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ABBILDUNGSVERZEICHNIS ABBILDUNG 1 : DER PEITSCHENEFFEKT IN DER ABSATZKETTE ................................................. 12 ABBILDUNG 2 : KONZEPTION HIERARCHISCHER PLANUNGSSYSTEME........................................ 14 ABBILDUNG 3 : GRUNDSTRUKTUR VON SUPPLY CHAIN MANAGEMENT SYSTEMEN .................. 15 ABBILDUNG 4 : EINORDNUNG DER ARBEIT IN DIE WISSENSCHAFTSGEBIETE ............................. 18 ABBILDUNG 5 : AUFBAU DER ARBEIT........................................................................................ 19 ABBILDUNG 6 : SUPPLY CHAIN MANAGEMENT - WAS IST DAS ? ............................................... 25 ABBILDUNG 7 : DARSTELLUNG EINES LOGISTISCHEN NETZWERKES.......................................... 27 ABBILDUNG 8 : ENTWICKLUNG VON UNTERNEHMENSSTRATEGIEN........................................... 30 ABBILDUNG 9 : KONZENTRATION AUF KERNKOMPETENZEN ERHÖHT DIE ANZAHL EXTERNER

SCHNITTSTELLEN.............................................................................................................. 32 ABBILDUNG 10 : MARKTDUCHDRINGUNG BETRIEBLICHER UNTERSTÜTZUNGSSYSTEME ........... 33 ABBILDUNG 11 : DIE WICHTIGSTEN ANBIETER VON SCM - LÖSUNGEN .................................... 35 ABBILDUNG 12 : SCHICHTENARCHITEKTUR DES SYSTEMS R/3.................................................. 37 ABBILDUNG 13 : DAS MRP 2 - KONZEPT ( NACH SCHEER 1990)............................................... 40 ABBILDUNG 14 : UMSETZUNG DER HIERARCHISCHEN PRODUKTIONSPLANUNG IN MRP 2

SYSTEMEN ........................................................................................................................ 41 ABBILDUNG 15 : DAS OPT/SERVE - SYSTEM NACH SCHEER 1990 ............................................ 43 ABBILDUNG 16 : TRICHTERMODELL UND DURCHLAUFDIAGRAMM DER

BELASTUNGSORIENTIERTEN AUFTRAGSFREIGABE ............................................................ 44 ABBILDUNG 17 : DAS KANBAN - PRINZIP .................................................................................. 47 ABBILDUNG 18 : DAS FORTSCHRITTZAHLEN - KONZEPT ........................................................... 49 ABBILDUNG 19 : ANFORDERUNGEN AN PPS - SYSTEME............................................................ 52 ABBILDUNG 20 : GEGENÜBERSTELLUNG VON SCM ZU KLASSISCHEN PLANUNGSANSÄTZEN .... 54 ABBILDUNG 21 : PLANUNGSEBENEN DES SUPPLY CHAIN MANAGEMENT.................................. 62 ABBILDUNG 22 : AUFGABENTEILUNG ZWISCHEN SCM, ERP UND DW..................................... 63 ABBILDUNG 23 : FUNKTIONEN DES SUPPLY CHAIN PLANNING IN ABHÄNGIGKEIT VOM

PLANUNGSHORIZONT........................................................................................................ 64 ABBILDUNG 24 : SCM - SOFTWAREMODELL NACH FRAUENHOFER IPA UND FRAUENHOFER IML

......................................................................................................................................... 65ABBILDUNG 25 : EINFLUßFAKTOREN AUF DIE GENAUIGKEIT VON PROGNOSEN......................... 68 ABBILDUNG 26 : EINFLUßGRÖSSEN AUF DIE BESTANDSPLANUNG UND -STEUERUNG................. 70 ABBILDUNG 27 : BESTAND, SICHERHEITSBESTAND UND BESTELLPUNKT (NACH OELDORF 1994)

......................................................................................................................................... 71ABBILDUNG 28 : DER PROZEß DER BESCHAFFUNGSARTFESTLEGUNG........................................ 74 ABBILDUNG 29 : FUNKTIONEN DER FERTIGUNGSPLANUNG UND INTEGRATION MIT DEM ERP -

SYSTEM ............................................................................................................................ 76 ABBILDUNG 30 : LIEFERTERMINERMITTLUNG / ATP – PRÜFUNG .............................................. 79 ABBILDUNG 31 : KLASSIFIZIERUNG VON SCM - SYSTEMEN...................................................... 84 ABBILDUNG 32 : BAAN SUPPLY CHAIN SOLUTIONS - SYSTEMKOMPONENTEN .......................... 86 ABBILDUNG 33 : DIE MANUGISTICS - LÖSUNG.......................................................................... 90 ABBILDUNG 34 : J.D. EDWARDS : SUPPLY CHAIN PLANUNG ..................................................... 96 ABBILDUNG 35 : PEOPLESOFT ENTERPRISE RESOURCE OPTIMIZATION ................................... 100 ABBILDUNG 36 : SYNQUEST SUPPLY CHAIN OPTIMIZATION.................................................... 104 ABBILDUNG 37 : SAP APO - ÜBERBLICK................................................................................ 110 ABBILDUNG 38 : ARCHITEKTUR DES SAP - APO .................................................................... 111 ABBILDUNG 39 : SNP - ZYKLUS UND DIE INTERGRATIN MIT ANDEREN APO - KOMPONENTEN115ABBILDUNG 40 : I2 - SUPPLY CHAIN MANAGEMENT............................................................... 119

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ABBILDUNG 41 : SYSTEMARCHITEKTUR I2 - TECHNOLOGIES................................................... 120 ABBILDUNG 42 : KAPAZITÄTSBELEGUNG IM MASTERPLANER................................................. 124 ABBILDUNG 43 : KAPAZITÄTSQUOTIERUNG AUF BASIS EINER 3.-STUFIGEN

VERKAUFSHIERARCHIE................................................................................................... 125 ABBILDUNG 44 : AUFTRAGSTERMINIERUNG UND PROMISING POLITIK .................................... 126 ABBILDUNG 45 : PROBLEMFENSTER UND KAPAZITÄTSBELEGUNG IM FACTORY PLANER ........ 127 ABBILDUNG 46 : ANLAGENKONFIGURATION DER EWK .......................................................... 135 ABBILDUNG 47 : MATERIALFLUß EWK GESAMT .................................................................... 137 ABBILDUNG 48 : ZUORDNUNG VON VORGÄNGEN ZU DEN HAUPTPROZESSEN DES SCOR -

MODELLS........................................................................................................................ 142 ABBILDUNG 49 : PROZESS DER AUFTRAGSABWICKLUNG ........................................................ 143 ABBILDUNG 50 : ABSATZPLANUNG UND KAPAZITÄTSGROBPLANUNG..................................... 146 ABBILDUNG 51 : HEAT FORMATION / CHARGENKOMPLETTIERUNG VON I2 ............................. 149 ABBILDUNG 52 : PROZESS DER MATERIALANBINDUNG .......................................................... 151 ABBILDUNG 53 : EWK - STAHLWERK ..................................................................................... 152 ABBILDUNG 54 : SCM GRUNDMODELL AM BEISPIEL DER EWK LÖSUNG ............................... 160 ABBILDUNG 55 : EWK - CUSTOMER COLLABORATION (VMI) ................................................ 162 ABBILDUNG 56 : SCM - MODELL DER STAHLINDUSTRIE......................................................... 163 ABBILDUNG 57 : MEHRSTUFIGER DEKOMPOSITIONSBAUM...................................................... 168 ABBILDUNG 58 : KOORDINATION VON TEILLÖSUNGEN IN RAHMEN DER DEKOMPOSITION..... 168 ABBILDUNG 59 : DEKOMPOSITION DER AUFTRAGSPLANUNG / MATERIALANBINDUNG ........... 169 ABBILDUNG 60 : PRINZIP DER ROLLIERENDEN PLANUNG ........................................................ 171 ABBILDUNG 61 : DAS UMFASSENDE INFORMATIONSSYSTEM EINES INDUSTRIELLEN

UNTERNEHMENS............................................................................................................. 173 ABBILDUNG 62 : I2 - TECHNISCHE ARCHITEKTUR.................................................................... 175 ABBILDUNG 63 : TECHNISCHE INTEGRATION MIT DEM ERP - SYSTEM .................................... 175 ABBILDUNG 64 : TRANSFORMATIONEN ................................................................................... 176 ABBILDUNG 65 : SCHNITTSTELLENKONFIGURATION SCM/ERP.............................................. 177 ABBILDUNG 66 : SCHNITTSTELLEN DEMAND PLANNING / BEDARFSPLANUNG ........................ 178 ABBILDUNG 67 : AUFTRAGSBESTAND BEZOGEN AUF DEN LIEFERTERMIN ............................... 179 ABBILDUNG 68 : INFORMATIONSFLUSS ZUR KAPAZITÄTSPLANUNG UND TERMINIERUNG ....... 180 ABBILDUNG 69 : INFORMATIONSFLUSS BEDARFSQUOTIERUNG ............................................... 185 ABBILDUNG 70 : SCHNITTSTELLEN AUFTRAGSBESTÄTIGUNG ATP ......................................... 187 ABBILDUNG 71 : DARSTELLUNG VON AUSGELAGERTEN ARBEITSGÄNGEN UND TRANSPORTEN IM

RAHMEN EINER INTEGRIERTEN KAPAZITÄTSPLANUNG ................................................... 189 ABBILDUNG 72 : ZUSAMMENHANG ZWISCHEN CHARGENBESTELLUNG UND

PRODUKTIONSAUFTRAG.................................................................................................. 192 ABBILDUNG 73 : NUTZUNG ALTERNATIVER FERTIGUNGSWEGE .............................................. 194 ABBILDUNG 74 : FESTLEGUNG DES WALZPROGRAMMS........................................................... 197 ABBILDUNG 75 : MASCHINELLE ANPASSUNG DER KAMPAGNENGRÖßE AUF BASIS DER

BELEGUNG...................................................................................................................... 198 ABBILDUNG 76 : PRINZIP DER MEHRSTUFIGEN PLANUNG ........................................................ 199 ABBILDUNG 77 : MEHRSTUFIGE PLANUNG BEI AUFTRAGSGEBUNDENER FERTIGUNG.............. 200 ABBILDUNG 78 : SCHNITTSTELLEN MATERIAL - ALLOCATOR ................................................. 208 ABBILDUNG 79 : INFORMATIONSFLUSS AUFTRAGSEINGANG ................................................... 209 ABBILDUNG 80 : INFORMATIONSFLUSS ZUR CHARGENKOMPLETTIERUNG............................... 210 ABBILDUNG 81 : INFORMATIONSFLUSS MILL - SCHEDULER .................................................... 211 ABBILDUNG 82 : INFORMATIONSFLUSS VMI........................................................................... 212 ABBILDUNG 83 : INTEGRATION DER KAPAZITÄTS- UND AUFTRAGSPLANUNG (ATP) ............. 213 ABBILDUNG 84 : AGGREGATION DER ZEIT .............................................................................. 217

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ABBILDUNG 85 : AGGREGATION VON FERTIGUNGSWEGEN ZU VERFAHRENSWEGEN PRO PRODUKTFAMILIE ........................................................................................................... 220

ABBILDUNG 86 : AGGREGATION VON FERTIGUNGSWEGEN 1 . KONZENTRATION AUF ENGPASS- UND KERNAGGREGATE ................................................................................................... 221

ABBILDUNG 87 : AGGREGATION VON PRODUKTEN MIT GLEICHEN FERTIGUNGSWEGEN ......... 224 ABBILDUNG 88 : AGGREGATION VON FERTIGUNGSWEGEN 2. RESSOURCEN

RESSOURCENGRUPPEN.................................................................................................... 230 ABBILDUNG 89 : VERHÄLTNIS DER PLANUNGSINTERVALLE VON OPERATIVER UND TAKTISCHER

PLANUNG........................................................................................................................ 231 ABBILDUNG 90 : ITERATIVER PROZESS DER ABSATZPLANUNG UND

HAUPTPRODUKTIONSPROGRAMMPLANUNG .................................................................... 238 ABBILDUNG 91 : INTEGRATION VON OPERATIVER PLANUNG UND REIHENFOLGEBILDUNG...... 241 ABBILDUNG 92 : PLANUNGSZYKLUS VON DER ABSATZPLANUNG BIS ZUR FABRIKPLANUNG .. 244

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TABELLENVERZEICHNIS TABELLE 1 : PPS -VERFAHREN............................................................................................. 39 TABELLE 2 : VERGLEICH SCM MIT KLASSISCHEN PPS – VERFAHREN ......................................... 51 TABELLE 3 : SCM - SYSTEME IM VERGLEICH ....................................................................... 133 TABELLE 4 : VERGLEICH ORGANISATORISCHE / FUNKTIONALE EINFÜHRUNG VON SCM-SYSTEMEN

............................................................................................................................. 156TABELLE 5 : VOR- UND NACHTEILE UNTERSCHIEDLICHER SCM – EINFÜHRUNGSKONZEPTE ......... 157 TABELLE 6 : HIERARCHISIERUNG NACH UNTERSCHIEDLICHEN ASPEKTEN ................................. 166 TABELLE 7 : ASPEKTE EINES INTEGRIERTEN INFORMATIONSMANAGEMENTS.............................. 173 TABELLE 8 : KONZEPTE ZUR ERMITTLUNG DER KAPAZITÄT IN DER

HAUPTPRODUKTIONSPROGRAMMPLANUNG .................................................................. 183 TABELLE 9: VOR- UND NACHTEILE UNTERSCHIEDLICHER ATP-SYSTEMKONFIGURATIONEN......... 186 TABELLE 10 : ERMITTLUNG ALTERNATIVER FERTIGUNGSWEGE............................................... 193 TABELLE 11 : ALTERNATIVE FERTIGUNGSSCHRITTE............................................................... 194 TABELLE 12 : JAHRES - WALZPROGRAMM VOR EINFÜHRUNG FP.............................................. 196 TABELLE 13 : ZWANGSFOLGEN BEI DER BREITFLACHFERTIGUNG............................................. 202 TABELLE 14 : BEISPIELE FÜR VORGANGSBEZOGENE MINDESTWARTEZEITEN ............................. 202 TABELLE 15 : PLANUNGSHORIZONT FÜR DIE MATERIALANBINDUNG ........................................ 207 TABELLE 16 : AGGREGATION VON RESSOURCEN ZU RESSOURCENGRUPPEN............................... 228 TABELLE 17 : AGGREGATION VON RESSOURCEN INNERHALB DES FERTIGUNGSWEGS .................. 229 TABELLE 18 : INTEGRATIONSKONZEPTE BASIEREND AUF DEN INFORMATIONSSTAND UND DER

MODELLAGGREGATION NACH ZORYK-SCHALLA........................................................... 245 TABELLE 19 : INTEGRATIONSKONZEPTE NACH ZORYK – SCHALLA ........................................... 245

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1. Einführung Nach einer kurzen Einführung über die Maßnahmen zur Rationalisierung in den vergangenen Jahren wird in das Hauptthema „der Einsatz von Supply Chain Management Systemen“ eingeführt. Mit der anschließenden Problembeschreibung soll die grundsätzliche Idee dieser Arbeit und die vorrangigen Zielsetzungen aufgezeigt werden. Außerdem wird kurz auf die Einordnung der Arbeit in den wissenschaftlichen Gesamtzusammenhang eingegangen. Mit dem Aufbau der Arbeit und einem Überblick über die weiteren Kapitel schließt dieser Abschnitt. 1.1 Grundgedanken Während in den 50er und 60er Jahren die technische Rationalisierung im Sinne einer Mechanisierung und Automatisierung im Vordergrund stand, rückte Mitte der 70er Jahre immer mehr die organisatorische Rationalisierung in den Vordergrund1. Nachdem bereits in den 50 und 60er Jahren eine lineare Programmierung für die Ressourcenplanung genutzt wurde, wurde in den 70er Jahren verstärkt die Integration von Funktionen innerhalb eines Unternehmens in den Gesamtplanungsprozess betrieben, hier sind insbesondere die Distribution und die Bestandsplanung zu erwähnen. Mitte der 70er Jahre wurde am M.I.T. von Hax und Meal das Modell der hierarchischen Produktionsplanung entwickelt. „Der Ansatzpunkt des hierarchischen Konzepts zur Produktionsplanung besteht darin, das komplexe Gesamtplanungsproblem so in hierarchisch angeordnete Teilprobleme aufzuspalten, dass einerseits diese mit einfachen, effizienten Methoden und Algorithmen gelöst werden können, andererseits durch Abstimmung der Partiallösungen eine zufriedenstellende und konsistente Lösung des Gesamtproblems, in Form eines zulässigen und möglichst guten, Produktionsplans ermöglicht wird.“2 Die zunehmende Globalisierung, sowie die Steigerung des Wettbewerbs zwingen die Unternehmen zur Erschließung weiterer Rationalisierungs- und Optimierungs-möglichkeiten 3. Neben den Maßnahmen Rationalisierungspotential durch feindliche Übernahmen (siehe Übernahme von Mannesmann durch Vodafone) oder Fusionen, wie zwischen Thyssen und Krupp, zu eröffnen, müssen weitere Möglichkeiten der Kostenreduzierung und Produktivitätssteigerung eröffnet werden. In der Stahlindustrie stehen die Unternehmen unter besonderen Rationalisierungs-zwang. Während in Zeiten hoher Konjunktur der Stahlbereich der Thyssen-Krupp AG überproportional am Ergebnis beteiligt ist, kann bei geringer Beschäftigung die Gewinnspanne im Stahlbereich nur schwer erreicht werden. Zur Entkopplung der Thyssen Krupp AG vom Stahlbereich wurde dementsprechend der Börsengang der 1 Vgl. Detlef Much, Harald Nicolai, 1995, Seite 216-217 2 Dr. Marion Steven , 1994, Seite 1 3 Vgl H.-P. Wiendahl, 1987, Seite 15-16

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Thyssen Krupp Stahl AG vorbereitet. Die negative Bewertung der Stahlunternehmen am Aktienmarkt ließ diesen Schritt aber nicht zu. Die hohen Auslastungsschwankungen resultieren aus einem durchaus rationalen Verhalten der jeweiligen Verbraucher. Die Stahlindustrie ist aber bedingt durch die Art der Produkte nicht unmittelbar mit dem Endverbraucher in Kontakt, sondern in der Lieferkette über mehrere Zwischenstufen mit dem Verbrauch verbunden. So kommt es bei geringen Bedarfssteigerungen der Endverbraucher zu erhöhter Nachfrage des Lagerhalters. Dieser fasst mehrere Bedarfe zu einer Bestellung an den Lieferanten zusammen und erhöht die Bedarfsmenge beim Stahlproduzenten. Geschieht dies gleichzeitig bei mehreren Kunden verlängern sich die Lieferzeiten des Stahlunter-nehmens. Dies führt wiederum dazu, dass der Lagerhalter seinen Sicherheitsbestand erhöht um lieferfähig zu bleiben. Sobald beim Lagerhalter realisiert wird, dass die Bestände über den Sicherheitsbestand steigen, werden zur Bestandsreduzierung die Bedarfsmengen reduziert, entsprechend verkürzen sich die Lieferzeiten wieder und der Konjunkturabschwung beginnt. Je weiter ein Hersteller in der logistischen Kette vom Endverbraucher entfernt ist, desto stärker sind die auftretenden Schwankungen4. Den simulativen Nachweis dafür

Abbildung 1 : Der Peitscheneffekt in der Absatzkette

D e r P e its c h e n e ffe k t in d e r A b sa tz k e tte

A b b . 1

hat Towill5 1996 geleistet, der empirischen Nachweis ist von Anderson 1996 sowie von Fine6 1998 geführt worden. Marktschwankungen des Endproduktes von 10 % können durch unterschiedliche Einflüsse zu Bedarfsschwankungen beim Hersteller von über 50 % führen. 7

4 vgl. Reindl, Oberniedermaier, 2002, Seite 185-187 5 Denis R. Towill, 1996, Seite 23-27 6 Charles H. Fine, 1998, Seite 90-92 7 Philippson/Pillep/von Wrede/Röder 1999, Seite 1-3

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In der Literatur ist dieses Phänomen als Peitscheneffekt bzw. Bullwhip – Effekt8 bekannt ( siehe Abb.1). Die Ursachen für den Peitscheneffekt sind im wesentlichen folgende: 9

• Der tatsächliche Bedarf ist nicht in der gesamten Lieferkette bekannt. • Das Bestellverhalten von direkten Kunden beeinflusst die Bedarfsprognose

der Lagerhalter. • Durch Sicherheitsbestände und längere Vorlaufzeiten fallen die Bestellungen

des Lagerhalters höher aus, als die Bestellungen des Endverbrauchers. • Das Bestellverhalten wird vom eigentlichen Bedarf entkoppelt und durch die

Preisgestaltung des Lieferanten bestimmt. • Überzogenes Bestellverhalten bei vermeintlichen Lieferengpässen.

Zur Reduzierung der Auswirkungen des Peitscheneffektes ist die bereichs-/ unternehmensübergreifende Koordination der Wertschöpfungskette zwingende Voraussetzung, die durch den Einsatz von Supply Chain Management Systemen realisiert werden kann10. Dabei wird die gesamte Wertschöpfungskette vom Hersteller bis zum Endverbraucher betrachtet.11

„Supply Chain Management erfasst die realistische Prognose des Marktbedarfs, die optimale Positionierung von Unternehmensressourcen zur Deckung des Bedarfs und dessen effiziente Erfüllung. Es ist eine umfassende Kombination sämtlicher untergeordneter Geschäftsprozesse zur Beschleunigung dieser, d.h. rascher und intelligenter Austausch von Informationen, Bewegung von Waren und Kapital zwischen Endverbraucher und Lieferanten von Komponenten oder Rohmaterial“ (aus I2 / Intelligentes eBussines / Juli 1999). Die generellen Ziele bei der Einführung von Supply Chain Management Systemen sind:

1. Die Verbesserung der Kundenzufriedenheit und damit der Kundenbindung durch • Steigerung der Termintreue • Verringerung der Durchlaufzeit • hohe Auskunftsbereitschaft • hohe Planungssicherheit

2. Die Erhöhung der Rentabilität durch • Reduzierung der Bestände • hohe und gleichmäßige Kapazitätsauslastung

8 vgl. Hartmut Stadtler, 2002, Seite 21-25 9 vgl. Lee H.-L, 1997, Seite 78-87 10 vgl. Sascha Nicolai, 2002, Seite 3 11 vgl. D. Arnold, H. Isermann, A. Kuhn. H. Tempelmeier, 2002, Seite B 1-3

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Eine der Kernaussagen beim Einsatz von Supply Chain Management Systemen besteht darin, dass Bestand durch Information ersetzt wird. So ist nicht nur die unternehmens-interne Information, sondern die Information in der gesamten Logistikkette12 wesent-licher Bestandteil des Supply Chain. Beim Einsatz von Supply Chain Software werden unterschiedliche Zeiträume betrachtet. Ausgehend von einer strategisch / taktischen Planung, über eine mittelfristige Planung bis hin zu einer kurzfristigen Feinplanung müssen mehrere Planungsebenen definiert werden 13. Dabei verringert sich der Planungshorizont je Planungsebene, wobei der Detaillierungsgrad jedoch zunimmt (Abb. 2). Diese unterschiedlichen Planungsebenen werden auch in hierarchischen Planungssystemen dargestellt. Die einzelnen Planungsebenen können dabei als Glieder innerhalb der Prozesskette interpretiert werden. Abbildung 2 : Konzeption hierarchischer Planungssysteme

K o n z e p t io n h ie r a c h is c h e rP la n u n g s s y s te m e

M o n a t ,W o c h e

J a h r ,Q u a r t a l,M o n a t

T a g , S t u n d e

A b b . 2

A b s a t z p la n u n g P r o d u k t io n s p r o g r a m m p la n u n g

B e d a r f s p la n u n gA n la g e n p la n u n g

R e ih e n f o lg e p la n u n g F e in p la n u n g

Ergänzt werden diese Planungsfunktionalitäten durch eine Vielzahl unterschiedlicher Systemkomponenten die über das Bedarfsmanagement bis zum ATP-Server reichen. 1.2 Problemstellung Der Einsatz von „Supply Chain Management“ Software wird derzeit überall in Fachzeitschriften, sowie in diversen Veröffentlichungen als der neue Ansatz zur Reduzierung von Kosten und zur optimalen Positionierung eines Unternehmens am Markt dargestellt. Dabei werden Vorteile beim Einsatz von Supply Chain Management Systemen dargestellt, die weit über bisherige Rationalisierungskonzepte

12 vgl. D.Arnold, H. Isermann, A. Kuhn, H. Tempelmeier, 2002, Seite A 1-4 13 Horst Tempelmeier, 1999, Seite 69-72

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hinausgehen, so erscheinen selbst in ertragsstarken Unternehmen Gewinnsteigerungen durch Kostenreduktion von bis zu 50 % nicht unwahrscheinlich.14

Trotzdem gibt es derzeit noch keine einheitliche Begriffsdefinition für Supply Chain Management15. So soll mit dieser Arbeit dazu beigetragen werden die Begriffsdefinition zu vereinheitlichen und die Gemeinsamkeiten der Begriffsdefinition bei verschiedenen Veröffentlichungen zu verdeutlichen. In einem Vergleich gegenüber den PPS/ERP/MRP Systemen sollen die wesentlichen Neuerungen beim Einsatz von Supply Chain Management Systemen erläutert werden. Bezogen auf die Stahlindustrie sollen die notwendigen Systemkomponenten ermittelt werden. Dazu müssen ausgehend von der Grundstruktur (siehe Abb. 3) von Supply Chain Management Systemen die besonderen Restriktionen der Stahlindustrie aufgezeigt und notwendige, so wie sinnvolle Ergänzungen dargestellt werden.

Grundstruktur von Supply Chain Management - Systemen

Supply Chain Configuration

Supply Chain Planning

Supply Chain Execution

DP MP

ATP FP DS

Transaktionsorientiertes ERP/PPS-System

SND

Abb. 3

SND = Supply Network Design DP = Absatzplanung MP = Hauptproduktionsplanung ATP = Available to Promise FP = Fertigungsplanung DS = Reihenfolgeplanung

Abbildung 3 : Grundstruktur von Supply Chain Management Systemen

Zur erfolgreichen Implementierung von Supply Chain Management Systemen ist eine genaue Analyse der Schnittstellen zwischen den einzelnen Modulen, sowie dem Legacy-System zwingende Voraussetzung.

14 B. Scholz-Reiter, 1999, Seite 1 15 B. Kaluza, Th. Blecker, 1999, Seite 8

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Mit der Qualität der Daten zur Integration der Einzelkomponenten steht und fällt eine erfolgreiche Anwendung. Dementsprechend sollen in dieser Arbeit Methoden für die Integration der Systemkomponenten aufgezeigt werden. Einen Schwerpunkt bildet dabei die Definition der Schnittstellen zur Synchronisation der einzelnen Planungs-ebenen, sowie zum Legacy-System. Bisher wird auch in der aktuellen Literatur der Ansatz vertreten, den Kapazitätsab-gleich zwischen den einzelnen Planungsebenen bei SCM - Systemen durch Einplanung des Auftragsbestandes auf Basis aggregierter Fertigungswege herbeizuführen. Im Rahmen dieser Arbeit wird der Nachteil obiger Methode für die Stahlindustrie dargestellt und eine Methode zur Ermittlung der verfügbaren Kapazität pro Ressource auf Basis der Ressourcenbelegung im Produktionsplanungs-/ Anlagenbelegungsmodul entwickelt. Außerdem sind folgende Punkte näher zu analysieren:

• Wie können die einzelnen Module miteinander verbunden werden? • Welche Aggregationen müssen für die einzelnen Planungsebenen ausgehend

vom Feinplanungssystem über die Anlagenplanung bis hin zur Produktions-programm-/Grobplanung vorgenommen werden?

• Wie können Fertigungs-/Verfahrenswege vereinfacht werden, um nur die wesentlichen Informationen im Grobplanungssystem abzubilden?

• Wie können Einzelprodukte zu Produktgruppen zusammengefasst werden? • Wie erfolgt der Abgleich zwischen den Informationsständen der einzelnen

Planungsebenen? • Was muss in welchem Umfang zwischen den einzelnen Planungsebenen

synchronisiert werden ( z. B. Ressourcen Kalender, Auslastung, ...)? • Wie kann sichergestellt werden, dass Planungsaussagen des Grobplanungs-

systems hinsichtlich der, über eine Absatzquotierung zugesagten, Liefertermine, der Aggregatbelegung und der Bestandsentwicklung, auch durch die Detailplanung der Anlagen verifiziert werden?

• Wie kann auf Basis einer merkmalsbasierten Materialanbindung eine Online-Terminierung realisiert werden?

• In welchem Gesamtzusammenhang ist die Integration eines Planungssystems mit dem Legacy-System zu sehen. Welcher Datenaustausch ist notwendig und sinnvoll?

• Wie werden bezogen auf den Gesamtprozess die Funktionen der Planung auf die einzelnen Systeme verteilt. D.h. wo werden Betriebskalender, Leistungsdaten, Arbeitspläne, Stücklisten usw. verwaltet?

• Wie sieht der Workflow für das Gesamtsystem aus? Die Rahmenbedingungen für Supply Chain Management Systeme in der Stahlindustrie, sowie die berücksichtigten Restriktionen des Fertigungsprozesses, werden am Beispiel der Implementierung bei der EWK modulbezogen dokumentiert

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und der sich daraus ergebende Workflow, sowie die Verbesserungen in Hinblick auf die Erreichung der globalen Unternehmensziele, beurteilt. 1.3 Lösungsansatz Auf Basis des erstellten Supply Chain Management Systems für die Stahlindustrie wird der Informationsbedarf der Einzelkomponenten näher analysiert. Dazu wird für jedes Modul ermittelt:

• Welche Informationen werden benötigt? • Woher stammen die Eingangsinformationen? • Wie können die notwendigen Informationen aufbereitet werden? • Welche Informationen werden als Ergebnis geliefert? • An welches Modul wird das Ergebnis geliefert? • Wie sind die Einzelmodule miteinander verbunden?

Aus dem daraus resultierenden Informationsfluss wird das notwendige Schnittstellenkonzept erstellt. Bei dem Informationsaustausch zwischen den einzelnen Planungsebenen wird die Übertragbarkeit der Aggregationsregeln für hierarchische Planungssysteme auf Supply Chain Management Systeme geprüft. Die notwendigen Modifikationen werden ermittelt und Zusatzinformationsbedarfe festgelegt. In Hinblick auf den Abgleich zwischen den Informationsständen der einzelnen Planungsebenen wird zum einen die Notwendigkeit zur Synchronisation in Verbindung mit dem ATP-Server dargestellt, zum anderen werden die Vor- und Nachteile verschiedener Lösungsansätze beschrieben. Der aus dem gewählten Konzept resultierende Workflow wird dargestellt und die Erreichung der globalen Unternehmensziele nach Implementation der Gesamtfunktionalität beurteilt. 1.4 Einordnung in den wissenschaftlichen Zusammenhang Mit Supply Chain Management Systemen wird die unternehmensübergreifende Koordination von Material- und Informationsflüssen entlang der gesamten Wertschöpfungskette optimiert.16 Aus diesem Anspruch heraus ergibt sich eine Bedeutung für den Einsatz von Supply Chain Management Systemen die mehrere Wissenschaftsgebiete berührt. Dies sind im wesentlichen die Betriebswirtschaftslehre, die Logistik sowie die Informatik.

16 vgl. Hirschsteiner, 2002, Seite 419-420

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Die Wirtschaftswissenschaften setzten sich aus den Bereichen Betriebswirtschafts-lehre und Volkswirtschaftslehre zusammen. Dabei wird die Betriebswirtschaftslehre als Wissenschaft charakterisiert, die sich mit der Gestaltung und Lenkung von produktiven, sozialen Systemen befasst. Die Logistik ist die wissenschaftliche Lehre der Planung, Steuerung und Überwachung der Material-, Personen- Energie- und Informationsflüsse in Systemen und als solche Basis des Supply Chain 17.18

Die Informatik befasst sich mit der technischen Bereitstellung von Informationen, sowie deren Anwendung und maschinellen Verarbeitung. Dabei werden sowohl theoretische und methodische Probleme als auch konstruktive und anwendungs-orientierte Probleme untersucht. Ähnlich wie die Logistik ist die Informatik als Querschnittswissenschaft zu sehen, die sich über einen breiten Wissensbereich erstreckt und vielseitig zum Einsatz kommt. Neben der Zuordnung zu den Natur- und Ingenieurwissenschaften werden auch Bereiche den Geisteswissenschaften zugeordnet. Die Zusammenfassung der Bereiche Wirtschaftswissenschaften und Informatik zur Wirtschaftsinformatik behandelt die Konzeption, Entwicklung und Einführung, sowie die Wartung und Nutzung von Systemen, in denen die computergestützte Informationsverarbeitung im Betrieb angewandt wird. 19 „Als anwendungsorientierte Wissenschaft konzentriert sich die Wirtschaftsinformatik darauf, Konzepte zu schaffen, die es ermöglichen, Informationstechnik-Lösungen auf betriebliche Problemstellungen anzuwenden, bzw. aus Sicht der betrieblichen Praxis korrekter formuliert, die betriebliche Informationsverarbeitung mit Mitteln der Informationstechnik zu gestalten.“ 20

17 Dipl. Ing. Holger Beckmann, 1996, Seite 4-6

E i n o r d n u n g d e r A r b e i t i n d i eW i s s e n s c h a f t s g e b i e t e

B e t r i e b s -w i r t s c h a f t

I n f o r m a t i k

W i r t s c h a f t s -i n f o r m a t i k

L o g i s t i k

E i n o r d n u n g d e r A r b e i t

A b b . 4

18 vgl. Reinhardt Jünemann, 1999, Seite 11 19 Dipl. Ing. Gerard Derszteler, 1999, Seite 13 20 Gutzwiller, 1994, Seite 3 Abbildung 4 : Einordnung der Arbeit in die Wissenschaftsgebiete

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Bezogen auf die Themenstellung dieser Arbeit werden in Teilbereichen alle genannten Wissenschaftsgebiete angesprochen. So ist die Integration von einzelnen Ebenen logistischer Planungssysteme zum einen ein betriebswirtschaftliches Problem im Hinblick auf die Definition von Aggregationsregeln, zum anderen ein Informatik-Problem in Hinblick auf den nötigen Datentransfer zwischen den einzelnen Planungsebenen und dem Legacy-System. Mit der Darstellung in Abb. 4 soll die Einordnung der Arbeit in den wissenschaftlichen Gesamtzusammenhang verdeutlicht werden. 1.5 Aufbau der Arbeit Die Arbeit gliedert sich in insgesamt 9 Kapitel die logisch konsequent aufeinander aufbauen (siehe Abb. 5).

Abbildung 5 : Aufbau der Arbeit

Aufbau der Arbeit

Supply-Chain-Management Systeme

Begriffsdefinition

System- Komponenten

Systeme undSystemtypen

StahlspezifischeAnforderungen

AggregationenBedarf/Regeln

Systemaufbau/Schnittstellen

Synchronisation/W orkflow

Ergebnisse /Resümee

Abb. 5

Nachdem mit Kapitel 1 in die Gesamtthematik eingeführt wurde, wird mit der Begriffsdefinition „Supply Chain Management Systeme“ im Kapitel 2 die Grundlage für die weiteren Kapitel gelegt. Der Abschnitt zur historischen Entwicklung und zum Vergleich mit PPS/ERP/MRP – Systemen, dient der weiteren Abgrenzung und der Verdeutlichung der wesentlichen Neuerungen beim Einsatz von Supply Chain Management Systemen.

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Die Entwicklung der Unternehmensstrategien wird ausgehend vom Taylorismus, über das Business Process Reengineering, bis hin zum Supply Chain Management dar-gestellt. Ebenso wird die Entwicklung von Produktionsplanungssystemen, ausgehend von der linearen Programmierung über MRP/MRP II / ERP – Systemen hin zu SCM-Systemen beschrieben. Am Beispiel von SAP und i2 ist die Entwicklung von SCM- Softwaresysteme skizziert. Im 3 Kapitel wird die Grundstruktur von Supply Chain Management Systemen definiert und die Funktion der einzelnen Systemkomponenten näher erläutert. Ausgehend von dem Aufbau von SCM – Systemen werden die Hauptebenen von SCM-Systemen identifiziert und die Aufgabenteilung zwischen ERP, Datawarehouse und SCM – Systemen aufgezeigt. Ausgehend von den Hauptebenen:

• Supply Chain Configuration, • Supply Chain Planning und • Supply Chain Execution

werden die einzelnen Aufgaben, sowie die entsprechenden Systemkomponenten benannt und deren Funktionsweise näher erläutert. In einer Marktstudie werden im 4 Kapitel einige aktuelle Supply Chain Management Systeme vorgestellt und klassifiziert. Ausgangspunkt für die Klassifizierung ist dabei u.a. der von FIR herausgegebene „Marktspiegel Supply Chain Management Software“. Nach der Abgrenzung des Betrachtungsumfangs, sowie der Einordnung der Systeme in die zuvor definierten Gruppen werden die Systeme näher beschrieben. Dabei wird sowohl die Ausrichtung der Systeme betrachtet, als auch auf die Funktionalität der betrachteten Systeme eingegangen. Detailliert wird der Funktionsumfang der einzelnen Systemkomponenten anbieterspezifisch dargestellt. In einem tabellarischen Vergleich aller betrachteten SCM-Systeme werden die wesentlichen Merkmale als Basis für die in Kapitel 6 dargestellte Softwareauswahl aufgelistet. Im 5 Kapitel wird in einem Überblick die aktuelle Situation der Auftragsbearbeitungs- und Fertigungssteuerungssysteme in der Stahlindustrie dargestellt. Anschließend werden die für die Einführung von SCM– Systemen notwendigen Rahmenbedingungen der Stahlindustrie definiert, und die benötigten stahlspezifischen Zusatzfunktionen benannt. Die Unterschiede zwischen den wesentlichen Methoden zur Einführung von SCM-Systemen werden dargestellt und die Auswahlkriterien benannt. Vor- und Nachteile der jeweiligen Methode werden anschließend tabellarisch zusammengefasst. Auf Basis der in Kapitel 5 beschriebenen Anforderung an SCM-Systeme wird im 6 Kapitel ausgehend von der Grundstruktur von Supply Chain Management Systemen das Referenzmodell für die Stahlindustrie abgeleitet und als Basis für die Softwareauswahl verwendet. Die Methoden der hierarchischen Produktionsplanung wie:

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• Hierarchisierung, • Dekomposition, • Aggregation • und rollierende Planung,

werden zur Anwendung in SCM-Systemen analysiert und notwendige Ergänzungen, sowie Änderungen aufgezeigt. Die Notwendigkeit zur Integration der Informationen über alle Planungsebenen und Partiallösungen, innerhalb eines modular aufgebauten SCM - Systems, werden dargestellt. Von den SCM - Anbietern wird das Thema der Schnittstellen und die Problematik zur Integration der Einzelmodule verharmlost. Die vielfach angepriesenen Standard-schnittstellen, sind bedingt durch individuell angepasste Datenstrukturen und User-Exits, oftmals nicht einsetzbar. Der Aufwand zur Synchronisation der einzelnen, unabhängig voneinander einsetzbaren, SCM - Module ist teilweise deutlich höher als von den Anbietern zugegeben wird21. Entsprechend ist die Entwicklung der notwendigen Schnittstellenkonfiguration zwischen den einzelnen Systemkomponenten von zentraler Bedeutung22. Diese Schnittstellenkonfiguration ist Ausgangspunkt für die Analyse der modulbezogenen Informationsbedarfe, sowie der im Kapitel 7 dargestellten Entwicklung der Aggregationsmethoden. Während die technische Umsetzung dieser Integration von den Softwareanbietern durch die Definition von gemeinsamen Datenstrukturen und industriespezifischen Templates weitgehend geklärt ist, muss die konzeptionelle Integration bei jeder Installation unternehmensspezifisch entwickelt werden. Entsprechend ist der Fokus dieses Kapitels stahlspezifische Konzepte zur Umsetzung der jeweiligen Anforderung aufzuzeigen bzw. zu entwickeln und modulbezogen darzustellen, sowie die Auslegung der Schnittstellen zu verdeutlichen. Dazu wird die Abgrenzung des Funktionsumfanges zwischen ERP-System und SCM - Modulen verdeutlicht. Unterschiedliche Lösungsansätze werden, auf Basis der Funktionsweise der Einzelmodule, gegenübergestellt und entsprechend bewertet. Zur Integration der hierarchischen Planungsebenen werden die Methoden des Forecast - Nettings und des Capacity – Nettings dargestellt. Entgegen bisherigen Ansätzen, die verfügbare Kapazität der Hauptproduktionsprogrammplanung aus aggregierten Verfahrenswegen abzuleiten, werden die Vorteile einer echten auf Basis der verfügbaren Betriebszeit berechneten Kapazität aufgezeigt. Basierend auf dieser Erkenntnis werden im 7 Kapitel die entsprechenden Aggregationskonzepte dargestellt. Die Methode zur Berechnung der aggregierten Kapazität ist im Rahmen der Einführung eines integrierten SCM - Systems bei der EWK entwickelt worden. 21 vgl. Randy Burgess, 2002, Seite 321-322 22 vgl. A. Kuhn, H. Hellingrath, 2002, Seite 173

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Bezogen auf aktuelle Planungsmethoden, sowie den bisherigen Einsatz von SCM-Systemen, werden wesentliche Neuerungen in den Konzepten zur Kampagnenplanung und zur merkmalsbasierten Materialauswahl innerhalb der Online-Terminierung aufgezeigt. Von den Systemanbietern werden zwar die Aggregationen als Basis für die Planung auf unterschiedlichen Hierarchieebenen gefordert, es werden aber weder Konzepte noch Methoden zur Aggregation angeboten oder aufgezeigt.23

Entsprechend ist die Entwicklung eines Aggregationskonzepts zwingende Voraussetzung für die erfolgreiche Implementierung von SCM-Systemen. Dazu wird zunächst der Betrachtungsumfang definiert. Ausgehend von den Aggregationsregeln hierarchischer Planungssysteme wird die Anwendbarkeit auf Supply Chain Management Systeme geprüft, sowie der Bedarf an zusätzlich notwendigen Aggregationen definiert. Ein stahlspezifisches Aggregations-konzept wird für die Aggregation von Stammdaten, wie:

• Verfahrenswegen, • Leistungen, • Liegezeiten, • Ausbringen und • Ressourcen

entwickelt. Anschließend wird die Aggregation von der Produktgruppe mit gleichem aggregierten Verfahrensweg hin zur Produktfamilie dargestellt. Die Notwendigkeit dieser drastischen Aggregation bis auf die Ebene von Produktfamilien ergibt sich aus der Vielzahl der individuellen Produktvarianten innerhalb der Stahlindustrie. Als Beispiel hat die EWK ca. 150.000 Produktvarianten, von denen innerhalb eines halben Jahres ca. 20.000 verkauft werden. Die Produktfamilien, ergänzt um die Marktsicht, bilden die Ausgangsbasis für die Online-Terminierung. Dadurch ergibt sich zwangsläufig ein entsprechender Aggregationsbedarf, um die Vielzahl der Kapazitätstöpfe zu reduzieren und auf einem übersichtlichen Niveau zu halten. Die Aggregation der Ressourcen zu Ressourcengruppen lässt sich in 2 Teilbereiche aufteilen:

1. die Aggregation von Ressourcen innerhalb von Fertigungswegen 2. die Aggregation der verfügbaren Ressourcenkapazität

Während die Aggregation der Ressourcen innerhalb eines Fertigungsweges im Rahmen der Aggregation der Verfahrenswege beschrieben wird, ist für die Aggregation der verfügbaren Ressourcenkapazität ein eigener Abschnitt erstellt worden. Je genauer die Ermittlung der Ressourcenkapazität ist, umso konsistenter sind die Planungs-entscheidungen von Hauptproduktionsprogrammplanung und Feinplanung. Nachdem in den vorherigen Kapiteln die Methodik zur Integration der einzelnen Planungsebenen beschrieben wurde und entsprechende Aggregationskonzepte

23 vgl. Raimund Heuser, Frank Günther, Oliver Hatzfeld, 2003, Seite135

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definiert worden sind, wird in Kapitel 8 abschließend der Workflow unter Berücksichtigung aller Systemkomponenten definiert. Dazu wird als erstes der zeitliche Ablauf der Planung, ausgehend von der Absatzplanung bis hin zum Scheduling, dargestellt. Der Widerspruch, zwischen notwendiger Konsistenz der Planungsaussagen aller Hierarchieebenen und geforderter Stabilität von Planungsaussagen, wird näher erläutert und basierend aus den daraus gewonnenen Erkenntnissen der Workflow für das Gesamtsystem dargestellt. Durch einen Vergleich unterschiedlicher Konzepte zur Synchronisation von operativer und taktischer Planung wird verdeutlicht, wie trotz hoher Konsistenz der Daten, die Stabilität der Planungsaussagen auf Basis des Aggregationskonzepts gewährleistet wird. Im 9 Kapitel wird anhand der Einführung eines Supply Chain Management Systems bei der EWK die vorbeschriebenen Vorgehensweisen resümiert und die sich aus der Einführung ergebenen Vorteile in Hinblick auf die globalen Unternehmensziele dargestellt. Zur besseren Lesbarkeit wird zu Beginn jedes Kapitels eine kurze Übersicht über die Kapitelinhalte gegeben.

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2. Beschreibung „Supply Chain Management System“

Das 2.te Kapitel befasst sich mit der Beschreibung und Erklärung von Supply Chain Management Systemen. Dazu wird im ersten Abschnitt versucht eine einheitliche Begriffsdefinition für „Supply Chain Management“ zu geben. Ausgehend von bisherigen Veröffentlichungen werden die Gemeinsamkeiten der Begriffsdefinition eruiert und Unterschiede dargestellt. Basierend auf den daraus gewonnenen Erkenntnissen wird ein einheitlicher Vorschlag zur Definition „Supply Chain Management“ erstellt. Im 2.ten Abschnitt wird kurz die historische Entwicklung von Supply Chain Management Systemen skizziert. Im 3 Abschnitt werden schließlich die Unterschiede zu verschiedenen PPS - Systemen dargestellt, um die wesentlichen Neuerungen im Vergleich zu bisherigen Ansätzen aufzuzeigen. 2.1 Begriffsdefinition Bei der Studie von Veröffentlichungen zum Thema Supply Chain Management findet man eine verwirrende Vielfalt von Begriffen und sich zum Teil widersprechenden Aussagen. Dabei erstreckt sich der Themenbereich von organisatorischen Ansätzen, über Informationstechniken bis hin zu Softwaresystemen 24. Bei den organisatorischen Ansätzen werden vor allem strategische Aspekte näher beleuchtet wie Lieferanten – Kundenbeziehung bzw. Kooperationen, Ausrichtung auf Kernkompetenzen usw.. Bei den Informationstechniken reicht das Spektrum von eCommerce über eBusiness bis hin zu EDI. 25

Im Bereich der Softwaresysteme werden verschiedene Systemanbieter mit Ihren jeweiligen Produkten benannt wie z. B. Rhythm von I2 oder APO von SAP. Ein Beispiel für die Begriffsvielfalt bietet auch die Abb.6 bei der vom Fraun-hoferinstitut die Einordnung der Begriffe in „eher organisatorisch geprägte Aspekte“ bzw. „eher technologisch geprägte Aspekte“ vorgenommen wurde. In Abhängigkeit der jeweiligen Fachrichtung werden unterschiedliche Begriffsdefinitionen zum Thema Supply Chain Management veröffentlicht.26

24 http://www.lis.iao.fhg.de/scm , 2000 25 vgl. Hau L. Lee, Seungjin Whang, 2002, Seite 6-12 26 vgl. Dangelmaier / Felser, 2000, Seite 6

Seite 24

Abbildung 6 : Supply Chain Management - Was ist das ?

S C M ?

S u p p ly C h a in M a n a g e m e n t - W a s is t d a s ?

S o u r c in gS tr a te g ie n

Z u lie fe r n e tz w e r k

B e sc h a ffu n g s -k o o p e r a tio n e n

E n tw ic k lu n g s -k o o p e r a t io n e n

L o g is t is c h e sN e tz w e r k

V ir tu e lleU n te r n e h m e n

E n tso r g u n g s-k o o p e r a t io n e n

C a ll C e n te rC u s to m e r C a r e

V e n d o rM a n a g e dIn v e n to r y

A d v a n c e d P la n in ga n d S c h e d u lin g

G e b ie ts -sp e d ite u r

T r a c k in ga n d T r a c in g E R P E D I

W E B -E D I

In te r n e t-g e s tü tz teT r a n sp o r tb ö r se n

C O M /D C O M

E ff ic ie n tC o n su m e rR e sp o n se

K o n s ig n a t io n s la g e r /L ie fe r a n te n la g e r

J IT

S u p p ly C h a in P la n n in ga n d O p tim isa tio n

S C O P E E le c tr icC o m m e r c e

C o b r a

L iv e C a c h eS u p p ly R e a lity C o n tr o l

T e le se r v ic e E -C a sh

E h e r o r g a n isa to r isc h g e p r ä g te A sp e k te E h e r tec h n o lo g isc h g ep rä g te A sp ek teF r a u e n h o fe r I A O ,IA T U n iv e r s itä t S tu ttg a r t

A b b . 6

Nachfolgend eine Auswahl: 27

• Deutsches Supply Chain Management Network

Eine sehr allgemeine Definition beschreibt das SCM als einen organisatorisch und informationstechnologisch geprägten Ansatz zur Gestaltung und Koordination logistischer Netzwerke...28.

• Integration von Unternehmung ohne Grenzen und Supply Chain Management vom B. Kaluza /Th. Blecker Universität Klagenfurt Von den interorganisationalen Konzepten ist besonders das Supply Chain Manage-ment hervorzuheben. Hierunter wird meistens die umfassende Planung, Gestaltung und Steuerung der Logistik über alle Stufen der Wertschöpfungskette hinweg verstanden29. Die Unternehmensweite Integration von Planungs-/ Steuerungs- und Kontrollaufgaben der logistischen Kette, sowie die unternehmensübergreifende Abstimmung und Kopplung individueller Prozesse, wird seit Beginn der 90er Jahre auch unter dem Schlagwort Supply Chain Management diskutiert30.

• Marktspiegel Supply Chain Management Software FIR Aachen Philippson/Pillep/von Wrede/Röder ..SCM bedeutet somit die partnerschaftliche Gestaltung, Integration und Steuerung aller Elemente durchgängiger Wertschöpfungsketten von der Rohstoffbeschaffung bis zur Auslieferung an den Endkunden mit dem Ziel, sowohl die Kosten zu senken

27 vgl. Pfohl, 2000, Seite 5 28 http://www.lis.iao.fhg.de/scm/ ,2000 29 B. Kaluza/ Th. Blecker, 1999, Seite 2 30 B. Kaluza/Th. Blecker, 1999, Seite 6

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als auch die logistischen Leistungsgrößen über alle Wertschöpfungsstufen zu optimieren31.

• Supply Chain Management erschließt neue Optimierungspotentiale aus Industrie

Management Prof. Dr. Ing. Bernd Scholz-Reiter Supply Chain Management ist die Verknüpfung vom PPS - Systemen über Transportsteuerungssysteme mit dem Ziel der Abstimmung der logistischen Prozesse vom Lieferanten bis zum Verbraucher, d.h. über alle in dieser Kette involvierten Partner, um möglichst großen Kundennutzen zu minimalen Kosten zu erreichen32.

• Intelligentes eBusiness „White Paper von I2 Juli 1999“ SCM umfasst die realistische Prognose des Marktbedarfs, die optimale Positionierung von Unternehmensressourcen zur Deckung des Bedarfs, und dessen effiziente Erfüllung. Es ist eine umfassende Kombination sämtlicher unter-geordneter Geschäftsprozesse zur Beschleunigung dieser, d.h. rascher und intelligenter Austausch von Information, Bewegung von Waren und Kapital zwischen Endverbraucher und Lieferanten von Komponenten oder Rohmaterial33.

• Hanfield, R.B/Nichols, E.L. Jr. Introduction to Supply Chain Management The supply chain encompasses all activities associated with the flow and transformation of goods from the raw material stage (extraction) through the end user, as well as the associated information flows. Material and Information flow both up and down the supply chain. Supply Chain Management is the integration of these activities through improved supply chain relationships, to achieve sustainable competitive advantage34.

• Spekman, Kamauff, Myhr An empirical investigation into Supply Chain Management Supply Chain Management is .. the entire sequence of events that bring raw material from its source of supply, through different value adding activities to the ultimate customer.35

• Martin Christopher, Logistics and Supply Chain Management – Strategies for

Reducing Cost and Improving Performance A network of connected and interdependent organizations mutually and cooperatively working together to control, manage and improve the flow of material and information from suppliers to end users. 36

Weitere Definitionen sind u.a. bei Dirk Seifert37 zu finden.

31 Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Seite 3 32 B. Scholz-Reiter, 1999, Seite 1 33 i2, 1999 34 Bartsch/Teufel, 2000, Seite 16 35 Spekman, Kamauff, Myhr, 1998, Seite 630 36 Martin Christopher, 1999, Seite 19 37 vgl. Dirk Seifert, 2001, Seite 97-98

Seite 26

Sowohl bei der Definition des „Deutschen Supply Chain Network“ als auch bei den Ausführungen von Christopher, Kaluza und Becker wird die Anwendbarkeit des SCM auf logistische Netzwerke ausgedehnt. Als logistisches Netzwerk wird dabei ein Beziehungsgeflecht zwischen Lieferanten, Produzent und Endverbrauchern bezeichnet, bei dem Material und/oder Informationen ausgetauscht werden. Demgegenüber stehen bei dem Marktspiegel „Supply Chain Management“ sowie bei der Definition von Prof. Bernd Scholz-Reiter und den Ausführungen von I2 die Wertschöpfungsketten im Vordergrund. Durch Kombination unterschiedlicher Wertschöpfungsketten gelangt man zu einem logistischen Netzwerk (Abb.7). Entsprechend dem SCOR –Modell werden dabei die vier Hauptprozesse „Planen, Beschaffen, Herstellen und Liefern“ betrachtet38.

Während sich die meisten Definitionen im wesentlichen mit den logistischen und organisatorischen Aspekten des SCM beschäftigen, ist in dem Ansatz von Prof. Dr. Bernd Scholz-Reiter der Schwerpunkt auf die am Prozess beteiligten Systeme gelegt. Auch bei den Definitionen von I2 und von Hanfield/Nicholsen wird besonders auf den Informationsaustausch, zwischen den am Prozess beteiligten Unternehmen, hinge-wiesen. Demgegenüber findet man bei den übrigen Definitionen nicht explizit diesen Hinweis, es wird aber in den weiteren Ausführungen der Informationsaustausch als zwingende Voraussetzung für Supply Chain Management (SCM) bezeichnet. Dementsprechend

38 SCOR = Supply Chain Operation Reference. SCOR wurde vom Supply Chain Council entwickelt und soll den beteiligten Unternehmen die Erstellung interorganisational vergleichbarer Konzepte des Supply Chain Management ermöglichen. http://www.supply-chain.org/, 2000

Abbildung 7 : Darstellung eines logistischen Netzwerkes

D a rs te llu n g e in e s lo g is tisc h e nN e tz w e rk e sL

ieferanten

P ro d u k tio n sv o rg ä n g e in n e rh a lb e in e s U n te rn eh m en s

M a te r ia l- b e sc h a ffu n g

L ie fe ru n g

L ie fe ru n g

L ie feru n g



P ro d u k t 2

P ro d u k t 1

P ro d u k t ..n

Kunden

W ertsch ö p fu n g sk e tte

A b b . 7

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ist hier kein Widerspruch zwischen den einzelnen Definitionen zu erkennen, sondern es wurden lediglich die Schwerpunkte auf unterschiedliche Aspekte gelegt. Zur einheitlichen Definition von Supply Chain Management muss folglich zum einen der Informationsaustausch, zum anderen der Gedanke der prozessorientierten Wertschöpfungskette, herangezogen werden. Dementsprechend gilt als Grundlage für diese Arbeit die folgende Definition: Supply Chain Management ist die unternehmensübergreifende Koordination von Information, Waren und Kapital entlang der gesamten Wertschöpfungskette ausgehend vom Rohstofflieferanten bis hin zum Endverbraucher. Dabei wird der gesamte Prozess von der Rohstoffbeschaffung über die Produktion von Zwischenprodukten bis hin zum Endprodukt berücksichtigt . Die Planung der logistischen Kenngrößen, wie Bestand, Durchlaufzeit, Aggregatauslastung und Kosten, sind wesentliche Aspekte des Supply Chain. Durch Betrachtung mehrerer Wertschöpfungsketten gelangt man zu einem logistischen Netzwerk. Unter Supply Chain Management Systemen werden Softwaretools, die eine optimierende Planung und Steuerung von Geschäftsprozessen auf Basis moderner Algorithmen und Kommunikationsprinzipien unterstützen verstanden. Dabei wird zwischen „Supply Chain Configuration“, „Supply Chain Planning“ und „Supply Chain Execution“, unterschieden. Unter Supply Chain Configuration (SCC) ist die Modellierung der Lieferketten in bezug auf die am Produktionsprozess beteiligten Ressourcen, mit ihren jeweiligen Kapazitäts- und Kostendaten, gemeint. Mit Supply Chain Planning (SCP) ist die Planung und Abstimmung von Mengen-flüssen und Kapazitätsreservierungen, entlang der Wertschöpfungskette, gemeint. Mit Supply Chain Execution (SCE) wird die Abwicklung der im SCP generierten Vorgänge bezeichnet. Dabei werden die Aufgaben der Fertigungsauftragsabwicklung, der Transportauftragsabwicklung, der Produktionsüberwachung und der Informationsverteilung an externe Partner im SCE zusammengefasst.39

Zur Einführung von Supply Chain Management Systemen müssen die wesentlichen ein Unternehmen betreffenden Wertschöpfungsketten berücksichtigt werden, wodurch sich ein entsprechendes logistisches Netzwerk ergibt.40

Grundvoraussetzung für eine erfolgreiche Implementierung von SCM – Systemen ist die exakte Modellierung der Material- und Informationsflüsse aller am Prozess beteiligter Unternehmen.

39 vgl. Dangelmaier/Felser , 2000, Seite 20 40 vgl. Dr. Wolgang Partsch, 1999, Seite 168-170

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2.2 Historische Entwicklung von „Supply Chain Management Systemen“

Die historische Entwicklung von SCM – Systemen kann von drei Perspektiven aus betrachtet werden:

1. Aus der Sicht der Entwicklung der Unternehmensstrategien und den entsprechenden logistischen Konzepten.

2. Aus der Sicht der Anwender von PPS – Systemen und deren Problemen mit bisherigen Ansätzen und Funktionen von MRP/ERP - Systemen.

3. Aus der Sicht der Softwareanbieter z. B. die Entwicklungen von I2 oder SAP.

Erst durch die Entwicklung der technischen Möglichkeiten, die immer bessere Computer mit immer höherer Leistungsfähigkeit hervorbringt, konnten die Voraussetzungen für SCM - Systeme geschaffen werden41. Dabei erfolgte der Anstoß zur Entwicklung entsprechender Systeme gleichzeitig, aus unterschiedlichen Richtungen. Sowohl wirtschaftliche Aspekte, wie die Globali-sierung der Märkte, die damit zusammenhängende Verstärkung des Wettbewerbs, sowie die daraus entwickelten Konzepte zur Konzentration auf Kernkompetenzen, als auch die innerbetriebliche Optimierung und Ausrichtung auf Geschäftsprozesse haben wesentlichen Anteil an der Entwicklung von SCM – Systemen42. Die Forderung der Unternehmen mit Hilfe neuer Technologien gleichzeitig den Materialbedarf zu planen und die Belegung, unter Berücksichtigung der aktuellen Situation, zu optimieren um Schwachstellen der MRP/ERP – Systeme zu beseitigen, darf auch nicht unberücksichtigt bleiben. 2.2.1 Entwicklung der Unternehmensstrategien ausgehend vom

Taylorismus über Business Process Reengineering bis hin zum Supply Chain Management

Betrachtet man die Entwicklung der Unternehmensstrategien (Abb. 8), so begannen bereits Anfang des 20. Jahrhunderts, ausgehend von Taylor, die Bemühungen die menschliche Arbeitsleistung in Unternehmen zu steigern. Die Grundsätze seines Produktionskonzeptes sind 43:

• Die personelle Trennung von dispositiver und ausführender Arbeit • Eine weitgehende Standardisierung und Zerlegung der Arbeit bis hin zu

Elementaraufgaben

41 vgl. Bob Lowson/Russell King/Alan Hunter Quick, 1999, Seite 121 42 vgl. Charles C. Poirier, 1999, Seite 45 43 vgl. Picot/Reichswald, 1994, Seite 553 - 570

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• Der Einsatz von entsprechenden Entlohnungssystemen (Akkordarbeit) • Rein funktionale Ausrichtung der Tätigkeiten • Aufbau einer funktionalen Organisation

Durch Kosiol wurden in den 60er Jahren diese Gestaltungsprinzipien auf die admini-strativen Unternehmensbereiche ausgedehnt. Wesentlicher Ansatzpunkt war dabei die betonte Differenzierung der Aufbau- und Ablauforganisation44. Durch die Segmentierung des Fertigungsprozesses bis hin zum Einzelschritt wurde die funktio-nale Zusammenfassung von Aufgaben in der Aufbauorganisation manifestiert45. Der Übergang von der Aufbauorganisation hin zur Ablauforganisation bildet dabei den Ausgangspunkt für den Wandel vom funktionsorientiertem Denken, hin zu einer prozessorientierten Umgestaltung betrieblicher Organisationsstrukturen. Vor allem der Ansatz von Gaitanides zur prozessorientierten Organisationsgestaltung ist hier zu nennen. In drei Phasen ausgehend von der Prozessanalyse, über die Verteilung der Prozessschritte auf die aufbauorganisatorischen Stellen, bis hin zur Koordination der einzelnen Prozesse, wird die Gestaltung einer Prozessorientierten Organisation erreicht 46.

Abbildung 8 : Entwicklung von Unternehmensstrategien

E n tw ic k lu n g v o n U n te r n e h m e n s s tr a te g ie n

A b b . 8

Seit Anfang der 90er Jahre wurden diese prozessorientierten Gestaltungsprinzipien mit den Mitteln des „Business Process Reengineering“ (BPR) in der betrieblichen Praxis umgesetzt. 47

44 Ditmar Ihlenburg/Wolfram Kläger, 1997 45 vgl. Kosiol, 1962 46 vgl. Gaitanides, 1983, Seite 62 47 vgl. Derszteler, 1999, Seite 37-57

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Nach Hammer und Champy wird unter BPR ein fundamentales Überdenken und radikales Redesign von Unternehmen oder wesentlichen Unternehmensprozessen mit dem Ziel extreme Verbesserungen in den Bereichen Kosten, Zeit und Kundennutzen zu erreichen, verstanden. 48

Die Maßnahmen des Business Process Reengineering sind dabei eine verstärkte Ausrichtung auf die Mitarbeiter durch: 49

• Bildung von Bereichsarbeitsplätzen Job Enlargement • Reduzierung von innerbetrieblichen Schnittstellen • Delegation von Entscheidungskompetenzen und damit Vergrößerung der

vertikalen Autonomie Job Enrichement • Abflachung von Hierarchien Reduzierung der vertikalen Integration • Prozessoptimierung Reduzierung der Komplexität. Hinterfragung der

Notwendigkeit von Prozessschritten • leistungsorientierte Entlohnungssysteme • Konzentration auf Kernkompetenzen

Einhergehend mit der Verringerung der vertikalen Integration und der Prozess-optimierung ist die Konzentration auf Kernkompetenzen. Durch Auslagerung nicht wertschöpfender und erfolgsunkritischer Leistungen wird die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen gesteigert. Outsourcing von Aktivitäten und Bildung von Kooperationen steigert gleichzeitig die Anzahl externer Geschäftspartner. Dadurch entsteht eine netzwerkartige Struktur, in der eine Vielzahl von Geschäftspartnern Ressourcen, Materialien, Produkte und Informationen austauschen.50

Im Gegensatz zu Empfehlungen innerbetrieblich die Spezialisierung und damit die Zahl der entstehenden Schnittstellen zu reduzieren51, wird durch die Konzentration auf Kernkompetenzen die Anzahl externer Schnittstellen erhöht ( Abb. 9).52 Dabei wächst sowohl die Komplexität der Schnittstellen, als auch die Notwendigkeit zur Koordination der einzelnen Geschäftsprozesse über Unternehmensgrenzen hinaus.

48 vgl. H.P.- Liebmann, 1997, Seite 17-33 49 vgl. Richard F. Mischak, 1997, Seite 15-16 50 vgl. Jörg von Steinaecker/ Michael Kühner, 2000, Seite 34 51 vgl. Bernhard Riffner, Ralf Weidelich, 2001, Seite 169-174 52 vgl. G. Knollmayer, 1999, Seite 10

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K o n z e n tr a tio n a u f K e r n k o m p e te n z e n e r h ö h t d ieA n z a h l e x te r n e r S c h n itts te lle n

M a te r ia l-b e sc h a ffu n g

P r o d u k tio n s -sc h r itt 3

P r o d u k tio n s-sc h r it t 2

P r o d u k tio n s -sc h r itt 1 L ie fe r u n gP r o d u k tio n s -

sc h r itt 4

M a te r ia l-b e sc h a ffu n g

P r o d u k tio n s -sc h r itt 1 L ie fe r u n gP r o d u k tio n s -

sc h r itt 4

Hier ist der Ansatzpunkt von SCM - Systemen, welche die technischen Möglichkeiten für die Koordination der Geschäftsprozesse bieten. „Aus organisatorischer Sicht ist das Supply Chain Management die logische Fortführung des unternehmenszentrierten Business Reengineerings und ist inhaltlich mit dem Lean Management, der Vereinfachung und der Konzentration der Unternehmenswertschöpfung, verwandt.“ 53

Basierend auf dem Gedanken der Wertschöpfungskette 54 wurde Anfang der 80er Jahre der Begriff Supply Chain Management von anglo - amerikanischen Consulting-gesellschaften geprägt. Einer der Vordenker war Michael Porter der mit dem Begriff „Value Chain“ (Wertschöpfungskette) bereits 1985 den Gedanken der Integration von Unternehmens-aktivitäten entlang der gesamten Wertschöpfungskette vom Lieferanten über den Hersteller bis zum Endverbraucher aufgriff. 55 Im Gegensatz zum klassischen Logistikmanagement, welches sich auf die physische Optimierung der Material- und Informationsflüsse innerhalb eines Unternehmens beschränkt, betrachtet SCM die Integration aller Partner einer Wertschöpfungskette. Insofern kann SCM als Weiterentwicklung der logistischen Logik angesehen werden.56

53 vgl. http://www.lis.iao.fhg.de/scm/, 2001 54 vgl. Hartmut Werner, 2000, Seite 55 vgl. Bob Lowson/Russel King/Alan Hunter, 1999, Seite 56 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Seite 7

Abbildung 9 : Konzentration auf Kernkompetenzen erhöht die Anzahl externer tellen

E x te r n e P r o d u k tio n

W ertsch ö p fu n g sk e tte

1 .) In te rn e P ro d u k tio n

2 .) K o n ze n tra tio n au f K e rn k o m p e ten z

A b b . 9

Lieferanten

Kundenn

= E x te rn e S c h n i ttste l le n

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2.2.2 Entwicklung der Produktionsplanungssysteme ausgehend von der linearen Programmierung über die Entwicklung von MRP/ERP – Systemen bis hin zum Supply Chain Management System

Abbildung 10 : Marktduchdringung betrieblicher Unterstützungssysteme

M a rk td u rch d r in g u n g b etr ieb lich erU n terstü tzu n g ssy stem e

O p era tiv u n terstü tzen d e ,tra n sa k tio n so r ien tierte S y stem e

P la n en d eS y stem e

1 9 6 0 1 9 7 0 1 9 8 0 1 9 9 0 2 0 0 0 Z e it

M R PM R P II

M R P III /M R P +

E R PS C M 70 % Jäh rlich es

W achstu m

M a in fra im s C lien t S erv erT o ta l v er te ilte S y stem e „ A p p lik a tio n s in se ln “

A b b . 1 0 Q u elle IT A V 7 /9 8 , S . 4 2

Mar

ktdu

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ring

ung

Ende der 40er Jahre wurden mit der linearen Programmierung erstmals Methoden zur Ressourcenplanung entwickelt.57 Zu Beginn der 60er Jahre wurden diese Programme weiterentwickelt und zu den ersten MRP - Systemen ausgebaut (vgl. Abb. 10). Die Installation erfolgte hauptsächlich auf Mainfraim - Computern. Dabei umfasste die Funktionalität dieser MRP - Systeme im wesentlichen die Materialbedarfsplanung. Auftragsbezogen wurde, mit Hilfe eines Stücklistenprozessors, der Materialbedarf und der mögliche Fertigungstermin berechnet. Die Kapazität der Anlagen und Restriktionen, im Hinblick auf die Ausführung, wurden nicht berücksichtigt.58

Die Weiterentwicklung hin zu MRP II - Systemen integrierte, Anfang der 70er Jahre, die Ressourcenplanung in den Planungsprozess59. Nach einer erfolgten Materialbedarfs-planung wurde in weiteren Planungsschritten die Kapazitäts- und Terminplanung durchgeführt.60 Dazu wurden sukzessiv die einzelnen Fertigungsschritte terminiert. Durch eine Kombination aus Vorwärts- und Rückwärtsterminierung wurde versucht eine hohe Termintreue zu erreichen.

57 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Seite 7 58 vgl. Bartsch / Teufel , 2000, Seite 16-19 59 vgl. James B. Ayers , 2001, Seite 168-172 60 vgl. Klaus Thaler, 1999, Seite 152-153

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Mitte der 80er Jahre wurden die MRP II – Planungssysteme ausgebaut zu ERP- Systemen und um die Funktionen

• Rechnungswesen • Controlling • Distributionsplanung • Personalwirtschaft • Produktdatenmanagement

ergänzt61. Dabei wurden die Schwachstellen der MRP II – Systeme aber in die ERP – Systeme übernommen.62 Der Vorteil der ERP – Systeme liegt vor allem an einer Unterstützung der prozessorientierten Ausrichtung der Unternehmen. Durch die Integration der Prozesse über Funktions- und Abteilungsgrenzen hinweg konnte die interne Steuerung, betrieblicher Abläufe, erheblich verbessert werden. Eine Homogenisierung und Standardisierung von Geschäftsprozessen und Abläufen, sowie eine bessere und konsistentere Datenhaltung sind wesentliche Ergebnisse der ERP – Systeme.63

Mit der prozessorientierten Ausrichtung auf Kundenforderungen und der steigenden Vernetzung von Unternehmen steigt der Bedarf an unternehmensübergreifenden Planungs- und Optimierungssystemen. Entsprechend sind SCM-Systeme unter Verwendung neuester Technologien entwickelt worden. Dabei ist die Zielrichtung sowohl die Ergänzung und Erweiterung bestehender ERP – Systeme, als auch in Teilbereichen eine Ablösung der Systeme herbeizuführen. 2.2.3 Entwicklung von Softwaresystemen am Beispiel von I2 Technologies

und SAP 2.2.3.1 I2 Technologies I2-Technologies wurde 1988 in Dallas Texas gegründet. Mit dem Factory Planer wurde 1988 erstmals ein Software Tool entwickelt auf Basis von „Constraint –Based Optimization“. Dabei werden gleichzeitig alle planungsrelevanten Faktoren betrachtet. Sowohl Material- als auch Kapazitätsrestriktionen werden in einem Planungslauf gleichzeitig berücksichtigt. 1995 erfolgte der Ausbau zum „Supply Chain Optimization System“, dabei wurde die Prozesskette vom Lieferant über den Produzenten, die Transportabwicklung bis zum Kunden in einem Planungssystem integriert. Mit Hilfe von Planungs- und Optimierungssoftware will I2 bis zum Jahr 2005 seinen Kunden insgesamt 50 Milliarden US-Dollar einsparen. Die Erfüllung dieser Zielsetzung wird von unabhängigen Unternehmen überprüft.64 61 vgl. Sascha Nicolai, 2002, Seite 82 62 vgl. Bartsch / Teufel , 2000, Seite 16-19 63 vgl. Pfohl, 2000, Seite 164 64 vgl. I2,1999

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Durch die Zusammenfassung von Strategischer Planung, Absatzplanung und Ressourcenplanung innerhalb einer Produktfamilie konnte 1998 ein Modell zur „Business Process Optimization“ entwickelt werden.

Von der Gartner Group wurde I2 1999 als Marktführer für Supply Chain Management Systeme benannt65. Dabei wurden die Kriterien wie Handhabbarkeit, Service und vor allem technologische Reife der Software, als Differenzierungsmerkmal zugrunde gelegt (siehe Abb. 11). Unter technologischer Reife wird dabei die Fähigkeit verstanden Ideen und Visionen auch tatsächlich implementierungsfähig umzusetzen. Mit der Einbindung von eBusiness Lösungen wurde 2000 die Voraussetzung zur Nutzung des Internets als Kommunikationsschnittstelle geschaffen. Mit der Software zum „Intelligent Business“ werden alle eBusiness Funktionen in Echtzeit unterstützt. Dabei sind die Möglichkeiten zum Einkauf über Internet, die Berechtigung von Kunden zur Bestellung über Internet, die Weitergabe von Informationen über Fertigungsstände, Kapazitäten, Preise, Lieferzeiten usw. für ausgesuchte Kunden oder für Kooperationspartner genauso berücksichtigt, wie die Möglichkeiten einen Internet Marktplatz zum Anbieten von Waren oder Dienstleistungen zu eröffnen. 2.2.3.2 SAP Die SAP AG wurde 1972 von fünf ehemaligen IBM-Programmierern gegründet. Dabei steht SAP für „Software, Anwendungen und Produkte in der Datenverarbeitung“.

65 vgl Pfohl, 2000, Seite 177-180

Abbildung 11 : Die wichtigsten Anbieter von SCM - Lösungen

D ie w ich tig sten A n b ie ter v o n S C M - L ö su n g en

P eo p leso ft

M a n u g is tic sS y n q u e stS A P

J .D . E d w a rd s/N u m etrix

I2 T ec h n o lo g ies

N isch en a n b ie te r

H era u sfo rd erer

V is io n ä re

F ü h rer

Fähi

gkei

ten

V is io n

B a a n

V erän d eru n g en zu r le tz ten S tu d ie E R P - A n b ie te r

A b b . 1 1 Q u elle : G artn er G ro u p A p ril 1 9 9 9 (w ich tig ste A n b ie te r)

Seite 35

Bereits 1976 wurde mit einem Programm zur Finanzbuchhaltung ein Umsatz von rund 4 Mio. DM erzielt. Grundidee für die weitere Entwicklung war die Schaffung einer betriebswirtschaft-lichen Standardsoftware, welche alle betriebswirtschaftlichen Bereiche abdeckt, und den Benutzern eine einheitliche Struktur und Bedieneroberfläche bietet. 1979 wurde das R/2 System für Mainframes eingeführt, und bis 1989 bei über 1200 Kunden weltweit installiert.66 Ausgangspunkt für die Entwicklung des SAP R/3 – Systems als Client/Server Lösung war im Mai 1987 die Ankündigung von IBM das System SAA ( Systems Application Architecture), welches sich auf IBM - Plattformen konzentrierte, zu entwickeln. Wesentlicher Bestandteil des SAA – Systems war die Realisierung von plattform-unabhängigen Anwendungen, die Nutzung grafischer Bedieneroberflächen und die Integration relationaler Datenbankmanagementsysteme. Dieses Konzept hat sich SAP zunutze gemacht bei der Entwicklung des R/3-Systems.67 Grundlagen für die Entwicklung waren:

• die Nutzung relationaler Datenbankmanagementsysteme • ein neues Datendesign • Die Entwicklung der Laufzeitumgebung mit der Programmiersprache C • Die Realisierung der Anwendungen mit ABAP/4 • Ein Design Guide für die Benutzerschnittstelle auf Basis anerkannter

Standards 1988 entschied sich SAP UNIX zur bevorzugten Entwicklungsplattform zu machen. 1989 stellte SAP die erste Anwendung des R/3 - Systems als Client/Server Lösung auf der Cebit in Hannover vor. 1991 erfolgte die Installation der Finanzbuchhaltung und von Software- Entwicklungswerkzeugen bei Pilotkunden. 1992 wurde eine vollständige graphische Bedieneroberfläche für betriebs-wirtschaftliche Anwendungen entwickelt. 1993 wurde ergänzend zur UNIX – Plattform eine NT - Plattform für die SAP Anwendungen geschaffen. Im Herbst 1995 wurde das R/3 Release 3.0 freigegeben, welches erstmals den Funktionsumfang und die Leistungsfähigkeit des R/2 Großrechnersystems übersteigt. Die Anwendungen des R/3 Modells basieren dabei auf einem betriebswirtschaftlichen Gesamtmodell, das eine einheitliche Sicht auf alle Daten und Geschäftsprozesse im Unternehmen ermöglicht. Die damit verbundene prozessorientierte Ausrichtung der 66 vgl. Paul Wenzel, 1996, Seite 2-10 67 vgl. Rüdiger Buck-Emden/Jürgen Galimow, 1996, Seite 109-112

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Unternehmen wurde durch die ERP- Lösung in den folgenden Anwendungsbereichen unterstützt:

• Finanzwesen • Controlling • Anlagenwirtschaft • Materialwirtschaft • Produktionsplanung und –Steuerung im Rahmen der ERP - Funktionen • Vertriebslogistik • Qualitätsmanagement • Instandhaltung • Projektmanagement und Servicemanagement • Personalwirtschaft • Bürokommunikation • Workflow - Funktionen • Branchenlösungen • Open Information Warehouse

Die dem Release 3.0 zugrunde liegende Systemarchitektur wird in Abb. 12 verdeutlicht. Der Aufbau des R/3-Systems basiert auf einem Schichtenmodell mit weitgehend unabhängigen, über Schnittstellen verbundenen, Funktionsebenen. Nach der Studie „Client/Server Applications and Leading Vendors Final Estimate for 1994„ der „International Data Corporation“ wird die SAP AG im Juni 1995 als weltweit erfolgreichster Anbieter von Client-Server Lösungen benannt. Mit der Unterstützung der IBM-A/S 400 Rechner wurde im gleichen Jahr eine Erweiterung der Portabilität auch auf IBM-Plattformen geschaffen. 68

68 vgl. Rüdiger Buck-Emden/Jürgen Galimow, 1996, Seite 109

Abbildung 12 : Schichtenarchitektur des Systems R/3

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S c h ic h t e n a r c h i t e k t u r d e s S y s t e m s R /3

S y s t e m s o f t w a r e

Nach der Generierung einer POI - Schnittstelle und den Kooperationsbemühungen mit verschiedenen SCM – Anbietern hat sich die SAP AG zur Entwicklung eines eigenen

R /3 M id d le w a r e

A B A P /4 D e v e lo p m e n tW o r k b e n c h

R /3 A n w e n d u n g e n

A b b . 1 2Q u e l le : C l ie n t /S e r v e r T e c h n o lo g ie d e s S A P - S y s te m s R /3

R ü d ig e r B u c k - E m d e n /J ü r g e n G a l im o w

SCM– Systems entschieden. Auf der Sapphire in Orlando wurde 1997 die Entwicklung einer hochmodernen Supply Chain Planning Lösung angekündigt, genannt SAP APO (Advanced Planner and Optimizer).69 Erste Pilotinstallationen erfolgten im 2.ten Quartal 1998.70 Bis 2000 wurden weltweit mehr als 400 Anwendungen implementiert. Mit der Entwicklung von mySAP.com wurden die SCM – Lösungen zu eBusiness - Lösungen ausgebaut71. Dabei werden sämtliche Geschäftsprozesse sowohl interne als auch externe unter Einbeziehung der Internet-Möglichkeiten auf einer Plattform integriert.72 2.3 Unterschiede zwischen Supply Chain Management Systemen

und verschiedenen PPS - Verfahren Unter klassischen PPS - Verfahren werden von Thaler MRP I / MRP II sowie OPT und BOA - Systeme verstanden.73 Davon nimmt das MRP II –Verfahren eine herausragende Stellung an, da ca. 90 - 95 % aller ERP- und PPS - Systeme heute nach dem MRP II Konzept arbeiten.74

In Ergänzung dazu werden von Scheer das Kanbanprinzip und das Fortschrittzahlen-Konzept benannt.75 Die Betrachtung weiterer PPS - Verfahren, wie die kapazitäts-orientierte Materialwirtschaft oder die bestandsgeregelte Durchflusssteuerung, erübrigt

69 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 177 70 vgl. Bartsch/Teufel, 2000, Seite 20 71 vgl. Thomas Teufel/Jürgen Röhricht/Peter Willems, 2000, Seite 25-27 72 vgl, SAP AG, 2000 73 vgl. Klaus Thaler, 1999, Seite 152 74 vgl. http://www.lis.iao.fhg.de/scm/, 2000 75 vgl. A.-W. Scheer, 1990, Seite 37

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sich, da hierdurch für den Vergleich mit SCM - Systemen keine zusätzlichen Erkenntnisse gewonnen werden. Nachdem im Abschnitt 2 dieses Kapitels bei der Darstellung der historischen

Entwicklung schon ein kurzer Überblick über MRP/ERP - Systeme gegeben wurde, soll in diesem Abschnitt eine detailliertere Betrachtung der Systeme erfolgen und die Unterschiede zu SCM - Systemen verdeutlicht werden. Verfahren Beschreibung

MRP Material Requirement Planning

Verfahren zur Nettobedarfsplanung mit Stücklistenauflösung

MRP I Manufacturing Resource Planning

Verfahren zur Bedarfsplanung mit Abstimmung von Kapazitätsbedarf und –Angebot , Weiterentwicklung von MRP

MRP II Management Resource Planning

Berücksichtigt zusätzlich wirtschaftliche und strategische Gesichtspunkte, Weiterentwicklung von MRP I

ERP Enterprise Resource Planning

Integration zusätzlicher Funktionen zum MRP II Prozessorientierte Ausrichtung. Zusätzliche Funktionen: Rechnungswesen, Controlling, Distributionsplanung,..

OPT Optimised Production Technology

Engpassorientiertes, deterministisches Planungsverfahren, iterative Mengen- und Terminplanung bei Engpassstellen

BOA Belastungsorientierte Auftragsfreigabe

Zuweisungsverfahren, Aufträge werden mittels Belastungsgrenzwert zugewiesen. Zielsetzung: gleichmäßiger Durchlauf ( Trichtermodell nach Wiendahl)

Kanban Mindestbestandsorientierte Fertigungssteuerung, nach dem Hol-Prinzip

Fortschritt-Zahlen

Auf kumulierten Werten basierendes Planungs- und Steuerungskonzept nach dem Fließprinzip.

Tabelle 1 : PPS -Verfahren 2.3.1 Das MRP/MRP II – Konzept Grundlage des MRP - Planungskonzepts ist eine bedarfsorientierte Materialdisposition. Auftragsbezogen werden die notwendigen Einsatzkomponenten ermittelt. In der Urform des MRP – Konzeptes als Material Ressource Planning wurde über einen Stücklistengenerator der Vormaterialbedarf ermittelt. Es wurde keine Rücksicht auf die Kapazitätssituation und die Belegung der Anlagen genommen.76

76 vgl. Lebefromm, 1995, Seite 47

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Mit der Entwicklung des MRP I Systems wurden auch die Produktionskapazitäten berücksichtigt. Nach der erfolgten Materialbedarfsplanung wird in einem weiteren Schritt die Kapazitätsprüfung durchgeführt. Entsprechend wurde MRP I als Manufacturing Ressource Planning bezeichnet.77

Das von Oliver Wight entwickelte MRP II - Konzept basiert auf den Funktionen des MRP I und stellt die Erweiterung zu einem hierarchischen Planungssystem dar. Dabei wird eine klare Trennung zwischen Planung und Steuerung vorgenommen. Der in der Produktionsplanung vorgegebene zeitliche, mengenmäßige und kapazitive Rahmen wird als Vorgabe an die Fertigungssteuerung übergeben. Die Planungs- und Steuerungsproblematik wird so in den Gesamtzusammenhang einer Logistikkette eingebettet und als Management Ressource Planning bezeichnet.78

Die Entwicklung des MRP – Konzeptes wurde von Scheer 1990 entsprechend Abb. 13 dargestellt .

Die Planung wird aufgeteilt in die Produktionsprogrammplanung und die Fertigungsablaufplanung. In der Produktionsprogrammplanung werden Mengen und Art der zu verkaufenden Produkte festgelegt. Diese Produkte können sowohl Fertigmaterialien sein, als auch einzelne Baugruppen, die z.B. als Ersatzteile verkauft werden. Durch die Vertriebsplanung werden Prognosen hinsichtlich der Absatzmengen und Preise erstellt. Auf einer hoch aggregierten Stufe werden diese Prognosen hinsichtlich ihrer kapazitiven Realisierbarkeit geprüft und ggf. angepasst. Das Ergebnis der Produktionsprogrammplanung ist der Produktionsplan, der Vorgabe für die

77 vgl. Detlef Much/Harald Nicolai, 1995, Seite 175-176 78 vgl. A.-W. Scheer, 1990, Seite 37

Abbildung 13 : Das MRP 2 - Konzept ( nach Scheer 1990)

D a s M R P 2 - K o n zep t (n a ch S ch eer 1 9 9 0 )

W e rk sta tts teu eru n g

P ro d u k tio n sp ro g ra m m p la n u n g

M R P (M a ter ia l R eq u irem en ts P la n u n g )

K a p a z itä ts ter m in ieru n g

S tra teg isch e P la n u n g

M a sterp la n u n g

A b sa tz-/V ertr ieb sp la n u n g

M a n u fa c tu r in g R eq u irem en ts P la n n in g

M a n a g em en t R eso u rce P la n n in g

A b b . 1 3

Seite 40

anschließende sukzessive Mengen- und Terminplanung innerhalb der Fertigungs-ablaufplanung ist.79 Während die Produktionsprogrammplanung üblicherweise den Monat oder das Quartal als kleinstes Planungsintervall berücksichtigt, wird in der Fertigungsablaufplanung der kurzfristige Planungszeitraum auf Wochen oder sogar Tagesbasis betrachtet. In der Fertigungsablaufplanung werden, durch eine Stücklistenauflösung von Erzeugnissen, die brutto - Bedarfe an Rohstoffen, Teilen und Gruppen ermittelt. In einem zweiten Planungsschritt werden diese Bedarfe mit dem Bestand abgeglichen, so dass der netto – Bedarf ermittelt wird.80 Dieser Netto - Bedarf wird mittels verschiedener Verfahren zur Losgrößenoptimierung zusammengefasst und als Fertigungsauftrag an den nächsten Schritt die Kapazitätsterminierung übergeben. Durch sukzessive Einplanung aller Fertigungsschritte wird der Bedarf mit der Kapazität abgeglichen.

B edarfsp lanu n g A n lagenplan u n g

stra teg ischeP lan u n g

U m setzung d er h ierarch ischenP roduktion sp lanung in M R P 2 System en

M ateria l K ap azität

A bsatzp lan un g K apazitätsgrob -p lan un g

M R PM ater ia l R equ irem ent P lan ning

C R PC apac ity R eq uire m en t P lann in g

F ertigu ngsablaufp lan un g

P rod uk tion ssteu erun gF ein planu ng /F ertigu n gssteu erun g

Die strikte Trennung zwischen Material- und Kapazitätsbetrachtung wird in Abb. 14 nochmals verdeutlicht. Das Ergebnis der Fertigungsablaufplanung ist der Fertigungsplan der als Vorgabe an die Fertigungssteuerung übergeben wird. Innerhalb der Fertigungssteuerung werden sämtliche Planungsschwächen aus den Vorstufe sichtbar. Durch einen Rückkopplungsmechanismus von der Produktionsplanung bis zur Fertigungssteuerung werden Änderungen in den Folgestufen bis zurück an die Produktionsplanung übergeben, wodurch ggf. Anpassungen der Produktionsplanung erfolgen müssen.81 79 vgl. H. Tempelmeier, 2003, Seite 282-290 80 vgl. Andreas Drexl/Alf Kimms, 1998, Seite 43-48 81 vgl. Lebefromm, 1995, Seite 47

Abbildung 14 : Umsetzung der hierarchischen Produktionsplanung in MRP 2 Systemen

P lanu n gseb en e

A bb . 14

P rod uk tion sp rogram m planu ng

Seite 41

2.3.2 Das OPT – Verfahren Unter OPT (Optimized Production Technologie) wird ein deterministisches engpass-orientiertes Planungsverfahren verstanden, welches durch Iteration die Mengen- und Terminplanung bei Engpässen optimiert.82

Der Grundgedanke des Verfahrens ist, dass nicht die Kapazitätsbelastung abzugleichen ist, sondern der Fertigungsfluss83. Dementsprechend wird die gesamte Prozesskette vom Rohmaterial bis zum Endprodukt betrachtet. Durch optimierte Verplanung der Engpassaggregate werden sowohl die Durchlaufzeiten beeinflusst, als auch die Bestandshöhe bestimmt.84

Als Grundregeln die in Zusammenhang mit OPT formuliert wurden benennt Knollmayer folgende:85

• Glätte den Materialfluss nicht die Kapazität!86 • Die Nutzung von unterbeschäftigten Ressourcen wird nicht durch ihre

eigene Kapazität, sondern durch andere Systemeigenschaften bestimmt! • Eine an einem Engpass verlorene Fertigungsstunde ist ein Verlust für das

gesamte System! • Die gewinnmaximale Verwendung einer Ressource muss nicht mit ihrer

maximalen Nutzung übereinstimmen! • Eine, an einer unterbeschäftigten Ressource, eingesparte Stunde ist nur eine

Illusion! • Engpässe bestimmen sowohl die Leistung des Produktionssystems, als auch

die Bestände!

Ausgehend von den USA wurden 1982 erste betriebliche Anwendungen realisiert, 2 Jahre später wurde dieses Verfahren auch in Deutschland vorgestellt.87

Durch die Aufteilung des gesamten Auftragsbestandes in einen kritischen und einen unkritischen Teil wird eine Reduktion des Auftragsvolumens und eine Verringerung der Komplexität erreicht.88 Zur Ermittlung der kritischen Aufträge wird zunächst der gesamte Fertigungsablauf aller Aufträge vom Kundenauftrag bis zum Vormaterial unter Berücksichtigung der aktuellen Bestandssituation aufgelöst. Die sich ergebende Belegung der einzelnen Aggregate wird der Kapazität gegenübergestellt und so die höchste Überlast ermittelt. Diese Überlast wird auf 100 % 82 vgl. Klaus Thaler, 1999, Seite 152 83 vgl. D. Arnold, H. Isermann, A. Kuhn, H. Tempelmeier, 2002, Seite B 3-37/B3-38 84 vgl. Detlef Much /Harald Nicolai, 1995, Seite 185-187 85 vgl. G, Knollmayer, 1999, Seite 83-84 86 vgl. Dieter Kluck,2002, Seite 160-161 87 vgl. Detlef Much /Harald Nicolai, 1995, Seite 185-187 88 vgl. A.-W. Scheer, 1990, Seite 32-33

Seite 42

abgeglichen und als erste Restriktion für einen weiteren Planungslauf zur Ermittlung zusätzlicher Engpässe vorgegeben.89 Nach Ermittlung aller Engpässe werden die Aufträge in kritische bzw. unkritische Aufträge unterteilt. Als kritisch werden dabei die Aufträge angesehen, deren Prozessketten in einzelnen Fertigungsstufen Engpassaggregate belegen.90 Die kritischen Teile der Prozesskette werden in einer Art Vorwärtsterminierung ausgehend vom Engpassaggregat verplant (siehe Abb. 15). Durch eine Rückwärtsterminierung wird der unkritische Teil der Prozesskette an die gesetzten Termine der Vorwärtstermi-nierung angepasst.91

Anschließend werden die unkritischen Aufträge durch eine Rückwärtsterminierung unter Berücksichtigung der vorhandenen Belegung verplant. Obwohl der Algorithmus des Systems aus kommerziellen Gründen nur unzureichend bekannt ist, sollen hiermit Rüstzeiten auf Engpassaggregaten weitgehend reduziert werden.92 Die maximale Nutzung der Kapazitätsengpässe wird durch Sicherheitsbestände gewährleistet.93

2.3.3 Die belastungsorientierte Auftragsfreigabe (BOA)

89 vgl. Detlef Much /Harald Nicolai PPS, 1995, Seite 185 - 187 90 vgl. H.-P- Wiendahl, 1987, Seite 99 - 100 91 vgl. Detlef Much /Harald Nicolai PPS, 1995, Seite 185 - 187 92 vgl. G. Fandel PPS, 1997, Seite 346 93 vgl. Jürgen Schwab, 1999, Seite 52-57

Abbildung 15 : Das OPT/Serve - System nach Scheer 1990

D as O PT /Serve-System nach Scheer 1990

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Seite 43

Die belastungsorientierte Auftragsfreigabe beruht auf dem von Kettner, in den siebziger Jahren, entwickeltem Trichtermodell, welches u.a. von Wiendahl in den achtziger Jahren weiterentwickelt wurde.94 Grundlage des Verfahrens ist der Gedanke Aufträge nur dann zur Produktion freizugeben, wenn auch genügend Kapazität für ihre Bearbeitung vorhanden ist95. Dazu wird Periodenweise der Zugang, Abgang und der Bestand an einzelnen Arbeitsplätzen betrachtet und entsprechend dem vorgegebenen Bestandsniveau die Auftragsfreigabe durchgeführt.96 In Analogie zur Hydraulik werden sämtliche Anlagen, Maschinen und Arbeitsplätze als Trichter dargestellt (siehe Abb. 16). Der Flüssigkeitsstand im Trichter stellt alle Aufträge dar, die in einer Planperiode vom jeweiligen Aggregat abzuarbeiten sind. Die Öffnung des Trichters entspricht der Leistung pro Zeiteinheit, also der verfügbaren Kapazität97. Das Bestandsniveau wird aus dem Auftragszufluss der vorhergehenden Trichter und dem Abgang der fertiggestellten Aufträge bestimmt.98

Mit Hilfe des Trichtermodells kann ein Durchlaufdiagramm99 abgeleitet werden. Idealisiert werden Zugangs- und Abgangsverlauf, als Parallele dargestellt. Dementsprechend kann die gewichtete mittlere Durchlaufzeit als

Abbildung 16 : Trichtermodell und Durchlaufdiagramm der belastungsorientierten Auftragsfreigabe

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94 vgl. A.-W. Scheer, 1990, Seite 33-34 95 vgl. D. Arnold, H. Isermann, A. Kuhn, H. Tempelmeier, 2002, Seite B 3-38/3-39 96 vgl. G, Knollmayer, 1999, Seite 82-83 97 vgl. Dieter Kluck, 2002, Seite 158-159 98 vgl. H.-P- Wiendahl, 1987, Seite 101-105 99 vgl. D. Arnold, H. Isermann, A. Kuhn, H. Tempelmeier, 2002, Seite A 1-25/1-26

Seite 44

berechnet werden. Dabei bedeutet MZ mittlere Durchlaufzeit, MB mittlerer Bestand und ML mittlere Leistung. Die aus der Vergangenheit abgeleiteten Werte können als Grundlage für den nächsten Planungszeitraum festgeschrieben werden. Die Durchlaufzeit kann dementsprechend entweder durch die Bestandshöhe reguliert werden, oder durch die Veränderung der mittleren Leistung. Der Bestand lässt sich durch Veränderung des Zuganges (der Belastung) oder des Abganges (der Leistung) beeinflussen. Da die Leistung als langfristig konstant angesehen wird, ist die Belastung als die entscheidende Steuergröße anzusehen. Der Bestand muss jeweils ausreichend groß sein um Schwankungen abzufedern, so dass immer genügend Aufträge vor den Aggregaten liegen. Vereinfacht ausgedrückt muss der Zugang jeweils so dosiert werden, dass weder der Trichter überlauft noch leer läuft. Es wird immer eine konstante Füllmenge angestrebt.100

Übersteigt der Restbestand (RB) der vorangegangenen Planung den idealen Anfangsbestand, so werden nur so viele Aufträge freigegeben, dass die Summe aus Restbestand und Freigabe (FR) der Summe aus Planabgang (AB) und mittlerem Bestand (MB) entspricht. Die Belastungsschranke (BS) ergibt sich aus der Summe von Planbestand und Planabgang

BS = MB + AB.

Die Freigabe (FR) ist entsprechend die Differenz zwischen Belastungsschranke und Restbestand

FR = BS-RB.

Bezieht man die Belastungsschranke auf den Planabgang so ergibt sich daraus der Einlastungsprozentsatz (EPS):

EPS = (BS/AB)*100% . Mit BS = MB+AB EPS = ( MB/AB +1 )*100% mit MZ = MB/ML EPS = (1+MZ/P)*100

Wobei P die Planperiode darstellt. Bei einer durchschnittlichen Plandurchlaufzeit von 1 bis 2 Wochen pro Arbeitsgang ergeben sich EPS - Werte von 200 bis 300 %. Das BOA – Verfahren verläuft in drei Schritten:101

100 vgl. Detlef Much /Harald Nicolai , 1995, Seite 53-57 101 vgl. G. Fandel, 1997, Seite 341-347

Seite 45

1. Im ersten Schritt erfolgt eine Sortierung der Aufträge entsprechend den aus der Durchlaufterminierung berechneten Startterminen, wobei auch Starttermine in der Vergangenheit liegen können. Aufträge mit gesicherter Materialverfügbarkeit die innerhalb des Planungshorizonts liegen werden dementsprechend als dringlich gekennzeichnet und ausgewählt. Für die ausgewählten Aufträge liegt der Fertigungsplan mit sämtlichen Fertigungsschritten, Vorgabezeiten, sowie dem Soll-Endterminen aus der Durchlaufterminierung vor.

2. Da nicht alle Arbeitsgänge gleichzeitig ausgeführt werden können und durch

unvorhergesehene Ereignisse z. B. Verzögerungen eintreten können, wird in einem zweiten Schritt die Wahrscheinlichkeit des Eintreffens in Form von Abwertungen berücksichtigt. So dass der Kapazitätsbedarf späterer Arbeitsgänge nicht mit 100 % belastet wird, sondern entsprechende der Abwertung geringer.

3. Um eingelastet zu werden, müssen die Aufträge an den entsprechenden Aggregaten

die Belastungsgrenze überwinden. Die Aufträge werden entsprechend ihrer Dringlichkeit (Solltermin) sortiert und solange eingeplant, bis die Belastungsgrenze überschritten ist. Wird die Belastungsgrenze überschritten müssen Aufträge bis zum nächsten Planungslauf zurückgestellt und erneut dem Durchlaufterminierungs-verfahren unterzogen werden.

2.3.4 Das Kanban Verfahren Kanban ist ein mindestbestandsorientiertes Fertigungssteuerungssystem, das ursprün-glich aus Japan stammt und eng mit dem „Just in time – Prinzip“ verwandt ist. Kanban unterscheidet sich von Just in Time durch eine verbrauchsorientierte Bedarfs-versorgung, entgegen einer bedarfsorientierten Planung beim Just in Time Konzept.102 Ein weiterer Unterschied zwischen Kanban und „Just in Time“ liegt in der Nutzung der Informationstechnik, bei Kanban sind die Informationsträger sogenannte Kanbans (jap.: Schild, Karte, Zettel), während bei „Just in Time“ die Informationstechnik stärker genutzt wird.103

Das Kanban - Prinzip wurde in den siebziger Jahren in Japan entwickelt und erstmals bei Toyota eingesetzt.104 Seit den achtziger Jahren findet Kanban auch in Europa und den USA verstärkte Aufmerksamkeit.105

Der Grundgedanke des Kanban – Prinzips ist die Fertigung bzw. den Materialfluss innerhalb eines Unternehmens nach dem Supermarktprinzip zu organisieren und zu steuern.106 Vereinfacht ausgedrückt nimmt ein Verbraucher immer dann eine be-stimmte Menge (einen Behälter) an Material aus dem Regal (Lager), wenn er genau

102 vgl. Hirschsteiner, 2002, Seite 404 103 vgl. G. Fandel, 1997, Seite 514-517 104 vgl. D. Arnold, H. Isermann, A. Kuhn, H. Tempelmeier, 2002, Seite B 3-39/3-40 105 vgl. Bernhard Riffner, Ralf Weidelich, 2001, Seite 187 106 vgl. Lebefromm, 1995, Seite 51

Seite 46

diese Menge gerade benötigt. Dadurch wird ein Auftrag ausgelöst, der an den vor-herigen Arbeitsplatz übergeben wird, um das Regal (den Bestand) wieder aufzufüllen. An dieser vereinfachten Beschreibung kann man erkennen, dass Kanban nach dem Hol-Prinzip organisiert ist.107 Durch die Bedarfsauslösung einer nachgelagerten Stelle werden Produktionsaufträge in vorgelagerten Stufen erzeugt. Dadurch entsteht entlang der logistischen Kette ein System von sich selbst steuernden Regelkreisen.108 Diese Regelkreise ersetzen eine zentrale Steuerung durch eine dezentrale Werkstattsteuerung und binden die Mitarbeiter eng in die Steuerungsaktivitäten ein. Zur erfolgreichen Anwendung von Kanban müssen einige Grundlegende Voraussetzungen beachtet werden:109

• Die Betriebsmittel müssen entsprechend dem Materialfluss angeordnet sein und

kapazitiv aufeinander abgestimmt sein. • Die Mitarbeiter müssen hinsichtlich ihrer Einsetzbarkeit und Arbeitszeit sehr

flexibel sein. • Es muss eine hohe Verfügbarkeit der Betriebsmittel gewährleistet werden. • Die Umrüstzeiten der Betriebsmittel müssen gering sein. • Die Losgrößen müssen relativ gering sein und dem Inhalt eines Behälters

entsprechen. • Die Auffüllzeiten für Behälter müssen kurz und sicher sein, dies kann durch

entsprechende Qualitätssicherungskonzepte unterstützt werden. • Der Teilebedarf muss möglichst regelmäßig und gleichbleibend sein.

Der Ablauf des Kanban Prinzips wird in Abb. 17 verdeutlicht. Von der zentralen Produktionssteuerung werden an die letzte Fertigungsstufe die Aufträge, die zu einem bestimmten Zeitraum geliefert werden müssen, übergeben.

107 vgl. Dr. Marion Steven, 1994, Seite 232 108 vgl. G, Knollmayer, 1999, Seite 80-82 109 vgl. Detlef Much /Harald Nicolai, 1995, Seite 134-137

Abbildung 17 : Das Kanban - Prinzip

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A b b . 1 7

Seite 47

Die aus der zentralen Produktionssteuerung stammenden Termin- und Mengen-vorgaben sind Ausgangspunkt für die dezentrale Fertigungssteuerung. Die Endmontage entnimmt aus dem Zwischenlager, das sich zwischen ihr und der Zwischenmontage befindet einen Behälter mit dem benötigten Material. Der leere Behälter mit anhängenden Kanban als Produktionsauftrag wird an die Zwischen-montage geschickt. Die Zwischenmontage entnimmt ihrerseits einen Behälter mit Material aus dem Lager zwischen Rohbearbeitung und Zwischenmontage. Der leere Behälter wird mit einem anhängenden Kanban an die Rohbearbeitung gesendet, die ihrerseits Material aus dem Rohlager entnimmt und den Kanban für die Vormaterial-beschaffung an den Einkauf übergibt. Neben der innerbetrieblichen Anwendung kann das Verfahren auch auf den zwischenbetrieblichen Lieferverkehr angewendet werden. In Japan ist das Verfahren z. B. zwischen der Automobilindustrie und den Zulieferfirmen realisiert worden.110

2.3.5 Das Fortschrittzahlen Konzept Das Fortschrittzahlenkonzept ist ein, auf kumulierten Kennzahlen beruhendes, Fertigungssteuerungsverfahren, welches für die gesamte Logistikkette, bis hin zu einer, Arbeitsgang genauen, Verfolgung der Fertigung, angewandt werden kann.111

Eine Fortschrittzahl ist dabei ein kumulierter Wert der sich auf unterschiedliche Kenngrößen beziehen kann112. Wird die Fortschrittzahl auf Plangrößen bezogen, so spricht man von einer Soll - Fortschrittzahl im Gegensatz zur Ist - Fortschrittzahl die für realisierte Werte verwendet wird.113 Beispiele für Fortschrittzahlen sind :

• Lager Zu- und Abgänge, • geplante und gefertigte Produktionsmengen • geplante und erfüllte Kundenaufträge

Die Fortschrittzahl bezieht sich immer auf einen definierten Zeitpunkt. Zur Anwendung des Verfahrens muss zunächst die gesamte Logistikkette in Kontrollblöcke aufgeteilt werden. Mit dem Konzept wird eine enge Kundennähe verbunden. Entsprechend ist der Ausgangspunkt der Betrachtung die kumulierte Kundenauftragsmenge zu dem vereinbarten Liefertermin. Die Beschreibung der Kontrollblöcke ist dabei von Fall zu Fall unterschiedlich und hängt im wesentlichen von der Genauigkeit der Einteilung ab. Ein Kontrollblock kann sowohl einzelne Fertigungsstufen, als auch eine Maschinengruppe darstellen. Jeder

110 vgl. A.-W. Scheer, 1990, Seite 34-35 111 vgl. Lebefromm, 1995, Seite 50 112 vgl. Dieter Kluck, 2002, Seite 159-160 113 vgl. Klaus Thaler, 1999, Seite 165

Seite 48

Kontrollblock wird als eine in sich geschlossene unabhängige Organisationseinheit mit Eingang und Ausgang betrachtet.114 Ähnlich dem Kanban - Prinzip unterliegt die Reihenfolgesteuerung der einzelnen Kundenaufträge diesen Einheiten, sowohl Anfangs- als auch Endtermin, der einzelnen Arbeitsgänge, werden innerhalb eines Kontrollblocks, im Rahmen des vorgegebenen Zeitrasters, eigenständig festgelegt.115 Zwei unterschiedliche Kenngrößen (Fortschrittzahlen) können nun für jeden Kontrollblock ermittelt werden (vgl. Abb. 18).116

Abbildung 18 : Das Fortschrittzahlen - Konzept

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A b b . 1 8 V g l. S ch e e r 1 9 9 0

1. Ausgehend von den Zu- und Abgängen kann eine kumulierte Eingangs- und Ausgangsfortschrittzahl ermittelt werden. Mit dieser Information kann zum einen der Lagerbestand ermittelt, zum anderen die Reichweite des Lagerbestandes dargestellt, werden.

2. Aus dem Vergleich der Soll- und Ist– Größen kann der Produktionsvorlauf bzw. der Rückstand, sowohl in Tagen als auch in Mengeneinheiten, ermittelt werden. Dabei gibt der senkrechte Abstand zwischen Soll und Ist die Menge an, während aus dem waagerechten Abstand die Zeit abgelesen werden kann.

Mit dem Fortschrittzahlen – Konzept kann eine übersichtliche Steuerung des Unternehmens durchgeführt und auf Änderungen des Bedarfs schnell reagiert werden . Durch Rückmeldungen der entsprechenden Kontrollblöcke wird der Auftragsfortschritt jederzeit aktuell dargestellt. Auch für den überbetrieblichen Datenaustausch zwischen Hersteller und Zulieferer kann das Konzept verwendet werden. In der Automobilindustrie werden z. B.

114 vgl. Detlef Much /Harald Nicolai, 1995, Seite 121 - 123 115 vgl. G. Knollmayer, 1999, Seite 85 116 vgl. K. Kurbel,

Seite 49

Fortschrittzahlen für Lieferungen, Aufträge und Abrufe ermittelt.117 Voraussetzung für einen erfolgreichen Einsatz sind:118

• Die Fertigung muss nach dem Fließprinzip organisiert sein und weitgehend gleiche Erzeugnisse herstellen.

• Der Produktionsablauf erfolgt ohne größere Störungen. • Die mittleren Durchlaufzeiten sind bekannt und unterliegen nur einer

geringen Streuung. • Zwischen Hersteller und Zulieferer bestehen enge

Geschäftsbeziehungen z. B. in Form von Rahmenverträgen. 2.3.6 Vergleich der aufgeführten PPS - Verfahren mit dem Supply Chain

Management Systemen In Tabelle 2 wird eine kurze Zusammenfassung über wesentliche Kriterien und Unterscheidungsmerkmalen der beschriebenen PPS - Systeme, im Vergleich mit Supply Chain Management Systemen, gegeben. Dabei ist unter Philosophie der Grundgedanke des entsprechenden Verfahrens zu verstehen. Mit Steuerung soll zwischen zentraler und dezentraler Steuerung unterschieden werden. Mit dem globalen Ziel sind die maßgeblichen Zielsetzungen der einzelnen Verfahren gemeint. Die Reichweite beschreibt welchen Teil der Logistikkette das entsprechende Verfahren berücksichtigt. Mit Fokus ist die Hauptblickrichtung gemeint. Unter dem Planungsziel ist das mit dem Verfahren angestrebte Ergebnis gemeint. Mit Planungsgegenstand ist der Umfang bei der Planung berücksichtigter Parameter, wie Material, Bedarf usw. gemeint. Die Planungsstufe gibt Auskunft, ob die gesamte Prozesskette oder nur eine einzelne Prozessstufe in einem Planungsschritt berücksichtigt wird. Mit der Planungsmethode wird definiert, ob es sich um eine simultane, oder sequentielle Verplanung von Anlagen und/oder Aufträgen handelt. Das Verhältnis zum Bestand drückt aus in welcher Art und Weise Bestände durch das Planungsverfahren berücksichtigt werden und welche Funktion Bestände für das jeweilige Planungsverfahren haben. An der Darstellung in Tabelle 2 ist abzulesen, dass nur beim Supply Chain Management die Planung, auf die gesamte Lieferkette bezogen, simultan in einem Schritt erfolgt. Hier ist auf den oftmals zitierten Satz „das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile“ zu verweisen, der insbesondere für Produktionsplanungssysteme gilt.

117 vgl. A.-W. Scheer, 1990, Seite 35-37 118 vgl. Detlef Much /Harald Nicolai, 1995, Seite 121-123

Seite 50

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Tabelle 2 : Vergleich SCM mit klassischen PPS – Verfahren

Seite 51

Stellt man die Forderungen der Unternehmen an die Funktionalität von Produktionsplanungssystemen systematisch zusammen so ergibt sich der in Abb. 19 dargestellte Forderungskatalog.

Mit der Prozessorientierung ist die Berücksichtigung der zwischen einzelnen Prozessstufen bestehenden Ursache-Wirkungszusammenhänge gemeint, z. B. bestimmt die Belegung von Engpässen den Durchsatz in der gesamten Prozesskette.119

Die Planung der gesamten Wertschöpfungskette ist erforderlich um Änderungen, die sich im Ablauf ergeben nicht lokal begrenzt im eigenen Unternehmen zu sehen, sondern die Auswirkungen auf die gesamte Prozesskette zu erkennen.120 Eng verbunden hiermit, ist die Forderung nach der Beherrschung der Komplexität logistischer Netzwerke, wie von (Scholz-Reiter/Jakobza 1999) gefordert. Die Komplexität des Netzwerks ergibt sich aus der Anzahl der Elemente innerhalb der Supply Chains und der vernetzten Struktur der Elemente.121

Die Schaffung von Transparenz dient zur übersichtlichen Darstellung der gesamten Lieferkette unter Einbeziehungen von Auswertefunktionen und Kennzahlensystemen.122 Durch die Information des Bestellverhaltens von Endkunden kann z. B. dem im Kapitel 1 beschriebenen Bull Whip Effekt entgegen gewirkt werden. Durch die in einigen PPS - Systemen ausgeprägte starre Vorgabe, von Liege-, Rüst- und Transportzeiten wird die zeitliche Dynamik des Produktionsprozesses nur

119 vgl. Bartsch/Teufel, 2000, Seite 21 120 vgl. E. Galeros, E. Illgner, H.H. Wannenwetsch, 2002, Seite 31 121 vgl. G. Knollmayer, 1999, Seite 6-7 122 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 46-48

Abbildung 19 : Anforderungen an PPS - Systeme

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A b b . 1 9

Seite 52

unzureichend berücksichtigt.123 Aufgrund von Reihenfolgeeffekten, dem Produktmix und der gewählten Produktionsfaktorenkombination, sowie dem Einfluss technischer Störungen ist die Dauer der entsprechenden Zeitanteile unterschiedlich. Nach Wiendahl beträgt der Anteil der ablauf- und störungsbedingten Liegezeiten ca. 85 % der Gesamtdurchlaufzeit. Diese Zeitanteile müssen zur dynamischen Optimierung von PPS - Systemen berücksichtigt werden. Die flexible Nutzung von Planungszyklus, Planungshorizont und Planungsfunktionen, sowie die flexible Nutzung alternativer Fertigungswege, ist Grundvoraussetzung für einen optimierten Einsatz von Planungssystemen.124

Mit der Berücksichtigung konkurrierender Zielsetzungen ist sowohl die optimierte Nutzung von Produktionskapazitäten unter Berücksichtigung der Fertigungsrestrik-tionen, als auch die Realisierung der globalen Forderungen, nach möglichst niedrigen Beständen und kurzen Durchlaufzeiten, gemeint. Trotz verstärkter Ausrichtung der Planung auf Produkte und Prozesse, darf die Zielsetzung einer optimierten Nutzung der Produktionskapazität nicht vernachlässigt werden. 125

Die simultane Planung ist notwendig, um in einen Planungsschritt gleichzeitig die Material– und Kapazitätsplanung entlang der gesamten Wertschöpfungskette zu berücksichtigen. Bei sequentieller Planung von Material und Kapazität führen die Rückkopplungsprozesse (sofern vorhanden) zu iterativen Planungszyklen und ent-sprechend langer Planungsdauer, wodurch die Flexibilität deutlich eingeschränkt wird. Durch Nutzung von Optimierungsmethoden wird nicht nur ein machbarer Plan, sondern ein, auf die Restriktionen des Unternehmens abgestimmter, bestmöglicher Plan generiert. Die Auswirkungen von Störungen müssen in Produktionsplanungssystemen deutlich gemacht werden und Methoden zur Begrenzung der Auswirkungen mit möglichst einfachen Mitteln bereitgestellt werden. Durch Berücksichtigung der jeweils aktuellen Situation, Anpassung von Betriebskalendern (und damit der Kapazität) für eine prognostizierte Störungsdauer, Nutzung alternativer Fertigungswege, sowie die Ausweitung der Kapazität an Engpassaggregaten, durch Schichtverlagerung und Mehrarbeit, werden die Auswirkungen von Störungen begrenzt. Planungssysteme müssen dieses Störungsmanagement durch Simulation, unter optimierter Verplanung alternativer Fertigungswege, unterstützen. Durch Nutzung neuester Informations- und Kommunikationstechniken werden die Transaktionskosten reduziert und die Informationsweitergabe innerhalb der logistischen Kette wesentlich beschleunigt und vereinfacht.126

123 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 233-235 124 vgl. Bartsch/Teufel, 2000, Seite 18 125 vgl. Jürgen Schwab, 1999, Seite 52-57 126 vgl. Monczka/Trent/Handfield, 1998, Seite 640-643

Seite 53

Zusätzlich zu diesen Zielen muss die Dynamik logistischer Netzwerke unterstützt werden. Permanente Veränderungen der Kundenbedürfnisse führen zu ständigen Anpassungen der Supply Chains. Dies können sowohl Änderungen im Bestell-verhalten, als auch die Änderungen der Produkteigenschaften sein. Die sich daraus ergebenden Konsequenzen, mit Ihren Auswirkungen auf die gesamte Wertschöpfungs-kette, bis hin zu Änderungen der Fertigungswege, müssen durch PPS – Systemen beherrschbar werden.

Abbildung 20 : Gegenüberstellung von SCM zu klassischen Planungsansätzen

Gegenüberstellung von SCM zu klassischenPlanungsansätzen

Klassische Materialwirtschaft undProduktionsplanung und -steuerung Supply Chain Management

Funktional abgegrenzte Verantwortungsbereichein der Lieferkette wie Beschaffung,Produktion

Zielsetzung stark bereichsbezogen mit einer„through over the wall“- Mentalität

Bestände werden von vornherein als Sicherheiteingeplant

Gestaltung der Schnittstellen

Bedarfsänderungen „pflanzen“ sich durch diegesamte Lieferkette fort mit ungeplantenAuswirkungen auf die Partner

Lokale Planung für jeweils einen Einzelprozeßohne Berücksichtigung der Auswirkungen aufvor- oder nachgelagerte Partner

Betrachtet Lieferantenkette vom Lieferantenbis zum Endkunden als Einheit

Belieferung des Endkunden als strategischesZiel für alle Funktionen der Lieferkette

Bestände werden als letzte Möglichkeit zumAusgleich von Störungen, Schwankungen etc.herangezogen

Aktive Integration der einzelnen Funktionen undSysteme innerhalb der Lieferkette

Aktives und zeitnahes Anpassen allerbetroffener Partner an die Bedarfsänderung

Planung über die gesamte Lieferkette unterBeachtung der Auswirkungen auf alleRessourcen

Abb. 20 Quelle: FIR Marktspiegel Supply Chain Management Software

Während SCM – Systeme die Forderungen vollständig abdecken, sind bei den beschriebenen Planungskonzepten deutliche Schwächen zu erkennen. Aus der Gegenüberstellung, von Grundsätzen des SCM zu klassischen Produktionsplanungs-systemen, lässt sich der innovative Ansatz des SCM, in Hinblick auf die Integration der gesamten Lieferkette, ablesen (Abb. 20).127

Die Überprüfung der PPS - Konzepte in Hinblick auf die Erfüllung der Forderungen aus Abb. 19 wird in den nachfolgenden Abschnitten näher analysiert. 2.3.6.1 Vergleich MRP II/ERP mit SCM Beim Vergleich von ERP/MRP II – Systemen mit Supply Chain Management Systemen ist, sowohl der Unterschied zwischen der Verplanung der gesamten

127 Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Seite 7-9

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Prozesskette vom Vormateriallieferant bis zum Endverbraucher beim SCM128 zum intraorganisationalen Ansatz der nur die Produktion und das Lager umfasst bei MRP II / ERP –Systemen hervorzuheben, als auch die Planungsmethode, die bei SCM – Systemen eine simultane Verplanung von Material und Kapazität berücksichtigt, während bei MRP II – Systemen eine sequentielle Planung erfolgt. Die aus der Planungsfunktionalität abgeleiteten Kritikpunkte für MRP II – Systeme lassen sich zu folgenden Hauptpunkten zusammenfassen:129

• Lange Planungsdauer durch sequentielle Abarbeitung der Planungsschritte.

• Durch lange Planungszyklen oft veraltete Planungsergebnisse. • Bedingt durch statische Durchlaufzeiten erhöht sich die

Gesamtdurchlaufzeit und führt zu dem Effekt der als Durchlaufzeitsyndrom benannt wurde.130

• Die Planungsfunktionalität berücksichtigt keine Engpässe, so dass die Kapazitätsnutzung schlecht ist.131

• Die systemtechnischen Voraussetzungen zur Rückkopplung von Informationen sind nur schwach ausgeprägt.

• Selbst bei kleinen Störungen folgt ein exponentieller Änderungsaufwand.

• Durch Nichtbeachtung interner oder externer Restriktionen werden unmögliche Pläne generiert.

• Der Bezug zwischen Bedarf und zu beschaffendem Einkaufsmaterial, geht durch Losbildung und Sicherheitsbestände verloren.

• Es findet keine Optimierung statt, Nachbesserungen können nur noch eingeschränkt auf der Fertigungssteuerungsebene erreicht werden.

• Durch unzureichende Abbildung der Restriktionen externer Partner steigt die Unsicherheit für die interne Planung.

Gemessen an den Forderungskatalog aus Abb.19 ist zwar die Prozessorientierung gewährleistet, die daraus abzuleitenden Ursache-/ Wirkungszusammenhänge können jedoch mit MRP II basierten ERP – Systemen nur unzureichend erkannt werden. Durch Beschränkung auf die innerbetrieblichen Prozessschritte sind die Restriktionen externer Partner nur unzureichend abgebildet und tragen infolge dessen zu einer Vergrößerung der Planungsunsicherheit bei. Die geforderte Transparenz ist bedingt durch statische Durchlaufzeiten, lange Planungszyklen und sequentielle Planung von Material und Kapazität nicht zu gewährleisten. 128 vgl. D. Arnold, H. Isermann, A. Kuhn, H. Tempelmeier, 2002, Seite A 1-20 129 vgl. Bartsch/Teufel, 2000, Seite 17 130 durch Hereinnahme von Eilaufträgen wird der zeitbezogene Arbeitsinhalt erhöht , wodurch sich wiederum die Durchlaufzeit erhöht, was zur Auswirkung hat, dass weitere Eilaufträge durchgesetzt werden müssen. Entsprechend entsteht eine Spirale der Eilaufträge, mit der Auswirkung zusätzlicher Verzögerung, höherer Bestände und geringerer Terminsicherheit, dies wird als Durchlaufzeitsyndrom bezeichnet. 131 http://www.lis.iao.fhg.de/scm/, 2000

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Eine Berücksichtigung der zeitlichen Dynamik von Fertigungsvorgängen basierend auf der Flexibilität der Reihenfolgebildung findet nicht statt. Alternative Fertigungswege werden wegen fehlender Optimierungsmethoden höchstens als alternative Folgen, für eine manuelle Umschichtung, berücksichtigt, wodurch sich der Planungsaufwand exponentiell erhöht und die Planungsdauer drastisch verlängert wird. Da keine Optimierung im Sinne der Ressourcenplanung erfolgt wird auch die Forderung nach Berücksichtigung konkurrierender Zielsetzungen nicht erfüllt. Auch im Bereich des Störungsmanagements werden von MRP II Systemen nur unzureichende Unterstützungen geboten. Bei der Materialdisposition wird von unbegrenzter Fertigungskapazität ausgegangen und bei der Kapazitätsreservierung von unbegrenzter Materialverfügbarkeit. Das Ergebnis sind nicht ausführbare Pläne, was in der Produktion fatale Konsequenzen für Produktivität und Effizienz hat.132

Insgesamt muss gesagt werden, dass MRP II basierte Planungssysteme für die Anforderungen an einen sich schnell wandelnden Markt, mit dynamischen Änderungen der Wertschöpfungskette, nur unzureichende Unterstützung liefern. 2.3.6.2 Vergleich OPT mit SCM Ähnlich wie bei SCM-Systeme wird beim OPT- Verfahren die gesamte Logistikkette betrachtet. Jedoch beschränkt sich die Planung auf die Materialbedarfsplanung und die Produktion .Der Transport und die Distribution werden nicht berücksichtigt. Zur optimalen Verplanung der Engpassaggregate werden Sicherheitsbestände angelegt. Da die Planungsmethode aus kommerziellen Gründen nicht bekannt gegeben wird, be-stehen nur unzureichende Möglichkeiten die Planungsergebnisse nachzuvollziehen.133 Ebenso wird dem Planer kein persönlicher Entscheidungsspielraum gelassen, so dass die Akzeptanz nicht ausreichend gewährleistet wird. Die Kritik an der OPT Planung lässt sich zu folgenden Punkten zusammenfassen:134

• Kein persönlicher Entscheidungsspielraum. • Durch Planung nach dem Neuaufwurfprinzip können sich Engpässe

ändern und entsprechend muss der Fertigungsablauf angepasst werden. • Der Planungszeitraum muss möglichst gering sein, um bei

Bedarfsschwankungen die Engpässe eindeutig zu identifizieren. • Bedingt durch den Planungszyklus können die Zielsetzungen wie

niedrige Bestände, kurze Durchlaufzeiten und hohe Auslastung nur unzureichend überwacht werden. Die Planung stellt eine

132 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 181 133 vgl. F. Fandel, 1997, Seite 346-347 134 vgl. Prof. Dr. Günther Zäpfel, 1989, Seite 186-187

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Momentaufnahme dar, dadurch ist die Überschaubarkeit des Verfahrens in Frage gestellt.135

• Da die Engpasskapazität den einzigen Steuerungsparameter darstellt, bestehen nur begrenzte Möglichkeiten zur Störungserkennung.

Verglichen mit den in Abb. 19 dargestellten Forderungen ist die Prozessorientierung gewährleistet. Durch Verplanung der Engpassaggregate können die sich aus den Restriktionen der Engpassaggregate auf die Prozesskette ergebenden Ursache-Wirkungszusammenhänge berücksichtigt werden. Die Schaffung von Transparenz ist nur eingeschränkt möglich. Zwar wird die Dynamik sich ändernder Durchlaufzeiten durch die Verplanung der Engpässe berücksichtigt, aber durch den Aufbau von Sicherheitsbeständen an Engpassaggregaten beschränkt.136 Eine Flexibilität in Hinblick auf den Planungshorizont und die Planungsmethode ist nicht gegeben. Konkurrierende Zielsetzungen werden wegen fehlender Berücksichtigung des logistischen Zusammenhangs und die Beschränkung auf die Optimierung der Engpass-aggregate nicht unterstützt. Im Bereich des Störungsmanagements wird zwar die zeitliche Auswirkung der Störung durch das Optimierungsverfahren exakt vorherbestimmt, aber die Wünsche des Produktionsplaners zur Behandlung der Störung werden nicht berücksichtigt. Bedingt durch die Neukalkulation des gesamten Auftragsbestandes wird nicht mit einer schnellen Reaktion auf Störungen bei OPT- Systemen gerechnet.137 Wegen fehlender Integration aller Partner einer Wertschöpfungskette werden die Auswirkungen von Störungen nicht rechtzeitig innerhalb der Supply Chain weitergegeben. Durch OPT werden zwar einige Grundvoraussetzungen für eine optimierte Planung und Steuerung berücksichtigt, für die Planung von Wertschöpfungsketten und die damit verbundene Integration der gesamten Lieferkette fehlen jedoch wesentliche Voraussetzungen. 2.3.6.3 Vergleich BOA mit SCM Die BOA ist ein Fertigungssteuerungskonzept mit dem die Module Durchlaufterminie-rung, Kapazitätsabgleich, Auftragsfreigabe und Reihenfolgeplanung ersetzt werden sollen.138

135 vgl. Detlef Much /Harald Nicolai, 1995, Seite 186 136 vgl. G, Knollmayer, 1999, Seite 84 137 vgl. Jürgen Schwab, 1999, Seite 52-57 138 vgl. G. Fandel, 1997 Seite 341-345

Seite 57

Durch die sequentielle Planung und die Beschränkung auf die innerbetrieblichen Prozesse werden wesentliche Forderungen an PPS- Systeme nicht erfüllt. Wesentliche Kritikpunkte an BOA sind:139

• Außer dem belastungsorientierten Freigabemechanismus stehen keine

weiteren Steuerungsmechanismen zur Verfügung. • Regelungsmöglichkeiten der Fertigungssteuerung nach erfolgter

Auftragsfreigabe fehlen. • Alternative Fertigungswege werden von BOA nicht berücksichtigt • Durch restriktive Auftragsfreigabe wird der Auftragsbestand in

Produktion geregelt. Der nicht freigegebene Auftragsbestand unterliegt dementsprechend stärkeren Terminverzögerungen.

Die Erfüllung der Forderungen aus Abb. 19 wird nur unzureichend gewährleistet. Zwar ist die Prozessorientierung durch die sequentielle Einplanung der Fertigungsschritte gegeben. Aber Auswirkungen entlang der gesamten Prozesskette werden nur unzureichend dargestellt. Insbesondere Restriktionen bei Fremdkapazitäten, sowie die Beschaffung werden nur unzureichend berücksichtigt. Die Schaffung von Transparenz kann zwar für die in Fertigung befindlichen Aufträge gewährleistet werden, aber für die nicht freigegeben Aufträge und die entsprechenden Verzögerungen, mit Ihren Auswirkungen entlang der gesamten Lieferkette, stehen keine Informationen zur Verfügung. Diese müssten durch ein übergelagertes Grobplanungssystem beigesteuert werden. Die zeitliche Dynamik des Produktionsprozesses wird zwar berücksichtigt, die auftragsbezogenen Auswirkungen werden jedoch wegen einer fehlenden Feinterminierung nur unzureichend dargestellt. Eine Flexibilität in Hinblick auf das Planungsverfahren bzw. die Planungsmethode ist nicht gegeben. Der zeitliche Horizont kann ebenfalls nicht beliebig gewählt werden, da die Auftragsfreigabe entsprechend dem Planungshorizont erfolgt.140 Eine Berücksichtigung alternativer Fertigungswege ist nicht vorgesehen. Weder die Forderung nach der Berücksichtigung konkurrierender Zielsetzungen, noch die Forderung nach einer simultanen Planung werden durch BOA erfüllt. Die einzige Optimierungsmethode besteht in der restriktiven Auftragsfreigabe. Störungen werden zwar durch die Verletzung von Belastungsschranken identifiziert, aber ein geeignetes Störungsmanagement wird nicht zur Verfügung gestellt. 139 vgl. Jürgen Schwab, 1999, Seite 52-57 140 vgl. G.Zäpfel /B.Piekarz Supply, 1996, Seite 54-55

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Die belastungsorientierte Auftragsfreigabe muss als pragmatischer Ansatz gesehen werden, der nur für einen bestimmten Ausschnitt aus der Fertigung ein geeignetes Instrument zur Steigerung der Effektivität darstellt. Für Wertschöpfungsketten und die damit verbundene Verplanung logistischer Netzwerke ist die BOA nur als Komponente zur Produktionssteuerung innerhalb eines Grobplanungssystems einsetzbar.141

2.3.6.4 Vergleich Kanban mit SCM Während Kanban von einer dezentralen Produktionssteuerung ausgeht142, ist bei SCM die zentrale Produktionssteuerung zwingende Voraussetzung. Bedingt durch diese dezentrale Ausrichtung wird auch nicht die Prozesskette, sondern jeweils nur der einzelne Prozessschritt betrachtet. Auswirkungen werden nur auf den direkten Nachbarn der Wertschöpfungskette sichtbar. Wesentlich Kritikpunkte am Kanban –verfahren sind:

• Bei unregelmäßigem Bedarf von Material führt die Bereitstellung über Pufferlager zu einer Erhöhung der Bestände.143

• Kanban Systeme können von sich aus keine Reihenfolgeprobleme lösen.144

• Bezogen auf die Versorgung, von Engpassaggregaten, besteht keine eindeutige Regelung.

• Kanban liefert keine Unterstützung zur unternehmensweiten Planung und Steuerung.145

Die Forderungen, aus Abb. 19, werden mit Kanban nur teilweise erfüllt. Wesentliche Schwächen liegen in den geringen Möglichkeiten zur Nutzung alternativer Fertigungs-wege und in der unzureichenden Optimierung der Reihenfolgen innerhalb einer Prozessstufe. Die Prozessorientierung ist zwar über die dezentrale Koordination der Materialbedarfe gewährleistet, doch können Ursache/Wirkungszusammenhänge nur durch integrierte Information, über mehrere Prozessstufen hinweg, erkannt werden. Positiv zu bemerken ist, dass in das Kanban Verfahren die gesamte Wertschöpfungs-kette vom Vormateriallieferanten, über den Hersteller, bis zum Endverbraucher integriert werden kann. Dies wird durch Beispiele aus der japanischen Automobil-industrie belegt.146 Außerdem wird die zeitliche Dynamik von Prozessen durch das Holprinzip abgedeckt. Eine Flexibilität der Planung in Hinblick auf den Planungshorizont und die Nutzung 141 vgl. G.Zäpfel /B.Piekarz Supply, 1996, Seite 75-76 142 vgl. Dirk Seifert, 2001, Seite 71 143 vgl. G. Fandel, 1997, Seite 514 - 517 144 vgl. Lebefromm, 1995, Seite 77 145 vgl. G.Zäpfel /B.Piekarz, 1996, Seite 48-52 146 vgl. A.-W. Scheer, 1990, Seite 34-35

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alternativer Ressourcen ist nur unzureichend gegeben. Die Pufferlager befinden sich immer zwischen 2 Prozessstufen infolge dessen können Bedarfsanforderungen nur durch Eingriff einer übergelagerten Produktionsplanung alternativ vergeben werden. Eine Berücksichtigung konkurrierender Zielsetzungen findet nur auf der Ebene der Grobplanung statt. Im Bereich der Feinplanung wird durch die Bedarfsanforderung die Anlagenbelastung definiert. Dementsprechend ist für die Anwendung von Kanban - Verfahren eine aufeinander abgestimmte Kapazitätsbelastung der Ressourcen zwingende Voraussetzung.147 Die optimierte Nutzung von Anlagen wird nur durch Sicherheitsbestände gewährleistet und nicht durch die Definition betrieblicher Reihenfolgen innerhalb einer Prozessstufe. Ein Störungsmanagement ist nur durch Eingriff der zentralen Produktionsplanung zu realisieren. Insgesamt gesehen bietet das Kanbanverfahren vielfältige Ansätze zur Produktions-optimierung und zur Bestandsreduzierung. Bezogen auf die in Abschnitt 2.1.1 genannten Voraussetzungen ist der Anwendungsbereich jedoch stark eingeschränkt. 2.3.6.5 Vergleich Fortschrittszahlenkonzept mit SCM Fortschrittszahlen bieten für den Bereich der Fertigungssteuerung eine wirkungsvolle Ergänzung vorhandener Planungs- und Steuerungssysteme.148 Der von vielen Unternehmen geforderte Informations- und Auswertebedarf kann mit Fortschrittszahlen befriedigt werden. Hauptkritikpunkte am Fortschrittszahlenkonzept sind:

• Fertigungsrestriktionen werden durch das Fortschrittszahlenkonzept nicht berücksichtigt.

• Reihenfolgeplanungen werden nur aufgrund der terminlichen Situation getätigt, Kostengesichtspunkte werden nicht berücksichtigt.

• Die Betrachtung des Einzelauftrags geht zugunsten einer kumulierten Mengen/Terminbetrachtung verloren.149

• Durch dezentrale Optimierung der einzelnen Kontrollblöcke wird nicht zwingend das Gesamtoptimum erreicht.

• Die Kontrollblöcke geben ihre Erkenntnisse nur an die benachbarten Kontrollblöcke weiter und nicht über die gesamte Wertschöpfungskette.150

Die Prozessorientierung wird mit dem Fortschrittszahlenkonzept gewährleistet. Die Möglichkeiten sowohl den Lieferanten, als auch Lieferungen an Kunden mit

147 vgl. Detlef Much /Harald Nicolai, 1995, Seite 134-137 148 vgl. A.-W. Scheer, 1990, Seite 35-37 149 vgl. Prof. Dr. Günther Zäpfel, 1989, Seite 187-188 150 vgl. G, Knollmayer, 1999, Seite 85

Seite 60

Fortschrittszahlen zu überprüfen, gewährleistet die Ausdehnung der Planung auf die gesamte Lieferkette.151

Als Instrument zur Schaffung von Transparenz ist das Fortschrittszahlenkonzept gera-dezu ideal geeignet, sofern die Informationen in der gesamten Wertschöpfungskette bereitgestellt werden und durch eine übergeordnete Planung die Auswirkungen koordiniert werden. Die Messung der Soll- und Ist-Kennzahlen gewährleistet eine übersichtliche Darstellung der Planeinhaltung und des Auftragsfortschritts.152 Konkurrierende Zielsetzungen können zwar mit Fortschrittszahlen dargestellt werden, eine eigenständige Regelung durch das Fortschrittszahlenkonzept kann jedoch nicht gewährleistet werden. Optimierungsmethoden zur Reihenfolgeplanung und Anlagenbelegung werden durch das Fortschrittszahlenkonzept nicht unterstützt. Störungen können zwar in ihren Auswirkungen schnell beurteilt werden, ein Störungsmanagement muss jedoch durch eine übergeordnete Grobplanung erfolgen. Durch die mit Fortschrittzahlen ermittelten Informationen wird die Transparenz innerhalb der gesamten Wertschöpfungskette wesentlich verbessert, sofern diese Kennzahlen nicht nur den direkt benachbarten Kontrollblöcken zur Verfügung gestellt werden. Zur Koordination der Fertigung und zur Optimierung der Anlagenbelegung ist jedoch eine zusätzliche Grobplanung erforderlich.

151 vgl. Lebefromm, 1995, Seite 50 152 vgl. Detlef Much /Harald Nicolai PPS, 1995, Seite 121-123

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3. Grundstruktur von SCM - Systemen und Funktionen der Systemkomponenten

In diesem Kapitel wird die Grundstruktur und der Aufbau von SCM - Systemen beschrieben. Dazu wird ausgehend von der Grundstruktur (Abb. 3) die Funktion der einzelnen Planungsebenen dokumentiert und im Anschluss, die grundsätzliche Funktionsweise der Systemkomponenten beschrieben. 3.1 Aufbau von SCM - Systemen SCM – Systeme können grundsätzlich in 3 Planungsebenen unterteilt werden. Dabei ist der Grundgedanke die Anlehnung an das vom FIR entwickelte Aachener PPS – Modell.153 Die Planungsfunktionen, innerhalb des SCM - Systems, sind in drei zeitlich und logistisch aufeinander aufbauende Ebenen aufgeteilt154. Dies sind die Ebenen155:

• Supply Chain Configuration • Supply Chain Planning • Supply Chain Execution

Abb. 21 enthält eine Übersicht über die Planungsebenen mit den jeweiligen Hauptfunktionen.

153 Philippson/Pillep/von Wrede/Röder 1999, Seite 9-10

Abbildung 21 : Planungsebenen des Supply Chain Management

K om m u n ik ation s-, V isu a lis ie-r u n gs-, In for m a tion s-, E -B u sin ess- u n d E -C om m e rce-L ösu n gen zu r U n terstü tzu n g d er D isp osit ion u n d A u ftrags-a b w ick lu n g

P la n u n g seb en en d es S u p p ly C h a in M a n agem en t

S u p p ly C h a inE xecu tion

S u p p ly C h a in P lan n in g

- K u n denau ftrag sab w ick lu n g- F er tigu n gsau ftragsab w .- B este llab w ick lu n g- T ransp ortabw ick lu n g- D ata W ar eh ou se

S tr a te g isch e, tak tisch e u n d opera tive P lan un g

z ur S teig eru n g d er P rodu k tiv itä t vonL iefern etzw er ke n

S u p p ly C h a in C on figu ration

E b en e

K on zeption von P ro d u k tio n s - u n d L og istik stru k tu ren

A u fgab e

- D P / B edar fsp rogn ose- M P / H au ptpr o d u k tion s- p rogram m p lan u n g - A T P /G lob a le V erfü gb .P rü f.- F P /R esou rc en b e legu n gsp lan .- D S / R e ih en fo lgep lan u n g- V M I /B estan d sm an a gem en t

- D esign d es N etzw erk es- A n a lyse der In frastr uk tu r- L ie ferk etten m od e llieru n g- A u sle gu n g von L ieferk etten - e lem en te n (L ager-, T r ansp ort-, P ro du k tionsk apaz itä ten )

E D V -F u n k tion

A b b . 21

.... ....

Seite 62

Die meisten SCM – Anbieter sind auf die Ebenen Supply Chain Configuration und Supply Chain Planning spezialisiert, während die Ausführungsebene SCE weitgehend den ERP-Anbietern vorbehalten bleibt. Durch den Einsatz von Internet-Anwendungen, eBusiness, eSolution und end to end Anwendungen werden die Tätigkeitsfelder der SCM – Anbieter erweitert. Auf der anderen Seite ergänzen die klassischen ERP- Anbieter ihre Funktionalitäten um SCM - Planungsmodule, um den ganzheitlichen Ansatz „alles aus einer Hand“ weiterhin zu gewährleisten.156

Durch den modularen Aufbau der SCM - Software sind die Programme weitgehend unabhängig voneinander einsetzbar. Daraus ergibt sich die Möglichkeit nur einzelne Bausteine gezielt einzusetzen oder durch schrittweise Integration der Module schon frühzeitig Vorteile aus der Gesamtimplementierung zu erzielen. Wichtigste Voraussetzung für eine erfolgreiche Anwendung von SCM – Systemen und/oder Systemkomponenten ist die optimierte Auslegung der Schnittstellen zum ERP – System und ggf. zum Datawarehouse.157 Die Aufgabenteilung zwischen SCM- / ERP-System und Datawarehouse wird in Abb. 22 verdeutlicht.

3.1.1 Supply Chain Configuration 154 vgl. Sascha Nicolai, 2002, Seite 88-89 155 vgl. Timo Lührs, 2002, Seite 16-18 156 vgl. Pfohl, 2000, Seite 169-171 157 vgl. Jens Rohde, 2002, Seite 215

Abbildung 22 : Aufgabenteilung zwischen SCM, ERP und DW

SCMSLogistik-planung

Data

Ware-

house

Controlling

EPogist k-

ausführung

RLi

Aufgabenteilung zwischen SCM, ERP und DW

Kennz

ahlen Planungs -

ergebnisseStam

mdaten

Transakt .Daten

Ist-Daten

SCMS - Supply Chain Management System

ERP - Enterprise Resource Planning

Quelle : Dr. Büllent Akin SAP

aus Supply Chain Management

mit SAP-APO von Bartsch/Teufel

Abb. 22

Seite 63

Mit „Supply Chain Configuration“ (SCC) wird die Konzeption der Produktions- und Logistikstrukturen des Unternehmens als Teil eines Supply Chain Netzwerkes bezeichnet.158 Im Rahmen der Supply Chain Configuration wird die Auslegung des Logistik-netzwerks analysiert.159 Dazu wird unter Berücksichtigung der kapazitäts- und terminbezogenen Information ein Design des Netzwerks (SND) entworfen. Ziel des daraus entwickelten Models (SRC - Model) ist eine möglichst realitätsgetreue Abbildung der realen logischen Lieferkette unter Berücksichtigung sämtlicher Restriktionen. Entsprechend den Anforderungen verschiedener Planungsaufgaben werden sowohl aggregierte, als auch detaillierte Darstellungen der Ressourcen und Operationen hinterlegt.160

Neben den Informationen über Produktions-, Lagerkapazitäten und Durchlaufzeiten für einzelne Fertigungsstufen, werden die Kosten (Transport, Lager und Produktion) berücksichtigt.161 Durch die Berücksichtigung der Kostendaten wird die Bewertung alternativer Fertigungswege unter kalkulatorischen Gesichtspunkten ermöglicht. Durch Simulation alternativer Konfigurationen kann, im Rahmen einer Langfristplanung, die Unternehmensstrategie (strategische Planung) durch Optimierung des Produktions- und Logistiknetzwerkes umgesetzt werden.162 3.1.2 Supply Chain Planning

158 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder 1999, Seite 17-18 159 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 73-74 160 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 233-234 161 vgl. Charles C. Poirier, 1999, Seite 181-184 162 vgl. Pillep / Philip von Wrede, 1999, Seite 18-22

Abbildung 23 : Funktionen des Supply Chain Planning in Abhängigkeit vom Planungshorizont

• R eih en fo lge- p la n u n g• F ein p lan u n g

F u n k tio n en d es S u p p ly C h a in P la n n in g inA b h ä n g ig k e it v o m P la n u n g sh o r izo n t

• A b sa tz- p lan u n g • M aster- p lan u n g

S tra teg isch e P lan u n g

T ak tisch e P la n u n g

O p era tiv e P lan u n g

• B esta n d sp la n u n g • B esch affu n g sp la n u n g• F ertigu n g sp la n u n g• T ra n sp ortp lan u n g• A u ftrag se in p lan u n g / A T P

Gen

auig

keit

Z e itS tu n d e ,T a g W o ch e , M on a t Q u a rta l, Ja h r A gg rega tio n /

A b b . 2 3

Seite 64

Mit Supply Chain Planning bzw. Advanced Planning and Optimizing werden ein Teil der strategischen, und alle taktischen und operativen Planungsaufgaben zur Steigerung der Produktivität eines Liefernetzwerkes bezeichnet.163 Durch den Einsatz intelligenter, rechnergestützter Planungsmethoden und Algorithmen werden die logistischen Abläufe in Unternehmen verbessert und eine globale Sicht auf die gesamte Supply Chain ermöglicht164. Auf der Grundlage eines Rechnermodells, dem so genannten SRC –Model (Supply Reality Control Model) werden optimierte und konfliktfreie Entscheidungen auf unterschiedlichen Planungsebenen getroffen.165 Der Planungshorizont variiert dabei zwischen Stunden und Tagen bis zu Monaten und Jahren. Mit zunehmendem Planungshorizont nimmt der Detaillierungsgrad durch Ag-gregation z. B. von Produkten zu Produktgruppen, Aggregaten zu Aggregatgruppen, ab.166

Die wesentlichen Funktionen im Rahmen des Supply Chain Planning werden in Abb. 23 verdeutlicht. Der Planungsprozess kann entsprechend dem vom Fraunhofer IPA und Fraunhofer IML entwickelten Model in einen Auftragsprozess und einen Parallelprozess aufgeteilt werden (vgl. Abb. 24 ).

163 vgl. http://www.lis.iao.fhg.de/scm/ ,2000 164 vgl. Ram Reddy und Sabine Reddy,2001,Seite 69-71 165 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 42-44 166 vgl. Bartsch/Teufel, 2000, Seite 28-29

Abbildung 24 : SCM - Softwaremodell nach Frauenhofer IPA und Frauenhofer IML

Plän

e un

dE

ntsc

heid

unge

n

SCM - Softwaremodell nach Frauenhofer IPAund Frauenhofer IM L

Strategische PlanungNetzwerkplanung Available to Pomise

Bed

arfs

plan

ung

Bes

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plan

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Prod

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plan

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Dis

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plan

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Tra

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Auftragssteuerung

Controlling

Distributionssteuerung

Transportsteuerung

Bestandssteuerung

Datenverwaltung

Kom munikation

Rechnungswesen,Personal,M arketing

SCM

SE

RP

Supp

ly C

hain

Plan

ning

Supp

ly C

hain

Exe

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n

Dat

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Abb. 24

Parallelprozeß Auftragsprozeß

Seite 65

Die Funktionen der strategischen Planung sind dabei weitgehend dem Parallelprozess zugeordnet, während die ATP-Funktionalität dem Auftragsprozess zugeordnet ist. Durch den Parallelprozess werden die Planungsgrunddaten als Planungsergebnis zur Verfügung gestellt. Mit diesen Informationen wird im Auftragsprozess festgelegt, wie und zu welchem Zeitpunkt die entsprechenden Aufträge ausgeführt werden können.167

3.1.3 Supply Chain Execution Mit Supply Chain Execution wird die Abwicklungsebene zur operativen Durchsetzung der im Rahmen der SCP generierten Vorgänge bezeichnet.168 Zu den wesentlichen Aufgaben gehören:

• Die Kundenauftragsabwicklung • Die Produktionsauftragsabwicklung • Die Bestellauftragsabwicklung • Die Transportauftragsabwicklung • Das Berichtswesen • Das Generieren von Kennzahlen • Die interne und externe Informationsverteilung

Diese Funktionen werden heute größtenteils durch transaktionsorientierte ERP- Systeme wie z. B. SAP R/3 geleistet. Zusammengefasst dienen Supply Chain Execution Systeme zur Unterstützung der operativen Aufgaben in Disposition und Auftragsabwicklung innerhalb eines Liefernetzwerkes unter Verwendung von Kommunikations-, Visualisierungs-, Informations-, eBusiness und eCommerce Lösungen.169

3.2 Grundfunktion der einzelnen SCM - Systemkomponenten In diesem Abschnitt soll ein Überblick über die Grundfunktionen der einzelnen SCM- Systemkomponenten gegeben werden. Eine detaillierte Beschreibung erfolgt anhand von 2 Beispielen (SAP und I2) im Kapitel 4. 3.2.1 Supply Chain Configuration 3.2.1.1 Supply Network Design In Abhängigkeit von der Anzahl der Planungsebenen wird je nach Autor 170 die

167 vgl. Pfohl, 2000, Seite 160-175 168 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder 1999, Seite 17-18 169 vgl. http://www.lis.iao.fhg.de/scm/ ,2000 170 2 Planungsebenen : vgl. http://www.lis.iao.fhg.de/scm/ Netzwerkdesign ist Teil der strat. Planung, vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 262 Funktion Netzwerkdesign ist Teil von SCP,

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Aufgabe des Supply Network Designs der strategischen Planung, als Teil des Supply Chain Planning, zugerechnet (2. Planungsebenen), oder als eigenständige Funktion im

Rahmen der Supply Chain Configuration (3 Planungsebenen) definiert. In Anlehnung an die Definition des FIR wird im Weiteren die Funktion dem Supply Chain Configuration zugeordnet. Vom FIR werden innerhalb des Supply Network Design (SND) zwei grundsätzliche Funktionen unterschieden, dies sind:171

1.) Die Modellierung der Lieferkettenelemente 2.) Die Auslegung der Lieferkettenelemente Die Aufgabe des SND ist die vereinfachte, realitätsnahe Abbildung, der logistischen Beziehungen einer Lieferkette.172 Dazu werden durch Neuerfassung oder Übernahme bestehender Daten die Elemente der Lieferkette generiert. Im Rahmen der Modellierung wird durch die Definition planungsrelevanter Regeln und Restriktionen für jedes Lieferkettenelement, sowie die Definition der Produktstrukturen und Produktionsverfahren mit den zugehörigen Regeln und Restriktionen, das Grundmodell erstellt.173 Dabei bilden die Kunden, Lager, Distributionscenter und Produktionsstandorte die Glieder innerhalb der Lieferkette. Die Auslegung der Lieferkettenelemente beinhaltet die Dimensionierung der Lieferkettenelemente, hinsichtlich der geographischen Lage und der Kapazität, sowie die Konfiguration der Beziehungen zwischen den einzelnen Kunden, Lagern, Distributions- und Produktionsstandorten. Dazu werden Angaben über Produkte, Mengen, und Transportvorschriften, mit den jeweiligen Kosten bestimmt. Außerdem werden die Transportzyklen beschrieben. Durch die Analyse der Infrastruktur kann eine Bewertung hinsichtlich der Kosten und Gewinne vorgenommen werden.174 Durch Optimierungsalgorithmen können Transportrouten festgelegt und benötigte Transportkapazitäten bestimmt werden. Im Rahmen des SCC können strategische Entscheidungen im Hinblick:175

• auf die Anzahl von Lagern, • den Standort von Lagern und Distributionszentren, • die Kapazität der Lager und Distributionszentren, • die benötigte Lagerfläche pro Produkt und Lager, sowie • die Definition welches Produkt die Kunden von welchem Lager beziehen

vgl. Bartsch/Teufel,2000 Seite 41-45 Supply Chain Engineer als Modul zum SCP. 3 Planungsebenen : vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder 1999, Seite 17-18 171 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Seite 17-18 172 vgl. Bartsch/Teufel, 2000, Seite 44-45 173 vgl. Marc Goetschalckx, 2002, Seite 113-115 174 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 262 175 vgl. Simchi-Levi/Kaminski/Simchi-Levi, 2000, Seite 17-34

Seite 67

getroffen werden. 3.2.2 Supply Chain Planning 3.2.2.1 Absatzplanung – Demand Planning Die Absatzplanung dient zur Ermittlung der Nachfrage nach Produkten unter Berücksichtigung von Markteinflüssen und Marktintelligenz.176 Dabei muss mit Hilfe geeigneter Softwaretools, die Möglichkeit bestehen, auf die dynamischen Veränderungen am Markt zu reagieren.

Einflußfaktoren auf die Genauigkeit vonPrognosen

Prognosen

Trends

Saisonale Einflüsse

Produktspezi-fische Daten

historische Daten

Sonderereignisse

Kausale Einflüsse

Bedarfsvor-schauen

Marktwissen

Abb. 25

Mit Hilfe von Prognosen werden die Bedarfsmengen ermittelt177. Neben statistischen Methoden auf Basis historischer Daten müssen auch andere, die Prognose beeinflussende, Faktoren berücksichtigt werden (siehe Abb. 25 ).178

Abbildung 25 : Einflußfaktoren auf die Genauigkeit von Prognosen

Mit Trends werden sowohl mittel, als auch kurzfristige Entwicklungen bezeichnet. Kausale Einflüsse sind z. B. Kannibalisierungseffekte durch Einführung neuer Produkte oder der Ölpreis hat direkten Einfluss auf die Investitionen im Bereich der Ölfeldexploration und damit auf den Bedarf an Röhrenvormaterial. 176 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 262 177 vgl. H. Tempelmeier, 2003, Seite 40-41 178 vgl. Simchi-Levi/Kaminski/Simchi-Levi, 2000, Seite 241

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Unter Sonderereignissen sind 179

• positive Promotionsaktionen • Preissteigerungen • negative Auswirkungen durch Aktionen der Konkurrenz

zusammengefasst. Mit Marktwissen sind die generelle Marktlage, die globale konjunkturelle Entwicklung sowie spezifische Markteinflüsse gemeint. Softwaretools zur Bedarfsplanung müssen entsprechend in der Lage sein aus bestehenden Datenquellen eine Vielzahl von Informationen zu Übernehmen und nach unterschiedlichsten Kriterien auszuwerten. Durch Aggregation von z. B. Kunden zu Kundengruppen nach unterschiedlichsten Gesichtspunkten, wie die geographische Lage oder die Kundenart (Verbraucher / Händler), kann auf unterschiedlichen Ebenen geplant werden.180 Die Zusammenfassung von Produkten zu Produktgruppen erlaubt die Übersicht bei hoher Variantenvielfalt zu bewahren. Dazu muss die Verteilungsstruktur oder die Regeln für die Verteilung auf die Einzelprodukte im Rahmen der Absatzplanung festgelegt werden. Die Ergebnisse der Planung auf unterschiedlichen Ebenen muss vom Softwaresystem jeweils so abgeglichen werden, dass unabhängig von der Aggregationsebene eine konsistente Absatzplanung erfolgt. Die Funktionalitäten der Absatzplanung bieten oftmals die automatische Auswahl geeigneter Prognoseverfahren sowie die Verwendung von optimierten Parametern. Die den Prognoseverfahren zugrunde liegenden Randbedingungen werden dabei zur Auswahl eines geeigneten Verfahrens überprüft.181

Durch Anlegen unterschiedlicher Varianten eines Absatzplanes können alternative Modelle hinsichtlich ihrer Realisierbarkeit überprüft, und die Auswirkungen von Maßnahmen ermittelt werden. 3.2.2.2 Bestandsplanung und Steuerung – Vendor managed inventory Bei der Bestandsplanung und –Steuerung muss zwischen interner und externer Bestandsführung unterschieden werden. Während Module zum Vendor Managed Inventory auf die externe – lieferantengesteuerte Bestandsführung – ausgerichtet sind, unterstützen Inventory Management Systeme auch die interne Bestandsoptimierung. Nach der Definition von Thaler löst die Bestandsoptimierung den Zielkonflikt zwischen Aufwandsminimierung für die Lagerhaltung und den damit

179 vgl. Pfohl, 2000, Seite 195-196 180 vgl. Bartsch/Teufel, 2000, Seite 50-53 181 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Seite 20-21

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zusammenhängenden Kosten, sowie den Vorgaben nach hoher Lieferfähigkeit und Lieferflexibilität, die mit der Bestandsbildung verbunden sind.182 Durch die dynamische Festlegung bestandssteuernder Größen, wie Sicherheitsbestand, Meldebestand bzw. Zielbestand und Bestandsobergrenze, kann die Balance zwischen den Bestandskosten einerseits und den durch Fehlmengen verursachten Kosten andererseits gewährleistet werden.183

Wesentliche Einflussgrößen für die Festlegung der einzelnen Kennzahlen sind in Abb. 26 dargestellt.184 Dabei ist der Sicherheitsbestand die absolute Bestandsuntergrenze zur Aufrechterhaltung eines definierten Servicelevels.185 Der Sicherheitsbestand dient als Puffer gegen die Bedarfsabweichung und Lieferfähigkeitsabweichung aufgrund unvorhergesehener Ereignisse186.

Abbildung 26 : Einflußgrössen auf die Bestandsplanung und -steuerung

Einflußgrössen auf die Bestandsplanungund -steuerung

Lagerhaltungs-kosten

Lagerhandlings-kosten

Lagerkapa-zitäten

Mengenabhän-gige Kosten

ZeitabhängigeKosten

Opportunitäts-kosten

Servicelevels

Bedarfs-schwankungen

Schwankungen derWiederbeschaffungs-zeit

Losgrößen für Trans-port und Produktion

LagerLager FehlmengenFehlmengen Sonstige EinflüsseSonstige Einflüsse

Abb. 26

Zur Berechnung dieser Kennzahl sind entsprechend sowohl die Bedarfsprognose, die Wiederbeschaffungszeit- sowie die Varianz der Prognose auf Produktebene und die Schwankungen innerhalb der Wiederbeschaffungszeit zu berücksichtigen. Durch

182 vgl Klaus Thaler, 1999, Seite 136-140 183 vgl. Pfohl, 2000, Seite 176 184 vgl. Hartmut Werner, 2000, Seite 91-93 185 vgl. John W. Toomey, 2000, Seite 47-50 186 vgl. Hirschsteiner, 2002, Seite 57-60

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einen entsprechend festgelegten Sicherheitsbestand, der sich an dem, den Kunden garantierten, Servicelevel (z. B. Lieferfähigkeit = 95 % JIT) orientiert, können sowohl mengenabhängige Kosten, zeitabhängige Kosten (Pönale bei Lieferverzug), als auch Opportunitätskosten (Auftragsverlust wegen Fehlmengen) drastisch gesenkt werden. Wird der Sicherheitsbestand jedoch zu hoch festgelegt, so steigen die entsprechenden Bestandskosten unverhältnismäßig. Der Zielbestand/Meldebestand bezeichnet die Bestandshöhe, um die sich der Bestand an den einzelnen Lagerorten bewegen sollte. Wird der Zielbestand unterschritten erfolgt eine entsprechende Nachdisposition. Ein Beispiel für die Festlegung des Zielbestands ist:

Zielbestand = Sicherheitsbestand + durchschnittlicher Bedarf einer Ergänzungsperiode.

Die Bestandsobergrenze muss festgelegt werden, um Exzessbestände und hohe Kapitalbindungskosten zur vermeiden. Insbesondere bei Nachfragerückgängen spezifischer Produkte soll durch die Festlegung von Bestandsobergrenzen die Einhaltung des Zielbestands gewährleistet werden.187 Der Zusammenhang zwischen den Kennzahlen wird in Abb. 27 verdeutlicht.188

Abbildung 27 : Bestand, Sicherheitsbestand und Bestellpunkt (nach Oeldorf 1994)

WBZ

Bestand , Sicherheitsbestand undBestellpunkt (nach Oeldorf 94)

SB

ZB

Zeit

Bestand

BZP LTSZ

LG

Bestell-punkt

BZP = BestellzeitpunktLG = LosgrößeLT = LieferterminSB = SicherheitsbestandSZ = SicherheitszeitWBZ = Wieder-. beschaffungszeitZB = Zielbestand

Abb. 27

187 vgl. Monzca/Trent/Handfield, 1998, Seite 579-608 188 vgl. Klaus Thaler, 1999, Seite 136-140

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Module zur Bestandsoptimierung berücksichtigen die dem Bestandsmanagement zugrunde liegenden Parameter und beziehen Zielbestände, Mengen, Häufigkeiten und Sicherheitsbestände in die Optimierung mit ein.189

Die Module zur externen Bestandsoptimierung setzen eine hohe Integration der Systeme zwischen Kunden und Lieferanten voraus. Vendor managed Inventory (VMI) ist eine Dienstleistung eines Lieferanten für einen Kunden, bei der, der Lieferant die Materialdisposition für seine Materialien im Werk des Kunden übernimmt190. Grundvoraussetzung für die Einführung von VMI – Systemen sind die aktuellen und akkuraten Informationen über Bestands- und Verkaufsdaten des Kunden.191

Mit der Einführung von VMI-Systemen wird oftmals ein Wechsel vom Verkauf zu den Logistikabteilungen der Unternehmen durchgeführt. Der Informationsaustausch zwischen den Unternehmen muss deutlich verstärkt werden und das Vertrauen zwischen den Kooperationspartnern muss wachsen.192

Eng mit dem Begriff VMI sind auch die Funktionen zum Continuous Replenishment bzw. zum Efficient Consumer Response193 verbunden. Unter Continuous Replenishment versteht man die Gewährleistung eines kontinuierlichen Warennachschubs durch den Produzenten. Efficient Consumer Response stellt eine kundenorientierte und ganzheitliche Betrach-tung der Prozesskette dar, in der alle Beteiligten zusammenarbeiten.194 Ziel ist es, durch die Schaffung einer gemeinsamen Basis zur Integration des Informations- und Warenflusses zwischen Handel und Produzent, die Konsumentenbedürfnisse besser zu befriedigen.195 3.2.2.3 Masterplanung - Hauptproduktionsprogrammplanung Aufgabe der Masterplanung ist auf aggregierter Ebene das Hauptproduktions-programm, unter Berücksichtigung der kapazitiven Restriktionen und den aus der Absatzplanung übergebenen Mengen, festzulegen. Dabei wird ein grober Gesamtplanungsvorschlag über alle Elemente der Lieferkette ermittelt.196 Ausgangspunkt für die Ermittlung des Gesamtplans sind die in der

189 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Seite 21 190 vgl. Michael Lang, 2002, Seite 196-198 191 vgl. Bartsch/Teufel, 2000, Seite 234 192 vgl. Simchi-Levi/Kaminski/Simchi-Levi, 2000, Seite 132-133 193 vgl. D. Arnold, H. Isermann, A. Kuhn, H. Tempelmeier, 2002, Seite B 2-22/2-28 194 vgl. Dirk Seifert, 2001, Seite 49-50 195 vgl. http://www.lis.iao.fhg.de/scm/ ,2000 196 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Seite 21-22

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Modellierung festgelegten Regeln und Restriktionen (Constraints), wobei oftmals nur die Engpassaggregate berücksichtigt werden. Ausgehend vom Absatzplan wird der Kapazitätsbedarf ermittelt (infiniter Kapazitäts-plan) und mit den hinterlegten Regeln und Restriktionen im Rahmen einer Constraint Based Planung abgeglichen. Die Abstimmung des Absatz- und Masterplans erfolgt im Rahmen eines interaktiven Planungsprozesses, an dem sowohl der Verkauf, als auch die Planung und Produktion beteiligt sind.197

Der Prognose zufolge unterliegen die Hauptprodukte zeitlichen Schwankungen, so dass Nachfragespitzen auftreten, die nicht durch die eigene Anlagenkapazität (bzw. den Standardfertigungsweg) gedeckt sind.198 Zur Überprüfung der Maßnahmen müssen die Möglichkeiten zur Vorratsproduktion in nachfrageschwachen Zeiten, die Überstundenproduktion, sowie die Möglichkeiten zur Produktionsverlagerung auf andere Werke oder zur Fertigung bei Fremdfirmen, berücksichtigt werden. Dabei werden zur Beurteilung der alternativen Möglichkeiten Kosten-, Termin-, und Erlösgesichtspunkte berücksichtigt. Die integrierte Mengen-/Termin und Kapazitätsplanung ermöglicht die Navigation durch lieferkettenbezogene Einzelpläne für Produktions- und Transportvorgänge. So können z. B. Materialbedarfspläne, Belegungspläne für Fertigungslinien oder Kapazitätsauslastungsdiagramme analysiert werden. Durch manuelle Planänderungen und Simulation der Auswirkungen können wirksame Maßnahmen zur Steigerung der Effektivität und Optimierung der Produktion in Hinblick auf die Geschäftsziele bewertet werden.199

Grundvoraussetzung für die Erstellung des Masterplans sind:

• die Kenntnis der Kapazitätsangebote der berücksichtigten Anlagen, • die Fertigungsrestriktionen der Anlagen, • der Fertigungsweg für die auf aggregierter Ebene geplanten Produkte, • der entsprechende Kapazitätsverbrauch, • die alternativen Fertigungsmöglichkeiten , sowie die Zusatzkosten für alternative

Fertigung, • Prioritätsregeln auf Basis von Produkten / Kunden.

197 vgl. G.Zäpfel/B.Piekarz, 1996, Seite 33 198 vgl. Horst Tempelmeier,1999, Seite 69-72 199 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 263

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3.2.2.4 Beschaffungsartfestlegung

Die Beschaffungsartfestlegung dient zur Ermittlung von Elementen der Lieferkette die Materialbedarfe aufweisen und von Bezugsquellen zur Deckung dieser Materialbedarfe. Die Bezugsquellen können sowohl intern als auch extern sein.200 Zum Vergleich externer Bezugsquellen und zur Gewährleistung der notwendigen Flexibilität können Lieferantenlisten mit entsprechenden Bewertungen der Lieferperformance, der Preise und der Qualität, geführt werden.201

In Modulen zur Beschaffungsartfestlegung können getroffene Sourcing - Entscheidungen hinterlegt und Regeln für den Bezug von Material definiert werden. In Abb. 28 ist in Anlehnung an Monczka der Prozess der Beschaffungsartfestlegung dargestellt.202 3.2.2.5 Fertigungsplanung / Factory Planning / Detailed Scheduling In Abhängigkeit der verwendeten Software wird, innerhalb der Fertigungsplanung, zwischen der Kapazitäts- und Terminplanung und der Reihenfolgeplanung

200 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Seite 22 201 vgl. Simchi-Levi/Kaminski/Simchi-Levi, 2000, Seite 157 vgl. Jon Hughes/Mark Ralf/Bill Michels, 2000, Seite 231-235 202 vgl. Monzca/Trent/Handfield, 1998, Seite 25

Abbildung 28 : Der Prozeß der Beschaffungsartfestlegung

Der Prozeß der Beschaffungsartfestlegung

Identifikation derMaterialbedarfe

Ermittlung möglicherLieferanten

Festlegung derBezugsquelle

Lieferung desMaterials

Messung derLieferperformanceund der Qualität

1

5

4

3

2

Abb. 28Quelle : Monczka/Trent/Handfield

Purchasing and Supply Chain Management

Seite 74

unterschieden.203 Für die Reihenfolgeplanung werden zum Teil Scheduler angeboten, die anlagen- / produktspezifische Restriktionen besser berücksichtigen. 3.2.2.5.1 Die Termin- und Kapazitätsplanung Im Rahmen der Termin- und Kapazitätsplanung wird auf Basis gegebener, mengen und terminlich spezifizierter, Aufträge die Zuordnung zu Ressourcen und die Bestimmung der zeitlichen Reihenfolge, in der diese Aufträge bearbeitet werden, ermittelt.204 Der Detaillierungsgrad kann dabei von Stunden/Minuten bis zu Tagen/ Wochen betragen. Für die Verplanung der Anlagen werden moderne Optimierungsalgorithmen wie Heuristiken, die lineare Programmierung und Branch-an-Bound verwendet205. In einem Schritt erfolgt die Auftragsplanung mit den Funktionen des Constraint Based Planning unter Berücksichtigung von Material, Bedarf und Kapazität.206 Durch die Abbildung des Modells im Hauptspeicher sind Simulationen mit geänderten Unternehmensdaten schnell und einfach möglich.207 Geplante Maßnahmen können so in Form einer Simulation überprüft, analysiert und mit alternativen Lösungsvor-schlägen verglichen werden. Datenbasis für die Verplanung der Maschinen, Produktionsmengen und Bearbeitungszeiträume ist das ERP- System.208 Die aus dem ERP – System und /oder Legacy-System benötigten Informationen sind:

• Kundenaufträge • Bestätigter Liefertermin • Fertigungs-/Produktionsaufträge • Fertigungsweg (Routing) • Bearbeitungszeiten pro Fertigungsschritt • Materialverluste, Materialbedarf pro Fertigungsschritt • Bestände • Ggf. Betriebskalender • Warte-/Liegezeiten • Informationen über den aktuellen Produktionsstand der Aufträge

Auf Basis dieser Ausgangsinformationen wird durch das Fertigungsplanungsmodul eine Optimierung unter Berücksichtigung der hinterlegten Fertigungsrestriktionen und der Zielgewichtungen erstellt. Zielsetzungen können dabei z. B. Minimierung der

203 vgl. Hartmut Stadtler, 2002, Seite 177 204 vgl. Horst Tempelmeier, 1999, Seite 69-72 205 vgl. http://www.lis.iao.fhg.de/scm/, 2000 206 vgl. Dangelmaier/Felser, 2000, Seite 53-54 207 vgl. VDI-Berichte 1576, 2000, Seite 77 208 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 263

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Kosten bzw. der Bestände, oder Maximierung der Ressourcenbelegung oder Lieferterminerfüllung sein.209 Abb. 29 stellt die Aufgabenverteilung zwischen Fertigungsplaner und ERP-System dar.

Neben einer vollautomatischen Generierung von Fertigungsplänen sind auch Funktionen zur interaktiven Planung vorhanden. Die mit den hinterlegten Regeln und Restriktionen nicht zu lösenden Fertigungs-probleme werden dem Planer in einem Problemfenster (bei SAP-APO Alert Monitor) angezeigt und zur weiteren manuellen Bearbeitung zur Verfügung gestellt.210 Dabei entscheidet der Planer welche der aufgeführten Probleme unzulässig sind und wie mit den vorhandenen Problemen verfahren wird. Beispiele für Anzeigen im Problemfenster sind:

• unplanbare Aufträge aufgrund von Fertigungsrestriktionen • Kapazitätsüberlastungen die nicht maschinell abgeglichen werden können • Materialbedarfsunterdeckungen • Lieferterminüberschreitungen

209 vgl. Bartsch/Teufel, 2000, Seite 90-91 210 vgl. Knollmayer, 2000, Seite 125-131

Abbildung 29 : Funktionen der Fertigungsplanung und Integration mit dem ERP - System

Funktionen der Fertigungsplanung undIntegration mit dem ERP-System

Fertigungsplaner

Transaktions-orientiertes

ERP - SystemVerwaltung von Stamm- und Transaktionsdaten

HauptspeicherresidentesFabrikmodell

PeriodischeAktualisierung derTransaktionsdaten

Simulation,Analyse,Optimierung

Rückschreiben derPlanungsergebnisse

• Engpaßerkennung• Anlagenoptimierung• Auftragseinplanung

Dynamische Ermittlung vonÜbergabe- und Liegezeiten inAbhängigkeit der Belegung

Abb. 29

Seite 76

3.2.2.5.2 Reihenfolgeplaner – Scheduling Aufgabe des Reihenfolgeplaners / Schedulers ist, unter Berücksichtigung der Fertigungsrestriktionen für einzelne Anlagen oder Anlagengruppen, die Auftrags-reihenfolge zur Belegungsoptimierung zu definieren. Ausgangspunkt ist dabei das vom Fertigungsplaner vorgegeben Zeitraster, innerhalb dessen der jeweilige Auftrag bearbeitet werden muss. Der Zeithorizont für die Verplanung beträgt nur wenige Wochen bzw. wenige Tage, die Verplanung geschieht auf Stunden und Minutenbasis.211

Oftmals werden diese Aufgaben auch von Prozessrechnern oder eigen entwickelter Software ausgeführt die, die spezifischen Belange, der jeweiligen Anlagen optimal berücksichtigt. Durch Rückmeldungen der geplanten Reihenfolgen an den Fertigungsplaner und anschließende Neuplanung werden die Auswirkungen auf die gesamte Prozesskette verdeutlicht. 3.2.2.6 Transportplanung Aufgabe der Transportplanung ist die Ermittlung kurzfristiger, wie mittelfristiger Transportbedarfe, sowie die daraus resultierende Optimierung der Transportrouten und Transportmengen. Dabei müssen die Transportrouten aufgrund der aktuellen Transportbedarfe dynamisch ermittelt und die Ladungen entsprechend vorgegebenen Restriktionen optimiert werden.212 Bei der Erstellung des Lieferplans müssen u. a. die Be- und Entladezeiten der Kunden, die Anzahl verfügbarer Fahrzeuge, sowie gesetzliche Vorschriften berücksichtigt werden.213

Da mittels der Transportplanung alle Transporte innerhalb der Lieferkette verplant werden, ist die Abstimmung mit der Produktionsplanung zwingende Voraussetzung zur Gesamtoptimierung der Lieferkette. Hauptaufgaben der Transportplanung sind:214

• Berechnung der Versandtermine • Festlegung der Transportrouten (Tourenplanung) inkl. Der Möglichkeiten der

Bildung von Pick-up oder Milk-run-Touren • Ausschreibung und Auswahl der Transporteure • Auswahl der Transportmittel bzw. Fuhrparkmanagement der eigenen Flotten • Transportkostenkalkulation • Kontrolle der Servicelevel

211 vgl. Bartsch/Teufel, 2000, Seite 86-87 212 vgl. Enrico Angelelli, Renata Mansini, 2002, Seite 249 213 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Seite 22 214 vgl. Pfohl, 2000, Seite 173-174

Seite 77

3.2.2.7 Kundenauftragssimulation – Available to Promise (ATP) Zur Optimierung der Auftragsannahme und Steigerung der Kundenzufriedenheit werden ATP-Module eingesetzt. Ziel ist es dem Kunde unmittelbar am Telefon verlässliche Terminauskünfte zu geben. Durch eine Echtzeitsimulation der Auftragseinplanung werden unter Berücksichtigung von Beständen, Ressourcenauslastung und Fertigungsrestriktionen standort-übergreifend die Liefertermine ermittelt.215 Dabei wird nicht nur eine Bestands- und Machbarkeitsprüfung durchgeführt, sondern auch Lösungsalternativen vorgeschlagen.216 So können Alternativen in folgenden Punkten bestehen:

• Teillieferungen zum gewünschten Termin • Frühest möglicher Termin • Verwendung alternativer Fertigungswege • Verwendung alternativer Produkte • Nutzung alternativer Transportwege

Für die Generierung von Alternativvorschlägen und den damit zu ermittelnden Mehraufwand müssen Kostenfunktionen hinterlegt sein, um gleichzeitig eine Auftragskalkulation bzw. Optimierung durchzuführen.217 Eng verbunden, mit der ATP-Funktionalität, ist die Optimierung des Produktionspro-grammes. In Verbindung mit dem aus der Hauptproduktionsprogrammplanung stammendem Produktionsplan werden für bestimmte Erzeugnisse Kapazitäten bereitgestellt. Diese können aus Vertriebssicht um Märkte / Regionen bis hin zu spezifischen Kunden ergänzt werden, um eine Kapazitätsquotierung zu erreichen. Teilweise wird diese Funktionalität durch separate Module gewährleistet. Ziel der Quotierung ist für ausgewählte Kunden Kapazitätsreservierungen vorzunehmen und damit dem Prinzip „First Come – First Serve“ entgegen zu wirken.218 Durch die Kapazitätsreservierung gibt man den Kunden die Möglichkeit erst kurz vor Produktionsbeginn den genauen Bedarf, die detaillierte Ausprägung des Bedarfs, zu spezifizieren und somit aktiv am Markt zu agieren. In Verbindung mit dem ATP – Server werden bei der Terminanfrage neben den Beständen und der Kapazitätsauslastung der Anlagen auch die für einen Kunden / eine Kundengruppe noch zur Verfügung stehenden Mengen überprüft (vgl. Abb. 30). Je nach hinterlegten Kriterien können durch Priorisierung im Rahmen von Kunden-klassen, Regeln definiert werden, nach denen die Auftragseinlastung automatisch

215 vgl. VDI Berichte 1576, 2000, Seite 77 216 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 263 217 vgl. http://www.lis.iao.fhg.de/scm/ , 2000 218 vgl. Pfohl, 2000, Seite 171-172

Seite 78

geschieht oder nach manueller Prüfung durch den Verkäufer vorgenommen werden kann.

Globale Verfüg-barkeitsprüfung

ATP-Server

Bestandsprüfung,Kapazitätsprüfung,

unter Berücksichtigung der Verkaufsquotierung

Lieferterminermittlung /ATP - Prüfung

Kundenauftrag

Auftragsanfrage • Wunschtermin • Menge • Produkt

ERP-SystemOrder Entry

Liefertermin Alternativen2

Bestellung

2

3

13 Kapazitäts-/

Material-reservierung

Abb. 30

1 32

Abbildung 30 : Lieferterminermittlung / ATP – Prüfung

Neben der reinen Anfrage- und Terminierungsfunktion, dienen ATP - Module auch als Informationstool für den Verkauf. Der Verkäufer kann auf Basis der aus dem Masterplaner stammenden abgestimmten Produktionsplanung den aktuellen Stand der Belegung erkennen, die Auslastung für bestimmte Produkte, den noch erwarteten Auftragseingang pro Zeiteinheit, oder die Erfüllung zugesagter Liefermengen für spezifische Kunden. 3.2.2.8 Abstimmungsmechanismen / Integrationsmodule Abstimmungsmechanismen stellen eine Ergänzung der aufgeführten Funktionen zum Supply Chain Planning dar. Hauptaufgabe sind die Informationsweiterleitung an alle am Prozess beteiligten Partner, sowie die Überwachung sich gegenseitig beeinflus-sender Prozesse. Mit Hilfe dieser Tools sollen dispositionsrelevante Störungen erkannt werden und so ein kooperatives Management innerhalb der Lieferkette unterstützt werden.219

Ursachen für Dispositionsrelevante Störungen können sowohl Aggregatausfälle, als auch Koordinierungsprobleme zwischen mehreren am Prozess beteiligten Disponenten mit konträren Zielsetzungen sein.

219 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Seite 23

Seite 79

Durch die Nutzung von Internet-, Intranet-, Extranet -Technologien, EDI und E-Business-Lösungen kann eine Anbindung der verschiedenen DV-Systeme der Supply Chain Elemente zur gemeinsamen Nutzung verteilter Informationen realisiert werden.220

3.2.3 Supply Chain Execution Die Funktionen des Supply Chain Execution sind üblicherweise Bestandteile von ERP-Systemen und müssen nicht zwangsläufig als Modul von SCM - Systemen bereit-gestellt werden.221

3.2.3.1 Kundenauftragsabwicklung Die Kundenauftragsabwicklung beinhaltet alle Funktionen zur Steuerung und Kontrolle der Kundenaufträge. Dabei müssen sowohl Funktionen zur Auftrags-erfassung, wie die Funktionen zur Verwaltung und Verfolgung der laufenden Kundenaufträge bereitgestellt werden. Darüber hinaus werden mit Modulen zur Kundenauftragsabwicklung alle notwendigen Papiere wie Auftragsbestätigung, Lieferpapiere und Rechnungen erzeugt. 3.2.3.2 Produktionsauftragsabwicklung Module zur Produktionsauftragsabwicklung stellen Funktionen zur Erstellung, Verwaltung und Verfolgung der Produktionsaufträge dar. Sie dienen zum Druck notwendiger Arbeitspapiere, Übergabe von Daten an Fertigungsleitsysteme, sowie zur Übernahme bzw. Erfassung von Rückmeldungen zu Fertigungsvorgängen. Außerdem werden Funktionen zur Buchung von Materialbewegungen und Bestandsveränderun-gen bereitgestellt. 3.2.3.3 Bestellauftragsabwicklung Die Bestellauftragsabwicklung beinhaltet die Funktionen der Erfassung, Verwaltung und Verfolgung von Bestellungen. Dazu zählen die Erstellung der Bestellanforderung, der Druck notwendiger Belege und die im Rahmen der Bestellabwicklung notwendigen Bestandsbuchungen. 3.2.3.4 Transportauftragsabwicklung Entsprechend den Funktionen für die Kundenauftragsabwicklung, die Produktions- auftragsabwicklung und die Bestellauftragsabwicklung wird mit Modulen zur

220 vgl. Sascha Nicolai, 2002, Seite 70-72 221 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Seite 23-25

Seite 80

Transportauftragsabwicklung die verwaltungstechnische Basis zur Erstellung und Verfolgung von Transportaufträgen abgedeckt. 3.2.3.5 Berichtswesen /Generieren von Kennzahlen Die Funktionen des Berichtswesens setzen sich aus den operativen Berichtswesen zur Darstellung von Belegungssituationen aufgrund der aktuellen Planung, sowie Funktionen zur Auswertung von Daten, wie Erzeugungsberichte, Versandberichte, Termineinhaltungsstatistiken usw. zusammen. Während die Berichte zur Darstellung aktueller Planungssituationen auf die Informationen aus dem SCM - Systemen angewiesen sind, werden Erzeugungs-, Versand- und Kostenberichte, häufig durch Standardreports aus integrierten Data-Warehouse - Anwendungen generiert. Das Datawarehouse ist dabei eine eigenständige Datenbank die vom operativen System getrennt ist. Die Daten werden durch z. B. ERP-Systeme an das Datawarehouse übergeben (vgl. Abb. 22). In Abhängigkeit von der Problemstellung werden die Informationen aufbereitet und Cluster nach Produktklassen, Absatzgebieten, Geschäftsbereichen oder Perioden gebildet.222 Durch die Nutzung vorstrukturierter und vorausgewählter Informationen können schnell benutzerspezifische Auswertungen erstellt werden. Neben reinen Auswertemöglichkeiten können auch Analysen auf Basis der, im Data-Warehouse gesammelten, Informationen erstellt und Kennzahlen generiert werden. Die so erhaltenen Informationen können sowohl zur Prozesskontrolle, als auch als Managementinformationen genutzt werden. Im Wesentlichen werden hierzu OLAP- und Data Mining - Funktionen genutzt.223

Während OLAP die Basis für beliebige Aggregationen unterschiedlicher Dimensionen auf Basis eines Datenwürfels (Infocubes) ist, und so schnell und einfach Verdichtun-gen von z. B. Produkten zu Produktgruppen unterstützt, ist Data Mining auf das auto-matische Erkennen von Datenmustern wie Trends in Marktsegmenten spezialisiert.224

3.2.3.6 Interne- und externe Informationsverteilung Eng verbunden, mit der Internen- und externen Informationsverteilung, ist der Punkt „3.2.2.8 Abstimmungsmechanismen und Integrationsmodule“. Teilaspekte der Informationsverteilung wie die Abstimmung und Koordination innerhalb der Lieferkette müssen eindeutig dem Supply Chain Planning zugeordnet werden. Die reine Informationsverteilung kann aber ebenso dem Supply Chain Execution zugeordnet werden. Die Grenzen sind hier fließend. Aufgabe der Informations-

222 vgl. Hartmut Werner, 2000, Seite 60 223 vgl. Simchi-Levi/Kaminski/Simchi-Levi, 2000, Seite 253 224 auf eine weitergehende Erklärung wird an dieser Stelle verzichtet, da Sie den Rahmen dieser Arbeit übersteigt. Für detailliertere Angaben sei auf die entsprechende Literatur verwiesen

Seite 81

verteilung ist allen am Prozess beteiligten einen einheitlichen und aktuellen Informationsstand zu geben, sowie Auftrags-, Bestell- und Lieferinformationen innerhalb der logistischen Kette weiterzuleiten. Genutzt werden dazu Systeme zum Datenaustausch wie Internet, Intranet und EDI.225

225 vgl. Klaus Thaler, 1999, Seite 50-53

Seite 82

4. Vergleich unterschiedlicher SCM-Systeme In diesem Kapitel soll eine kurze Übersicht der wichtigsten SCM-Systeme gegeben werden. Sie dient der Abgrenzung unterschiedlicher Systemtypen und Systemkon-figurationen als Basis für eine Bewertung der angesprochenen Systeme auf die Einsetzbarkeit in der Stahlindustrie (Kapitel 5). Dazu wird als erstes der Betrachtungsumfang definiert, im zweiten Abschnitt wird eine Klassifizierung der SCM-Systeme vorgenommen. Im dritten Teil wird die Funktions-weise unterschiedlicher SCM-Systeme dargestellt. Während im Allgemeinen nur eine kurze Funktionsbeschreibung der vorhandenen Module erfolgt, wird zur besseren Vergleichbarkeit unterschiedlicher System-Konfigurationen SAP– APO und I2-Trade Matrix näher erläutert. 4.1 Definition des Betrachtungsumfanges Zurzeit werden mehr als 40 unterschiedliche SCM-Systeme oder als SCM - Software bezeichnete Systeme angeboten. Einige Softwarefirmen folgen dem Markttrend und bezeichnen Funktionalitäten zur Produktionsplanung und Steuerung als SCM-Systeme oder SCM – Komponenten.226 Während die großen Anbieter für sich in Anspruch nehmen die komplette SCM - Lösung im Griff zu haben, beschränken sich einige kleinere Anbieter auf SCM - Module.227 In einer Studie der Gartner Group aus dem Jahr 1999 werden die Softwareanbieter nach den Kriterien Handhabbarkeit, Service und technologische Reife beurteilt. Diese Auswertung ist in dem Buch „Supply Chain Management: Logistik Plus?“ von Pfohl (Hrsg.), auf die wichtigsten Anbieter von SCM - Komplettlösungen reduziert worden (vgl. Abb. 11). Dies sind:

• BAAN • Manugistics • J.D. Edwards/Numetrix • Peoplesoft • Synquest • SAP • I2-Technologies

Entsprechend dieser Beurteilung beschränkt sich der Umfang der hier analysierten Software auf die o. a. Systeme.

226 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Seite 27 227 vgl. Pfohl, 2000, Seite 177-182

Seite 83

Grundlage für die Analyse der SCM-Systeme sind: die Marktstudien unterschiedlicher Autoren, Referenzbesuche bei Anwendern verschiedener Produkte, sowie sonstige Veröffentlichungen insbesondere zu SAP – APO und i2-Tradematerix/Rhythm. Zu den Marktstudien zählen:

• FIR - Marktspiegel Supply Chain Management Software, 1 Auflage von 1999, Philippson/Pillep/von Wrede/Röder

• Marktstudie : Standardsoftware für Supply Chain Management, 1 Auflage 2000, Prof. Dr.-Ing. Dangelmaier, Dr. Winfried Felser (Hrsg.)

• Information Technology for Manufacturing Management, http://www.manufacturingsystems.com

Außerdem werden die unter den Internet –Adressen veröffentlichten Mitteilungen der berücksichtigten Systemanbieter mit Stand Juli 2001 für die Darstellung der Systeme zugrunde gelegt. 4.2 Klassifizierung von SCM - Systemen Die SCM-Systeme lassen sich sowohl hinsichtlich ihrer Funktionalität zuordnen, als auch hinsichtlich ihres Softwareursprungs. Bei der Unterscheidung hinsichtlich der Funktionalität kann generell zwischen Supply Chain Planning - und Supply Chain Execution - Tools unterschieden werden. Bei der Unterscheidung nach dem Softwareursprung nach ERP-System oder SCM - System. Hinsichtlich der Funktionalität wird von Phillipson u. a. zusätzlich zwischen Optimierungstools und strategischen Planungstools unterschieden (Abb. 31).228

228 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Seite 37-39

Abbildung 31 : Klassifizierung von SCM - Systemen

S u p p ly C h a in C o n f ig u r a t io n

S u p p ly C h a in P la n n in g

K la s s if iz ie r u n g v o n S C M -S y s te m e n

O p tim ie r u n g s -to o l

L ie fe r k e tte n -m o d e llie r u n gO p tim ie r u n gv o n N e tz e nA b s a tz p la n u n gB e s ta n d s p la -n u n g (V M I )M a s te r p la n u n g

K u n d e n a u f tr a g s -s im . (A T P )

P r o d u k t io n s p la n u n gR e ih e n fo lg e p la n u n gT r a n s p o r tp la n u n g

B e s c h a f fu n g s a r t-fe s t le g u n g

S u p p ly C h a in E x e c u t io n

K u n d e n a u f tr a g s a b w .P r o d u k t io n s a u ftr .A b w .B e s te lla u ftr a g s a b w .T r a n s p o r ta u ftr a g s a b w .

E r w e ite r te s E R P -S y s te m

S tr a te g is c h e s P la n u n g s to o l

A b b . 3 1

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http://www.manufacturingsystems.com/

Wobei als Optimierungstool die Systeme bezeichnet werden, die eine starke Unterstützung einzelner, spezialisierter Funktionsbereiche bieten und deren Zielsetzung die funktionale Ergänzung bestehender ERP - Systeme ist. Demgegenüber sind strategische Planungstools mit Modulen zur Optimierung und Konfiguration von standortübergreifenden logistischen Netzwerken ausgestattet. Der Einsatz erfordert aber, ebenso wie bei den Optimierungstools, zwingend ein entsprechendes Legacy– bzw. ERP-System, das die Datenbasis zur Informationsversorgung der entsprechenden Module, beinhaltet. Allen SCM - Systemen gemeinsam ist die Verwendung von aggregierten Planungs-daten, sowie der Einsatz von Methoden der linearen Optimierung. In einem Beitrag von Karsten Seidl (Miebach Logistik) wird bei Pfohl (Hrsg.) darauf hingewiesen, dass erweiterte Verfahren basierend auf Heuristiken, genetischen Algorithmen oder neuronalen Netzen jedoch nur begrenzt zur Lösung spezifischer Planungsprobleme eingesetzt werden.229 Auch im Bereich der Datenverarbeitung wird zwischen tabellen- und hauptspeicher- orientierten Arbeiten unterschieden. Wobei Auswirkungen auf die Funktionalität durch entsprechende Hardware vermieden werden kann. Wichtigster Bestandteil für die SCM-Systeme sind Schnittstellenmodule zur Daten-übergabe an operative Systeme. In verschiedenen Veröffentlichungen wird gerade auf den Punkt „Auslegung der Schnittstellen“ als entscheidender Faktor für die Qualität einer SCM - Integration hingewiesen.230 4.3 Funktionen der betrachteten SCM-Systeme Die Funktionen und Module werden in Anlehnung an die, in Kapitel 3 definierten, 3 Planungsebenen mit den jeweiligen Modulen dargestellt. 4.3.1 Baan Supply Chain Solutions (BaanSCS, iBaan) Baan ist ein klassischer ERP-Anbieter, der sich durch strategische Übernahmen und eigene Weiterentwicklung seit 1996 im Marktbereich des Supply Chain Managements bewegt. 1998 wurde die erste Generation der e-Business Solutions, mit Customer Relationship Management und Supply Chain Management, entwickelt. 1999 erfolgte der Ausbau zur Baan Enterprise Solutions und 2001 durch verstärkte Nutzung und Integration von Internetanwendungen der Ausbau zu iBaan.231 229 vgl. Pfohl, 2000, Seite 177-182 230 vgl. G. Knollmayer, 1999, Seite 21-24 231 vgl. http://www.ibaan.com, 2001

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Mit iBaan sind zusätzlich die Funktionen „capable to promise“ und „customer order collaboration“ realisiert worden. Zusätzlich sind sämtliche Anwendungen als Web-Anbindung nutzbar, so dass von überall in der Welt benötigte Informationen z. B. die Daten aus den ERP-Systemen, angefragt werden können. Nach eigenen Angaben im FIR sind die stärken die fortschrittliche Technologie der Produkte, sowie die flexible Anpassung an sich ändernde Geschäftsprozesse.232 Die Hauptbranchen auf die BaanSCS und iBaan ausgerichtet sind, sind: 233

• Automobilindustrie • Verfahrenstechnische Industrie • Stückgutfertiger • Luftfahrt- und Rüstungsindustrie • Elektronik • Nahrungsmittelindustrie • Medizin • Telekommunikation

Das Produktspektrum von iBaanSolutions umfasst die in Abb. 32 dargestellten Komponenten.

SC Designer

232 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Seite 1-28 233 vgl. Dangelmaier/Felser, 2000, Seite 53-54

Abbildung 32 : Baan Supply Chain Solutions - Systemkomponenten

S u p p ly C h a in C o n fig u r a tio n S C D es ig n e r

S u p p ly C h a in P la n n in g

R o u te p r o

S u p p ly C h a in E x e cu tio n E x e cu tio n

B a a n S u p p ly C h a in S o lu tio n s -S y ste m k o m p o n e n te n

T r a n s p r oS C C o o rd in a to r

S ch ed u lerP la n e r

D em a n d P la n er

A b b .3 2

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Der Supply Chain Designer erlaubt die kundenspezifische Definition von Einrichtungen jeglicher Art. Damit sind sowohl Lager, Distributionszentren, als auch Produktionseinheiten gemeint.234

Durch Definition von Absatzmärkten und die Einrichtung von Kundengruppen werden aggregierte Sichten auf spezifische Märkte ermöglicht. Alle Elemente der Lieferkette werden einem geographischen Ort mit Hilfe von digitalen Karten verschiedener Maßstäbe, vom Stadtplan bis zur Landkarte, zugeordnet. Die Transportwege werden als Verbindung zweier Elemente der Lieferkette definiert. Die Optimierung der Lieferkette erlaubt es sowohl nach minimalen Kosten zu optimieren, als auch nach maximalem Gewinn. Dabei werden die Randbedingungen des Lieferkettennetzwerks berücksichtigt. Durch Simulation unterschiedlicher Szenarien können Einflüsse jeglicher Art mit der aktuellen Situation verglichen und Entscheidungsgrundlagen für die Auslegung und Strukturierung von z. B. Distributionsstandorten geliefert werden. Demand Planer Der Demand Planer dient der Analyse und Modellierung des unternehmensweiten Bedarfs.235 Durch statistische Berechnung und Verwendung der bayesianschen Methode zur Generierung von Prognosen, werden automatisch das Prognosesystem, die optimalen Prognoseebenen und alternativen Prognosemethoden bereitgestellt. Dabei werden sowohl Trends, saisonale Einflüsse, sowie kausale Wirkungen, wie Preisänderungen, berücksichtigt. Auch die Auswirkungen von Sonderereignissen können durch entsprechende Definition, auf beliebiger Aggregationsebene, neutralisiert werden und dadurch zu einer realistischeren Bedarfsprognose beitragen. Durch Simulationen können marketingpolitische Entscheidungen, auf Basis historischer Daten hinsichtlich ihrer Auswirkungen beurteilt werden. Durch spezifische Problemdarstellungen wie Warnungen und Ausnahmen werden die Hauptabweichun-gen der Prognose vom aktuellen Bedarf, Fehlertrends usw. verdeutlicht. Die Erzeugung von Analogien zu Bedarfsmustern ähnlicher Teile erlaubt auch für neue Produkte Absatzprognosen zu erstellen. Planer Unter Berücksichtigung der „Theorie of Constraints“236 werden Mengen, Termine und Kapazität simultan geplant. Dabei wird in einem hauptspeicherresidenten Modell die Planungsumgebung für alle Standorte hinterlegt. Auf dieser Basis wird mit dem

234 vgl. http://www.baan.com/solutions/ibaanplanning/ibaansupplychaindesigner, 2001 235 vgl. http://www.baan.com/solutions/ibaanplanning/ibaandemandplanner, 2001 236 vgl. Carol A. Ptak, 2000, Seite 19-27

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grundsätzlichen Planungsziel „maximaler Durchsatz bei minimaler Produktionszeit“ versucht ein optimales Ergebnis zu erreichen.237 Die Optimierung innerhalb des Planungsvorgangs beginnt bei den kritischen Problemfeldern:

• Terminüberschreitung von Aufträgen • Unterschreitung des Sicherheitsbestandes • Überlastung von Kapazitäten

Durch hinterlegte Regeln können sowohl externe Bestellaufträge bis in die Lieferkette hinunter gebrochen werden, um die interne Verteilung der bestellten Produkte zu analysieren, als auch die Zulieferauswahl vorgegeben werden. Basierend auf den im Demand Planer definierten Bedarfsmengen und der zur Herstellung benötigten Kapazitäten und Materialien können ATP- Zusagen gegeben werden. Dabei kann sowohl die bisherige Planung als fixiert betrachtet werden, so dass neue Aufträge keinen Einfluss auf bereits eingeplante Aufträge haben oder alternativ dazu ist es möglich, mit neuen Lieferterminzusagen den aktuellen Plan zu verändern und bereits bestätigte Aufträge zu verschieben. Die Auswirkungen auf die Termineinhaltung und die sich ergebenden Veränderungen des Plans werden dementsprechend dargestellt. Scheduler Der Baan SCS-Scheduler ist ein Planungsinstrument zur belastungsorientierten, synchronen, Material und Kapazitätsplanung bei einer Einstandortproduktion. Mit Hilfe des Schedulers erfolgt die Terminplanung auf Werkebene. Auf Basis der Verplanung von Engpassaggregaten werden die vor- und nachgelagerten Arbeitsgänge terminlich definiert. Durch eine mehrdimensionale Rüst- und Reihenfolgematrix werden, unter Berücksichtigung benutzerdefinierter Parameter, die Vorlaufzeit minimiert und der Durchsatz maximiert. Zusätzlich werden die Informationen über den Fertigungsfortschritt bereitgestellt und die Ressourcenauslastung dargestellt. Der, aus dem BaanSCS Scheduler generierte, Produktionsplan kann graphisch als Gantt-Chart dargestellt werden. SC-Coordinator Der SC-Coordinator dient zur belastungsorientierten Optimierung der Vormaterial und Umlaufbestände. Sowohl interne Bestände als auch externe Bestände werden bei der Optimierung berücksichtigt. Transpro und Routepro

237 vgl. http://www.baan.com/solutions/ibaanplanning/ibaansupplychainplanner, 2001

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Während „Transpro“ zur Transportplanung und Optimierung, sowie zum Frachtmanagement dient, liegt der Einsatzbereich von „Routepro“ in der Optimierung der Transportwege. Die Kombination der Module Transpro und Routepro bietet die Möglichkeit einer effektiven Transportplanung. Nachdem der Transportkapazitätsbedarf ermittelt wurde, erfolgt eine dynamische Planung der Transportwege. Dazu werden sowohl die Möglichkeiten von Multi-Stop-Touren berücksichtigt, als auch die Zusammenlegung von Standard Transportrouten. Auf strategischer / taktischer Ebene können Entscheidungsunterstützungen sowohl zur Dimensionierung der Transportflotte und der Distributionszentren gegeben werden, als auch zum Outsourcing der gesamten Transportfunktionalität. Auf operativer Ebene werden die optimale Transportart ermittelt, die Ladungs-Zusammenstellung und die Koordination von eigenen und fremden Transport-Kapazitäten. Execution Das Execution Modul umfasst die Funktionalität der Auftragsverwaltung und Steuerung. Durch die integrierte Zusammenarbeit von Scheduler und Execution ist jederzeit eine Übersicht über den aktuellen Auftragsstatus gegeben. In Echtzeit abrufbar sind alle Informationen zu:

• Fertigungsaufträgen • Fertiggestellte Stückzahlen • Materialverbrauch • Fehler und Ausschuss • Maschinenstatus

Insgesamt dient das Execution Modul zur Erfüllung der Anforderungen zur

• Kundenauftragsabwicklung • Produktionsauftragsabwicklung • Bestellauftragsabwicklung • Berichtswesen • Transportauftragsabwicklung

4.3.2 Manugistics Manugistics zählt zu den SCM- Anbietern, die ein strategisches Planungstool vermarkten. Obwohl Manugistics schon in den 60er Jahren gegründet wurde, wurde kein klassisches ERP-System entwickelt, sondern der Aktivitätsschwerpunkt auf den Betrieb und die Vermarktung von Großrechnern, sowie die Entwicklung statischer

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Algorithmen gelegt.238 Seit über 12 Jahren entwickelt Manugistics Supply Chain Planungssoftware. Die Lösungen sind ausgerichtet auf:239

• Konsumgüter im Food und Non-Food Bereich • Automobilindustrie • Chemie-/Pharma-Industrie • Elektronik/ High Tech • Textil- und Bekleidungsindustrie • Handel • Transportwesen

Durch komponentenbasierte skalierbare Applikationen basierend auf den Industriestandards sind die Lösungen von Manugistics schnell und einfach zu implementieren. Internetbasierte Anwendungen ermöglichen die Informationsverteilung über mehrere Standorte und liefern die Voraussetzungen für Vendor Managed Inventory und Demand Collaboration. Die Weiterentwicklungen konzentrieren sich auf Internetanwendungen (e-chain) und die Verbesserung der Middleware, für eine schnelle und effiziente Integration zu ERP/POS und anderen Systemen. Mit Network Connect wurde eine Technik entwickelt, durch die nahtlos bestehende Supply Chain und ERP-Systeme integriert werden können.240

C o n str a in e d B a se d

M a ste r P la n n in g

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&O p tim iz a t io n

C o n fig u ra t io n

S ec o n d s Y ea r s

A b b . 3 3 Q u e lle : In d u s tr ie M a n a g em en t L o g is tik sy s te m e 5 /9 9

238 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Seite 37-39 239 vgl. Dangelmaier/Felser, 2000, Seite 53-54 240 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 186-196

Abbildung 33 : Die Manugistics - Lösung

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Die Verfügbaren Systemkomponenten werden in Abb. 33 dargestellt.

Alle Aktivitäten werden auf eine „Kundenzentrierte Supply Chain Optimierung“ ausgerichtet. Dabei werden die Supply Chain Funktionen ausgehend vom Verkauf über die Warenverteilung, das Bestandsmanagement bis hin zur Herstellung und zum Transport optimiert. Network Design and Optimization (NetWORKS Strategy) Mit dem Netzwerk Design und Optimization Tool wird die gesamte Supply Chain und ihre Geschäftssituationen abgebildet. Jedes Lieferkettenelement wird anhand von Regeln und Restriktionen modelliert. Durch die Angabe der Kapazität und geographischen Lage von Distributionszentren und Lagern können unter Berücksichtigung des Bedarfs strategische Entscheidungen zur Rationalisierung und Dimensionierung des Liefernetzwerks getroffen werden. Die Hinterlegung von Produktstrategien, sowie den Produkt- und Produktions-Restriktionen ermöglichen die Optimierung der gesamten Lieferkette. Durch Sourcing Regeln basierend auf Kosten und Engpässen können Lieferanten-Quotierungen festgelegt werden. Durch Optimierung der Transportplanung werden Transportengpässe erkannt und Mehrkosten durch abweichende Transportwege ermittelt Demand Management (NetWORKS Demand) Der Absatzplanung liegt bei Manugistics eine Planungsstruktur (DFU) zugrunde die aus dem Produkt, dem festgelegten Absatzkanal und dem Ort generiert wird. Dazu muss vom Anwender die Definition für das Mapping der entsprechenden DFU-Struk-turen geliefert werden. Auf Basis dieser Struktur können Aggregierte Sichten nach Abteilungen, Verkaufseinheiten, Produktfamilien oder Regionen definiert werden.241

Werbeaktionen, verschiedene Einflussfaktoren und Stichtage können auf verschiedenen Aggregationsebenen berücksichtigt werden. Wobei die Verteilung entsprechend dem Verhältnis der DFUs erfolgt. Zur Ermittlung des Bedarfs kann der Anwender zwischen unterschiedlichen Prognosemethoden wählen. So werden die Prognosemethoden von Lewandowski, Fourier, Holt–Winters und anderen unterstützt.242

241 vgl. Dirk Kansky, 1999, Seite 14-17 242 http://www.manugistics.com/solution/netWorks_demand.asp, 2001

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Durch Hinterlegung von Analogiemustern oder durch manuelle Eingabe von Verkaufsvorhersagen können Werbeaktionen geplant werden. Bestandsplanung (Distribution Planning/NetWORKS Fulfilment /VMI/CRP) Die Bestandsplanung wird innerhalb einer mehrstufigen Distributionsplanung ausgeführt. Zur Festlegung von Parametern wie Prognoseanpassungsregeln, Sicherheitsbeständen, Verteilungspolitik und Ausnahmemanagement, wird artikelbasierend das logistische Netzwerk definiert. Für jeden Artikel kann einzeln manuell oder automatisch eine Push- oder Pull- Bestandsstrategie definiert werden. Es können mehrere Bestandsarten unterschieden werden:

• Prognosebedarf • Distributionsbedarf zur internen Lagerauffüllung • Abhängiger Bedarf (Verhältnis zwischen dem Endprodukt und den

Subartikeln)

Die Höhe der Lagerbestände wird durch einen Bestandsplan festgelegt, der auf der Bedarfsprognose, der Verfügbarkeit von Beständen sowie der Wiederbeschaffungszeit basiert. Durch die Definition von artikelabhängigen Bestandsprofilen werden Sicherheits-bestände, minimal und maximal Bestände sowie die Reichweite festgelegt. Bei der Definition von Bestandprofilen können außerdem Informationen über einen gewünschten Bestandsaufbau wegen Produktionsruhezeiten oder Neuprodukt-einführungen hinterlegt werden. Die, aus dem Bestandsprofil generierten, Wieder-bevorratungsvorschläge berücksichtigen den aktuellen Bestand, den prognostizierten Bedarf, In-Transits und die Zugänge aus der Produktion. Constraint Based Master Planning (NetWORKS Master Planning) Mit dem Constraint Based Master Planning ist es möglich alle vorhandenen Restriktionen für die Kapazitäts-, Mengen- und Terminplanung gleichzeitig zu berücksichtigen243. Standortabhängig können vom Anwender für Produktfamilien oder einzelne Artikel Load Levels definiert werden. Der, durch die Masterplanung erstellte, Gesamtproduktionsplanung kann in einen Fertigungsplan unter Einsatz eines universellen Datenmodells überführt werden.

243 vgl. http://www.manugistics.com/solution/netWorks_mplanning.asp, 2001

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Dadurch werden die Ausfall- und Rüstzeiten im Werk sichtbar und die Produkt-gruppierungen können schnell bewertet und angepasst werden.244 Eine weitere Möglichkeit besteht in der Optimierung einer, aus einem oder mehreren ERP-Systemen generierten, Grobplanung. Durch die Festlegung individueller Ziele und Kennzahlen können Pläne bewertet und alternative Planungsvarianten miteinander verglichen werden. Beschaffungsartfestlegung ( Material Planning) Mit dem Material Planning werden die Kosten im Einkauf reduziert und die Warenströme beschleunigt. Durch Nutzung des Internets wird ermittelt: wo das benötigte Material beschafft werden kann, wo sich austauschbare Teile befinden und wo welcher Lieferant am ehesten in der Lage ist dem Kundenwunsch zu entsprechen. Durch die Hinterlegung von Regeln können Sourcing Entscheidungen unterstützt und auf die strategischen Ziele ausgerichtete Beschaffungsvorschläge generiert werden. Fertigungsplanung (Manufacturing Planning and Scheduling) Das Modul zur Fertigungsplanung und Steuerung bildet die dritte Ebene eines hierarchischen Planungssystems. Während die strategische Planung über den Supply Chain Navigator abgedeckt wird und die taktische Ebene im Constraint Based Masterplaner, werden für Grob- und Feinplanung die Module NetWORKS Production Planning und NetWORKS Production Scheduling benutzt 245. Die Tools zum Production Planning und Scheduling ermöglichen eine artikelbezogene Geschäftslogik an jedem Standort eines Werkes zu hinterlegen. Durch Kombination der Grob- und Feinplanungsfunktion wird eine globale Optimierung bei gleichzeitiger lokaler Kontrolle erreicht. Planungsänderungen auf der lokalen Ebene werden unmittelbar im Gesamtmodell sichtbar. Grundlage der Optimierung sind genetische Algorithmen sowie gemischte ganzzahlige Programmierung. Im Rahmen der Optimierung können Planungsregeln wie JIT, minimale Kosten usw. vorgegeben werden. Das Planungsergebnis wird anhand von Plantafeln dargestellt, auf denen alle Produktionsaufträge mit Zuweisung zu Kundenaufträgen, Prognose und Lieferungen sichtbar sind. Transportplanung ( Transportation Planning) Die Transportplanung optimiert die Planung von Lieferungen unter Berücksichtigung

244 vgl. Dirk Kansky, 1999, Seite 14-17 245 vgl. http://www.manugistics.com/solution/netWorks_production_planning.asp, 2001

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der gesamten benötigten Transportkapazität, dabei werden sowohl der interne Transport bzw. die unternehmensinterne Verteilung, als auch die Lieferung an Kunden geplant. Durch dynamische Planung der Transporte, Routen, Wege und Stops werden die Transportkosten deutlich gesenkt. Mit den Möglichkeiten der Sendungsverfolgung und des dafür benötigten Berichtswesens werden die Funktionen der Transportplanung abgerundet.246

Kundenauftragssimulation (Real-Time-ATP) Durch die integrierte Sichtweise der ATP-Funktionalität ist eine sofortige Machbar-keitsprüfung von Anfragen oder Aufträgen am Telefon oder über das Internet möglich. Dabei werden für die Terminierung die definierten Restriktionen, sowie die aktuelle Bestands- und Auslastungssituation in der gesamten Lieferkette berücksichtigt. Zur Ermittlung, des kürzest möglichen Liefertermins, werden alternative Fertigungsmög-lichkeiten, Produktionsaufträge, In-Transit Bestände und Alternativmaterialien berücksichtigt. Abstimmungsmechanismen (Collaboration Management) Mit den Modulen „intelligent messenger“ und der Internetapplikation „Networks“ werden die Funktionen zum Collaboration Management unterstützt. Dispositions-relevante Störungen werden über den „intelligent Messenger“ an alle in der Lieferkette betroffenen Disponenten weitergeleitet. Durch die „Networks“ Funktionalität können auch gemeinsame Planungen, wie Promotionplanung zwischen Handel und Hersteller realisiert werden. Abwicklungs- und Kontrollfunktionen (Supply Chain Execution) Die in den Manugistics Modulen realisierten Funktionen zur Supply Chain Execution beinhalten:247

• Die Kundenauftragsabwicklung • Die Produktionsauftragsabwicklung • Die Transportauftragsabwicklung • Die Bestellauftragsabwicklung • Kontrollfunktionen (Monitoring)

Dabei wird nicht nur die Eingabe, Verwaltung und laufende Verfolgung der o.a. Funktionen unterstützt, sondern auch das Drucken von Belegen. Bei der Kundenauftragsabwicklung kann während des gesamten Fertigungsprozesses die Auftragszuweisung erfolgen. 246 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 186-196 247 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Kapitel 6 Seite 12

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Im Rahmen der Produktionsauftragsabwicklung können auch Rückmeldungen erfasst und Materialbuchungen ausgeführt werden. Die Transportauftragsabwicklung beinhaltet zudem eine Frachtausführungs-funktionalität für die Administration von Transportaufträgen. Im Rahmen der Kontrollfunktion werden Kennzahlen gebildet, Frühwarnindikatoren generiert und überwacht, sowie Diagramme und Berichte erstellt. Schnittstellen Von Manugistics werden die Produkte „Open Application Integration“, sowie NetWORKS Connect, zur Realisierung von Schnittstellen zu angrenzenden Anwendungssystemen wie ERP, PPS usw. angeboten. Diese Module umfasst sowohl Auto Plug-Ins, als auch konfigurierbare Plug-Ins. Auto Plug-Ins sind vorkonfigurierte Integrationsprodukte, die eine schnelle Implementierung gewährleisten und damit Zeit und Kosten sparen. Die konfigurierbaren Plug-Ins dienen zur Realisierung von neuen Integrationen. Zu den Hauptanbietern von ERP-Systeme wie Baan, J.D. Edwards, Oracle, SAP R3 sind zertifizierte Standardschnittstellen als synchrone bzw. asynchrone Schnittstellen vorhanden. 4.3.3 J.D.Edwards / Numetrix Während Numetrix zu den SCM - Anbietern zählt ist J.D.Edwards ein klassischer Vertreter der ERP-Systeme. Durch die Übernahme von Numetrix hat sich J.D.Edwards im Bereich der SCM-Systeme etabliert. 248

Während J. D. Edwards vor 1977 in Denver Colorado gegründet wurde und seit mehr als 23 Jahren ERP-Software anbietet, ist Numetrix 1977 mit Hauptsitz in Toronto, Kanada gegründet worden. Als einer der ersten Anbieter von „Finite Capacity“ Planungsprodukten und einem System zur Optimierung der Supply Chain auf der gesamten Unternehmensebene wurde der Markteinstieg realisiert.249

Entwicklungsschwerpunkt ist die internetbasierte Collaborative Supply Chain Planung. Damit soll es allen an der Lieferkette beteiligten Unternehmen ermöglicht werden Prozessänderungen in Echtzeit abzufragen. Die Lösungen sind auf folgende Branchen ausgerichtet:250 248 vgl. Herbert Meyr, Jens Rohde, Lorenz Schneeweiss, Michael Wagner, 2002, Seite 297-300 249 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Kapitel 7 Seite 1-3 250 vgl. Dangelmaier/Felser, 2000, Seite 53-54

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• Automobilindustrie • Pharmazeutische Industrie / Chemie • Papier- und Druckindustrie • Konsumgüter im Food und Non-Food Bereich • Handel

Das System besteht aus mehreren, integrierten Modulen die alle für die Supply Chain Planung notwendigen Funktionen ausgehend von der strategischen, über die taktische, bis hin zur Operativen Planung abdecken. Abb. 34 stellt den Systemaufbau mit den entsprechenden Funktionen dar.

J.D . Edw ards : Supply Chain Planung

EnterpriseM aterialPlanning

EnterpriseM aterialPlanning

EnterpriseProduction

Planning

EnterpriseProduction

Planning

EnterpriseD istribution

Planning

EnterpriseD istribution

Planning

EnterpriseD emandPlanning

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Plant-LevelM aterial

R equirem entsPlanning

Plant-LevelM aterial

R equirem entsPlanning

ER PSystemER P

System

D istributionR equirem ents

Planning

D istributionR equirem ents

Planning

Plant-LevelM aster

ProductionScheduling

Plant-LevelM aster

ProductionScheduling

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C ollaborativDemandPlanning

D etailPlanningD etail

PlanningStock-

C ontrolStock-

C ontrol A ufträgeA ufträge

strategisch

taktisch

operativ

M aterial Produktion D istribution Bedarf

Abb. 34 V gl. M arktspiegel Supply Chain M anagem ent Software 1Aufl. 1999 FIR Aachen , Phillipson u.a.

Abbildung 34 : J.D. Edwards : Supply Chain Planung

Supply Chain Modeller und Supply Chain Network Design Mit den Modulen zur strategischen Planung (Enterprise Supply Chain Planning) erfolgt die Auslegung der Lieferkettenelemente. Dabei liegen der Planung die Angaben zu:

• Anzahl, Art und Standort von Produktionsanlagen • Anzahl und der Standort der Lager • die erforderlichen Transportmittel • Fertigungs-, Distributions- und Lagerhaltungskapazitäten

zugrunde.

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Mit Modellierungs- und Simulationsfunktionen, der interaktiven graphischen Darstellung des logistischen Netzwerks, sowie Optimierungstools (Strategic Network Optimization) werden Entscheidungsprozesse auf strategischer Ebene unterstützt. Potentielle Auswirkungen von Fusionen, Akquisitionen oder Veräußerungen / Ablösungen von Unternehmen in der Logistikkette werden verdeutlicht.251 Informationen über saisonbedingte Einflüsse können zur Aufstockung des Lagerbestandes oder zur Erhöhung der Produktionskapazität genutzt und als Vorgabe bzw. Richtlinie an die operative Ebene weitergereicht werden. Absatzplanung (Demand Planning und Demand Collaboration) Dieses Modul dient der Ermittlung des Materialbedarfs. Mit Hilfe historischer Daten, sowie der Anwendung von Bayes’schen Algorithmen kann unter Berücksichtigung von kausalen Faktoren, wie Saisonalität, Trends, Aktionen, Produktabhängigkeiten, eine Prognose erstellt werden.252 Dabei wird vom System automatisch die beste Planungsebene ( Produkt-Produktfamilie, Vertriebsweg, usw.) für die Prognose vorgegeben. In Verbindung mit OneWorld@ einer Webbasierten Produktfamilie für Collaboration Management können zusätzlich Nachfragedaten von Kunden und Mitarbeitern aus den Bereichen „Vertrieb“, „Marketing“, „Produktion“ und „Management“ für die Generierung der Prognosen berücksichtigt werden. Bestandsplanung und –Steuerung (Production and Distribution Planning) Das Modul zur „Production and Distribution Planning“ deckt sowohl den Bereich der Bestandsplanung, als auch den Bereich der Distributionssteuerung ab. Während auf der Planungsebene die aus dem Enterprise Supply Chain Planning generierten Richtlinien, der mittelfristige Bedarf, die Kapazitätsdaten sowie die aktuellen Lagerbestände als Grundlage für die Erstellung der mittelfristigen Beschaffungs- und Distributionspläne dienen, kann auf der Ausführungsebene Unterstützung für die Beladungsverwaltung geboten werden. Die kosteneffektivste Lösung hinsichtlich Beschaffungs- und Bestimmungsort wird ermittelt und Vorschläge für die Bedarfsdeckung aus Überdeckungsbeständen von Distributionszentren oder aus Neuproduktion bzw. Zukauf gemacht.253

In die Distributionsplanung können alle relevanten Lieferanten, Produktionskapa-zitäten, Lagerorte und Transportwege einbezogen werden. Insofern wird mit diesem Modul gleichzeitig die Funktionalität der Beschaffungsartfestlegung abgedeckt. Integrierte Mengen-, Termin- und Kapazitätsplanung (Constraint Based Master Planning)

251 vgl. http://www.jdedwards.com/solutions/advplanning/stratnetwork.asp, 2001 252 vgl. http://www.jdedwards.com/solutions/advplanning/demandplanning.asp, 2001 253 vgl. http://www.jdedwards.com/solutions/advplanning/prod&distplanning.asp, 2001

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Das Modul “Constraint Based Master Planning” dient zur kostenoptimalen Erstellung von Kapazitätsplänen, die mit den Methoden der linearen Programmierung und mit Heuristiken generiert werden. Dabei werden sowohl die Produktions- als auch die Transportkapazitäten berücksichtigt. Wesentliche Funktionen des Moduls sind:

• Alerts (Ausnahmemeldungen) in Echtzeit • ATP (Available to Promise) • CTP (Capable to Promise) • Visibilität aller relevanten Bestände

Fertigungsplanung (Production Scheduling) Das Fertigungsplanungsmodul ist ebenso wie das Bestandsplanungs- und Steuerungs-modul auf zwei Ebenen ausgerichtet. Für die Hauptproduktionsprogrammplanung wird ein optimaler Produktionsplan, unter Berücksichtigung der mit dem Modul „Enterprise Supply Chain Planning“ erstellten Vorgaben, ermittelt. Bei der Generierung des Plans werden sowohl der Materialbedarf für jedes Werk, der sich aus der Planung im „Distribution Planning und Deployment Modul“ ergibt, als auch verschiedene Produktionszielsetzungen und –einschränkungen berücksichtigt.254 Für die operativen Ebene der Ablaufplanung wird ein detaillierter Belegungsplan für jede Anlage bzw. jeden Arbeitsplatz auf der Grundlage des Hauptproduktionspro-grammplans erstellt. Abstimmungsmechanismen (Collaboration Management) Zur Realisierung der unternehmensübergreifenden Supply Chain bietet Numetrix eine Vielzahl verschiedener Funktionen auf Basis der Internetnutzung. Neben der Möglichkeit der Skalierbarkeit für eine benutzerorientierte Datenübermittlung sind Messaging Funktionen vorhanden, die verteilte Daten in Echtzeit synchronisieren. Alert gesteuerte Vorgänge, die eine Reaktion erfordern, werden dem zuständigen Sachbearbeiter mittels Echtzeit Monitoring mitgeteilt. Fremdanwendungen können durch eine Hintergrundüberwachung ihrer Datenbanktransaktionen an den Messaging - Datenverkehr angebunden werden. Jede beliebige Verbindung und Kombination zwischen den Partnern innerhalb einer Supply Chain kann durch Angabe der Geschäftsregeln, der Informationen für die Partner innerhalb der Supply Chain, den Speicherort der Informationen und dem zugehörigen Zugriffsmodus, sowie die Bedingungen und Ereignisse die einen Informationsaustausch, eine Benachrichtigung oder eine Warnung auslösen, realisiert werden. 254 vgl. http://www.jdedwards.com/solutions/advplanning/discreteprodscheduling.asp, 2001

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Abwicklungs- und Kontrollfunktionen (Supply Chain Execution) Transaktionsfunktionalitäten stehen im Rahmen des von J.D.Edwards angebotenen OneWorld ERP-Systems voll zur Verfügung. Schnittstellen (Integration and Data Flow) Eine zertifizierte Schnittstelle besteht nur zu SAP R/3 weitere nicht zertifizierte Schnittstellen zu SAP R/2, MFG-PRO und Oracle sind als Standard verfügbar. Generell kann mittels einer graphischen Oberfläche einfach der benötigte Daten-transfer konfiguriert werden. Mit XPI ( eXtended Process Integration) können alle benötigten Transaktionen zum Informationsmanagement generiert werden.255 4.3.4 Peoplesoft Peoplesoft ist ein ERP-Anbieter, der 1987 in Pleasanton USA gegründet wurde. Auf Basis, der Client – Server Technologie, wurde ein umfassendes ERP –System mit den Funktionen:

• Personalmanagement • Finanzen • Fertigung (Auftragsabwicklung, Produktdaten

Produktionssteuerung) • Logistik (Lager, Beschaffung, Engineering,

Qualitätsmanagement) und • Supply Chain Optimierung

entwickelt256. Nach IDC Studie von 1998 ist Peoplesoft weltweit die Nr. 2 unter den ERP-Anbietern. Die Lösungen sind fokussiert auf die Branchen: High Tech/Halbleiter, Automotive/Zulieferer, sowie Konsumgüter.257 Der zunehmenden Nutzung des Internets wird durch die Entwicklung einer eigenen Produktlinie, dem „Peoplesoft Business Network“ (PSBN), Rechnung getragen. Hiermit soll dem Anwender ein einheitlicher personalisierter Zugang zu allen täglich benötigten Anwendungen zur Verfügung gestellt werden. Die Supply Chain Lösung von Peoplesoft basiert auf der Technologie von Red Pepper, einer 1996 übernommenen Softwarefirma. Durch die Integration der ERP - und SCM -

255 vgl. http://www.manufacturingsystems.com/software_finder/profiles/p7.asp, 2001 256 vgl. http://www.peoplesoft.com/de/de/aboutps/index.html, 2001 257 vgl. Dangelmaier/Felser, 2000, Seite 53-54

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Anwendungen sind die Funktionen von Planungssystem und Transaktionssystem optimal aufeinander abgestimmt.258 Neben der Unterstützung des eigenen ERP-Systems kann die SCM - Lösung von Peoplesoft auch mit anderen Transaktionssystemen aufgrund der offenen Schnittstellen zusammenarbeiten. Die verfügbaren Funktionen sind in Abb. 35 dargestellt. Funktionen zur Strukturkonfiguration (Supply Chain Configuration) Die Strukturkonfiguration der Supply Chain findet im Rahmen der Modellierung der Geschäftsprozesse statt. Wesentliche Aspekte bei der Modellierung sind die Auslegung der Geschäftseinheiten, der Produkte, der Ressourcen, der Attribute, der

Peoplesoft Enterprise Resource OptimizationSupply Chain Planung

Bedarfs- Enterprise- Produktions- Auftrags-PlanungPlanung Planung optimierung

Supply ChaiAP n

CollaboratorS

Vertrieb und LogistikDezentrale

Auftragserf.Auftrags-

abwicklungProdukt-

konfiguratorFakturie-

rungDebitoren--

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Materialwirtschaft

Lager Beschaffung Kreditoren-buchhaltung

Anlagen-abwicklung

Produktionsmanagement ProduktentwicklungProduktions-Management

Kosten-rechnung Qualität Engineering Produkt-

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atz abzubilden.

Kalender, sowie der Rahmenbedingungen. Dabei kann eine GeschäftseinheitProduktionsstätte, ein Verteilzentrum, ein Lager, einen Kunden oder einen Lieferanten repräsentieren. Geschäftseinheiten bilden dabei die Einheiten, in denen Ressourcen zur Produktion eingesetzt werden. Für die Geschäftseinheiten werden die Vorgänge definiert wie Produktion, Distribution und Lagerung. Ebenso werden dieRegeln, und Vorgänge im Bereich Produktion, Einkauf und Transfer bestimmt, um den Materialfluss sowie den Kapazitätseins

258 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Kapitel 10 Seite 1-22

nterprise Resource Optimization Abbildung 35 : Peoplesoft E

Seite 100

Im Bereich der Planung wird zwischen Lagerprodukten, Kaufteilen und Rohstoffen

en usammengefasst.

Rahmen der Lieferkettenmodellierung können sowohl Standardfertigungswege bgebildet werden, als auch alternative Fertigungsmöglichkeiten.

ung (Demand Planning, Forecasting)

unterschieden. Zur besseren Übersicht werden Einzelprodukte zu Produktgruppz Attribute werden genutzt, um Planungsinformationen zusammenzufassen und somit den Modellierungsaufwand zu reduzieren. Durch die Rahmenbedingungen wird in Form intelligenter Algorithmen zusätzliches Planungswissen eingebracht. Ima Absatzplan Basis für die Absatzplanung ist die mit Hilfe von statistischen Algorithmen entwickelte Bedarfsprognose. Die Basisdaten werden über Internet weltweit den definierten Anwendern zur Verfügung gestellt, so dass ein gemeinsamer Bedarfsplan rstellt werden kann.

estandsplanung und Steuerung (Distribution Planning, Inventory Control)

eDie im Rahmen der Bedarfsprognose ermittelten Bedarfsmengen können jederzeit durch Userinteraktionen geändert werden. B Durch Definition von Bestandsgrenzen wie maximaler Bestand, Zielbestand unSicherheitsbestand werden die Restriktionen für die Bestandsplanung und -steuerungfestgelegt. Auf Basis der definierten Re

d

striktionen und dem Forecast aus dem Demand lanning werden Bestellungen, sowie Produktionsaufträge generiert. Der geplante estandsverlauf wird graphisch visualisiert.

r

PB Integrierte Mengen-, Termin- und Kapazitätsplanung ( Constraint Based MastePlanning) Die aus dem Demand Planning übernommene Absatzplanung wird im EnterprisePlanning auf Realisierbarkeit geprüft, dazu wird, aus dem Bedarfsplan, der unternehmensweite Produktionsplan, unter Berücksichtigung des Materialbedarfs erstellt.

-

Form einer Ergebnisliste werden dem Planer zu erwartende Probleme aufgezeigt nd die Möglichkeit geboten diese durch manuelle Eingriffe im Rahmen eines

n kann die Ursache es Problems näher analysiert werden.

Durch die Integration beider Module wird ein Plan erzeugt, der sowohl realistische Termin- und Mengenvorgaben ausweist, als auch für eine angemessene Auslastung aller Ressourcen sorgt. Auf Basis der definierten Constraints wird im Rahmen der Optimierung der Bedarfsplan mit den kapazitiven Möglichkeiten abgeglichen. Imu„exeption handling“ zu beseitigen. Durch Drill Down Funktioned

Seite 101

Beschaffungsartfestlegung ( Material Management) Im Rahmen des Material-Managements wird zwischen Lageraufträgen, Transfer-ufträgen, Beschaffungsaufträgen und Fertigungsaufträgen unterschieden. Während

affungsaufträge dienen dem Zukauf von Mat-rial, demgegenüber werden Fertigungsaufträge für die eigene Produktion ausgelöst.

oduktweise pro Beschaffungseinheit ie jeweilige Beschaffungsart festgelegt werden. Wobei mit Hilfe von Rahmenbedin-

häftseinheit gelten e

ertigungsplanung (Manufacturing Planning & Scheduling)

abei Lageraufträgen die Abdeckung aus dem Bestand der jeweiligen Geschäftseinheit erfolgt, kann bei Transferaufträgen das benötigte Material aus einer anderen Ge-schäftseinheit bezogen werden. Besche Über die Definition der Geschäftsregeln kann Prdgungen unterschiedlich gewichtete Regeln gleichzeitig für eine Gesckönnen. Im Rahmen der Optimierung wird die jeweils günstigere Alternativausgewählt zur optimalen Erfüllung der Geschäftsziele. F Die Optimierung der Fertigungsplanung erfolgt auf Basis der festgelegten Constraints.

ie Grundlagendaten der Planung wie Arbeitspläne, Stücklisten, Betriebs- und

glich Änderungen vorgenommen erden. So kann z. B. der Wegfall einer Produktionslinie oder die Ergänzung eines

DMaschinenkalender werden dabei direkt aus dem ERP-System übernommen, so dass eine Synchronisation zwischen den Planungsdaten von ERP und SCM immer gegeben ist. Zur Simulation können im Planungsmodell nachträwneuen Aggregates simuliert werden. Transportplanung (Transportation Planning) Mit den Modulen der Vertriebs- und Lagerplanung, sowie mit dem

rachtmanagement werden alle benötigten Funktionen zu einer effizienten e

undenauftragssimulation (Real-Time- ATP)

FTransportplanung geboten. Durch Definition der Ressourcen für ein- und ausgehendLieferungen, sowie die Auswahl der jeweils geeigneten Lagerorte wird gewährleistet, dass innerhalb der Planung der Ressourceneinsatz und die Kosten optimiert werden. K Mit den Modulen Auftragsoptimierung und Produktgenerator können bereits bei der

n. kette

n

Auftragsbuchung auf Echtzeitbasis realistische Lieferterminzusagen gegeben werdeBei der Auftragserfassung wird dazu auf ein aktuelles Datenmodell der Logistikzugegriffen. In Echtzeit werden dadurch die benötigten Materialien und Kapazitäteunter Berücksichtigung der Constraints ermittelt.

Seite 102

Da sowohl der am Ort verfügbare Bestand, als auch die in den verschiedenen Lagern

nd Distributionszentren geführten Bestände, sowie die Fertigungsaufträge der runde liegen, werden verschiedene Alternativen zur Befriedigung

es Bedarfs überprüft. Ebenso werden alternative Fertigungswege berücksichtigt. Die jeweils ko n ingerechte Produktion kann somit ermittelt u Mit den Funktionen des Produktgenerators wird die Möglichkeit zur Erfassung von Aufträgen duktgenerator überprüft zum einen die Aufträge auf Vollständigkeit und Richtigkeit, ermöglicht aber auch kundenspezifische

bwicklungs- und Kontrollfunktionen (Supply Chain Execution)

uTerminierung zugd

ste günstigste Alternative für eine termnd ausgewählt werden.

über das Internet geschaffen. Der Pro

Zusatzforderungen im Rahmen fester Strukturen in der Bestellung abzubilden. A Durch die vollständige Integration des Supply Chain Managements Systems in das vorhandene ERP System ist eine optimale Abstimmung zwischen Planung und Ausführung gewährleistet. Im Rahmen der Planung ermittelte Auftragsvorschläge

erden mit der Speicherung der SCM - Planung an das ERP-Systemw übergeben und Einkaufs- und Transportaufträge angelegt. Diese werden beim nächsten ls Basis an das SCM - Modul übertragen.

Produktionsauftragsabwicklung • Transportauftragsabwicklung • Bestellauftragsabwicklung

ollfunktionen (Monitoring)

SCM - Modul sind u.a. Standardberichte zur Ressourcenauslastung, Materialver-

chnittstellen

als Transport-,lanungslauf aP

Die Funktionen

• Kundenauftragsabwicklung •

• Kontr

werden vollständig über das ERP-System abgedeckt. Dabei werden im Rahmen der Kontrollfunktionen benutzerfreundliche und variable Auswertemöglichkeiten bis hinzu OLAP geboten. Imfügbarkeit, Liefertermine und Fertigungsplanung enthalten, die sowohl graphisch als auch in tabellarischer Form angezeigt werden können. Verletzungen von Planungs-zielen werden in der Auswertung gelb oder rot gekennzeichnet. S Durch die Datenhaltung in relationalen Datenbanken und das verwendete

lient/Server System ist die Vorraussetzung zu einer einfachen Anbindung von Fremdsystemen gegeben.259 Neben der zertifizierten Schnittstelle zu dem eigenen

C

259 vgl. http://www.peoplesoft.com/de/de/products/technology/technology.html

Seite 103

ERP-System ist auch eine zertifizierte asynchrone Schnittstelle zum SAP R3 vorhanden. 4.3.5 Synquest Seit 1994 werden von Synquest Supply Chain Management Anwendungen vertrieben. Hauptsitz der Firma ist Norcross (Atlanta), Georgia USA. Über Niederlass en in Deutschland, Frankreich, Großbritannien und den Niederlanden werden diSoftwareprodukte auch in Europa vermarktet. Seit der F on 1997 der ConsModulen zur strategischen, taktischen und operativen Planung angeboten. Neben der optimierten Planung von Logistikketten werdplanung, Fertigungsausführung und Kontrolle angeboten. Im Rahmen der Optimierung wird besonderer Wert auf die Steigerung der Rentabilität durch Minimierung der Kosten und es Gewinns gelegt.

unge

usi mit Ben ulting wird die heutige Systemkonstellation mit

en Module zur synchronisierten Fein-

Maximierung d

Synquest Supply Chain Optimization

Supp

ly M

anag

emen

t

eman

dM

anag

emen

t

Supply Chain Design

Supply Chain Planning

InventoryPlanning

Transportation MaPlanning

D

nufacturingPlanning

Order Promising

Manufacturing

Aus FIR – Marktspiegel : Supply Chain Management SoftwareManagement

Abb. 36 Phillipson/Pillep/Van Wrede/Röder

• Automobil- und Zulieferindustrie

Der angebotenen Supply Chain Management Lösungen sind vor allem für die Branchen:260

Abbildung 36 : Synquest Supply Chain Optimization

260 vgl. Dangelmaier/Felser, 2000, Seite 53-54

Seite 104

• High-Tech-Industrie • Möbelindustrie • Papierindustrie

261

Fu t upply Chain Configuration)

• Metallindustrie • Telekommunikation • Prozessindustrie

ausgelegt. Die von Synquest angebotene Softwarekonstellation ist in Abb. 36 dargestellt.

nk ionen zur Strukturkonfiguration (S Mi ieferkette, mit ihren jew iNeben graphischen Lage, zur Kapazität und zur Anzahl von

ggregaten, können auch die Lieferanten von Einsatzstoffen, Zwischenprodukten oder ndprodukten im Rahmen der Modellierung des Unternehmensnetzwerks abgebildet

rn. weiligen Sicherheitsbestände wird im Rahmen der Optimie-

ng ein Plan erzeugt, der sämtliche Constraints der Supply Chain berücksichtigt und

et die Angaben zur:262

• Anzahl und Kapazität von Lagern

rum

t dem Modul Supply Chain Design werden die Elemente der Leil gen Fertigungsrestriktionen und den Beziehungen zueinander, ausgelegt.

den Angaben zur geoAEwerden. Die Berücksichtigung von Mehrfachstandorten für Produktionseinrichtungen ist ebenso gewährleistet, wie die Abbildung von 1 : n Beziehung zu Kunden und LageDurch die Angabe der jerudabei gleichzeitig die Lieferfähigkeit bei maximalem Gewinn garantiert. Mit dem Supply Chain Design können sämtliche Fragen zur strategischen Planung umfassend beantwortet werden. Dies beinhalt

• Verteilung der Produktion auf die unterschiedlichen Standorte • Kapazität und Auslegung von Produktionseinrichtungen • Die Definition welcher Kunde wird von welchem Werk, Distributionszent

oder Lager beliefert. Absatzplanung (Demand Planning, Open Demand) Bedarfsprognosen können nach unterschiedlichen Verdichtungsebenen erstellt werden. Dabei sind sowohl organisatorische, wie regionale oder andere benutzerdefinierte Sichtweisen möglich.263

Aus 16 möglichen Alternativen wird im Rahmen der Bedarfsplanung automatisch das bestmögliche Prognoseverfahren gewählt. Die verschiedenen Einflussfaktoren auf die 261 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Kapitel 14 Seite 1-22 262 vgl. http://www.synquest.com/business_prob.cfm , 2001 263 vgl. http://www.synquest.com/product_sode.cfm, 2001

Seite 105

Genauigkeit der Bedarfsprognose können durch unabhängige additive und distributive

nnen mittels eines „web

Steuerungstechniken berücksichtigt werden. Neben den aus der Prognose ermittelten Mengen können auch andere Informationen zur Ermittlung des Bedarfs herangezogen werden. So besteht die Möglichkeit sowohl Bedarfsvorschauen von Kunden zu berücksichtigen, als auch Ergebnisse aus bestehenden VMI Anbindungen. Die Kundenbedarfe köcollaboration Tools“ direkt vom Kunden angegeben werden. Bestandsplanung und Steuerung (Distribution Planung, Inventory Control) Die Bestandsplanung wird auf Basis der aus dem Demand Planning generierten Bedarfsvorhersagen, dem aktuell vorhandenen Auftragsbestand sowie den Angabzum Sicherheitsbestand und Meldebestand durchgeführt. Dabei werden die

en

estandsmengen der einzelnen Lager und Distributionszentren berücksichtigt, die

von - und Meldebestände oder geän-

erten Wiederbeschaffungslosgrößen ermittelt werden.

teme

werden. Dabei werden nterschiedliche Distributionsstrategien wie z. B. Cross Docking unterstützt. Der

tegrierte Mengen-, Termin- und Kapazitätsplanung (Constraint-Based-Master-

BLieferanten-, Produktions- und Transportkapazität und die Wiederbeschaffungszeit für neu zu produzierende Produkte. Auf Basis historischer Schwankungen, der Wiederbeschaffungszeit und der prognostizierten Liefermengen lässt sich der Bestandverlauf darstellen. Durch Simulation unterschiedlicher Planungsstrategien können die Auswirkungen geänderten Vorgaben wie z. B. geänderte Sicherheitsd Im Modul Distribution Planning können dynamisch externe Lagerverwaltungssysfür die Terminplanung, Durchführung und Verfolgung von Auftragsannahme, Verpackung und Versand miteinander verbundenuBegriff Cross Docking bezeichnet dabei ein Distributionssystem bei dem die an ein Handelslager angelieferte Ware nicht dort zwischengelagert wird, sondern in ‚Transshipment Punkten’ zu filialgenauen Sendungen zusammengestellt wird.264

InPlanning) Der Supply Chain Planner (Tactical Planning Engine) dient zur Ermittlung eines

ie Planung teilt den vom Inventory Manager ermittelten Gesamtbedarf, auf Artikel und Standortebene, auf und erstellt werksbezogene optimierte Produktionspläne.

taktischen Produktionsplans. Unter Berücksichtigung vorgegebener Restriktionen werden die Mengen-, Termin- und Kapazitätsdaten innerhalb eines vorgegebenen Planungshorizonts optimal aufeinander abgestimmt. D

264 vgl. Dirk Seifert, 2001, Seite 138-140

Seite 106

Dabei werden sowohl alternative Verfahrenswege berücksichtigt, als auch die Kostein bezug auf die geplante Belegung minimiert.265

n

Mit Hilfe des Internets wird der, aus dem r rierte, Materialbedarf als Bestellung an die Zulieferer übermittelt. Durch die Nutzung von Electric Commerce Links steht die Information nichvon jedem an der Lieferkette beteiligtem Werk, Lager und Distributionszentrum eingesehen und als Vorgabe umgesetzt werden.

ertigungsplanung (Manufacturing Planning and Scheduling)

P oduktionsplan gene

t nur zentral zur Verfügung, sondern kann

F Unter Verwendung genetischer Algorithmen werden verschiedene Kombinationen vAuftragsdurchsätzen erstellt und deren Auswirkungen und Konsequenzen innerhalb der Supply Chain beurteilt. Die, aus dieser Methode generierten, Planungsmodelle werden gewichte

on

t und der bestmögliche Plan als optimierter Vorschlag ausgegeben.

en die globalen Ziele: • Minimale Kosten

urchlaufzeit

. Dabei tände überprüft als auch die Kapazität der Anlagen zur Neu-

fertigung. Basierend auf der Synquest XML Internet Infrastruktur werden Möglich-keiten für eine n , Internet Front-Ends und Browser Front Ends geboten. Im Rahmen de quest Manufacturing Synchronizers die Möglichkeit geboten, die Arbeitspläne au rbeitsplänen online nzuzeigen.

Durch benutzerdefinierte Restriktionen und Regeln kann das Prozessmodel auf die jeweiligen Belange abgestimmt und optimiert werden. Die gewichteten Kriterien berücksichtig

• Maximierung termingerechter Lieferungen

• Minimierung der D

Neben der Erstellung von Termin- und Ablaufplänen werden Möglichkeiten zur Analyse von Simulationsszenarien geboten. Mit dem Order Promising Tool werden Real-Time-ATP Verfahren unterstütztwerden sowohl die Bes

A frage über ERP –Systeme266

s Scheduling wird mittels des Syn

f integrierten PC-Aa Durch eine dynamische Synchronisation kann gewährleistet werden, dass die Arbeitsverteilung immer auf den korrekten Stand gehalten wird und mögliche Verzögerungen, noch vor ihrem Auftreten, angezeigt werden. Transportplanung (Transportation Planning)

265 vgl. http://www.synquest.com/product_stpe.cfm, 2001 266 vgl. http://www.synquest.com/product_sope.cfm, 2001

Seite 107

Der Bereich der Transportplanung wird bei Synquest durch mehrere Module unterstützt. Dies sind:

• Der Route Optimizer • Der Stowage Optimizer • Der Linehaul Optimizer

er Linehaul Optimizer optimiert den Einsatz einer Fahrzeugflotte. Dabei werden n Spediteure riante der

d

. Restriktionen für See- und Luftfracht, sowie Be- und

en

sowie deren osten.

rmationen ist der Inventory Manager der

formationen für benötigte Lieferungen bereitstellt.

• Der Export Optimizer • Der Consolidation Optimizer • Der Carrier Optimizer

Mit den Route Optimizer werden die Fahrtrouten, entsprechend den aus dem Supply Chain Planner geplanten Bedarf, optimiert. Bei der Optimierung werden sowohl Restriktionen in Hinblick auf Liefer- und Abholzeiten beachtet, als auch Vorgaben über Straßenverhältnisse, verfügbare Fahrer und Fuhrparkeigenschaften. Der Stowage Optimizer dient zur Ermittlung der günstigsten Beladungsart. Dabei werden Vorgaben über benötigte Volumenauslastung und Kapazitätsauslastung der Fahrzeuge berücksichtigt. DEinteilungen für Auflieger und Zugmaschine, sowie für alle externe

egeben. Im Rahmen der Optimierung wird die kostengünstigste VagFahrzeugbewegungen zur termingerechten Bedarfsdeckung ermittelt. Bei dem Export Optimizer werden die besonderen Anforderungen für den Export vonGütern berücksichtigt. Die kostengünstigste Alternative für Produktion, Transport un

agerung wird ermitteltLEntladezeiten können vorgegeben werden. Der Consolidation Optimizer dient zur Ladungszusammenstellung. Vorgaben für dieOptimierung sind die Liefertermine, Lieferzeiten bei den Kunden, Kundenforderungbezüglich der Transportarten und verfügbare Transportkapazitäten, K Der Carrier Optimizer ermittelt die bestmögliche Kombination von Transportarten undTransportunternehmen. Basis für die InfoIn Abwicklungs- und Kontrollfunktionen (Supply Chain Execution) Im Bereich der Fertigungssteuerung kann über angebundene PC-Arbeitsplätze die aktuelle Planung angezeigt werden. Auf Basis einer dynamischen Synchronisations-funktion werden kontinuierlich im Hintergrund neue Pläne erstellt und die aktuellen Ereignisse überwacht.

Seite 108

Die Transportauftragsabwicklung kann durch satellitengesteuerte Online Rück-meldung aller Fahrzeuge unterstützt werden. Durch in jedem Fahrzeug angebrachte

ensoren können die Aufenthaltsorte der Fahrzeuge exakt bestimmt und bei Bedarf ine dynamische Umplanung von Fahrtrouten vorgegeben werden.

Bereich des Monitoring sind vielfältige Berichte auf Basis der vorhandenen Daten ale Infor-

Se Imflexibel zu generieren. Benutzerspezifische Reports ermöglichen eine optimmationstransparenz. Schnittstellen Zertifizierte Schnittstellen sind zu SAP/R3 und J.D. Edwards vorhanden. Weitere Standardschnittstellen bestehen zu Baan, Oracle, QAD und SCT. Durch das

atenhaltungskonzept von Synquest, bei dem davon ausgegangen wird, dass aus dem

ERP /

Mibesteh , Planung und Üb My -dige S ng. Durch die komplette Integration zwischen dem ten aus dem Trans-aktion

Durch eine „semantische Synchronisation“ zwischen den Planungsfunktionalitäten rd jederzeit Datenkonsistenz gewährleistet.268 Durch

Int Daten jederzeit abgerufen und zur EntschAb n Abb die Architektur des APO-Systems dargestellt mit den verfügbaren

Systemkomponenten.270 Das APO-Paket besteht aus:

DERP-System die benötigten Informationen in unterschiedlichsten Formaten zur Verfügung gestellt werden, ist die Generierung von Schnittstellen zu beliebigenPP Systemen möglich. Die Daten können sowohl als ASCII- oder Flatfile - Dateienzur Verfügung gestellt werden, als auch im direkten Zugriff auf Oracle und Sybase Datenbanken. 4.3.6 SAP APO / mySAP.com

t der Supply Chain Management Initiative von SAP wurde auf Basis des enden SAP R3 Systems eine durchgängige globale Abbildung

erwachung der Logistik realisiert.267

Sap.com und SAP APO bieten auf Basis webbasierter Applikationen eine vollstänupply Chain Management Lösu

ERP-System SAP R3 und SAP APO kann online auf die Dassystem zugegriffen werden.

und dem ERP-System wiegration von SAP APO und Business Warehouse können benötigte historische

eidungsunterstützung ausgewertet werden. b. 37 stellt die Systemkonfiguration des SAP-APO im Überblick dar.269

. 38 wirdI

267 vgl. SAP Advanced Planer & Optimizer, Planer und Scheduling 2000 268 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 146 269 vgl. SAP Advanced Planer & Optimizer, Supply Chain Cockpit, 2000 270 vgl. G. Knollmayer, 1999, Seite 106

Seite 109

1. Dem Supply Chain Cockpit, einer graphischen Instrumententafel zum modellieren, navigieren und kontrollieren der Logistikkette.

2. Dem Demand Planning, einem Tool zur Bedarfsplanung auf Basis statistischer Prognosetechniken

3. Dem Supply Netw in odul zur Erstellung taktischer Pläne für die gesam e Lo te.

4. Der Produktionsplanung, einem Modul zur kurzfristigen Materialbedarfsplanung gungsplanung.

. ork Plann g, einem M

t gistikket

und Ferti

W ebG UIs SAPG UIs

SA - ÜberblickP APO

O nline A nalytic

Processing

InfoCubes liveC ache

A lertH andler

PlanningV iew

G enerator

O nline Planning

& A TPPlanning Job

Scheduler

Erw eiterteM akros

M odell- und Versionsverw altung

StatistischerAlgorithm us

O ptimierungs-V erfahren

Entscheidungs-

d Planning , SA P A G 2000

Regeln

Q uelle: Funktionen im D etail - D emanAbb. 37

5. alität unterstützten,

6. Bed

A

bbildung 37 : SAP APO - Überblick

Der Feinplanung, einer innerhalb der APO - FunktionReihenfolgeplanung. Der globalen Verfügbarkeitsprüfung (ATP), zum Abgleich von Bestand und

arf.

Seite 110

Architektur des SAP -APO

Business-W arehouse

Bedarfs-planung

Supply Produk-NetworkPlanning

tions-planung

Fein-planung

Global-ATP

SupplyChain

Cockpitlive Cache APO-

Solver

Application Link EnablingModellgenerator, Mapping, Anschließbarkeit

OLTP - System

SAP R3 ALT - OLTP Fremd- OLTP

Qu e nagement auf Basis von SAP-Systemen von G.KnolmayerAbb. 38 ell : Supply Chain Ma Abbildung 38 : Archi

Neben klassisc Management-Funktionen werden auch B2B-Anwendungen n hip Management , sowie Vendor Managed

ventory Funktionen mit mysap.com realisiert.

n (Supply Chain Cockpit)

tektur des SAP - APO

hen Supply Chain u d Customer Relations

In Funktionen zur Strukturkonfiguratio

die

ie gesamte Lieferkette abgebildet werden. Auf r gesamten Welt in verschiedene Gebiete und

. Die Einrichtungen können sowohl eigene Produktionsstätten, eigene Lager und Distributionszentren als auch Kunden, und Kunden von Kunden umfassen.

Das Supply Chain Cockpit umfasst die Funktionen:

• Strukturkonfiguration (Supply Chain Engineer) • Strategische Planung (Supply Network Design) • Supply Chain Navigation (Visualisierungs- und Kontrollfunktion für

gesamte Lieferkette) • Alert Monitor (Anzeige von Ausnahmebedingungen im Rahmen des

Prinzips Management by Exception) Mit dem Supply Chain Engineer kann d

asis einer graphischen Unterteilung deBLänder kann ein Überblick des Netzwerks definiert werden. Das Netzwerk besteht dabei aus Knoten (Einrichtungen) und Kanten (Transportrouten).271 Die Transport-routen markieren dabei den Weg, den Güter zwischen den Standorten nehmen können

271 vgl. G. Knollmayer, 1999, Seite 107

Seite 111

Sie werden durch ihren Namen, den Typ, die geographische Lage und weitere detaillierte Angaben zu den Ressourcen beschrieben. Dies sind u.a. die Kapazität, der

etriebskalender, sowie Hard und Soft-Constraints die Einfluss auf die Planung haben.

en 272

egen, Outsourcing von orgängen und damit verbundene Integration von neuen Geschäftspartnern, werden

ffizienz beurteilt werden.273

Mit dem Supply Chain Navigator können innerhalb der Lieferkette Teilbereiche des Netzes näher t rt werden. Aggregierte Informationen auf Produktebene oder Werksebene können ebenso ermittelt werden, wie detaillierte Informationen über Bestandshöhen zu Einzelprodukten in ausgewählten Distributionszentren und Lagern.274 Mit Key Performance Indikatoren wie

tion des Unternehmens beurteilt und ständig gemessen werden. ür detaillierte Management Informationen kann auf die Funktion des Business

onitor unterstützt das Prinzip des Managements by Exception. Durch erbindungen zur Distributions- und Produktionsplanung können benutzerspezifische

fern

r, innerhalb der Logistikkette, beim intreten einer Ausnahmesituation direkt informiert werden.

B Mit der Funktion Supply Network Design können, im Rahmen der strategischPlanung, Investitionsvorhaben und Änderungen der Supply Chain simuliert werden.Die sich daraus ergebenden Änderungen, z. B. durch Konzentration auf weniger Distributionszentren oder Lager, Änderung von TransportwVdargestellt und können vorab in Hinblick auf ihre E

be rachtet und Informationen herausgefilte

• Lieferperformance • Bestandshöhen • Produktivität • Marktanteilen • Entwicklungsdauern

kann die GesamtsituaFWarehouse zurückgegriffen werden. Der Alert M 275

VAusnahmemeldungen generiert und mit unterschiedlichen Prioritätskennzifgewichtet werden. Im Rahmen dieser Ausnahmeinformation können Reports erstellt werden, die als Basis für eine Analyse der Meldung dienen. Durch Drill-Down Funktionen kann eine detaillierte Ursachenforschung vorgenommen werden. Durch Internet-Nutzung können alle PartneE Bedarfsplanung ( Demand Planning) Zur Ermittlung der Bedarfe können bei SAP - Demand Planning sowohl Vergangenheitsdaten herangezogen werden, als auch externe Daten wie z. B. Daten von Mark

-t-

272 vgl. SAP Advanced Planer & Optimizer, Supply Chain Cockpit, 2000 273 vgl. Herbert Meyr, Jens Rohde, Lorenz Schneeweiss, Michael Wagner, 2002, Seite 300-304 274 vgl. Bartsch/Teufel, 2000, Seite 275 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 146

Seite 112

forschungsinstituten, um wirtschaftliche Trends bei der Prognose zu berücksichtigen.

itsdaten können aus den Infocubes des Business Information arehouse übernommen werden.277 Mit einem OLAP – Prozessor wird die

einzelner Merkmalswerte werden die egeln für die Aggregation und Disaggregation definiert.

Die Funktion d 279

Mehrstufige Planung

nalyse • Mehrstufige Prognose

llgemein zugänglich gemacht werden und die Planung auf die

ei der mehrstufigen Planung werden die Prognose- und Promotiondaten in Echtzeit r

ebildet, dabei wird die Absatzhistorie durch prozentuale teigerungen über einen definierten Zeithorizont hinweg fortgeschrieben. Ein Phase-

die Absatzprognose durch prozentual abnehmende Werte ungsperioden.

erbessert die Planungsgenauigkeit und kann so zu einer verbesserten Aussage über das Konsumentenverhalten beitragen. Ka .

276

Die VergangenheWMöglichkeit zur beliebigen Aggregation und Disaggregation geboten.278 Durch die Erstellung von hierarchischen BeziehungenR

en es Demand Planner umfassen:

•• Verwaltung von Produktlebenszyklen • Promotion Planung • Kausala

• Phase–In und Phase–Out Profile • Statistische Prognosewerkzeuge • Prognosegenauigkeitsanalysen

Durch die Verwendung des Internettools SAP APO OpenForecast können Bedarfs-informationen aFunktionalität CPFR (Collaborative Planning , Forecasting and Replenishment ) ausgedehnt werden. Bsynchronisiert. Dazu stehen top-down, Bottom-UP und Middle-Out Techniken zuVerfügung. Im Rahmen des Lebenszyklus Managements wird zwischen Einführungs-, Wachstums-, Reife- und Rückgangsphase unterschieden. Die Einführung wird über ein Phase–In Profil abgSOut Profil reduziert dagegenüber eine oder mehrere Plan Mit Promotion Mustern können Werbeaktionen geplant und vergangene Aktionen mit Hilfe eines Like-Profils kopiert werden. Die Berücksichtigung von Kausalfaktoren v

usalfaktoren sind z. B. der Preis, Werbeaktionen, die Anzahl der Arbeitstage usw.

aner & Optimizer, Demand Planning, 2000 276 vgl. SAP Advanced Pl

277 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 151 278 vgl. G. Knollmayer, 1999, Seite 111 279 vgl. http://www.sap.com/solution/scm, 2001

Seite 113

Bei deberück oint of Sales – Die von SAP APO zur Verfügung gestellten Prognosemethoden umfassen alle für die Pra

Der M iduell konfiguriert werden. Die Zeit-reihenmodelle dienen zur Prognose auf Basis von Trends- und saisonalen Verläufen ver Für sp gen, da Zeitrei über PeriodexponeNachfrerzielt

Mit Hilfe der multiplen linearen Regression können Kausalfaktoren für die

er

nose werden.

grenzen gesetzt und Simulationen verschiedener What-If

r mehrstufigen Prognose wird nicht nur der direkte Verkauf an den Händler sichtigt, sondern der Abverkauf an den Kunden z. B. im Rahmen von PDaten.280

xis wichtigen Prognoseverfahren wie:

• Zeitreihenmodelle • Stochastische Modelle • Multiple lineare Regressionsanalyse

ethodeneinsatz kann vom Planer indiv

gangener Verkäufe.

oradische Nachfragen ist die stochastische Methode zu bevorzuhenmodelle aufgrund der hohen mittleren absoluten Abweichung gegenen mit geringem Bedarf nur unzureichende Ergebnisse liefern. Mittels ntieller Glättung (Croston - Methode) und Berücksichtigung der agestärke und Nachfragehäufigkeit kann eine deutlich verbesserte Prognose

werden.

Bedarfsvorhersagen berücksichtigt werden. Die Prognosegenauigkeitsanalyse gibt Aufschluss über die Qualität vergangenPrognosen und liefert damit Hinweise zur Verbesserung der aktuellen Prognose. Durch Vergleich der über einen Zeitraum auftretenden Abweichungen, von Progund Istwerten, kann eine Projektion auf die aktuelle Planung vorgenommen

adurch werden GültigkeitsDSzenarien ermöglicht.

upply Network PlanningS Supply Network Planning dient zur taktischen Pl

ransportkapazität. Auf Basis der, aus dem Demaanung von Bedarf, Produktions- und nd Planner übernommenen, Daten

ng auf

Twird ein Mittelfristiger Produktions- und Distributionsplan erstellt. Dabei stehen drei verschiedene Methoden zur Verfügung:281

1. Die Anwendung der linearen gemischt ganzzahligen Programmieru

entweder nicht aggregierte Basisdaten der Produktionsplanung oder auf aggregierte Modelle. Aggregiert werden können Teilperioden zu längeren

280 vgl. Sascha Nicolai, 2002, Seite 7 281 vgl. G. Knollmayer, 1999, Seite 123

Seite 114

Intervallen, Produkte zu Produktgruppen und Aufträge zu Auftragsgruppen. Vernachlässigt man bei der Planung „Nicht-Engpass“ Aggregate, so ergibt siceine weitere Vereinfachung. Unter Berücksichtigung verschiedener

h

Zielfunktionen, die vom Planer linear gewichtet werden, kann die Optimierung

t. Dabei werden jedoch Kapazitäts-restriktionen und Materialverfügbarkeit unberücksichtigt gelassen. Durch manuellen Eingriff

3. auf Basis der Einzelbedarfe nach

wird ein ionskapazität zur

verwendet die erste zulässige sene

Aufträge werden innerhalb des Planungshier nur eine suboptimale Lösung entsteht.

erfolgen.

2. Der Einsatz von SNP-Heuristiken fasst alle für ein Produkt in einer Zeitperiode geplante Bedarfe zum Gesamtbedarf zusammen. Auf Basis vordefinierter Prozentsätze für jede Bezugsquelle werden die Bereit-stellungsmöglichkeiten ermittel

kann der notwendige Kapazitätsabgleich vorgenommen werden und damit ein durchführbarer Plan erstellt werden.

Capable to Match(CTM) ist eine Methode dieeiner realisierbaren Lösung sucht. Unter Berücksichtigung der Produktionskapazitäten und der AuftragsprioritätenKapazitätsabgleich durchgeführt. Steht keine ProduktVerfügung, so bleibt der Bedarf ungedeckt. CTMLösung, ohne Kostengesichtspunkte zu berücksichtigen. Bereits zugewie

laufs nicht umgeplant, so dass auch

S N P -Z y k lu s u n d d ie In teg ra tio n m it

an d eren A P O -K om p on en tenS N P -

C u stom izin gD efin ieren von

P lan u n gsp rof ilenE in r ich ten d er

A P O -S ta m m d atenA n legen d es

M od ells/V ersionE in rich ten d es

S C -M od ells

S N P -P la n u n gsla u f

In terak tive P lan u n g

F reig ab e d es S N P -P lan s a n D P

T ran sp o rt L oad B u ild in g

U m setzen v on S N P in P P /D S -A u fträge

P rod u k tion s- u n d F e in p lan u n g

D ep lo y m en t L au f

F re igeb en d es A r-b e itsp la n s an S N P

S im u la tio n

M an agem en tb y E x cep tio n

Q u elle : O live r L a w ren z (H rsS up p ly C h a in M an agem en tA b b . 3 9

g.)

Abbildung 39 : SNP - Zyklus und die Intergratin mit anderen APO - Komponenten

Die mit einer der SNP-Methoden erstellten, Pläne können durch Einsatz von Heuristiken oder interaktiv angepasst werden. Durch Übergabe an das Modul Production Planning and Detailed Scheduling erfolgt der Abgleich mit dem Ist-

Seite 115

Zustand (vgl. Abb. 39).282 Unter Berücksichtigung von Engpässen wird ein

oder ob der Planungsprozess unter geänderten rämissen wiederholt werden muss.

realisierbarer Plan erstellt. Durch Vergleich mit dem Bedarfsplan muss überprüft werden, ob die wesentlichen Planungsziele erreicht wurden, P Production Planning and Detailed Scheduling Mit den Modulen zum Production Planning und Detailed Scheduling können Aufträge xakt terminiert und Reihenfolgen geplant werden.

i

ruppe) definiert. Mit den Methoden des Constraint Based Planning und nter Verwendung von genetischen Algorithmen zur Reihenfolgedefinition werden

llt.283

ithorizonts werden einzelne oder alle ufträge, die mit mindestens einer Aktivität im Planungszeitraum liegen selektiert und

n

rüft

e Grundlage für die Planung sind Produktionsprozessmodelle (PPM), die als Stammdaten in Form von Stücklisten und Arbeitsplänen hinterlegt werden. Dabewerden die einzelnen Verfahrensschritte als Vorgänge auf einer Ressource (bzw. Aggregatguoptimierte Produktions- und Belegungspläne in Form von Simulationen erste Auf Basis eines vom Planer definierten ZeAan PP/DS übergeben. Alle nicht selektierten Aufträge gelten als fixiert und begrenzedie Möglichkeiten zur Neuterminierung. Für den Aufruf der Optimierung muss entweder die akzeptable Rechenzeit festgelegt werden, oder die Optimierungsstufe mit dementsprechender Berechnungszeit. Für jeden Schritt des Optimierungsprozesses werden alle harten Constraints überpund somit eine durchführbare Lösung gewährleistet. Als Constraints werden

• Arbeits- und Nebenzeiten der Ressourcen • Kapazität der Ressourcen • Ein- und Mehrfachbelegbarkeit der Ressourcen • Zeitliche Restriktionen zwischen den Vorgängen • Pegging - Beziehungen zwischen Aufträgen • Alternativ einsetzbare Ressourcen die im Produktionsprozessmodell

definiert sind erücksichtigt. b

Als Pegging wird die Zuordnung von Materialien und Lieferungen zu Aufträgen bezeichnet.284 Dabei bietet SAP APO zwei Möglichkeiten innerhalb des Peggings:

282 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 154 283 vgl. SAP Advanced Planer & Optimizer, Production Planning and Detailed Scheduling, 2000 284 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 159

Seite 116

1.) Ein fixiertes Pegging, bei dem der Bestand bzw. die Vormaterialbestellung schon bei Auftragsannahme zugeordnet werden.

2.) Ein dynamisches Pegging, bei dem Zugangs- und BedarfsändeRahmen einer dynamischen Materialzuordnung berücksichtigt werden.

Zur Planung können unterschiedliche Strategien verwendet weMöglichkeit einen infiniten Plan zu erstellen oh

rungen im

rden. Neben der ne Berücksichtigung von Kapazitäts-

inschränkungen, kann im Rahmen der finiten Planung die Planungsrichtung vorgege-

ierung auftretenden, Probleme werden im Alert Monitor ngezeigt und können durch Eingreifen des Planers gelöst werden. Dazu kann

von ben

AP APO unterstützt außerdem die merkmalsbasierte Planung. Dies bedeutet, auf asis von im PPM definierten Merkmalen, können Blockplanungen ( bzw.

ird sowohl die Blockgröße als uch die Blockart festgelegt.

eben werden ( nur Vorwärtsterminierung, nur Rückwärtsterminierung, vorwärts und rückwärts Terminierung). Die, im Rahmen der Optimaausgehend vom Planungsproblem im Auftragsnetz navigiert werden und mit HilfePlantafeln das Auftragsnetz in Form eines Strukturbaumes angezeigt werden. Nedem Status von Vorgängen erhält der Planer auch Informationen über alternativ verwendbare Ressourcen. SBKampagnenplanungen) durchgeführt werden. Dazu w

285a Transportplanung (Transportation Planning and Vehicle Scheduling) Das Transportplanungsmodul dient zur optimierten LadungszusammenstellunRoutenplanung.286 Dabei

g und werden die Planungsfunktionen auf strategischer, taktischer

nd operationaler Ebene unterstützt.

ristig festgelegten Bestandes alisiert.

trategien eingesetzt werden, die zu unterschiedli auf die einzelnen Distributions Beim Vehicle c er Optimierung round trip, multi pick

nd multi dro SN-Modell definierten

u Auf Basis der aus dem SNP übergebenen Transportbedarfe wird ermittelt, ob die Transportkapazität die geplanten Bedarfe abdeckt. Bei Bedarfsunterdeckung wird entweder jedem Bedarfsknoten der gleiche Prozentsatz der aktuellen Nachfrage zugeordnet, oder der gleiche Prozentsatz des mittelfre Bei Überkapazität können Push- /Pull- S

chen Verteilungen der Überschüsse zentren und Lager führen.287

S heduling werden innerhalb dp Strategien berücksichtigt.288 Durch die imu

285 vgl. Bartsch/Teufel, 2000, Seite 286 vgl. Herbert Meyr, Jens Rohde, Lorenz Schneeweiss, Michael Wagner, 2002, Seite 302 287 vgl. G. Knollmayer, 1999, Seite 111 288 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 167

Seite 117

Transportbeziehungen wird unter Berücksichtigung von Constraints wie ZeitraFahrzeugka

hmen, pazität, Be- und Entladezeiten, eine optimale Routenplanung generiert.

t zur Optimierten Zusammenstellung von Transportladungen. Dabei wird neben der Auslastung von Fahrzeugen auch die Homogenität der Ladungen berücksichtigt. Globale / lokale Verfügbarkeitsprüfung (Available to Promise)

Die Funktion Load Consolidation dien

SAP unterscheidet bei der Prüfung zwischen lokaler und globaler Verfügbar-keitsprüfung. Bei der lokalen Prüfung wird der ATP Check gegen ein einziges SAP R/3 – System durchgeführt. Die globale ATP-Prüfung erlaubt die Verfügbarkeitsprü-fung gegen mehrere PPS – Systeme auszuführen und somit sowohl die Bestände an verschiedenen Standorten zu berücksichtigen als auch die Kapazitäten entlang der Lieferkette zu überprüfen.289 Basis der ATP-Prüfung sind definierte Regeln die festlegen in welcher Reihenfolge die einzelnen Prüfungen ausgeführt werden sollen, und welche Prüfungen überhaupt zugelassen werden. So kann zum einen ein a andort geprüft werden, zum anderen aber auch die Verwendung alternativer Produkte. In Form von ATP - Decision Cubes werden diese Regeln im SAP-APO hinterlegt. Wenn die Möglichkeiten zur Verwen d keine Vorräte zu finden sind, wir der Stücklistenauflösung die Prüflogik auf mehreren Ebenen der

rholt werden.

lternativer St

dung von Fertigmaterial geprüft worden sind und die Produktion geplant. Dabei kann aufgrund

Vormaterialbereitstellung wiede Mittels Kontingentierung kann für ausgewählte Kunden Kapazität reserviert werden und somit die Methode First Come First Serve verhindert werden.290

Supply Chain Execution Die Supply Chain Execution Funktionen werden vollständig durch das SAP-R/3 System abgedeckt. In Ergänzung zum SAP R/3 existiert das Logistic Execution

ng und die Verteilung der Güter s Warehouse Management System und

das Transport Mana

System mit dem die wirtschaftlichste Lagerhaltuoptimiert werden. A dals Module stehen hier

gement System zur Verfügung.

4.3.7 i2 Technologies, Tradematrix / Rhythm i2 Technologies wurde 1988 in Dallas Texas gegründet und ist seit 1996 an der Nasdaq notiert. Während SAP ein, um die Funktionalität des SCM erweitertes, ERP-

ystem anbietet, ist i2 reiner SCM Anbieter. Weltweit werden von i2 S

289 vgl. G. Knollmayer, 1999, Seite 132-135 290 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 165

Seite 118

Niederlassungen, unter anderem in London, Paris, Kopenhagen, Brüssel und München, unterhalten.

en n Funktionen

l

• Customer Management

Ziel von i2 ist 100%-ige Kundenzufriedenheit zu gewährleisten und mit dangebotenen Supply Chain Management Lösungen, sowie den erweitertedes electronic Business Process Optimization (eBPO) bis zum Jahr 2005 den Kunden zu insgesamt 50 Milliarden $ Einsparung und Zuwächsen zu verhelfen. Dieses Ziewird ständig von unabhängiger Seite überprüft.291 eBPO optimiert den Informationsfluss über das Internet entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Die Funktionen :

• Product Lifecycle Management

• Collaboration Services • Supply Chain Management

werden mit eBPO realisiert.292

Abb. 40 zeigt die Hauptmodule der i2 Supply Chain Management Lösung im Überblick.

I2 - Supply Chain Management

Supply Chain Architekt

Supply Chain Architekt Strategist

Supply ChainSupply ChainstrategischStrategist

Demand Planner

Supply Chain Planner

Master Allocation taktisch Demand ntPlanner Planning Fullfilme

Factory Planner TransportationManager / Optimizeroperational

Scheduler

Transaktionsorientiertes ERP-SystemAbb. 40

Abbildung 40 : I2 - Supply Chain Management

291 vgl. Oliver Lawrenz, 2000, Seite 207-208 292 vgl. http://www.manufacturingsystems.com/software_finder/profiles/p7.asp, 2001

Seite 119

Die Einsatzgebiete von I2 erstrecken sich von der Automobil- und Automobil-zulieferindustrie, über Konsumgüter-, High-Tech-, Elektronik-, Halbleiter-, Papier- und Metall-, Pharma-, chemischen, erdöl- und erdgasverarbeitenden, Textil-, Maschinenbau- und Luftfahrtindustrie bis hin zu Transportdienstleistern.293

Die i2 - Module sind objektorientiert programmiert, wobei als Programmiersprachen entweder JAVA, C++ oder eine eigene objektorientierte 4GL-Sprache verwendet wird. Das Gesamtsystem besteht aus 3 Schichten: 294

• der Datenschicht, • der Applikationsschicht und

unterstützt die meisten gängigen ERP Systeme durch zertifizierte synchrone

• der Präsentationsschicht. Dabei werden die Daten aus dem jeweiligen ERP-System übernommen. Die Integration der 3 Schichten erfolgt mit der Middleware Tradematrix Link. I2und/oder asynchrone Schnittstellen. Die Systemarchitektur wird in Abb. 41 verdeutlicht (Stand Juni 2001).

Systemarchitektur i2 -Technologies

Datenschicht Applikationsschicht Präsentationsschicht

rdbms

SAP

Oracle

Flatfile

Tradematrix

Trade-matrix-

link

CDM

Flatfile

Seque-link

ODBC ClientALE/

TradematrixClient

Business-Objects

Java Tools

Office ToolsODBC-Server

DCOM

Corba

TibcoIDOCSAP RFCSQLNet SAP

Msg. bus

Abb. 41 Vgl. FIR-Marktspiegel Supply Chain Management Software

A

bbildung 41 : Systemarchitektur i2 - Technologies

Funktionen zur Strukturkonfiguration (Supply Chain Configuration)

293 vgl. Dangelmaier/Felser, 2000, Seite 53-54 294 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Kapitel 5 Seite 1-16

Seite 120

Über branchenspezifische Standards, bei denen allgemein nutzbare Attribute vorhanden sind, wird die gesamte Supply Chain eines Unternehmens abgebildet. Die notwendigen Datengrundlagen können aus bestehenden ERP oder PPS - Systemen

bernommen werden. Dazu kann zum einen die Middleware Tradematrix Link benutzt erden, oder alternativ Standardschnittstellen, die zu einigen ERP- Systemen

hischen odellierung von Lieferketten und Unternehmensnetzwerken.

Mit dem Supply Chain Strategist werden die Lieferkettenelemente ausgelegt und Möglichkeite u ieferkette ausgehend von d Versand an den Konsume Durch Optimieru t, die optimale

ombination von Standorten und Distributionszentren ermittelt und strategische

vice optimiert.

üwvorhanden sind, wie z. B. die ROI - Schnittstelle (Rapid Optimized Integration) zuSAP. Mit dem Supply Chain Architekt bietet i2 eine Unterstützung zur grapM

n z r strategischen Planung geboten. Dabei wird die gesamte Ler Materialbeschaffung über die Produktion bis hin zum

nten betrachtet.

ng kann die Auslegung der Lieferkette verbesserKEntscheidungen durch Simulation von What-If Szenarien unterstützt werden.295

Unter Berücksichtigung der Unternehmensstrategie wird die Lieferkette in Hinblick auf die Gesamtkosten, den Profit und den Kundenser Absatzplanung (Demand Planning) Auf Basis einer multidimensionalen Datenbank bietet der Demand Planner die

liebig

nell

it Web-Browsern kann über das Internet der Demand Planer zum Collaborative Demand Planer ausgebaut werden und somit auf Basis von Kundenangaben eine Verbesserung der Planungsdaten erreicht werden. Die Prognoserechung wird mit der Brout, Mandelman und Winters Verfahrensreihe ausgeführt. Dabei kann eine Vielzahl statistischer Modelle (35) bei der Erstellung des Nachfrageplans zugrunde gelegt werden. Basis für die Prognoserechung sind die unterschiedlichsten Vergangenheitsdaten wie Verkaufmenge, Wert, Bedarf oder POS-Daten. Bei der Berechnung der Prognose werden auch Kausalfaktoren und Aktionen

Möglichkeit Daten von unterschiedlichen Perspektiven ausgehend zu betrachten und übersichtliche Darstellungen der Vertriebs-, Produkt- und Zeitdimension, über beaggregierte Hierarchiestufen, zu generieren.296

Durch die Verwendung der OLAP Technologie können große Datenmengen schund effizient Manipuliert und auf beliebigen Ebenen aggregiert und disaggregiert werden. M

295 vgl. Herbert Meyr, Jens Rohde, Lorenz Schneeweiss, Michael Wagner, 2002, Seite 293-295 296 vgl. i2, Demand Planer, 1999

Seite 121

berücksichtigt, entweder in Form einer Korrektur der Historiedaten, oder durch entsprechende Anpassung der Planung.297 Neben den i2-Lösungen können auch eigene Statistikmodelle berücksichtigt oder Berechnungen als Bibliothek importiert werden. Durch die im Demand Planning unterstützte Pick-Best Methode, wird automatisch die Wahl der besten Prognosemethode auf der jeweiligen Hierarchie-Ebene herangezogen. Dabei wird das Prognoseverfahren mit der geringsten Fehlerrate für alle Schnittstellen zwischen Produkt, Kunden/Geographie und Zeit automatisch ausgewählt. Durch die Möglichkeit mehrere Prognosemodelle gleichzeitig parallel zu halten, wird es allen am Planungsprozess beteiligten ermöglicht zur Bestimmung des Bedarfs beizutragen. Dabei kann auf unterschiedlichen Ebenen, je nach Anwender gearbeitet werden. Außerdem wird die Möglichkeit zur Analyse spezifischer What-If Szenarien geboten. Bestandplanung und Steuerung (Distribution Planning, Inventory Control) Im Funktionsumfang des Supply Chain Planner ist das Inventory Planning enthalten. Es dient zur Definition eines optimalen Lagerbestandsniveaus und passt sich jeweils

ariabilität an, um eine sichere und permanente 298

-nterschiedlich definiert werden. Inventory Planner stellt eine eigenständige

di

. nze sind Kennzahlen, an denen

rialverfügbarkeit gemessen ird.

dynamisch der Bedarfs- und LiefervVerfügbarkeit der erforderlichen Produkte zu gewährleisten. In der Bestandsplanung wird ein optimales Gleichgewicht zwischen Bestandszielen und den geforderten Kundenservice angestrebt. Service-Ziele können kundengruppen

ezogen ubOptimierungslösung zur dynamischen Berechnung von Sicherheitsbeständen auf Produktebene dar. Die optimalen Bestandshöhen werden dynamisch auf Basis des mittleren Bedarfs, der Prognosevarianz, der Liefervariabilität und dem detaillierten Servicegrad, bestimmt. Durch die flexible Zuordnung von Produkten zu Produktgruppen können gruppenweise Lagerhaltungs- und Nachschubstrategien definiert werden. Dabei können neben den eigenen Lagern auch Fremdlager abgebildet werden und somit eFunktion der Bestandsplanung zum Vendor Managed Inventory ausgebaut werden. Durch Kontrolllimits und Warnhinweise wird das Inventory Management unterstützt. Alarmmeldungen können in Abhängigkeit verschiedener Parameter definiert werdenS herheitsbestand, Zielbestand und Bestandsobergreicdie Qualität der Bestandplanung überprüft und die Matew

297 vgl. i2, SCM Solutions Metall 1995-2000 298 vgl. Philippson/Pillep/von Wrede/Röder, 1999, Kapitel 5 Seite 1-16

Seite 122

Supply Chain Planning, Integrierte Mengen-, Termin- und Kapazitätsplanung (Constraint Based Master Planning, Allocation Planning, Order Promising) Das Supply Chain Planning Tool von i2 besteht aus den Funktionen:

enen

ing übergebenen Kapazitätsreservierung pro Kunde

erstellt. Auf Basis der aus dem Demand Planer übergebenen Planning Products und den hinterlegten Prioritäten pro Planning Product wird unter Einbeziehung des Betriebskalenders und der vorhan-denen Belegung die verfügbare Kapazität ermittelt. Planning Products sind aggregierte Produkte, die ähnliche Verfahrenswege und ähnliche bzw. gleiche Kapazitätsbelastungen ergeben. Zur Ermittlung der verfügbaren Kapazität werden neben den Planning Products, die Verfahrenswege, die Leistungen pro Fertigungsstufe, sowie das Ausbringen pro Fertigungsstufe, als Grunddaten an den Masterplaner übergeben. Die Optimierung berücksichtigt die übergebene Priorität von Produkten, sowie alternative Fertigungswege zur Erstellung des Masterplans. Abb. 42 zeigt die aus dem Masterplaner ermittelte Kapazitätsbelegung einzelner Anlagen. Die Planungs-ergebnisse können über Webbasierte Applikationen visualisiert werden.

• Master Planning zur Ermittlung, der auf Produktebene vorhand

Kapazität • Allocation Planning zur Aufteilung der Kapazität von der

Produktebene auf die einzelnen Märkte und Regionen • Order Promising als Available to promise Funktion, unter

Berücksichtigung der Kapazität und der aus dem Allocation Plann

Mit dem Masterplaner wird eine Kapazitätsgrobplanung

Seite 123

Kapazitätsbelegung im Masterplaner

Abb. 42

truktur der Absatzmärkte erteilt.

n

Auf Basis voreserviert (vg r die ATP-Funktion.299 Durch die Re vBedarfe zu ei vor

Abbildung 42 : Kapazitätsbelegung im Masterplaner

Das Ergebnis des Masterplaners ist Eingangsinformation für das Allocation Planning. Im Bereich des Allocation Planning wird die, auf Produktebene im Masterplaner ermittelte, Kapazität auf die aus Vertriebssicht definierte Sv

Die Verteilung kann nach unterschiedlichen Regeln erfolgen. Pro Hierarchieebene muss eine Verteilungspolitik gewählt werden. Dabei ist eine Verteilung auf Basis voPrioritäten genauso möglich, wie die prozentuale fixierte Zuordnung, oder eine Zuordnung entsprechend dem Prozentualen Anteil am Gesamtbedarf.

n Einzelkunden oder Kundengruppen wird Kaperung ist Basis fü

azität in Form von Quoten l. Abb. 43). Diese Kontingentiser ierung der Kapazität wird der Kunde in die Lage versetzt seine nem späten Zeitpunkt zu konkretisieren und die Ausprägung erst kurz

Produktionsbeginn zu spezifizieren. Dadurch können sowohl aufwendige Reservierun-gen durch Vorab - Aufträge vermieden werden, als auch der, aus Fehldispositionen resultierende, Fertiglagerbestand verringert werden.

299 vgl. Christoph Kilger, Lorenz Schneeweiss, 2002, Seite 171-174

Seite 124

Verteilung der ATP’s auf mehrere Ebenen innerhalb der Verkaufshierarchie:• Verkaufsbereich• Kundengruppe

KW … • Kunde

• 30 t eigene ATP• 20 t ATP Kundengruppe A• 30 t ATP Verkaufsbereich

Beispiel:Kunde abc kann für KW … von Produkt 1 maximal Zusagen erteilen für

= 80 t von Produkt 1

30 25 2040

ATP`s Kundengruppe B

20 20 15 205 15 20

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ATP`s K 3 4unde xyz

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Kapazitätsquotierung auf Basis einer hierarchie

• entsprechend dem prozentualen Anteil

3.-stufigen Verkaufs

Die Verteilung der ATP‘s kann • entsprechend der Priorität• prozentual fixiert oder

erfolgen .Abb. 43

ie ATP - Funktion von I2 ist in der Lage, sowohl die Bestände auf Basis der omise in Form

iner Kapazitätsprüfung durchzuführen. Dabei wird versucht den

rmittelt, an welchem nter Berücksichtigung aller Restriktionen die benötigten Kapazitäten wieder bereit

e, aus der ontingentierung stammenden, Kapazitätsreservierungen geprüft und über das

ter nterschiedliche Fullfilment-Strategien,

it Kunden gebundenen Kapazitätsreservierungen und frei verfügbaren Mengen, Funktion eine sinnvolle Unterstützung und Kontrolle des Demand

lanning. ungen in

A

bbildung 43 : Kapazitätsquotierung auf Basis einer 3.-stufigen Verkaufshierarchie

DPlanning Products zu prüfen, als auch die Funktion des Capable to PreKundenwunschtermin zu realisieren. Ist dies jedoch aus Material–, Kapazitäts- oder Kontingentierungsgründen nicht möglich, so wird der Termin eustehen. Die, im Order Promising, angefragten Liefertermine werden gegen diKRouting der einzelnen Verfahrenswege mit der Kapazität im Masterplaner geführRessourcen abgeglichen (vgl. Abb. 44). Durch umbietet die ATP-PIm Gegensatz zur „First Come First Serve“ Planung können gezielte OptimierForm der Kapazitätsreservierung durchgeführt werden.

Seite 125

Auftragsterminierung und Promising Politik

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ATP`s Kundengruppe A

ATP`s Kunde xyz

2. Check gegenATP-Menge/

Liefertermin-ermittlung

ER

1. Auftragsanfrage

3. AuftragsbestätigungP-System

Bei der Auftragsterminierung können unterschiedliche Promising Politiken gewählt werden :

• ASAP = as soon as possible Lieferung der gesamten Menge ( Teillieferungen erlaubt )zum schnellstmöglichen Termin

• ALL = Lieferung der gesamten Menge ( keine Teillieferungen ) zum schnellstmöglichen Termin

• on Time = Lieferung zum gewünschten Termin , der entsprechend ATP realisierbaren Menge

Abb. 44

Politik Abbildung 44 : Auftragsterminierung und Promising

Beschaffungsartfestlegung (Material Management) Im Rahmen des Factory Planning kann die Zuordnung von Materialien zu verschiedenen Sourcing - Kanälen erfolgen. Bei der Optimierung der Materialbedarfsplanung werden sowohl Soft- Constraints z.

sch

n alternativen Bezugsquellen mit unterschiedlicher Priorität ann im Rahmen der Optimierung ein Gesamtplan erstellt werden.

B. Präferenz aufgrund besserer Qualität wie auch Hard- Constraints, wie techniqualitative Eignung, berücksichtigt. Durch die Modellierung vok Fertigungsplanung (Factory Planning)Die Fertigungsplanung erfolgt bei i2 basierend auf der Theorie of Constraints. Im Rahmen der Constraint Optimization werden zeitgleich Material und Kapazität eplant.

ie

g Ausgangsbasis für die Planung ist ein infiniter Kapazitätsplan, der auf Basis der vorhandenen Restriktionen wie Wartezeiten, Zwangsfolgen, und Materialeingang dKapazitätsbelegung aller Anlagen darstellt. Mit einer anschließenden finiten Kapazitätsplanung wird der CAO –Plan erstellt.

Seite 126

Seite 127

ei der Optimierung können verschiedene Planungsstrategien entsprechend den ative

essourcen zugelassen, wie auch alternative Fertigungswege. Zur Optimierung der lanung kann die Anzahl der Iterationen und Verschiebungen auf einer Ressource pro lanungslauf benutzerdefiniert angegeben werden.

ur Verbesserung der Optimierung können auch anwenderdefinierte Reihenfolgen r den abgleich der Aggregate verwendet werden. Dadurch kann der Planer, die aus

er Erfahrung bekannten, Engpässe definieren, die dann als erstes abgeglichen werden nd anschließend können in einer allgemeinen CAO Planung die anderen Aggregate it geringerer Kapazitätsauslastung abgeglichen werden.

BGeschäftszielen des Unternehmens gewählt werden. Es sind sowohl alternRPP Zfüdum

Problemfenster und Kapazitätsbelegung im Factory Planer

45

Abb

.

bbildung 45 : Problemfenster und Kapazitätsbelegung im Factory Planer

Das Ergebnis der finiten Kapazitätsplanung wird im Factory Planer direkt bewertet und in Form eines Problemfensters dem Benutzer angezeigt. In diesem Problem Window sind:

• Die Anzahl der Aufträge mit Lieferterminüberschreitung • Die Ressourcen mit Kapazitätsüberlastung • Die unplanbaren Aufträge • Die Aufträge mit fehlender oder unzureichender Materialzufuhr

angegeben (vgl. Abb. 45). Ausgehend von diesem Problemfenster kann bis zu dem Einzelauftrag verzweigt und so eine genaue Analyse des Planungsergebnisses vorgenommen werden.

A

Seite 128

ie Be de n h i e s di rgest uf un fts dem gun t w

Factory Planer unterstützt neben der Bl agnenfahrweise auch Verwen g von Charg ft Stahlwerk.

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Mit sa ierte kso können Ladepapiere, Zollformulare, Speditionsrechnungen erstellt und Buchungen zur Warenbewegung ausgeführt werden.

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Seite 129

T nd O tenF tau n ew 4.4 Vergleich der unterschiedlichen Software Systeme Bei allen beschriebenen Systemen d v ply C agd nk nbind Internetfunktionen wie Customer Relationship Management300 oder Collaboration Planning, erweitert worden und so der Ausbau zu eBusiness System erfolgt. W en ERP Anbie dwards, SA ed rer SCM – S enten zum Ewird das Integrationsproblem von ern verhareinfache Integration zu allen ERP –Systemsowie zertifizierten synchronen und asynchronen Schnittstellen hingewiesen. Die dabei auftretenden Probleme die u.a. deru n (Customization, User Exits) gegenüber den Standardfunktionen resultieren werden in den Beschreibungen oftmals v h

insatz der o.a er Metall ahlindust sind nbei Synquest, SAP und i2 – Stahlbranchenl end Synquest nur wenige Referenzkunden in der Sta , und selbst auc ie Metalli strin ls rpunkt der Anwend istieren zahlrei stall nI2 und neuerdings auch von SAP. B ufwand für die in er SCM- ngERP System deutlich geringer, als bei einer Anbindung von I2-Systemen an entsprechende ERP-Systeme. Der ktio mfang von SAP-AP ieStahlindustrie bei weitem nicht so ausg e der Funktio r iA W bhängigkei er Lösun gL ellung optim - und Belwird, steht bei i2 das Problem der Aggregation zwischen den einzelnen Planungs-e erg d. Die klassischen ERP-Anbieter wie SAP rea n Aggregatio durch Su ierung der Kennzahlenwerte auf der untersten Deta e zur Laufze ie Kenn enwerte werden auch nur auf der untersten Detailebene gesichert.301 Be gt durch d

aller H n eine vol chroni on gewährleistet werden.

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aroline Prenn, Paul van Marcke,artsch/Bickenbach, 2001, Seite 1

300 vgl. C01

20026-

2, 13

Seite 0

151-158 3 vgl. B

Seite 130

Demgegenüber sind die Module zur taktischen und operativen Planung bei SCM – Anbietern wie Manugistics, Synquest und I2 nur lose gekoppelt. Eine Synchronisation wird nach heutigem Vorgehen durch parallele Verplanung des Auftragsbestandes, detailliert auf operativer Ebene und aggregiert auf der taktischen Ebene, realisiert. Die damit verbundenen Nachteile werden in Kapitel 6 näher analysiert. In Tabelle 3 werden die 7 Systeme nochmals im Überblick dargestellt.302

302 vgl. Matthias Trier, 2002, Seite 60-66

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Seite 132

Tabelle 3 : SCM - Systeme im Vergleich

Seite 133

5. Vorraussetzungen von SCM - Systemen für den Einsatz in der Stahlindustrie

eld

der EWK dargestellt, sowie ein erster indruck über den Materialfluss vermittelt. Die Anlagenkonfiguration umfasst alle

ie Ausgangslage der Produktionsplanungs- und Fertigungssteuerungssysteme in der

en r den

die notwendigen ystemkomponenten ermittelt.

se in der Stahlindustrie die nforderungen an entsprechende Softwaremodule näher erläutert.

n SCM –

• Einführung der Gesamtlösung als „Big Bang“

aterialfluss der Edelstahl Witten

In diesem Kapitel werden, in Anlehnung an das SCOR –Modell, die Prozesse in der Stahlindustrie beschrieben. Dazu werden, ausgehend von der Edelstahl Witten KrefGmbH, die wesentlichen stahltypischen Vorgänge definiert und die damit in Verbin-dung stehenden Anforderungen an SCM- Systeme identifiziert. Im ersten Abschnitt dieses Kapitels wird zur Einführung in die stahlspezifische Problematik, die AnlagenkonfigurationEwesentlichen für Langprodukte Hersteller notwendigen Aggregate. Da die grundsätzlichen Prozesse sowohl bei Lang-, als auch bei Flach- und Drahtproduzenten vergleichbar sind, ist ausgehend von diesem Beispiel eine Verallgemeinerung der Ergebnisse zulässig. Deuropäischen Stahlindustrie wird im zweiten Abschnitt kurz skizziert. Im dritten Abschnitt werden in Anlehnung an das SCOR – Modell303 die einzelnProzess-Schritte identifiziert und die Restriktionen und Rahmenbedingungen füEinsatz in der Stahlindustrie benannt. Auf dieser Basis werdenS Im dritten Kapitel werden anhand der spezifischen ProzesA Zum Abschluss werden die zwei Hauptmethoden zur Einführung voSystemen aufgezeigt:

• Schrittweise Einführung von Partiallösungen.

Die Vor- und Nachteile der jeweiligen Methode werden benannt und eine entsprechende Einführungsstrategie abgeleitet. 5.1 Anlagenkonfiguration und M

Krefeld GmbH Die Edelstahl Witten Krefeld GmbH, eine 100%tige Tochter der Thyssen Stahl AG, ist ein führender Hersteller von Langprodukten in Baustahl, Werkzeugstahl und

303 vgl. Carol A.Ptak, 2000, Seite 106-109

Seite 134

Rostfrei Qualitäten. An den Standorten in Witten, Krefeld und Hattingen werde2.300 Mitarbeitern jährlich ca. 400.000 t Halb- und Fertigfabrikate produziert. Die Produktion teilt sich in 47,5 % Baustahl, 32,5 % Werkzeugstahl und 20 % rostfreier Stahl auf. Die Kunden umfassen sowohl Direktkunden mit ca. 55 % des Gesamtversandes, als auch über die Thyssengruppe verbundene Handelsgesellschafmit ca. 30 % der Versandmenge und freie Händler mit ca. 15 % Versandanteil. Die Produktion erfolgt

n mit

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zu 70 % auftragsbezogen, die restlichen 30 % werden über ein

rbeitet

eigenes Zentrallager an die Kunden geliefert. Das Produktionsprogramm der EWK umfasst insgesamt 50 Haupterzeugnisse, die wesentlichen sind:

• Rohblöcke und Rohstrang • Freiformschmiedestücke roh oder bea• Halbzeug geschmiedet • Röhrenrund geschmiedet, roh oder geschält • Stabstahl geschmiedet, roh oder bearbeitet • Bearbeiteter Werkzeugstahl, geschmiedet oder gewalzt • Halbzeug gewalzt • Röhrenrund gewalzt, roh oder geschält • Stabstahl gewalzt, roh oder bearbeitet • Gewalzter Breitflach- und Flachstahl

Der Produktionsablauf ist in Abb. 46 dargestellt.

An

Block - Brammenstraße

ESU

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RF 70

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• Halbzeug geschmiedet

• Stabstahl geschmiedet,roh o

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• Röhrenrund geschmiedet,roh oder geschält

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AdjustagenWalzwerke

• Rohblöcke / Rohstrang

• Freiformschmiedestücke,roh oder bearbeitet

der bearbeitet

rbeiteter Werkzeugstahlgeschmiedet oder gewalzt

• Halbzeug gewalzt

• Röhrenrund gewalzt,

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la

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Pfannenstand-Entgasung(VD / VOD )

Vorblockstranggieß-anlage

475 x 340 mm, 2 Stränge

roh

unbehandelt

roh oder geschält• Stabstahl gewalzt,

roh oder bearbeitet

• Breitflach- und Flagewalzt

• Sondererzeugnisse

Haupterzeugungswege

WalzwerkBlock- und Grobstraße

EDELSTAHL WITTEN - KREFELD GMBHTHYSSEN KRUPP STAHL AG

genkonfiguration der Edelstahl Witten Krefeld GmbH

Abb. 46

Inertgas-Spülstand

Abbildung 46 : Anlagenkonfiguration der EWK

Seite 135

Die Stahlbasis der EWK ist ein 130 t Lichtbogenofen mit einem nachgeschalteten

fannenofen und einer Pfannenstandentgasung ( VD/VOD). Der Stahl wird über eine

n

er Blockguss wird in mehr als 60 unterschiedlichen Formaten erzeugt, ausgehend on 160

-

iche Qualitäten hintereinander ergossen.

Vom Stahlwerk w d - und Kaltlieferungen zum Walzen und Schmieden müssen die Restriktionen aller

bnehmer gleichzeitig berücksichtigt werden. Qualitätsabhängig müssen bestimmte Rohstahlglühungen ausgeführt

irekt zu Kunden mung mit den

Anteil der warmübergebenen hargen mit ca. 20 % nur gering ist, und auch die Schmiedemaschine in Witten nur zu

nd die

heim bei MRW und der B2 von TST in

oher logistischer Aufwand für die oordination der a

Anlage 47 ist der a

Pmehrstufige Flüssigphase in Block und Strangguss vergossen. Insgesamt werden ca. 450 unterschiedliche analytische Zusammensetzungen erzeugt. Diese reichen voniedriglegierten Baustählen bis hin zu Nickelbasislegierungen. Dvon einem Blockgewicht von 600 Kg bis zu einem maximalen Blockgewicht vt. Der Strangguss wird als Einzel-, Sequenz- oder Verbundguss erzeugt. Unter Sequenzguss ist dabei der Abguss gleicher Qualitätsvarianten direkt hintereinander zu verste-hen. Demgegenüber werden beim Verbundguss ähnlv

er en insgesamt 8 Abnehmer direkt versorgt. Über Warm

AMaximalwartezeiten eingehalten, oder entsprechendewerden. Neben den eigenen Anlagen und der Lohnfertigung an der B2 bei TST, MRW undVSG wird auch ein nennenswerter Anteil (ca. 7 %) an Rohstahl deliefert. Da dies überwiegend warm erfolgt, ist eine enge Abstimg

Kunden zwingende Vorrausetzung. Während bei der Block-Grobstrasse in Witten derCca. 20 % aus Warmeinsatz bedient wird, werden die Presse in Krefeld u

chmiedemaschine in Krefeld zu 80 % aus Warmeinsatz versorgt. S Die Versorgung der Walzstrassen in MühlBruckhausen wird zu 100 % aus Warmeinsatz gewährleistet, ebenso wie die Versorgung zur Lohnschmiedung bei der VSG in Hattingen. Neben der reinen Stahlwerksplanung ist ein hK W rmtransporte zu den unterschiedlichen Standorten erforderlich. In

M terialfluss schematisch dargestellt.

Seite 136

19.01.99, Nase 7

ESUX

VSGX-P60 P 33

X

LBVX

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M R WX

Lohn-ESUX

Elo X

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IspatX

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WBKX

VGHX

Z 1X

LohnX

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SAD 2X

SAD 1X

BBW-ZBX

BBWX

BBKX

BuderusX

Materialfluß EWK Gesamt 19.06.2001

X X X X X X X X XX XX

VSG-P25X

Handel/Lohnaktiv

X

X

PW

VGHX

B GX

Walzen/Schmieden

Rohstahl

Wärme-behandlung

AdjustagenZ 2X

mecBearbe

h.itung

Versand

TST-B2X

CarrsX

47

Abb

.

der bedingt durch den im Stahlwerk angefallenen 2-Gehalt qualitätsbezogen eine flockenfrei Glühung erforderlich werden. Zur

or der Übergabe an die Folgestufen müssen bestimmte Mindestwartezeiten (Abkühl-

gs-

vor-

renzsituation innerhalb der ertigung.

Abbildung 47 : Materialfluß EWK Gesamt

ieNach der Verformung werden die Produkte in Abhängigkeit von dem Werkstoff an dWärmebehandlungen in Witten / Krefeld und Hattingen geliefert, oder direkt an die Adjustagen. Dabei kann qualitätsabhängig eine Warmübergabe zur materialerhalten-den Glühung vorgeschrieben sein oHErreichung vorgegebener qualitativer Eigenschaften und Festigkeitsspannen müssen die Produkte z. T. mehrfach wärmebehandelt werden. So ist beim Vergüten von Stabstahl ein 2–3facher Durchsatz ( Härten und 1 bis 2-mal Anlassen) erforderlich. Vzeiten) eingehalten werden. In den Adjustagen werden die Produkte gerichtet und bestimmte Geradheitsanforderungen eingestellt. Anschließend erfolgt ggf. eine Bear-beitung in einem der Schälbetriebe in Witten oder Krefeld, oder in den Bearbeitun

etrieben für die Erzeugung von Formen oder Schmiedestücken. Zum Schluss werden bdie Produkte US- und Spektro- geprüft, gebündelt und ggf. entsprechend Kundenschrift gekennzeichnet und verpackt. Die Fertigungsplanung der EWK ist bedingt durch kleine Auftragslose mit bis zu

0.000 unterschiedlichen Materialvarianten sehr Komplex. Der Materialfluss ist stand-4ortübergreifend eng vernetzt. Unterschiedliche Produkte werden zum Teil auf den selben Ressourcen gefertigt und erzeugen so eine KonkurF

Seite 137

Je nach Auftragsstruktur ergeben sich unterschiedliche Engpässe in der Fertigung. Durch die Nutzung alternativer Fertigungswege kann z. T. die Gesamtkapazität erhöhtund der Engpas

s verlagert werden. Neben eigenen Möglichkeiten zur Nutzung

lternativer Fertigungswege, bestehen auch zahlreiche Möglichkeiten einzelne

usätzliche Restriktionen resultieren aus der Kampagnenfertigung im Stahlwerk, den Schmieden und der Wärmebehandlung.

5.2 Entwicklungsstand der Produktionsplanungs- und

e steme in der europäischen Stahlindustrie

en Stahlindustrie auf sehr unterschiedlichem Niveau. ährend die meisten Unternehmen im Bereich „Finanzen und Controlling“, sowie z.

T. für die Auftragsbuchung seit Anfang der 90er Jahre mit MRP II bzw. ERP – Systemen arbeiten, sind die Produktionsplanungssysteme im wesentlichen eigen entwickelt. Für den Finanz- und Controllingbereich hat sich SAP als Marktführer auch bei den Stahlunternehmen durchgesetzt. Bedingt durch die unzureichende Funktionalität der PPS – Systeme zur Abbildung stahlspezifischer Restriktionen und Abläufe waren die Unternehmen vor allem zu Beginn der 90er Jahre gezwungen eigene Lösungen zu erarbeiten. Die Lösungen waren im wesentlichen auf MRP II Basis erstellte Grobplanungssysteme mit nur sehr globalen Kapazitätsaussagen für die einzelnen Betriebe. Mit den Möglichkeiten der linearen Programmierung sind zusätzliche Funktionen und Restriktionen abgebildet worden. Detaillierte Anlagenbetrachtungen wurden nur für wenige Schlü ate ausgeführt. Die Leistungsangaben für diese Anlagen waren dabei geprägt von dem Sicherheitsdenken der betrieblich verantwortlichen Führungskräfte, die gleichzeitig bedingt durch unzureichende Informationstransparenz ein sehr hohes Bestandniveau forderten. Die von den Unternehmensleitungen herausgegebene Messlatte bezog sich immer auf die Tonnage, die innerhalb eines Monats zu produzieren war. Wenn die entsprechende Tonnage nicht erreicht wurde, mussten entsprechende Rechtfertigungen gegeben werden.

zur uftragsbuchung nachgelagerten Prozess im Rahmen der Kapazitätsplanung. Bedingt

lich voneinander getrennten Vorgänge, bei denen zum Teil die Erstellung n oftmals

Bereich der Scheduling Systeme sind individuell angepasste chnersysteme von z. B. BFI im Einsatz. Ausschlaggebend ist eine enge

ile

aFertigungsschritte oder Fertigungsstufen fremd zu vergeben. ZWalzwerk,

F rtigungssteuerungssy Der Entwicklungsstand der Produktionsplanungs- und Steuerungssysteme ist in der europäischW

sselaggreg

Die Auftragsplanung erfolgte bei vielen Stahlunternehmen in einemAdurch die zeitdes Arbeitsplans als maßgeblicher Zwischenschritt erforderlich war, vergingemehrere Tage bis zur Terminbestätigung an den Kunden. ImProzessreEntwicklungspartnerschaft zwischen BFI und führenden Stahlunternehmen, woraus eine hohe Kompetenz für stahlspezifische Lösungen beim BFI resultierte (mittlerwePSI-BT).

Seite 138

Seit Ende der neunziger Jahre werden in der Stahlindustrie, bedingt durch die erstärkte Fokussierung auf den Kunden und den Zwang zur Kostenreduzierung, mehr

ndardsoftware-Systeme

ter Verein gegründet. Unter Führung von PRTM und R wurde das erste SCOR – Model entwickelt und im November 1996

304

n reibungen für die Elemente der Supply Chain auch Messgrößen und

est Practices in Verbindung mit dem jeweiligen Prozesselement identifiziert.306

ellung oder nach rognose. Mit der 2 Stufe wird die Unternehmensstrategie in bezug auf die Abläufe

I

e definiert. Unter Key Performance Indikatoren sind Kennzahlen zu erstehen, welche die Leistungsfähigkeit der eigenen Supply Chain prozessorientiert

vund mehr die eigenentwickelten PPS- Systeme durch Staersetzt. Neben der Einführung von ERP Systemen, die von der Auftragsbuchung bis zur Fakturierung den gesamten Materialfluss abbilden sollen, werden bei vielen

nternehmen gleichzeitig Supply Chain Management Systeme eingeführt, um die Uangepriesenen Kostenersparnisse durch Bestandsreduzierung, sowie eine bessere Lieferperformance zu erreichen. 5.3 Identifizierung von Prozessen in der Stahlindustrie anhand

des SCOR Modells 5.3.1 Grundlagen des SCOR - Modells 1996 wurden von AMR und PTRM mit 73 Mitgliedsunternehmen das Supply Chain Council als nicht gewinnorientierAMveröffentlicht. Das SCOR - Model ist ein Referenzmodell welches einen methodischen Ansatz zur Beschreibung der Prozesse der Supply Chain liefert305. Dabei werden neben deStandardbeschBIn Stufe 1 wird das Model der Supply Chain erstellt und mit den vier allgemeinen Prozessen Planen, Beschaffen, Herstellen und Liefern zur Abgrenzung des Aufgaben-umfanges versehen307. Stufe 2 definiert, innerhalb der einzelnen Prozesse, verschiedene Kategorien, so wird z. B. die Herstellung unterschieden nach Herstellung auf BestPverdeutlicht. In der 3 Stufe wird durch die Angabe der Teilprozesse für jede, der in Stufe 2 definierten, Prozesskategorien das Model vervollständigt. Zusätzlich werden die KP(Key Performance Indikatoren) identifiziert und die Funktionen erforderlicher Softwarepaket 308

vmessen lassen. Typische Kennzahlen für KPI sind:

• Die Termintreue

304 vgl. http://www.supply-chain.org/chapters/europe/german/pres_3.htm305 vgl. Torsten Becker, 2002, Seite 65-74 306 vgl. Jürgen Weber, 2002, Seite 197-201 307 vgl. Herbert Meyr, Jens Rohde und Hartmut Stadtler, 2002, Seite 47-48 308 vgl. James B. Ayers, 2001, Seite 179-181

Seite 139

• Die Bestandsreichweite • Die Durchlaufzeit

5.3.2 Abgrenzung des Betrachtungsumfangs

r-

ung, der apazitätsgrobplanung bis hin zur detaillierten Feinplanung der Einzelaufträge, so wie

y Chain

unächst muss der Umfang der Supply Chain, durch Definition der physischen

einen

nd der Langschmiedemaschine.

cher Ausprägung definiert werden.

Die gesamte, interne, Supply Chain der EWK wird ausgehend von der Stahlwerks-erzeugung bis zum Kundenversand, einschließlich der Funktion der Bestandsvewaltung für ausgewählte Kunden in Form von VMI, betrachtet. Die Analyse umfasst alle Geschäftprozesse ausgehend von der AbsatzplanKdie Planung der Lohnarbeiten bei Fremdfirmen. 5.3.3 Anwendung des SCOR – Modells auf die Stahlindustrie 5.3.3.1 Definition der Suppl Auf der 1 Ebene sollen die Supply Chain Prioritäten, die Wettbewerbsziele, die Produktions- und Logistikstruktur abgebildet werden309. Dazu sind in Hinblick auf die4 Grundprozesse folgende Fragen zu klären: 310

• Planen : Welche Ausführungsprozesse sind geplant? • Beschaffen : Wie wird Material beschafft? • Herstellen : Wie werden Produkte Hergestellt? • Liefern : Wie werden Produkte geliefert?

ZEinheiten ermittelt werden. Zu den physischen Einheiten zählen alle Standorte des Unternehmens, sowie alle Kunden, Lieferanten und Lohnfertiger. Diese physischen Einheiten sind in Abb. 47 bis auf die Betriebsebene aufgelöst dargestellt. Wesentliche Einheiten sind:

• Das Werk in Witten mit der Stahlbasis, der Walzstrasse, und der klSchmiedemaschine.

• Das Werk in Krefeld mit den Umschmelzöfen, der Schmiedepresse u

• Der Betrieb in Hattingen (Vergütung, Adjustage für Breitflachfertigung).• Die Fremdfirmen zur Lohnfertigung. • Der Rohstahlzukauf von Fremdfirmen. • Das Zentrallager für Lieferungen aus Vorrat.

Für die Werke in Witten, Krefeld und Hattingen können die Prozesse Beschaffung, Herstellung und Lieferung in unterschiedli 309 vgl. Stefan Junginger, Marcus Lindemann, Dimitris Karagiannis, 2002, Seite 39-42 310 Oliver Lawrenz, 2000, Seite 116-138

Seite 140

Bei der Eigenerzeugung im Wittener Stahlwerk ist der Zukauf von Schrotten und

egierungen der Prozess „Beschaffung“. Die Stahlproduktion entspricht dem prozess und der Transport an die Verformungsaggregate der Lieferung.

Der Rohstahlzuk entspricht ebenfalls dem Beschaffungsprozess. Die Fertigung sreservie-rung ebenfalls al tlich nur die Prozesse ch die Rohstahlbere Die Verformungsbetriebe greifen auf die Vormateriallager, sowie auf Warmtransporte mit den aus dRohstahl (Produ (Lieferung).

gsaggregaten, gelieferten engen zu (Beschaffung), vergütet, glüht, oder normalisiert das Material je nach

rüfung und ein Spektrotest ausgeführt. Anschließend wird das Material entweder an

ial an,

ager entrallager keine Produktion statt, sondern nur die Materialbeschaffung und

ie Lieferung.

erwendet.

lanung

LProduktions

auf von Fremdfirmen bei Fremdfirmen kann zwar unter dem Aspekt der Kapazität

s Beschaffungsprozess betrachtet werden, beinhaltet aber eigen der Herstellung und Lieferung, da die Beschaffung im Vorfeld duritstellung erfolgt.

en Stahlwerken gelieferten Mengen zu (Beschaffen), Verformen den ktion) und Versenden die Produkte an die nächste Fertigungsstufe

Die Wärmebehandlung greift auf die, von den VerformunMKundenforderung (Produktion) und liefert es anschließend an die Adjustagen. Von dort aus wird nach der Materialannahme (Beschaffung) eine Revision, US-Pdas Fertiglager, die Bearbeitungsbetriebe, die Schälereien, an das Zentrallager für Lagerabverkäufe, oder an Konsi - Lager in Rahmen des VMI Konzepts geliefert. Die Bearbeitungsbetriebe, sowie die Schälereien nehmen ebenfalls das Materbearbeiten / schälen es und liefern es ans Versandlager. Entgegen der Produktion in den Vorstufen findet im Versandlager, im Konsi - Lund im Zd Bezogen auf die o.a. Fragen werden im Bereich Planen alle Prozesskategorien v P :

• (P1) „Supply Chain Planen“ • (P2) „Beschaffung Planen” • (P3) „Herstellung Planen“ • (P4) „Lieferung Planen“

Beschaffen: Die Beschaffung wird durch Zukauf von Fremdfirmen und durch eigene Produktion realisiert.

Seite 141

Zuordnung von Vorgängen zu den Hauptprozessen des SCOR-M odells

Beschaffen Herstellen

Planen

Liefern

•Zukauf •Eigenproduktion

• Erschmelzung• Ver• Wär•• Adjus

• Auftrag• Kapaz•M ateri

formungmebehandlung

Bearbeitungtage

sterminierungitätsbelegungalbeschaffung

• Auftragserfassung• Lieferung

Abb. 48

Abbildung 48 : Zuordnung von Vorgängen zu den Hauptprozessen des SCOR - Modells

roduktion P : Die Produktion mit dem zugehörigen Materialfluss ist bereits in Kapitel 5.1 beschrieben. Liefern: Die Lieferung erfolgt wie bereits in Kapitel 5.1 beschrieben aus Strecke und Lager. Die sich daraus ergebende Zuordnung von Vorgängen zu den Hauptprozessen des

COR Modells ist in Abb. 48 dargestellt. S 5.3.3.2 Identifikation von stahlspezifischen Prozesse Die 2 Ebene des SCOR – Modells beschreibt die Prozessabläufe, einschließlich der Be h Die Efür jed Im Raeinsch en Kapazitätsgrobplanung, näher beschrieben werden. 5.3.3.2 In Abb. 49 wird der Informationsfluss für den Prozess der Auftragsabwicklung und Materialdisposition dargestellt.

zie ungen zwischen den einzelnen Prozessen.

3 bene detailliert die Prozesselemente mit dem notwendigen Informationsfluss es Einzelelement.

hmen der Stahlerzeugung müssen die Prozesse der Auftragsabwicklung, ließlich der Materialdisposition, sowie der Absatzplanung, mit der zugehörig

.1 Prozess der Auftragsabwicklung

Seite 142

Prozess der AuftragsabwicklungNeuer Kundenauftrag

RohmasseGießverfahren

W ärmebehandlung

Vormaterialeinsatz:M aterialvarianteEinsatzgewicht

Konfiguration der Auftragsposition

Bedarfsplanung durchführen

Arbeitsplan zuordnen

Stückliste auflösen

Planauftrag

Kapazitäts-terminierung

Kampagnenplanung

M aterialdisposition

Zuordnung von Bestand

Zukauf

Stahlwerksauftrag Chargenkomplettierung

Fertigungsauftrag

AuftragsverfolgungFertigungssteuerung

Produktionsauftrag

FLS/BDE-BetriebeRückmeldungen

Fertigmeldung an Verkauf

Versanddisposition

Lieferung an Kunden

Ter

min

best

ätig

ung

1

7

6

5

4

3

2 8

10

9

11

Abb. 49

schiedliche Restriktionen für en und

zu

fer-de-

ierte

Ka aRüstzeProtyp s-fun o

Abbildung 49 : Prozess der Auftragsabwicklung

ie bereits im 1 Abschnitt dieses Kapitels erwähnt erfolgt die Produktion zu 70 % W

Kundenauftragsbezogen, ca. 30 % werden über Lieferungen des Zentrallagers abgewickelt. Für die Einzelaufträge wird, auf Basis von im ERP – System hinterlegten Beziehungs-wissen (Variantenkonfiguration im SAP (1)) der Arbeitsplan(3) und die Stückliste (4) eneriert und ein Planauftrag erzeugt. Dabei werden unterg

die Definition des Arbeitsplans berücksichtigt. Entsprechend allgemeiner Norminterner Vorschriften werden Bearbeitungsaufmasse ermittelt und die Zuordnungdefinierten Walz- und Schmiedekampagnen vorgenommen. Auf Basis des generierten Fertigungsplans und unter Berücksichtigung des Lietermins erfolgt die Einplanung des Auftrags in zuvor definierte Walz- und Schmiekampagnen (5). Außer den Kampagnen für die Warmverformung werden auch an anderen Anlagen Kampagnen gefahren so z.B. in der Wärmebehandlung (Glühvor-

änge, Temperaturführungen) und im Stahlwerk (niedrig legiert, hoch leggSchmelzen).

mp gnen fassen Aufträge mit gleicher Merkmalsbewertung zusammen, um iten zu minimieren. Die Definition von Kampagnen und die Einordnung der

lindustrie duktionsaufträge in zuvor definierte Kampagnen ist ein für die Stahischer Prozess. Dieser Prozess wird z. B. bei SAP-APO durch die Blockplanungkti n unterstützt.

Seite 143

Negendenerfolge kann entweder durch Zuordnung von vor n Bestel eines Auftrags im Sta

ei der Zuordnung von Vormaterial zu einem Auftrag ist in der Stahlindustrie eine

Rahmen des Kundenauftrags spezifizierten roduktmerkmale, die in Form von Toleranzbändern angegeben werden.

dukte nicht durch einen iskreten Artikelkatalog darstellen. Durch kundenindividuelle Spezifikation einer

al-it den im Kundenauftrag spezifizierten

erkmalen durchgeführt.

l größer oduktionsauftrag zu erzeugende Menge, müssen mehrere

roduktionsaufträge zu einer Chargenbestellung zusammengefasst werden. Diese

, om-

achdem die Chargen zusammengestellt sind, müssen Sie im Stahlwerk eingeplant n

s-gt

orgenommen werden, die Restriktionen für die Reihenfolgebildung variieren

r ) wird der Fertigungsfortschritt

erfolgt. Die Produktionsbetriebe senden die jeweils ausgeführten Fertigungsschritte m

der Fertigmeldung (10) und einer anschließenden Versanddisposition rfolgt die Lieferung an den Kunden (11).

ben der Einplanung des Produktionsauftrags in der Verformung und den nachfol- Fertigungsstufen, muss auch die Verplanung der Vormaterialbereitstellung n (6). Diese Vormaterialbereitstellung

ha denen Vormaterial, durch Zukauf von Material, also durch Auslösen einerlung an einen Lieferanten erfolgen, oder durch Einplanung

hlwerk.

BVielzahl von Merkmalen zu beachten. Diese umfassen sowohl die analytische Zusammensetzung des Vormaterials, als auch mechanische und physikalische Eigenschaften, so wie die imP Im Gegensatz zu anderen Branchen lassen sich StahlprodVielzahl von Attributen wird das gewünschte Produkt beschrieben. Die Vormateriauswahl wird durch Vergleich mM Steht kein geeignetes Vormaterial zur Verfügung, muss durch Neuproduktion das Vormaterial erzeugt werden. Da die Schmelzgröße im Stahlwerk in der Regeist als die für einen PrPZusammenfassung muss die analytischen, physikalischen und mechanischen Eigenschaften, sowie die Geometrie der Einsatzkomponenten berücksichtigen. Die Zusammenstellung von mehreren Produktionsaufträgen unter Berück-sichtigung von Analyse, Termin, Blockformat, Übergabeart und technischqualitativer Anforderungen zu einem Stahlwerksabruf wird als Chargenkplettierung bezeichnet. Nwerden. Dazu muss die Reihenfolge ausgehend von der Kapazität zur Erzeugung voBlockguss und Strangguss, den Legierungsgehalten aufeinander folgender Qualitäten (kein niedrig legiert, nach hochlegiert), den Abnahmemöglichkeiten der Verformungbetriebe und die Sequenzbildung zur Kostenoptimierung bei Strangguss, festgelewerden. Diese Gießprogrammplanung muss bei allen Stahlproduzenten vbedingt durch die Anlagenkonfiguration und das Erzeugungsprogramm. Nach erfolgter Materialdisposition und Terminierung (7) wird der Auftrag frei zur Produktion gegeben und ggf. in einen Produktionsauftrag umgewandelt. Mit Hilfe deAuftragsverfolgung und Fertigungssteuerung (8vüber BDE/FLS (Fertigungsleitsysteme) als Rückmeldungen an das ERP-Systezurück (9). Nache

Seite 144

Aus obiger Beschreibung lassen sich insgesamt 4 stahltypische Prozesse ableiten, dimit Hilfe von Software –Modulen realisiert werden müssen.311

Dies sind:

1. Kampagnenplanung

e

im Stahlwerk, Walzwerk, Schmiede und Wärmebehandlung.

2. Chargenkomplettierung – Zusammenfassung mehrerer nem Stahlwerksabruf unter Berück-

ats, der Übergabeart, den es Termins.

rück-mente und der Sequenzbildung bei

, erstellt wird, findet in iterativer Prozess zur Absatzplanung/Hauptproduktionsprogrammplanung statt.

Au r Berücksichtigung der Anlagenkapazität zu einer Festlegung der Arbeitsweise pro Re usowohl die Möglichkeit von Fremdfertigungen, als auch die Möglichkeit der KaNach E ions-

rogrammplan unter Berücksichtigung der vom Verkauf definierten Prioritäten

kauf zur rstellt.

tellt.

Produktionsaufträge zu eisichtigung der Analyse, des Blockformtechnischen Anforderungen und d

3. Materialauswahl anhand von Abmessungen und technisch / qualitativen Eigenschaften

4. Gießprogrammplanung des Stahlwerks unter besonderer Besichtigung der LegierungseleStranggusserzeugung zur Kostenoptimierung.

5.3.3.2.2 Absatzplanung und Kapazitätsgrobplanung Ausgehend von der Absatzprognose, die auf Basis historischer Daten, Trends, Marktwissen und Kundeninformationen, sowie Rahmenverträgene

f Basis der Absatzprognose, wird der Kapazitätsbedarf ermittelt. Dieser führt unte

sso rce. Ist der Kapazitätsbedarf höher als die verfügbare Kapazität, so kann

pazitätsausweitung durch Investitionen, geprüft werden. rmittlung aller Rahmenbedingungen wird der Absatzplan/Hauptprodukt

perstellt. Die Kapazitätsdefizite, sowie die freie Kapazität, wird ermittelt und dem VerPrüfung übergeben. Auf Basis dieser Angaben wird ggf. ein neuer Absatzplan e Der Prozess der Absatzplanung und Kapazitätsgrobplanung ist in Abb. 50 darges

311 vgl. Joachim Heidrich, 2002, Seite 46-49

Seite 145

Absatzplanung und Kapazitätsgrobplanung

Verkauf Erstellen der Absatzprognose

Ermittlung des KapazitätsbedarfsPlanung

Festlegung der Arbeitsweise

Produktion/Planung

Klären von Fremdfertigungs

möglichkeiten

Erstellen des Absatzplans

Ggf. Plananpassung

Ermittlung :•Kapazitätsdefizit•Freie Kapazität

auf Basis der Kapazität

Hauptproduktions-programmplan

Ressourcenplanung

Kapazitäts-abgleich

Abb. 50

bbildung 50 : Absatzplanung und Kapazitätsgrobplanung A

5.3.4 Weitere Rahmenbedingungen für den Einsatz von Softwaremodulen

in der Stahlindustrie Neben den im obigen Abschnitt definierten stahltypisch es s eine Reihe weiterer Rahmenbedingungen, die als Grundvoraussetzung für den Einsatz in der Stahlindustrie gewährleistet sein müssen. Die Stahlherstellung kann als eine Kombination aus einem typischen prozess und einer werkstattähnlichen Fertigungssteuerung angesehen werden. Dabei kann die Menge an Gutmaterial und die Qualität nicht exakt vorherge

• Zur Überprüfung jeder Prozessstufe sind deswegen Soll-Ist-Vergleiche notwendig.

• Bei unzulässigen Abweichungen müssen entsprechende Korrekturmaßnahmen eingeleitet werden. Diese können zu Nachbearbeitungen, sowie zu ergänzenden Fertigungsschritten führen, oder im Extremfall zum Abbinden der Material-zuordnung für bestimmte Produktionsaufträge. Die dann erforderliche Umdis-position des Materials muss mit Hilfe von Software-Systemen unterstützt

• Bei der Chargenkomplettierung von Blockguss ist sowohl die Anzahl der tigen, da

mehrere Blöcke pro Gießgespann gestellt werden müssen.

en Proz sen, gibt e

Verfahrens-

sehen werden.312

werden.

Formate, als auch die Blockanzahl pro Format zu berücksich

312 vgl. Klaus-Georg Heymann, 2001, Seite 47

Seite 146

• Bei der Warmübergabe von Material vom Stahlwerk an die Verformungs-betriebe müssen bestimmte Maximalwartezeiten eingehalten werden.

• In Abhängigkeit vom Produkt und der Qualität müssen unterschiedliche ann

• Zur Optimierung der Belegung müssen alternative Fertigungswege, bzw.

lanung ist erforderlich um Rüstkosten zu vermeiden, oder prozessbedingte rbeitsfolgen die auf einer Ressource stattfinden entsprechend den jeweiligen

/ der EWK

ur Gruppierung von Abmessungsgruppen im Walzwerk und der Schmiede genutzt.

ärmebehandlungsvorgängen zu einer Ofenbelegung mit gleicher Temperaturführung

ombinierten Schäl-/Poliermaschine.

Im pagnen verwendet um die analytische Abfolge der en, so werden z. B. niedrig- und hochlegierte Kampagnen

efahren. Der Vorteil der Kampagnen im Stahlwerk liegt in einer Kostenreduzierung

ren

standes.

agsbestandes, emand Planning übergebenen Verkaufserwartung.

Fertigungsschritte als Zwangsfolge direkt hintereinander erfolgen. Dies k1 – n Fertigungsschritte umfassen.

alternative Ressourcen berücksichtigt werden. • Zwischen einzelnen Fertigungsschritten müssen prozessbedingte Mindest-

wartezeiten eingehalten werden, z. B. muss bei der Übergabe von der Wärmebehandlung an die Adjustagen eine Abkühlzeit berücksichtigt werden.

5.4 Notwendige Softwarefunktionen zur Darstellung der stahl-

typischen Prozesse 5.4.1 Kampagnenplanung / Blockplanung Die BlockpAAnforderungen zu gruppieren. Dabei gibt es unterschiedliche Typen der Block-Kampagnenplanung. Die Funktion der Block-/Kampagnenplanung wird bei z Im Bereich der Wärmebehandlung wird Sie zur Zusammenstellung von gleichen Wverwendet. In den Schälereien zur Gruppierung von Aufträgen nach Abmessungs-bereichen und Oberflächenbearbeitungen, wie z. B. Kampagnen für das Polieren vonStabstahl bei einer k

Stahlwerk werden KamErzeugung zu optimiergdurch Einsparung von Energie und Feuerfestmaterial, einer Reduzierung der Schrottbestände, durch gezielte Disposition von Schrotten für die jeweilige Kampagne, geringerer Verunreinigung der Gießpfannen, sowie einem geringeBedarf an Abbau-Schmelzen für den Wechsel zwischen Hoch und Niedrig-legierten Chargen. Daraus resultiert eine Reduzierung des Vormaterialbe Die Aufgaben einer Blockplanungsfunktion sind:

• Die Definition des Blocks bzw. der Kampagne selbst. Dies beinhaltet die Definition der Kampagnengröße auf Basis des vorliegenden Auftrbzw. auf Basis der aus dem D

• Die Festlegung des Zeitraums, in dem die Kampagne geplant wird. • Die Berücksichtigung der Kampagnen im Bereich der operativen Planung für

die Terminierung der einzelnen Fertigungsstufen von Produktionsaufträgen, sowie die Zuordnung von Produktionsaufträgen zu definierten Kampagnen.

Seite 147

• Zur Abrundung der Funktionalität müssen manuelle Planänderungen, sowohl der Kampagnenplanung, als auch der Zuordnung von Einzelaufträgen in die definierten Kampagnen möglich sein.

• Der Zeitraum, für den die Kampagnen geplant bzw. fixiert werden, muss

en

ie Funktion der Blockplanung kann als eigenständiges Modul, welches mit der r operativen

ie Funktion der Chargenkomplettierung dient zur Gruppierung von Produktions-

abei müssen sowohl die analytische und physikalische Zusammensetzung der

n

werksmarken. In bhängigkeit von den spezifischen Anlagenrestriktionen muss außerdem die

einer kformaten ist notwendig um die Gieß- und Transportdauer

ach der Erschmelzung, vor dem Abguss, zu begrenzen. Kleinere Blockformate ssen.

termin und die apazitiven Möglichkeiten der nachfolgenden Fertigungsstufen definiert. In

Ab litäten muss der Gruppierungshorizont unt c der maximalen Chargengröße muss uch eine Mindestauslastung definierbar sein.

Das Planungsergebnis muss interaktiv editierbar sein, um ggf. Anpassungen vorzunehmen.

flexibel, je nach Anforderung festgelegt werden können. • Für den Einzelauftrag müssen ggf. alternative Kampagnen definiert werd

können. Doperativen Planung eng synchronisiert ist, oder als Funktion im Bereich dePlanung realisiert werden. 5.4.2 Chargenkomplettierung / Heat Formation Daufträgen zu Stahlwerksabrufen. DVormaterialanforderung berücksichtigt werden, als auch das Blockformat und dieGießart. Standardmäßig wird nicht aus einer Charge Strang- und Blockguss gleichzeitig erzeugt. Da die Analyse in der Regel nicht als Punktanalyse mit definiertem Wert angegebewird, sondern als Toleranzband für jedes Element, müssen zur Optimierung der Chargenzusammenstellung entweder nur die Legierungselemente berücksichtigt werden, oder auch die per Definition festgelegten AustauschAEinhaltung von mindest Toleranzen für bestimmte Legierungselemente gewährleistet werden. Weitere Restriktionen sind die Anzahl unterschiedlicher Kokillenformate in einem Stahlwerksabruf und die Anzahl der Blöcke pro Kokillenformat. Die Festlegung Maximalanzahl von Blocnwerden in der Regel als Gespann mit einer definierten Anzahl von Blöcken vergo Zusätzliche Restriktionen werden durch den Vormaterialbereitstellungsk

hängigkeit der Gängigkeit einzelner Quaers hiedlich gewählt werden können. Neben

a

Seite 148

Das Ergebnis einer Planung mit dem Heat-Formation Modul von i2 ist in Abb. 51 dargestellt. Das Planungsergebnis enthält die zu einem Stahlwerksauftrag zusammengefassten Vormaterialanforderungen mit der Definition der Stückzahl pro Blockformat bzw. pro Riegellänge bei Strangguss, sowie die aus der Zusammen-fassung resultierende Chargenanalyse.

Heat Formation / Chargenkomplettierung von I2

Abb. 51

iese Abweichungen führen häufig zu einer nt m it

zu e

• für die bereits Vormaterialerzeugt wurde, • Überproduktion, • Produktionsprobleme ( inakzeptable Abweichung der Erzeugung von der

Sollspezifikation), • Aufbau strategischer Lagerbestände z. B. als phasenversetzte Erzeugung um

Kapazität und Bedarf über einen längeren Zeitraum zu synchronisieren

Abbildung 51 : Heat Formation / Chargenkomplettierung von i2

5.4.3 Materialauswahl / Material Allocation Im Gegensatz zu anderen Branchen ist bei der Zuordnung von Material in der Stahlindustrie eine Vielzahl von Merkmalen wie chemische, mechanische und physikalische Eigenschaften zu überprüfen. Obwohl der Produktionsprozess im Rahmen der Qualitätssicherung gut gesteuert undorganisiert ist, kommt es immer wieder zu unzulässigen Abweichungen zwischen

orgabe und realisierten Merkmalen. DVE ko missionierung bereits angebundenen und angearbeiteten Materials und som

ein m Zugang auf das Zwischenproduktlager. Bedingt durch

• Komplettierung von Chargen zur Chargenauslastung, Stornierung von Kundenaufträgen

Seite 149

entstehen weitere Lagerbestände frei verfügbaren Materials. Auf Basis dieses Bestandes muss im Rahmen einer Optimierung eine (teil-)

bei sind sowohl Fertigbestände, als auch mlaufbestände und Vormaterialbestände zu berücksichtigen. Zusätzlich kann bei der

ie Hauptaufgaben eines automatischen Dispositionsmoduls (Material Allocator) sind

tätslage

• wenn notwendig eine Umkommissionierung oder Neuanbindung

e-

ur Neukommissionierung von Material oder zur Verwendung von ltbeständen.

rlichen Ressourcen, die ufträge, die Verfahrenswege und die detaillierte Produktbeschreibung pro

.

erung

mance rtigungen.

automatische Disposition erfolgen. DaUDisposition auch der erwartete Bestandszugang, durch Zukauf und / oder Neuer-zeugung, berücksichtigt werden. Ddementsprechend:

• kommissionslose Materialeinheiten effizient anzubinden, • eine Optimierung der Materialanbindungen bei der aktuellen Kapazi

und Terminierung vorzunehmen,

durchzuführen, • alternative Materialeinheiten oder Kombinationen von mehreren

Materialeinheiten zu ermitteln, um den Bedarf zu befriedigen, • im Rahmen der Capable to Promise Funktion die Terminierung für die

Materialbereitstellung auszuführen Weitere Anforderungen an ein Dispositionsmodul sind die Bereitstellung verschidener Suchfunktionen, wie die Material-Suche für definierte Aufträge und die Auftragssuche zA Zur Realisierung der Anforderungen müssen die erfordeAFertigungsstufe, sowie der verfügbare Bestand übergeben werden. Auf Basis dieser Informationen und spezifischer Restriktionen, wie der Berücksichtigung von priorisierten Lagerplätzen, kann anschließend die Materialanbindung erfolgen (vglAbb. 52). Ziel der Materialdisposition ist der optimierte Einsatz von Bestand zur Reduzider Zusatzkosten die durch Verwendung von alternativen Einsatzmaterialien entstehen, die Reduzierung der Bestände und die Erhöhung der Lieferperfordurch priorisierte Vormaterialdisposition bei eiligen Aufträgen und Ersatzfe

Seite 150

Prozess der M aterialanbindung

W alzen1

Richten3

Vergüten2

Schälenn

Revidierenn + 1.....

Fertiprod

g-ukt

Einsatz-M aterial

Zwischen-produkt

Qualität = 2343

m

Rauhtiefe ...Festigk.= ..N/mm²

Qualität = 2343Qualität = 2343C = 0.20-0.40Si = 0.30-0.50Cr = 1.50-2.00...110 mm Rund Geradheit 1mm/Geschält, Poliert

.....115 mm rundschwarzFestigkeit ...N/mm²

C = 0.20-0.40Si = 0.30-0.50Cr. = 1,50-2.00StranggussFormat 475X340Länge 4100 mm..

BestandQualität= 2343 ,C= 0.22,Si= 0.35, Cr= 1,8; ..;110 mm rund,schwarz,... 4 t Qualität= 2 5 mmQualität= 2 G, 475.....Ausgehen rd durch Vergleich aller dispositionsrelevanter

e d die M aterialverfüg inr e Überprüfun

-Produkte ponente. Der d der getroffenen M aterialauswahl angepasst.

343 ,C= 0.23,Si= 0.36, Cr= 1,9; ..;11343, C= 0.23,Si= 0.36, Cr= 1,9;...; S

rund,schwarz,... 5 t X340,3500 m m,.. 4 t

d vom Endprodukt wiM erkmalgeeignete

mit dem Bestan Fertigbestand erfolgt di bis hin zur Einsatzkom

barkeit überprüft. Existiert keg über die Zwischenstufen/Fertigungsweg wird entsprechen

Abb. 52 : P

5.4.4 Gießprogrammplanung im Stahlwerk Aufgabe de ptim im Heat-Formation / Chargenkomplettierungsmodul gebildeten Stahlwerksabrufe. Dabei müssen sowohl stahlwerksspezifische Restriktionen berücksichtigt werden, als

hlacke, die d Schmelze aufnehmen soll.

en

e rtig legiert. Anschließend wird die Schmelze in einer der beiden Entga-

ngsanlagen (3) einem Unterdruck von 0,1 mBar ausgesetzt, um den Wasserstoff im tahl zu reduzieren. i Erzeugung wird unter Vakuum Sauerstoff auf die

Schmelze geblasen, um niedrigste Kohlenstoffgehalte (VOD - Verfahren) zu erreichen.

Abbildung 52

rozess der Materialanbindung

, Mill Scheduling

ierung der Reihenfolgen, der vorherr Gießprogrammplanung ist die O

auch die Restriktionen der abnehmenden Betriebe. Der Ablauf der Strangguss / Blockgusserzeugung bei der EWK kann vereinfachtfolgendermaßen beschrieben werden (vgl. Abb. 53): Im Elektroofen (1) wird Schrott, Legierungen und Kalk eingesetzt um eine Schmelze zu erzeugen. Der Kalk dient dabei zur Bildung einer metallurgischen ScVerunreinigungen und unerwünschte Bestandteile aus erNach dem Abstich in die Pfanne wird die sauerstoffreiche Schlacke von der Pfanne abgezogen. Dann wird neuer Kalk aufgegeben, der u.a. den im Stahl befindlichSchwefel abbinden soll. Im Pfannenofen (4), der technisch einem kleinen Elektroofen entspricht, wird diSchmelze fesuS Bei Rostfre

Seite 151

Während der gesamten metallurgischen B rch eiin Argo lei chmelze umz

Je nach Stahlsorte k sd der Sekundärmetallurgie zwischen 2-3 stunden bei Bau Stu eicha Zum Abschluss wird die Schmelze im Block- (5) oder Strangguss (2) vergossen.

notwend ik muss dur timierte Gießpunterstützt werden.

ehandlung wird du nen porösen Feuerfestste

n in die Pfanne ge

ann die Behandlungstahl und bis zu 7

tet, um die S

auer in

urühren.

rge betragen. nden für eine Rostfr

Die hierzu ige Logist ch eine op rogrammplanung

EW K – Stahlwerk

Abb. 53

SchrottE

enn

Blo

tra

43

lektroofenPfann

ofe VD/VOD--

Anlage

S

ckguss2

ngguss

1

5

us dieser kurzen Darstellung lässt sich entnehmen, dass nicht nur der Legierungs-r die Reihenfolgebildung im Stahl-

erk berücksichtigt werden muss, es muss auch geklärt werden, in welchem

iebs sind weitere wesentliche

and der anteilmäßigen Versorgung aus

r zu 20 % aus Warmeinsatz versorgt werden, wird die Schmiede Krefeld bis zu 80 % aus

Abbildung 53 : EWK - Stahlw

erk

Agehalt bei der Erzeugung einzelner Qualitäten füwVerhältnis Strang- und Blockguss erzeugt werden kann, wie die Stellmöglichkeiten für den Blockguss sind und welche Gießpfannen bereitstehen. Die Koordination zwischen Schmelzbetrieb und Sekundärmetallurgie, sowie die Kapazität des Stranggießbetriebs und des BlockgießbetrKriterien, die bei der Gießprogrammgestaltung zu berücksichtigen sind. Da die Verformungsbetriebe von 20 % bis zu 100 % aus Warmeinsatz versorgt werden, muss die Priorität der Einplanung anhWarmeinsatz erfolgen. Bei der EWK werden durch das Stahlwerk insgesamt 7 Ab-nehmer versorgt. Während die Schmiede in Witten und die Block-, Grobstrasse nu

Seite 152

Warmeinsatz versorgt. Die Walzungen bei MRW in Mühlheim und bei TST an der B2in Bruckhausen werden zu 100 % aus

Warmeinsatz abgewickelt.

Neben den Restriktionen der direkten Abnehmer müssen qualitätsabhängig auch die Restriktionen der Folgebetriebe berücksichtigt werden. So ist insbesondere bei Zwangsfolgen z. B. bei der Wärmebehandlung nach der Verformung eine mehrstufige Prozesskette zu berücksichtigen. Diese, am Beispiele der EWK dargestellten, Rahmenbedingungen für die Gießprogrammplanung können vom Grundsatz her auf jedes Stahlwerk übertragen werden. Oftmals müssen zusätzlich zu der hier dargestellten Anlagenkonfiguration Sinteranlagen und Hochöfen als Teil der Prozesskette berücksichtigt werden. 5.5 Einführungsmethoden für SCM – Systeme Die Einführungsstrategie von SCM– Systemen beruht unabhängig von der gewählten Methode auf der selben Vorgehensweise. Dabei wird zunächst eine strategische Entscheidung zur Einführung eines SCM- Systems getroffen.313 Auf Basis der geplanten Veränderung wird eine Vision entwickelt mit den jeweiligen Zielvorstellungen.314 Dabei muss der Umfang des Projekts im Hinblick auf die gewünschte Funktionalität definiert werden, der geplante Detaillierungsgrad, sowie die einzubeziehenden externen Unternehmen (Kunden, Lieferanten).315 Auf einer groben Ebene werden die Hauptprozesse beschrieben und daraus die wesentlichen Anforderungen abgleitet. Diese Anforderungen bieten die Grundlage für weitere Diskussionen mit SCM - Anbietern. Auf Basis von Marktstudien und Informationsmaterialen kann eine Grobauswahl von Infrage kommenden Anbietern getroffen werden. Ausschlaggebend für die Selektion der Anbieter sind dabei die Referenzen, die Ausrichtung der Anbieter hinsichtlich der Schwerpunktbranchen, sowie die zuvor definierten Anforderungen an SCM-Systeme. Ziel ist die Anzahl der relevanten Anbieter auf ein überschaubares Maß von 3-6 Anbieter zu reduzieren. Zur detaillierten Diskussion mit den gewählten Anbietern muss als nächstes die Anforderung weiter spezifiziert und die geforderten Prozesse dargestellt werden. Die Prozessanalyse kann grundsätzlich von zwei Richtungen ausgehen:316

• Top-Down vom groben zum feinen • Bottom-Up vom Detail zum Grobablauf

313 Vgl. Thaler , 2001, Seite 218-220 314 vgl. Bernd Hellingrath, Ralf Hieber, Frank Laakmann, Kasra Nayabi, 2002, Seite 205-209 315 vgl. A. Kuhn, H. Hellingrath, 2002, Seite 187 316 vgl. Thaler, 2001, Seite 223-225

Seite 153

Dabei dient die Top-Down-Betrachtung der Identifikation von Schlüsselprozessengrundlegenden Abläufen. Die Bottom-Up-Betrachtung stellt die ergänzende Sicht

gehend von Teilprozessen und Arbeitschritten hin zum

und

aus Prozessablauf dar. ur Analyse der einzelnen Prozesse können entsprechende Methoden, wie sie z. B. mit

ann.317

n Modulen überprüft werden.318 Durch Referenzbesuche

Konzept, sowie eine einheitliche Bewertungsmethodik. uf Basis der geforderten Kriterien und der Ergebnisse aus dem Workshop kann

achdem der Anbieter festgelegt wurde, muss das Projektteam definiert werden. Dabei müssen Mitglieder aus dem IT – Bereich, aus den betreffenden Fachbereichen, Mitglieder der Unternehmensleitung, sowie externe Berater benannt werden. Zusätzlich ist insbesondere für die Ausdehnung der Supply Chain, über die Unternehmensgrenzen hinweg, die Einbeziehung der Zulieferer und Kunden mit Ihren jeweiligen Fachbereichen erforderlich. Um den mit der Einführung von SCM-Systemen verbundenen Innovationsauftrag zu erfüllen, muss eine ausreichende Balance zwischen den Systemkenntnissen einerseits und der fachlichen Kenntnis andererseits vorhanden sein. Entsprechend müssen SCM – Projekte nicht zwingend durch die IT – Bereiche geleitet werden, sondern können auch von einer entsprechenden Fachabteilung gelenkt werden.319

Als nächstes muss die Einführungsstrategie festgelegt werden. Dabei kann zwischen zwei Extremen unterschieden werden:

• Einführung als Big Bang , d.h. abrupte Einführung einer kompletten SCM-Lösung über alle Planungsstufen und Ausführungsbereiche hinweg

• Einführung eines lokalen Planungssystems, also eines einzelnen Moduls für einen konkreten Anwendungsfall.

ZSCOR bereitgestellt werden, verwendet werden. Für die jeweiligen Prozesse sind die Strukturen, Abläufe und Ergebnisse darzustellen, Schwachstellen zu analysieren und Verbesserungsmöglichkeiten aufzuzeigen. Dabei ist neben der Ist-Betrachtung auchdie Soll-Betrachtung durchzuführen. Als Ergebnis der Analyse erhält man Key Performance Indikatoren, durch deren Überprüfung und Kontrolle die Realisierung der

ewählten Funktionalität und der erreichte Mehrwert ermittelt werden kg Im Rahmen von Workshops, mit Infrage kommenden Software-Anbietern können die SCM - Funktionalitäten weiter spezifiziert und die Machbarkeit der geforderten

riterien mit den jeweiligeKkann die Eignung der Software in Hinblick auf die gewünschte Funktionalität näher

analysiert werden und kritische Anmerkungen zu den jeweiligen Systemen sowieProbleme die mit der Einführung im Zusammenhang stehen erfragt werden.Um die Ergebnisse der Workshops vergleichen zu können, empfiehlt sich ein durchgängiges

orkshop-WAanschließend die Softwareauswahl getroffen werden. N

317 vgl. Christopher Sürie, Michael Wagner, 2002, Seite 33 318 vgl. A. Kuhn, H. Hellingrath, 2002, Seite 245 319 vgl. Matthias Mekschrat, 2002, Seite 292-293

Seite 154

Daneben gibt es noch Mischformen, wie z. B. die stufenweise Einführung von Partiallösungen, die zielgerichtet in Hinblick auf das Gesamtkonzept vorgenommwerden.

en

.5.1 Einführung als „Big Bang“

agsbezogen zeitgleich ingeführt320. Voraussetzung hierfür ist eine detaillierte Projektplanung, sowie ein sehr

g der SCM - Lösung von Anfang an als globales orgehenskonzept. Bei der Prozessdefinition werden alle internen und externen

Personen anumfassenden U s, sowie aller zu erzielender potenzieller Verbesserun n Durch die B egration gesichert und ein deutlich ertschöpfungsnetzwerk bewirkt. Die Koordinatio e len und

nanziellen Aufwand. Sowohl das Investitionsrisiko als auch die Einführungsrisiken

rd n. Es fehlt allerdings eine konzeptionelle

msetzung des

5 Bei der Einführung als „Big Bang“ werden alle Module stichtestraffes Projektmanagement. Grundlage ist die AusrichtunV

der Erarbeitung des Konzeptes beteiligt. Die Darstellung eines nternehmensprozesse

ge ist substantieller Bestandteil.

erücksichtigung der globalen Effekte wird die Gesamtinter Leistungssprung im W

n d s Gesamtprojekts erfordert jedoch einen sehr hohen personelfihalten die meisten Unternehmen von einer solchen Entscheidung ab321. Ein Beispiele für eine erfolgreich durchgeführte „Big Bang“ Implementation ist POSCO ein südkoreanisches Stahlunternehmen, dass mit einem sehr hohen personellen und zeitlichen Aufwand die Gesamte Supply Chain Lösung von I2 in einem Schritt eingeführt hat.

5.5.2 Einführung eines lokalen Planungssystems Bei der Einführung eines lokalen Planungssystems wird der Lösungsumfang auf einen sehr begrenzten Anwendungsbereich beschränkt und prozessbezogen die Lösung erarbeitet. Der Umfang des Projektes ist überschaubar und die Kernkompetenzen können optimal gebündelt we eGesamtintegration, welche die einzelnen Projekte in ihrem Umfang und ihrer Zielsetzung koordiniert. Der Nutzen ist meist einfach, bedingt durch die bereits bekannten Verbesserungspotentiale, zu bestimmen und die UVorgehenskonzeptes kann mit geringem Widerstand durchgesetzt werden. 5.5.3 Stufenweise Einführung von Partiallösungen Die Stufenweise Einführung von Partiallösungen kann sowohl organisatorisch als auch nach funktionalen Gesichtspunkten erfolgen.

320 vgl. Michael Schmelmer und Klaudia Seiling, 2002,Seite 307 321 vgl. Hellingrath, 2002, Seite 207-210

Seite 155

Bei der organisatorischen Einführung wird ein Pilotprojekt mit vollem Implementierungsumfang für einen einzelnen Unternehmensbereich erstellt. DPilotprojekt wird vollständig realisiert und anschließend als Grundlage für ein umfassendes Roll - Out über alle Unternehmensbereiche hinweg genutzt. Die Erfahrungen aus dem Pilotprojekt dienen dabei zur Optimierung der Prozesse unVerbesserung des Projektablaufs.

ieses

d

t.

rennten Einführungen der einzelnen odule auf einem überschaubaren Niveau.

Bei der funktionalen Einführung werden stufenweise einzelne Module implementierProzessbezogen werden die verantwortlichen Mitarbeiter eingebunden, so das eine optimale Bündelung der Kompetenzen vorgenommen werden kann. Der Koordinationsaufwand ist durch die zeitlich getM Organisatorische Einführung Funktionale Einführung sbezogen Pilotprojekt mit

Gesamtfunktionalität Einzelmodul prozes

Vorteile Überschaubare Unternehmensbereiche

Überschaubare Funktionalität Eine schnelle Erzielung erster Erfolge fördert die Akzeptanz322

Reduzierung auf Pilotbereich Bündelung von Kernkompetenzen Nachteil Die realisierte Lösung wird auf

andere nicht an der Entwicklung Der Gesamtumfang der Lösung ist nicht allen Beteiligten bei der

lität verzögert zur

Verfügung.

beteiligten Unternehmensbereiche ausgedehnt, dadurch kann es zu Akzeptanzproblemen kommen.

Konzeption der Einzelprozesse bekannt. Die Gesamtfunktionasteht erst zeitlich

Tabelle 4 : Vergleich organisatorische / funktionale Einführung von SCM-Systemen Beiden Vorgehensweisen gemeinsam ist, dass der zeitliche Ablauf der Gesamteinführung wesentlich verlangsamt wird.323 Die Erfahrungen die in deneinzelnen Projektschritten gesammelt werden, können als Basis für die weiteren Schritte genutzt werden. Die Zielvision für das Gesamtprojekt ist von Anfang an

ekannt und das Vorgehenskonzept wird auf die Zielerreichung unter

zufinden.

bBerücksichtigung der Gesamtintegration ausgerichtet324. In der Praxis sind oftmals Mischformen zwischen beiden Konzepten oder die Kombination beider Vorgehensweisen vor 325

In Tabelle 5 werden nochmals die Vor- und Nachteile der einzelnen Methoden dargestellt. Big Bang Lokales Stufenweise

ichael Schmelmer und Klaudia Seiling, 2002, S322 vgl. M eite 307

323 vgl. Michael Bick, 2002, Seite 242-244 324 vgl. Matthias Mekschrat, 2002, Seite 282-283 325 vgl. Ram Reddy and Sabine Reddy, 2001, Seite 166 - 168

Seite 156

Planungssystem Einführung Methobes r

Alle Module mit

tionalität auf

Konzept)

Einzelnes

Modul

Organisatorisch

Pilotprojekt oder

als Einzelprozess

den-ch eibung der gesamten

FunkProblemorientiertes getrennt als

einmal (globales (Lokales Konzept) funktionalgetrennt

(Mischform) Vorteile Schnelle

Umsetzung, gleichzeitige Berücksichtigung aller Restriktionen, Integration aller Module wird von Anfang an Berücksichtigt, hoher Wertschöpfungs- zuwachs

Geringer Koordinationsaufwand, überschaubarer Projektumfang, Kompetenzbündelung

Schnelle Erzielung von Effekten, bedingt durch die Stufenweise Einführung höhere Akzeptanz bei den Endanwendern, Berücksichtigung der globalen Zielsetzung in den einzelnen Stufen, Bündelung der benötigten Kompetenzen bei jedem Modul

Nachteile Hoher personeller und finanzieller Aufwand. Hohes Einführungsrisiko Geringere

Keine konzeptionelle Gesamtintegration, die Lösung muss ggf. später nochmals überarbeitet werden, wenn der

fang

Zeitliche Verzögerung der Einführung, ggf. Akzeptanzprobleme bei Pilotprojekten

Akzeptanz FunktionsumWenig praktikabel ausgedehnt wird

Tabelle 5 : Vor- und Nachteile unterschiedlicher SCM – Einführungskonzepte 5.5.4 Auswahl des Einführungskonzeptes

edingt durch den hohen personellen und finanziellen Aufwand, ist bei der EWK der nsatz zur Stufenweiseneinführung von Partiallösungen gewählt worden. Neben den

es Konzept war sowohl die zeitliche Verzögerung des apitaldienstes für die Gesamtlösung, als auch die Bereitstellung der fachlichen

n

r Verfügung und mussten sich icht parallel um weitere Projekte kümmern.

Die Wertschöpfung aus den bereits implementierten Modulen trug zur Finanzierung der nächsten Stufen bei. Weiterentwicklungen der Systemfunktionalität konnten

BAgenannten Vorteilen für diesKKompetenz für das jeweilige Modul ausschlaggebend. Durch eine modulare Einführung der einzelnen Funktionen konnten die zeitlicheAbläufe individuell gesteuert werden. Für die einzelnen Module standen jeweils alle notwendigen Mitarbeiter aus den Fachabteilungen zun

Seite 157

problemlos in das Gesamtkonzept integriert werden und zusätzlich benötigte Module auch später noch spezifiziert werden.

Seite 158

6. Systemaufbau für SCM – Systeme in der Stahl-industrie am Beispiel der EWK

Zus

ie sich aus dem Grundmodell ergebenden Schnittstellen werden identifiziert und

Ausgehend von den im Kapitel 5 benannten Softwaremodulen wird der Grundaufbau von SCM – Systemen in der Stahlindustrie definiert. In einer Erweiterung zum Grundmodell wird die Einbeziehung eines VMI – Moduls am Beispiel der System-Konfiguration bei der EWK dargestellt. Anschließend wird die Softwareauswahl unter Berücksichtigung der notwendigen Module und Funktionen abgeleitet. Auf Basis der Definition für hierarchische Planungssysteme wird die Notwendigkeit zur Synchronisation aller Planungsebenen, sowie zur Integration der stahlspezifischen

atzmodule abgeleitet.

Ddie notwendigen Daten zur Versorgung der Einzelmodule benannt. Der, daraus abgeleitete, Informationsfluss dient als Grundlage zur Auslegung eines Schnittstellen-konzepts. 6.1 Grundaufbau von SCM – Systemen in der Stahlindustrie

G rundstruktur von Supply C hain M anagem ent - System en

Supply C hain C onfiguration SN D

D P M PSupply C hain

Planning

pply C hain

A T P F P D S

SuE xecution

Transaktionsorientiertes E R P /PP S-System

Abb. 3

SN D = Supply N etw ork D esign D P = D em and P lanner M P = M aster P lanner AT P = A vailab le to P rom ise FP=Factory P lanner D S = D etailed Schedu ler

Basis Module für SCM – Systeme wurden bereits in Kapitel 3 benannt und anschließend im Kapitel 4 anhand unterschiedlicher Softwaresysteme dargestellt. Ausgangsbasis des Grundmodels ist die bereits in Abb. 3 dargestellte „Grundstruktur von Supply Chain Management Systemen“.

Seite 159

Abweichend von dem dargestellten Funktionsumfang ist eine Supply Network DeKomponente als Softwaremodul nicht zwingend erforderlich. Die FuAuslegung eines Supply Chain Modells, sowie die Definition der Lieferketten-elemente, ist aber Vorraussetzung für die Verwendung aller anderen Module. Im Rahmen der Modellierung müssen die Ressourc

sign nktion der

en umfassend beschrieben und ihre ahmenbedingungen sowie ihre Kapazität definiert werden.

zu

en

Gießprogrammplanung • Blockformation Planer Funktion zur Kampagnenplanung

Funktion

endung von Manugistics oder Synquest müssten usätzliche Module berücksichtigt werden.

R Ergänzend zu diesem Funktionsumfang sind die im Kapitel 5 definierten stahlspezi-fischen Zusatzmodule bei der Auslegung eines Grundmodells für die Stahlindustrie berücksichtigen. Dies sind:

• Material Allocater / Materialauswahl Modul zur attributbezogenMaterialdisposition

• Heat Formation / Chargenkomplettierung Modul zur optimierten Zusammenstellung von Stahlwerksabrufen

• Mill Scheduler / Reihenfolgeplanung Modul zur

Sowohl bei i2 – als auch bei SAP kann davon ausgegangen werden, dass die der Kampagnenplanung schon mit den Modulen zur Fabrikplanung bzw. zur Kapazitätsgrobplanung realisiert wird und hierfür dementsprechend kein zusätzliches Modul benötigt wird. Bei der Verwz

S C M -G ru n d m o d ell a m B eisp ie l d er E W K L ö su n g

D em a n d P la n n erA b sa tzp la n u n g S tra teg isch /

ta k tisch e P la n u n gE M a ster P la n n erH a u p tp ro d u ktio n sp ro g ra m m p la n u n gR

-

AP

P

F er tig u n g sle itsy stem / B D E

A T P /C T P F a c to ry P la n n er G ro b p la n u n gS V erfü g b a r kp r. F ertig u n g sp la n u n g

R e ih en fo lg e M a ter ia l C h a rg en ko m - F e in p la n u nP la n u n g a u sw a h l p le ttieru n g g

R ü c k m eld u n g enD a ten erfa ssu n g

A b b . 5 4 Abbildung 54 : SCM Grundmodell am Beispiel der EWK Lösung

Daraus ergibt sich das in Abb. 54 am Beispiel der EWK dargestellte Grundmodell von SCM – Systemen in der Stahlindustrie.

Seite 160

Auf der Ebene der strategischen/taktischAbsatzplan zur Hauptp un en für die Produktion festgelegt.326

Der, aus dem Demand Planning, übergebene Absatzplan wird auf Basis aggregierter Plan ner au ft. D rität uktion in F ter etrieb elnen

ei der Auslegung der ATP – CTP Funktionalität muss beachtet werden, dass auf

ial-

zur Fertigung anstehende Aufträge, genutzt werden, ndern auch für die Online Terminierung neuer Aufträge.

chtzeitige

dass sich der Abgleich der Kundenforderung mit dem vorhandenen Bestand und estellungen erübrigt.

r

die an. Bedingt durch die Kundenforderungen unterhalten die meisten

tahlproduzenten bei strategisch wichtigen Kunde sogenannte Konsignationslager.

rg so ine Berechnung der Mengen erfolgen kann. Parallel werden vom Kunden

rgänzungsaufträge auf Basis der ermittelten Bedarfe ausgestellt. Gerade für diese Abwicklung ist die Funktion des VMI prädestiniert. Auf Basis eines mit dem Kunden definierten Bestandniveaus, sowie zeitkritischen Angaben über die Materialentnahme bzw. über den Bedarf kann die Bestandshöhe optimiert werden.

en Planung werden mroduktionsprogrammplan

it den Modulen zur g die Rahmenbedingungung und

produkte im Masterpla f Darstellbarkeit geprü

ie, auf Basis vergebener Prioorm von Kapazitätstöpfen, un

en, darstellbare Prodzugrundelegen von B

wird anschließend sregeln, auf die einz

Kunden / Kundengruppen aufgeteilt327. Durch Abgleich der Kapazität zwischen den einzelnen Planungsebenen wird eine Synchronisation der Gesamtplanung erreicht. BBasis aggregierter Produkte wie Sie im Masterplaner verwendet werden, eine attributbezogene Vormaterialzuordnung nicht möglich ist. Aus diesem Grund muss dieFunktionalität des Material Allocators nicht nur für die terminrelevante Vormaterdisposition, für kurzfristigso Alternativ dazu kann in einem ersten Implementierungsschritt auch die reVerfügbarkeit des Vormaterials, als vereinfachende Annahme, vorausgesetzt werden, soden eröffneten Schmelzb 6.2 Erweiterung des Grundmodells um eine VMI - Funktion unte

Berücksichtigung stahlspezifischer Restriktionen Die Erweiterung des Grundsystems um eine VMI – Funktionalität bietet sich fürStahlindustrieSDer Bestand dieser Lager ist Eigentum des Stahlproduzenten, bis zur Entnahme durch den Kunden. Die Entnahme wird in regelmäßigen Meldungen an den Produzenten weite eleitet, dass eE

326 vgl. Reindl, Oberniedermaier, 2002, Seite 178-182 327 vgl. Jens Rohde, 2002, Seite 213

Seite 161

Die Bestandsplanung ist dabei der Prozess zur Definition und Etablierung von effizienten Bestandsniveaus, mit dem Ziel mit minimalen in Beständen gebundenen Kapital, maximalen Kundenservice zu realisieren.328 Die optimalen Bestandniveaus können dabei als Funktion des mittleren Bedarfs, der Prognosevarianz, der Liefervariabilität und des entsprechenden Servicegrads berechnet werden. Dementsprechend basiert die Bestandsplanung auf Bestandsstrategien, die über Geschäftsregeln festgelegt werden. Im Rahmen des VMI Konzepts muss der Bestand der Konsignationslager von dem Lieferanten analysiert, kontrolliert und eigenverantwortlich ergänzt werden. Die zur Analyse der Bestandsplanung notwendigen Daten sind:

• Aktuelle und historische Bedarfsdaten, Abweichungen von den Bedarfsdaten, sowie die aktuelle Bedarfsplanung.

• Die Vereinbarung über die, der Bedarfs- und Lieferstatistik zugrunde liegenden,

ung

weite pro Erzeugnis.

Die VMI-Strategie als Element des Customer Collaboration bei der EWK wird in Abb.

Werte. • Die Ermittlung der Daten welche als einmalige, aktionsbezogene Abweich

definiert werden. • Die Vereinbarung mit dem Kunden über die Bestandreich

55 nochmals verdeutlicht.

EWK EWK -- Customer Collaboration (VMI)Customer Collaboration (VMI)

Op Op

Op Op

Op Op

Op Op

Zentrallager-ergänzungen

Produzent

Kunden

Händler

Endprodukte für direkt Verkauf

EW K

VMI Konzept• Informatiosaustausch:

• täglicher Verkauf pro Produkt

• Erwarteter Bedarf

• Bestandshöhe

Collaboration and Inventory ManagementAbb. 55 Aus Vortrag : Dr. Sobottka (EWK) bei der Planet 2000

Abbildung 55 : EWK - Customer Collaboration (VMI)

328 vgl. i2, 2000

Seite 162

Unter Berücksichtigung der VMI – Funktionalität ergibt sich das in Abb. 56 dargestellte SCM - Modell der Stahlindustrie.

SCM - Modell der Stahlindustrie

Factory PlannerFertigungsplanung

ERP-SAP

HeatFormation

MaterialAllocator

Mill-/Scheduler

ATP/CTP

Master PlannerHauptproduktionsprogrammplanung

Demand PlannerAbsatzplanung C

usto C

ollaborationV

MI

mer

Abb. 56

bbildung 56 : SCM - Modell der Stahlindustrie

erschiedlichen Kriterien, die zum Teil als usskriterium definiert sind, teilweise aber auch als „nice to have“ klassifiziert

t,

erade in der Stahlindustrie ist die Branchenkenntnis von herausragender Bedeutung. ,

sich t,

nder Branchenkenntnis erst eine Kostenintensive Schulung der erater erfolgen, um ein einheitliches Verständnis der geforderten Lösungen zu

dient als

der stahlspezifischen Problematik, wie ein integriertes Gesamtkonzept, für alle im Rahmen der SCM - Einführung

A

6.3 Softwareauswahl Die Softwareauswahl orientiert sich an untMwerden können.329 Der Softwarepreis wird hierbei nicht als Hauptkriterium gewichteobwohl er sicherlich eine entscheidende Rolle spielt. GOhne eine entsprechende Kenntnis der spezifischen Anforderungen der Stahlindustriesowie einer auf die Bedürfnisse der Stahlindustrie ausgerichteten Lösung, erhöht der Implementierungsaufwand gewaltig. Werden Berater der Softwarefirma eingesetzso muss bei unzureicheBerreichen. Insofern ist die Branchenkenntnis zwingende Voraussetzung und K.O. Kriterium für einige Anbieter. Die Funktionalität der Lösung zur Realisierungso

ernhard J. Hadeler, 2001, Seite 30329 vgl. B 5-310

Seite 163

notw ie Anzahl der Imp en , dienen zur Überprüfung der Praxistauglichkeit.

riterium ist die einfache Integration zum bestehenden ERP-ystem. In mehreren Veröffentlichungen wird auf die Relevanz der Schnittstellen und

n Consultingleistungen der Beratungsunternehmen bzw. der Softwarefirma zu rhalten ist ein weiteres Kriterium.

ukunftsfähigkeit, der Weiterentwicklung und der aufgezeigten isionen der Softwarefirma dienen zur Überprüfung, ob ein langfristiger Einsatz der

r

nsparungspotential, bzw. das Wert-höpfungspotential welches sich aus der Implementierung ergibt. Hierbei kann

rch Vereinfachung der Abwicklung und der Wert-erschieden werden. Im Zusammenhang

n

ellenkonzept zu dem bei

hl der möglichen Software Systeme auf SAP und i2.

um Zeitpunkt der Einführung bei der EWK (1999) konnten für SAP - APO keine i2 , strie,

endigen Funktionen, ist ein weiterer zentraler Baustein.330 D331lementierungen, sowie die Aussage der Referenzkund

Ein weiteres HauptkSdie damit verbundenen Kosten bei unzureichender Integration verwiesen.332

Die Flexibilität der Lösung, und die einfache Übernahme der Pflege und Weiterentwicklung des Gesamtsystems um eine Unabhängigkeit der nächsten Schritte von dee Die Beurteilung der ZVSoftwarelösung gesichert ist und Weiterentwicklungen der Standardlösungen vorangetrieben werden. Daraus resultiert, das insbesondere kleinere Softwarelieferanten mit unzureichender Implementierungsanzahl bei nahezu gleicheFunktionalität schlechter bewertet werden. Ein weiteres wichtiges Kriterium ist das Eisczwischen den Einsparungen du

höpfung durch Optimierung der Abläufe untscdamit steht auch die Planungsgeschwindigkeit, sowie die Möglichkeit große Datenmengen zeitkritisch zu verarbeiten. Das Tool sollte einen weltweiten Einsatz ermöglichen um auch bei ausländischen Niederlassungen die Software einzuführen. Als „nice to have“ ist eine Webbasierte Lösung gefordert. Die aufgezeigten Rahmenbedingungen und Kriterien dienten bei der EWK als Basis für die Beurteilung der Softwaresysteme. Die Lösungen von Manugistics, Peoplesoftund Synquest fielen wegen unzureichender Branchenkenntnis heraus, die Lösungevon Baan und J.D.Edwards zeigten kein geeignetes Schnittst

WK eingesetzten SAP ERP-System. E

Insofern reduzierte sich die AnzaZentsprechenden Referenzinstallationen in der Stahlindustrie benannt werden. Bei konnte auf umfangreiche Erfahrungen vor allem in der amerikanischen Stahlindusowie bei australischen Stahlproduzenten hingewiesen werden. Ein Referenzbesuch bei British Steel in Rotherham festigte den Eindruck sich für das richtige System zu entscheiden.

330 Vgl. Michael Schmelmer und Klaudia Seiling, 2002, Seite 302-303 331 vgl. E. Galeros, E. Illgner,H.H. Wannewetsch, 2002, Seite 29 332 Vgl. Matthias Mekschrat, 2002, Seite 283-285

Seite 164

6.4 Definition der notwendigen Synchronisation zwischen den

i nsatz ord-

er Teilprobleme zu konkretisieren und zu vereinfachen. Gleichzeitig men

alen hung

ntscheidungsfindung beruht jedoch auf den Angaben der detaillierten Planung.

emen eutlic nen unnötige Abweichungen zwischen

eben m planungsinformationen, müssen auch alle andere Erstellung eines möglichst optimierten Produktions-plans beachtet werden. Dazu ist eine tionsplanung mit der Bescha g und der Absatzplanung zwingende Vor-

einzelnen Planungsebenen bzw. zwischen den einzelnen Modulen

Basierend auf dem SCM – Modell der Stahlindustrie ergeben sich ähnlich wie behierarchischen Planungssystemen mehrere Planungsebenen. Entsprechend dem Afür hierarchische Modelle wird das Gesamtplanungsproblem in hierarchisch angenete Teilprobleme segmentiert.333 Damit kann gewährleistet werden den

ösungsumfang dLergibt sich aber die Notwendigkeit diese Partiallösungen untereinander abzustimund somit eine zufriedenstellende Gesamtlösung zu erreichen.334

Gegensatz zu früheren Ansätzen ist nicht mehr die Erreichung eines optimImPlans oberstes Ziel der Anwendung von SCM - Systemen, sondern die Erreiceiner guten, machbaren Lösung335. Im Unterschied zu dem Ansatz hierarchischer Planungssysteme orientiert sich dabei die Problemzerlegung an den Prozessen und nicht an der organisatorischen Gliederung des Produktionsbereichs in Entscheidungsebenen.336 Es wird aber genau wie bei hierarchischen Planungssystemen die zeitliche Struktur der Planungsprozesse berücksichtigt. Aus der Aufteilung des Gesamtproblems, in einzelne prozessbezogene Funktionen, ergibt sich die Notwendigkeit der Abstimmung dieser Prozesse untereinander. Im Gegensatz zu dem klassischen Ansatz der hierarchischen Produktionsplanung, die von einem wesentlichen Informationsfluss von der höheren zur niedrigeren Hierarchie-ebene ausgeht, muss zur Koordination der Supply Chain der Informationsfluss in beideRichtungen gleichermaßen erfolgen.337 Zwar werden auf den höheren

ierarchieebenen Entscheidungen und Grundregeln festgelegt, die Basis für die HEInsofern müssen die in den klassischen Ansätzen zur hierarchischen Produktionsplanung ausgewiesenen begrenzten Rückkopplungen bei SCM – Syst

h stärker ausgeprägt sein. Dadurch köndden Informationen der einzelnen Planungs-ebenen vermieden und somit eine einheitliche Informationsstruktur erreicht werden. N de reinem Abgleich der Produktions

n Basisinformationen zurAbstimmung der Produk

ffungsplanung, Distributionsplanun

333 vgl. Bernhard Fleischmann, Herbert Meyr, Michael Wagner, 2002, Seite 74-76 334 vgl. Christoph Kilger und Andreas Müller, 2002, Seite 226-227 335 vgl. Bernhard Fleischmann, Herbert Meyr, Michael Wagner, 2002, Seite 72-73 336 vgl. Dr. Marion Steven, 1994, Seite 1 337 vgl. Bernhard Fleischmann, Herbert Meyr, Michael Wagner, 2002, Seite 81-82

Seite 165

raussetzung.338 Zur Gewährleistung dieser Abstimmung ergibt sich die Notwendigkeweitere Planungsbereiche mit Informationen zu versorgen, um anschließend durch

it

tegration der einzelnen Planungsergebnisse einen Gesamtplan zu erstellen. Bedingt er

t eine hsendem Aufwand übertroffen

erden.

te der hProduktionsplanung wie Hierarchisier Aggregation und rolli Inte ber ahinweg . Dies kann durch di Schnitt n den Ei rden. 6.4.1 Hierarchisierung

ordnung der Ebenen im ordergrund. Sie entsteht durch die Festlegung einer Über- / Unterordnungsbeziehung

erden:

System

eichweite ist zwischen der Mittelfristplanung und der Kurzfristplanung zu unterscheiden.

ng

ung werden in Tabelle 4 verdeutlicht.342

Indurch den notwendigen Informationsaustausch zwischen den Einzelmodulen steigt dAufwand im Verhältnis zum Planungsergebnis überproportional, dies bedeutebestimmte Planungsqualität kann nur noch mit wacw

Die dazu benötigten Elemen sind neben den Methoden ierarchischen ung, Dekomposition,

gration der Informationen üe Auslegung entsprechender

erender Planung, eine339

lle Planungsebenen stellen zwische

nzelmodulen realisiert we

Bei der Hierarchisierung steht die Vertikale zeitliche AnVzwischen den Ebenen, so wie der Definition der zeitlichen Gliederung. Insgesamt können drei unterschiedliche Aspekte der Hierarchisierung betrachtet w 340

• Bezogen auf den Aspekt der Aggregation kann in einem zwei Ebenen

von aggregierter bzw. detaillierter Planung gesprochen werden. • Bezogen auf die zeitliche R

• Bezogen auf den Umfang kann zwischen der taktischen und operativen Planuunterschieden werden. 341

Die Beziehungen dieser Hierarchisier

Aspekt Oberer Planungsebene Untere Planungsebene

Abstraktionsgrad Aggregierte Planung Detaillierte Planung

Zeitliche Reichweite Mittelfristige Planung Kurzfristige Planung

Umfang der Entscheidungen Taktische Planung Operative Planung

Tabelle 6 : Hierarchisierung nach unterschiedlichen Aspekten

338 vgl. http://www.lis.iao.fhg.de/scm/ , 2001 339 vgl. Harmut Stadtler, 2002, Seite 26 340 vgl. P. Schönsleben, 2000, Seite 128-134 341 vgl. Raimund Heuser, Frank Günther, Oliver Hatzfeld, 2003, Seite 31-33 342 Dr. Marion Steven, 1994, Seite 29

Seite 166

Der Hauptproduktionsprogrammplan / Masterplan stellt in diesem Sinne sowohl eine aggregierte Sicht des Detailplans dar, als auch eine mittelfristige Planung die Vorgaben für die kurzfristige Planung definiert. Dabei sind die Informationen sowohl top-down, als auch bottom-up zu propagieren. Dies ist insbesondere von Bedeutung, da die Entscheidungen auf Basis der operativen kurzfristigen Planung auch starke Auswirkungen auf die taktische mittelfristige Planung haben können. Die kurzfristige Entscheidung Vormaterialbestände abzubauen, kann z. B. dazu führen, dass für ein späteres im kurzfristigen Horizont nicht betrachtetes Planungsintervall nicht genügend Material zur Bedarfsdeckung zur Verfügung steht. 6.4.2 Dekomposition Unter Dekomposition ist die Zerlegung eines Gesamtproblems in einzelne Teilpro-bleme zu verstehen. Voraussetzung für die Zerlegung ist aber die Identifizierung der

343. In der Literatur ird auf die Notwendigkeit hingewiesen, dass zwischen den Teilproblemen nur

Elemente / Prozesse, die als Teilproblem gelöst werden könnenwgering-fügige Beziehungen bestehen dürfen, um den Koordinationsaufwand zu minimieren. Die Dekomposition wird angewendet für Probleme, die sich in interdependente Teilprobleme zerlegen lassen und bei denen aufgrund der Komplexität keine direkte Ermittlung einer Gesamtlösung möglich ist. Die Verteilung auf die Teilprobleme kann in Form einer 1:n Beziehung als Dekompositionsbaum dargestellt werden 344 (Abb. 57).

343 vgl. S. David Wu, Hakan Golbasi, 2002, Seite 296-302 344 Bernd Rieper, 1979, Seite 150

Seite 167

Mehrstufiger Dekompositionsbaum

DK1

DK113DK112DK111

DK13DK12DK11

DK122DK121

DK1112DK1111

Abb. 57

Vgl. Bernd Rieper, Hierarchische betriebliche Systeme

Abbildung 57 : Mehrstufiger Dekompositionsbaum

abei liefert eine Koordinierungseinheit die Vorgaben an die Teilprobleme. Die Teilprobleme werden separat gelöst und liefern das Ergebnis an die Koordinierungs-D

einheit zur Kontrolle der Konsistenz aller Teillösungen zurück.

Koordination von Teillösungen im Rahmen der Dekomposition

DK 14

DK 16

DK 15

DK 11DK 13

KoordinierungseinheitDK 1

DK 12

Abb. 58

Abbildung 58 : Koordination von Teillösungen in Rahmen der Dekomposition

Bei klassischen Lösungsansätzen werden hier die Beziehungen der Teilbereiche untereinander vollständig unterbrochen und jegliche Kommunikation findet

gt

ausschließlich über die Koordinierungsstelle statt (vgl. Abb. 58).345 Dadurch bedinsind zusätzliche Schritte zur Kommunikation der Einzelsysteme erforderlich, die durch eine direkte Informationsweitergabe vermieden werden können.

345 Dr. Marion Steven, 1994, Seite 35

Seite 168

Die Dekomposition kann sowohl horizontal, als auch vertikal erfolgen. Bei der horizontalen Dekomposition werden gleichrangige Teilprobleme identifiziert, und durch eine übergeordnete Koordinierungsstelle abgestimmt. Bei der vertikalen Dekomposition wird eine hierarchische Struktur zwischen den Teilproblemen erzeugt.

Bei der horizontal-vertikalen Dekomposition werden sowohl die Beziehungen der Teilprobleme untereinander, als auch die hierarchische Struktur bei der Auslegung des Gesamtmodells berücksichtigt. Die operative Planung die in Abb. 56 durch die Module Factory Planer, Heat Formation, Mill Scheduler und Material Allocator dargestellt wird, ist ein Beispiel für eine horizontal-vertikale Zerlegung eines Planungsproblems. Auf der hierarchischen Ebene ist der Mill Scheduler, als Reihenfolgeplanungsmodul, dem Factory Planer alsdetailliertes Produktionsplanungsmodul untergeordnet. Auf gleicher Ebene sind die Funktionen der Materialanbindung, mit dem Material Allocater, sowie der Chargenkomplettierung, mit dem Heat Formation Modul, angesiedelt.

Dekomposition der Auftragsplanung/Materialanbindung

Heat Formation

MaterialAllocator

FactoryPlanner

Aufträge, Bestände, Schmelzaufträge

Materialanbindungen

nettoSchmelz-

bedarf

Gebildete SchmelzenMill-Scheduler

Schmelz-reihenfolge

Planungszeit-fenster pro Auftrag ,Be-triebskalender ..

Abb. 59

Abbildung 59 : Dekomposition der Auftragsplanung / Materialanbindung

Betrachtet man die notwendige Kommunikation der Einzelmodule untereinander, so ergibt sich die in Abb. 59 dargestellte Systemkonfiguration. Der Factory Planer wirkt dabei als zentrale Koordinierungseinheit. Da jedoch Informationen auch zwischen den einzelnen gleichrangigen Modulen ausgetauscht werden müssen, handelt es sich um eine horizontal-vertikale Dekomposition.

Seite 169

Auf Basis der Grunddaten (Aufträge, Bestände, Schmelzaufträge, Terminierung,....) werden im Material Allocator für die aktuell zur Produktion anstehenden Aufträge Vormaterialzuordnungen vorgenommen. Der nicht disponierte Auftragsbestand wird als Netto-Schmelzbedarf zur Erstellung neuer Stahlwerksabrufe an das Heat Formation System übergeben. Bei erfolgter Materialdisposition wird die entsprechende Information über die Materialanbindung an FP weitergegeben. Im Heat Formation Modul werden entsprechend den Geschäftsregeln, neue Stahlwerksabrufe generiert. Diese Bilden die Ausgangbasis für die Reihenfolge-planung im Stahlwerk. Außerdem wird die Information über die zusammengefassten Bedarfsanforderungen an den FP übergeben. Nachdem im Mill Scheduler, unter Berücksichtigung:

• zeitlicher Restriktionen, • der aus dem Heat Formation gebildeten Schmelzabrufe, • sowie den vorgegebenen Optimierungskriterien

die Reihenfolgebildung für das Stahlwerk erfolgt ist, wird auch diese Information an den FP übergeben.

uf Basis der Gesamtinformation aus Material Allocator, Heat Formation und Mill cheduler kann anschließend im Factory Planer der Produktionsplan für den kurz-

e Abs rdert einen annähernd gleichen Aggregations-rad

n Systemen . urch Zusammenfassung unterschiedlicher Daten und Variablen zu Gruppen und auptbegriffen wird eine Problemvereinfachung angestrebt.347 Die im Rahmen des

Kapitel 7 näher untersucht. ine vertiefende Betrachtung der Aggregation als Element der hierarchischen Planung

lanungszeitraums

ASfristigen Planungshorizont erstellt werden. Die hierzu notwendige wechselseitig

timmung der einzelnen Module erfo. g

6.4.3 Aggregation Die Aggregation ist eine Methode zur Reduzierung der Komplexität vo 346

DHSCM – Modells notwendigen Aggregationen werden inEwird deswegen hier nicht vorgenommen. 6.4.4 Rollierende Planung Die rollierende Planung ist zwingende Vorraussetzung für den effektiven Einsatz von SCM – Systemen. In Abgrenzung zu der Anschlussplanung werden bei der rollierenden Planung nicht alle Entscheidungen innerhalb des P

vgl. Jens Rhode, Michael Wagner, 2002, Seite 154-155 347 vgl. D. Arnold, H. Isermann, A. Kuhn, H. Tempelmeier, 2002, Seite B 3-31 346

Seite 170

verbindlich getroffen, sondern nur die Entscheidungen für die erste Planungsperiode fixiert, die restlichen Planungsperioden werden vorläufig geplant. Zu Beginn jeder neuen Periode werden die Daten für den gesamten Planungshorizont aktualisiert und die letzte Periode ergänzt. Entsprechend werden an die Qualität der Daten mit zunehmendem Horizont geringere Ansprüche gestellt. Das Prinzip der rollierenden Planung ist in Abb. 60 vereinfacht dargestellt.

Das Prinzip der rollierenden Planung

Planungsperiode

Zeit0 1 2 3 ...... t t+1 t+2 t+3 ...

0 bis t

3 bis t+3

2 bis t+2

1bis t+1

Abb. 60

bbildung 60 : Prinzip der rollierenden Planung

Gegensatz zur rollierenden Planung steht die flexible Planung, die sämtliche,

n müssen. Neben er sich daraus ergebenden Komplexität für einen Lösungsansatz, besteht auch ein

nzureichende Möglichkeit zukünftige Ereignisse in ausreichendem Maße zu berücksichtigen. In der Stahlindustrie wird im Bereich der taktischen Planung üblicherweise ein Zeitraum von ca. 1 Jahr gewählt. Für die strategische Planung sind demgegenüber Zeiträume von 5 – 10 Jahren zu berücksichtigen.

A

Imnotwendige Anpassungsmaßnahmen vorausschauend berücksichtigen soll. Dies bedeutet, dass alle äußeren Einflüsse und Entwicklungen bis zum Planungshorizont auf Basis einer Wahrscheinlichkeitsberechnung berücksichtigt werdederheblicher Aufwand in der Beschaffung der notwendigen Informationen. Für die Festlegung des zeitlichen Horizonts der rollierenden Planung muss die Gesamtsituation eines Unternehmens berücksichtigt werden. Je weiter die Anarbei-tungstiefe und der damit verbundene Zeitbedarf ist, desto länger muss der Planungs-horizont sein. Die Vorteile eines langen Planungshorizonts liegen dabei in der Erfassung der Auswirkungen auch auf ferne Perioden. Dagegen steht jedoch die Planungsgenauigkeit die proportional zum Planungshorizont abnimmt, und eine u

Seite 171

Da die Planung in Form von Zeitintervallen rollierend erfolgt, müssen diese Zeitintervalle als Eingangsparameter für die rollierende Planung definiert werdDer Planun

en. gshorizont wird mit der Festlegung der Periodenlänge in einzelne

eitintervalle unterteilt. Dabei können diese Zeitintervalle sowohl die gleiche Länge

uartalsplanung verwendet. Für den kurzfristigen Planungshorizont erden entweder starre Periodenlängen gewählt, die zu einer Planung zu einem

fixierten Zeitpunkt führt, oder flexible Planungslängen die ereignisorientiert gewählt werden. Ein Beispiel dafür ist die Erreichung einer definierten prozentualen Auslastung der Kapazität. Die Periodenlänge sollte grundsätzlich auf Basis der Problemstellung definiert werden. Für Online-Systeme und die betriebliche Reihenfolgeplanung ist die Periodenlänge nur wenige Stunden, für die kurzfristige Fertigungsplanung und -steuerung kann eine tägliche Planung bzw. eine schichtweise Planung ausreichend sein. 6.4.5 Integration der Informationen aller Planungsebenen und Partial-

lösungen in einem Gesamtsystem Wesentliche Voraussetzung für die Integration aller Einzelmodule des in Abb. 54 dargestellten Referenzmodells ist

• die konzeptionelle

der t amtsystem. Dabei beschreibt die organisa-torition. Dazu gehört z. B., dass schon bei pro s undenauftrag berücksichtigt werden, um unnötige Rüc Auftragsabwicklungsprozess zu beschleunigen.

Kopplung der Informationen, so ass die Informationen für verschiedene Bereiche der Unternehmensplanung

Zhaben, als auch unterschiedliche Längen. Für die taktische Planung wird in der Stahlindustrie neben der monatlichen Planung, bevorzugt die Qw

die organisatorische, •• und die technische Integration,

un erschiedlichen Daten zu einem Gessche Integration die Notwendigkeit einer geeigneten Aufbau- und Ablauforganisa-

der Auftragsbuchung die für den Produktions-zes relevanten Angaben im K

fragen zu vermeiden und denk

Der konzeptionelle Aspekt fordert eine inhaltliche dkoordiniert sind und alle Anforderungen erfüllen.

Seite 172

Tabelle 7 : Aspekte eines integrierten Informationsmanagements Der technische Aspekt fordert die Kopplung verschiedener Hardware und Software

temkomponenten. Dies wird nochmals in Tabelle 5 verdeutlicht. 348

nen

sleben kann ein umfassendes Informationssystem in Form eines Kegels argestellt werden ( Abb. 61).

Sys Ziel der Integration aller Einzelmodule ist die Erlangung eines umfassenden Informationssystems dazu müssen die Beziehungen aller Planungsebeuntereinander klar definiert sein. Nach Schönd

Strategische Ebene

Das umfassende Informationssystem eines industriellen Unternehmens

Ab 6b. 1 Vgl. P. Schönsleben Integrales Logistikmanagement

Taktische Ebene

Technisch - Industriell

Operationale EbeneAdministrativ – Dispositiv

61 : Das umfassende Informationssystem eines industriellen Unternehmens

ird zwischen der vertikalen un

Abbildung

Dabei w d horizontalen Integration unterschieden349. Der Austausder Aus n

ch von Informationen auf gleicher Ebene stellt die horizontale Integration dar, tausch von Informationen zwischen den Ebene stellt die vertikale Integratio

348 vgl. P. Schönsleben, 2000, Seite 170-171 349 vgl. Andreas Otto, 2002, Seite 177

Organisatorischer Aspekt Konzeptioneller Aspekt Technischer Aspekt

Aufbauorganisation Modellierung der realen Gegebenheiten im System

Informatik gestützte Datenbanken

Ablauforganisation und –steuerung

Daten-, Qbjekt- und Hardware / SystemsoftwarRegelmodell e

Güter-, Daten und Steuerung

Prozess-, Funktions- und Vernetzung sfluss Methodenmodell

Seite 173

dar.350 NKegel viel stärker als von oben nach unten. Dies ist durch Datenverdichtung und Agg ig. Demgeg aber Ste SCM – n ERP bzw. PPS – Systemen uf352. Die Datenbasis für das SCM – System ist dementsprechend das bestehende

as e

.

ei fast allen SCM-Systemen werden diese Schnittstellen über ein standardisiertes

terleitung an alle inzelmodule verwaltet.

ber diese Datenbank bzw. über Flatfiles ( bis zur Version 5.2), in der nächsten

r ifischer Templates weitgehend geklärt

s-te

Architektur der I2-Lösung in Abb. 62 verdeutlicht.354 ie

Sownen vo

ach Schönsleben ist dabei der Informationsfluss von unten nach oben im 351

regation von Daten zu Führungsgrößen für die übergeordneten Ebenen notwendenüber fließen von der Oberen zur unteren Ebene deutlich weniger Daten, dieuerparameter für die untere Ebene darstellen.

Systeme setzen fast ausschließlich auf bestehendeaERP System.353 Neben der dadurch notwendigen Schnittstelle zum ERP – System, dzum einen Daten liefert, zum anderen die aus den SCM – Systemen ermittelten Plänals Vorgaben erhält, sind Schnittstellen zwischen den SCM - Modulen erforderlich BDatenmodell realisiert. Dieses Datenmodell gibt die Struktur der Daten zur Weiterleitung und gemeinsamen Nutzung von mehreren Modulen vor. Die Stammdaten werden in einem sogenannten Data Warehouse zur WeiE Bei i2 erfolgt die Kommunikation zwischen den einzelnen Modulen ausschließlich üProgrammgeneration (Ende Oktober 2001 ab Version 5.2) wird mit den Funktionen des API (Application Program Interface) auch ein direkter Datenaustausch zwischen den Modulen möglich. Während die technische Integration zwischen den Modulen durch die Definition eine

emeinsamen Datenstruktur und industriespezgist, muss die konzeptionelle Integration jedoch bei jeder Installation unternehmenspezifisch entwickelt werden. Dementsprechend stellt die Definition der Dateninhalauf Basis der vorgegebenen Datenstruktur den Schwerpunkt des Integrationsaufwands wischen den einzelnen Modulen dar. Dies gilt unabhängig vom System Anbieter. z

ls Beispiel wird die technischeA

D Anbindung der I2 Module an das ERP – System wird in Abb. 63 dargestellt. ohl bei Manugistics als auch bei Synquest sind vergleichbare Systemkonfiguratio-

rhanden.

2 vgl. Christoph Kilger und Andreas Müller, 2002, Seite 221-225

350 vgl. Peter Klaus, 1998, Seite 434-441 351 vgl. P. Schönsleben, 2000, Seite 315-320 35

353 vgl. Jens Rohde, 2002, Seite 211 354 i2 Produktinformation , 2001

Seite 174

I2 – technische Architektur

• ta

•

• Fü

)rdefinierte

sind Teil derates

• Basiert auf einemStandardmodell dem CDM

SchemaCommon Data ModelIn egration erfolgt über die D tenbank (ADW)Für die Schnittstellenzwischen der Datenbank

d den Modulen

ADW(Oracle/DB2)

Engine 1

Engine n

Engine 2

Engine 3

unexistieren Adapter

r Datenänderungenwerden Transformationen verwendet (aggregation,

Kunde schreibt und liestaus dem ADW

etc.• Vo Workflows

IndustrieTempl Abb. 62

62 : i2 - technische Ar

Für die anwendungsspezifische Aufbereitung von Daten sind spezielle Programme Abbildung chitektur

Active

W(ADW

Dataarehou

)se

TradeM atrixM P

i2 Adaptor

TradeM atFP

rix

TradeM atrixDP

CD

M fo

rmat

CD

M fo

rmat

Tm AP(ROI

I)

ERP &Legacy(SAP)

Engine VB UI

Engine W eb-UI ADW W eb-UI

SCM W eb-UI

i2 Adaptor

i2 Adaptor

Technisc ation ERP he Integr mit dem - System

Abb. 63

genannte Transformationen entwickelt worden. Die Funktionsweise der Trans-nommen werden. Die Aufgabe der Transformationen ist

ie Datenübergabe von einer Tabelle zur anderen, sowie die Filterung, Aggregation

Abbildung 63 : Technische Integration mit dem ERP - System

soformationen kann Abb. 64 entd

Seite 175

und igangsd en.

D saggregation der Daten. Diese Aufbereitung ist notwendig um die Aus-aten eines Moduls als Eingangsdaten für das nächste Modul aufzubereit

Transformationen

CDM

Adapter

Adapter CDM

CDM CDMCDM apte

Ad

rA

dapter

Persistence

Engine 1 Engine 2

TransformationTransformation

ADWPersistence / Store Abb. 64

Templates entwickelt, die auf die

nur bei Abweichungen ngen, der Schwerpunkt der Arbeit

hnt . B. Produkte

nerhalb einer vorgegebenen Produkthierarchie aggregieren, ohne dabei jedoch die e

orgehensweise zur Synchronisation der Informationen auf den unterschied-chen Planungsebenen festgelegt werden. Abb. 65 stellt schematisch die

Abbildung 64 : Transformationen

Die SCM - Anbieter haben hierzu spezielle Industrie spezifischen Bedürfnisse der einzelnen Industriezweige ausgerichtet sind. So existieren unter anderen von I2 und SAP-APO Stahlbranchenlösungen. Im weiteren wird auf die technische Integration der Daten gegenüber den definierten Vorgehensweisen eingegakonzentriert sich auf die konzeptionelle Integration der Einzelmodule und auf die Datenintegration mit dem ERP-System. In bezug auf die Aggregation muss erwäwerden, dass es sich hierbei nur um Basis Verknüpfungen handelt, die zinRestriktionen aus dem Produktionsprozess zu berücksichtigen. Die Vorgehensweiszur Aggregation von Produkten unter Berücksichtigung der planungsrelevanten Restriktionen wird in Kapitel 7 näher erläutert. Bevor auf die Dateninhalte eingegangen werden kann, müssen die einzelnen Schnittstellen zwischen den Modulen und dem ERP-System identifiziert und die genaue VliSchnittstellen zwischen ERP-System und der SCM - Lösung dar.355

355 Sobottka, Nase, Wiese, 2000, Seite 39 -44

Seite 176

Dem

and

Pla

nner Bedarfs-

ermittlungs-rechnung

Mas

ter

anne

r KapazitätsplanungOptimierung

Pl •Quotierung

•Terminierng

ATP

Serv

er Quotierungs-system

Fact

ory

plan

ner Kapazitäts-

terminierungTerminfindung

FLS Betriebsaufträge

Rückmeldungen

ER

P z

.A

P/R

3

SD

AufträgeAnfragenAuftragsbestätigungenAnfragebestätigungen

AufträgeAuftragsbestätigungen

Kap

azitä

tsbe

lP

lanu

ng

B. S

PP

Prognose

• Erzeugnisse• Kosten• Erlöse

FertigungsaufträgeBebriebliche Rück-meldungen

FICO

• Märkte• Kunden• Erzeugnisse• Anwendungen • Erlöse Istdaten• Märkte• Kunden

Bed

arf

g

Schnittstellenkonfiguration SCM/ERP

USER INT

egun

ERFACE

Abb. 65 Vgl. Stahl und Eisen Heft 3 /2000 Seite 39-44

Abbildung 65 : Schnittstellenkonfiguration SCM/ERP

6.5 Festlegung der Schnittstellen auf Basis des Informations-

bedarfs der Einzelmodule Betrachtet man das Grundmodell von SCM - Systemen für die Stahlindustrie, so muss für jedes einzelne Modul der notwendige Informationsbedarf festgelegt und die Datenquelle identifiziert werden. Dabei wird der Informationsbedarf nur in den Fällen detailliert dargestellt, bei denen die Information nicht direkt aus einer Datenquelle oder mit Hilfe einer vordefinierten Transaktion ermittelt werden kann.

emand Planner

ie in Abb. 65 dargestellt benötigt der Demand Planner aus dem ERP – System die sen,

osten und Erlösen. Zusätzlich muss die Vertriebsstruktur bezogen auf die einzelnen u

tierte Aggregation erfolgen.

6.5.1 Die Absatzplanung / der D Whistorischen Daten in Form von Ist- Daten zu Märkten, Kunden, ErzeugnisKAbsatzmärkte definiert werden, um verkaufsspezifische aggregierte Sichten zerhalten. Die hierzu notwendigen Aggregationen sind auf Basis der Marktausrichtung des Unternehmens zu spezifizieren. So kann sowohl eine organisatorische, als auch eine regionale oder branchenorien

Seite 177

Zusätzlich zu der Aggregation der Kunden zu Branchen oder zu regionalen Gebieten, ist die die Zusamme werden, zum anderen kann die Übersichtlichkeit der Planung verbessert werden. Dabei ist die allen SCM h teilweise d iden. Die Datenbasis für die historischen Daten ist das ERP – System oder ein aus dem ERP

ystem versorgtes Data – Warehouse. Weitere Angaben sind die von den

ten in einem Konsensplan zusammengeführt wurden, werden sie an en Masterplaner zur Kapazitätsprüfung und Absatzquotierung entsprechend

definierter Geschäftsregeln übergeben. Vom Master Planner werden die bei einem Optimierungslauf erzeugten Quotierungen

ber die verfügbare Kapazität pro Produkt an den Demand Planner zurückgegeben und d

Abb. 66 zeigt schematisch die Schni nd Pl

Zusammenfassung der Produkte zu Produktgruppen erforderlich.356 Durchnfassung zu Produktgruppen, kann zum einen das Datenvolumen reduziert

Zusammenfassung, die im Rahmen der Standardfunktionalität geboten wird bei – Systemen nur auf die verkaufsspezifischen Belange ausgerichtet, die siceutlich von den Belangen für die Produktionsplanung untersche

S 357

einzelnen Kunden angegebenen Planmengen, die „Point of Sale“ Daten bzw. Verbrauchsdaten der Kunden bei VMI-Konzepten, sowie Markttrends 358. Nachdem die Dad

üim Deman Planner visualisiert.

ttstellen des Dema anners.

Data W arehouseDWA

Schnitts and Bedtellen Dem Planning / arfsplanung

ERP-SystemSAP

DemPlann

anding

MarSonder

Saisonal

keree E

kausaleBedarfsvo

stoDa

twissenignisseinflüsse

Einflüsserschau

Hi rische ten

Produktionsdatenn usw

fsplaAbb.

Kalkulatione

66

.

Bedar nung

bbildung 66 : Schnitt r

A stellen Demand Planning / Beda fsplanung

2002, Seite 219 356 vgl. Michael Wagner, 2002, Seite 125-126

7 vgl. Jens Rohde, vgl. Dirk Seifert, 2002, Seite 151-155

35

358

Seite 178

6.5.2 Die Hau o / der M Der Masterplan ungsm ie taktische Planung, neben der Ermittlung der t pro Erz bei einigen SCM - Anbietern auch die Datenbasis für die CTP / ATP Funktion zur Verfügung.359 In Abgrenzung dazu ist der Factory Plan nung des Auftragsbestandes zuständig. Auf Basis der Vorgaben aus Order Promising wird die Auftragsplanu ung) durchgeführt.

ro Erzeugnis zur erfügung stehende Kapazität für ca. 1 Jahr im Voraus berechnet, wird der Factory

rizont

und actory Planer, muss bei der Kapazitätsberechnung im Master Planner der Auftrags-

Als erstes muss dazu festgelegt werden welche Informationen benötigt der Master-lität zu gewährleisten. Die wesentlichen Informa-

onen sind:361

ptproduktionspr

er ist das GrobplanGesamtkapazitä

grammplanung

odul für deugnis, stellt er

er für die Verpladem Masterplaner / Allocation Planning / ng (operative Plan

asterplaner

Während der Masterplaner auf Basis der Verkaufsprognose die pVPlaner für die Verplanung des Auftragsbestands im kurzfristigen Planungshovon wenigen Wochen/Monaten eingesetzt. Der Zusammenhang zwischen von MP planbarer Kapazität und Belegung des FP kann aus Abb. 67 entnommen werden. Bedingt durch die Überlappung des Planungshorizonts zwischen MasterplanerFbestand bzw. die Kapazitätsbelegung aus dem Factory Planner berücksichtigt werden.360

planer um die gewünschte Funktionati

Auftragsbestand bezogen auf den Liefertermin

Menge

Zeitt t+1 t+2 t+3

Kapazität

Für MP verplanbareKapazität

Abb. 67

Abbildung 67 : Auftragsbestand bezogen auf den Liefertermin

359 vgl. Christoph Kilger und Andreas Müller, 2002, Seite 226-227 360 vgl. Bernhard Fleischmann, Herbert Meyr, Michael Wagner, 2002, Seite 86-87 361 Arjan J. van Weele, 2002, Seite 209-210

Seite 179

• die aus dem Demand Planer übergebenen Verkaufsprognosen (Forecast), • der Auftragsbestand,

• die zu verplanenden Ressourcen, • die Verfahrenwege pro Planning Product mit ihren dazugehörigen Ausbringe-

und Leistungsfaktoren, • die verfügbare Kapazität.

In form ation sflu ss zu r K ap azitätsp lan u n g u n d T erm in ieru n g

M aster P lan n er

G esch äftsregeln

B ed arf, P rogn oseR ah m en -verträge

K ap azitä t p ro

P lan n in gP rod u ct

R esso u rcenK ap azitä t

A ltern ativenA bb. 68

Abb

obei ein „Planning Product“ eine aggregierte Sicht mehrerer Einzelprodukte

arstellt. Die Aggregation von Produkten zu Planning Products wird in Kapitel 7 mationsfluss des Masterplaners.

eruhen, gibt es für die Ermittlung der Kapazität

ie Kapazitätsbelegung ermittelt werden.

Der Zusammenhang zwischen verfügbarer und belegter Kapazität kann als Gleichung dargestellt werden:

ildung 68 : Informationsfluss zur Kapazitätsplanung und Terminierung

Wdausführlich beschrieben. Abb. 68 zeigt den Infor Während die Festlegung der Ressourcen und der Alternativen auf dem Beziehungs-wissen der jeweiligen Anwendung bunter Berücksichtigung der Belegung im Factory Planer unterschiedliche Möglichkeiten. Dies sind:

1. Auf Basis des Auftragsbestandes kann mit den übergebenen Verfahrenswegen d

2. Die verfügbare Kapazität kann auf Basis der Belegung der einzelnen Ressourcen abgeglichen werden.

3. Nur die noch frei verfügbare Kapazität pro Ressource wird an den Masterplaner übergeben.

Seite 180

Freie Kapazität pro Zeiteinheit = Gesamtkapazität pro Zeiteinheit – durch den Auftragsbestand belegte Kapazität pro Zeiteinheit.

Zur Ermittlung der Kapazitätsbelegung im MP muss der Auftragsbestand entsprechend der übergebenen Verfahrenswege, unter Berücksichtigung der jeweiligen Laufzeiten, Wartezeiten, der Ausbringefaktoren und des bestätigten Liefertermins eingeplant werden. Der Vorteil des Verfahrens liegt darin, dass für jeden gebuchten Auftrag eine Kapazitätsbelegung nachvollzogen werden kann. Dementsprechend kann bei Stornierungen die für den Auftrag reservierte Kapazität einfach freigegeben werden. Die Ermittlung der freien Kapazität erfolgt automatisch im Master Planner. Die Kritik an der Vorgehensweise setzt sich aus 3 Punkten zusammen:

• Aufträge können im MP anders eingeplant sein als bei der detaillierten Planung im FP, so dass die Terminaussagen nicht übereinstimmen.

• Der Fertigungsstand der Aufträge müsste als Basisinformation an den Masterplaner übergeben werden. Dies erhöht die Komplexität des Modells enorm, da hieraus trotz gleichem Planning Product unterschiedliche Verfahrenswege resultieren. Als Alternative dazu könnte pro Fertigungsstufe das Einsatz- und Ausbringe-

(WIP) übergeben werden. Dies ist jedoch bei einer merkmalsbasierten ition und bei der Kundeneinzelfertigung nicht umsetzbar, da im

Rahmen einer Optimierung die Materialzuordnung neu vorgenommen werden

mit e

können signifikante Unterschiede zwischen

den Kapazitätsangaben im FP und MP bestehen.

er

Die Vor- und Nachteile der unterschiedlichen Konzepte werden nachfolgend betrachtet. 6.5.2.1 Ermittlung der Kapazitätsbelegung im MP auf Basis des

Auftragsbestandes

Produkt definiert werden und für jede Fertigungsstufe der Umlaufbestand

Materialdispos

könnte. • Die Verfahrenswege im Masterplaner sind aggregierte Verfahrenswege

aggregierten Leistungen und Wartezeiten. Die Qualität der Aussage über diVerfügbare Kapazität hängt von der Genauigkeit der Aggregation und deraktuellen Auftragsstruktur ab. Es

Die Abgrenzung des Aufgabenumfangs zwischen Masterplaner und Factory Planwird durch eine klare Trennung zwischen Hauptproduktionsprogrammplanung auf Basis von aggregierten Haupterzeugnissen und Kapazitätsterminierung einzelner Aufträge unter Beachtung sämtlicher Fertigungsrestriktionen definiert.

Seite 181

Dementsprechend können die Aussagen zur Verplanung des aktuellen Auftrags-bestandes nur über die detaillierte Planung aus dem Factory Planer gewonnen werden nd nicht auf Basis einer aggregierten Planung des Masterplaners.

.5.2.2 Ermittlung der verfügbaren Kapazität auf Basis der Ressourcenbelegung

g muss die pro Ressource im FP belegte Zeit rm

ReDuKa

elegung von FP und MP exakt

ndige

Verfügung stehende Betriebszeit ermittelt werden. Da der Ressourcenkalender

ität

ttlung der frei verfügbaren Betriebszeit

ittelt. Anschließend werden die FP – essourcen zu MP - Ressourcen aggregiert.

g. • Die Ressourcenaggregation findet nur einmal statt nicht zweimal. • Auch die Kampagnenplanung kann durch das verwendete Verfahren

• Die, durch Aggregation entstandenen, Differenzen zwischen MP und FP

u 6 Zur Ermittlung der Ressourcenbelegune ittelt werden. Anschließend müssen die Belegungen der FP – Ressourcen zu MP –

ssourcen aggregiert werden, um die Gesamtbelegung pro Zeiteinheit zu berechnen. rch Subtraktion der Belegung von der Gesamtkapazität wird die noch verfügbare pazität ermittelt.

r Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass die BDeabgeglichen wird. In einigen SCM – Systemen sind hierfür Standardfunktionen vorhanden, so z. B. bei I2 das Metalls-Template. Nachteile des Verfahrens sind:

• in Bezug auf die Standardfunktionalität: Die für die Stahlindustrie notweVerwendung der Kampagnenplanung wird durch die meisten Standardmodulenicht unterstützt.

• Zur Ermittlung der Gesamtkapazität muss neben der Belegung auch die zur

auf Basis der Einzelressource aus dem FP geführt wird, muss die pro Ressource zur Verfügung stehende Betriebszeit auf Basis einer Aggregation ermittelt werden. Die Subtraktion der Belegung von der Gesamtkapazerfolgt erst nach der Aggregation.

.5.2.3 Ermi6

Auf Basis der Belegung im FP und des im FP oder im ERP-System geführtenBetriebskalenders pro Ressource wird die nicht mit Aufträgen belegte Betriebszeit, also die zur Verfügung stehende Kapazität, ermR Die Vorteile bestehen darin:

• Es wird ein genauer Abgleich der verfügbaren Kapazität zwischen FP und MP vorgenommen und nicht ein Abgleich der Belegun

berücksichtigt werden

werden ausgeglichen.

Seite 182

Tabelle 6 stellt nochmals die unterschiedlichen Möglichkeiten gegenüber. Konzept Kapazitätsbelegun

g aus Kapazitätsbelegung

Auftragsbestand Aus FP

Verbleibende freie Kapazität

Notwendige Daten

Auftragsbestand in Form von Planning Items

Kapazitätsbelegung aus FP

VerfügbareKapazität aus FP

Notwendige Auftragsbestand in Kapazitätsbelegung

Ressourcen mappen

Freie Kapazität auf

Ressourcen berechnen und zu MP – Ressourcen mappen

Aktion Planing Items überführen.

aus FP extrahieren und zu MP

Basis der FP –

Aufwand Gering Gering Hoch Freie Kapazität wird berechnet in

Master Planner Capacity Netting Transformation

Eigen entwickelte Transformation

Probleme Terminierung MP / Kampagnenplanung Im Masterplaner FP kann unterschiedlich sein

wird nicht berücksichtigt

wird nur die verfügbare

Ressourcenbelegung hängt von der Qualität der

Doppelte Aggregation: Betriebszeit und

Kapazität dargestellt.

Aggregation ab, der aktuelle Auftragsbestand wird nicht berücksichtigt

Belegung

Tabelle 8 : Konzepte zur Ermittlung der Kapazität in der Hauptproduktionsprogrammplanung

Nachteil des Verfahrens ist:

durchschnittliche Kapazität des aggregierten Planing Products. Die

ät wird in

t pro

ist zu entnehmen, dass nur die Ermittlung der noch freien apazität zu einer wirklichen Synchronisation der Daten von FP und MP führt.

• gegenüber der Auftragsbelegungsplanung wird bei der Stornierung von

Aufträgen nicht der exakte Kapazitätsbedarf entlastet, sondern nur die

• Diese Funktion ist kein Standard und musste somit erst entwickelt werden.genaue Vorgehensweise zur Aggregation der RessourcenkapazitKapitel 7 beschrieben.

• Aus den Daten des Masterplaners ist nur noch die verfügbare KapazitäRessource und nicht mehr die Gesamtkapazität zu entnehmen.

Aus der obigen Tabelle KZusätzlich werden Ungenauigkeiten, die durch die Aggregation auftreten mit jedem neuen Planungslauf abgeglichen.

Seite 183

Weitere zur Integration von Master Planner und Factory Planner zu berücksichtigende Eleme rfügbare freie Bestand. 6.5.2.4 Ermittlung des Netto-Bedarfs pro Erzeugnis Der Auftragsbestand wird benötigt, um den Absatzplan aus dem Demand Planner, um

uss

eführt. Die

e

zie d ll Fun ei d azitä eru ich.

Ist der Anteil an Halb- und Fertigfabrikaten gering, so kann der Bestand für die

ä e ung rnac s e en. in m enü r h evorhanden, muss der aus dem Demand Planner übergebene Bedarf vor der

a u nn Pro s d B sta b liche we N

6.5.3 Bedarfsquotierung / Allocation Planning

Die Bedarfsquotierung / Allocation Planning Funktion ist im Bereich des

n Planning Funktion diese Kapazität ntsprechend hinterlegter Geschäftsregeln auf die einzelnen Kunden-/Kundengruppen

verteilt. Dabei können unterschiedliche Prioritäten, strategische Aspekte usw. berücksichtigt werden (vgl. Kapitel 4.3.7). Die notwendigen Informationen sind dementsprechend zum einen die aus dem Demand Planner übergebene Verkaufsstruktur, die Planmengen pro Kunde/Kundengruppe, und aus dem Masterplaner die Kapazität pro

nte sind der Auftragsbestand, und der ve

die Mengen zu reduzieren, für die bereits Aufträge vorliegen. Dementsprechend mder vorhandene Auftragsbestand zu Planning Products aggregiert werden. Anschließend wird der Netto-Bedarf pro Erzeugnis durch Subtraktion des Auftragsbestandes von der Bedarfsmenge ermittelt. Die Aggregation von Produkten zu Planning Products wird in Kapitel 7 beschrieben. . 6.5.2.5 Berücksichtigung von WIP und Bestand Der verfügbare freie Bestand wird im FP auf Basis des Einzelprodukts g

erwendung dieses Bestandes auf Basis der MP – Anwendung erscheint wenig Vsinnvoll, da im MP nur mit aggregierten Erzeugnissen gerechnet wird. Wie bereits in Kapitel 5 erwähnt, muss zur Materialanbindung eine umfangreiche Prüfung erfolgen, welche die Merkmalsausprägungen auf Basis definierter Attributder spezifizierten Kundenforderung gegenüberstellt. Damit ist aber gleichzeitig die Aggregation des Bestandes unsinnig, da dabei die definierte Merkmalsausprägung erloren geht. Soll trotzdem eine Bestandprüfung erfolgen, so kann dies nur durch die v

Einbe hung er Material A ocator ktion b er Kap tstermini ng erre t werden

Kapazit tsber chn ve hläs igt w rd S d de geg be öherer Beständ

Aggreg tion z Pla ing duct mit em e nd a geg n rden. ur der Differenzbedarf wird dann an MP zu

r Kapazitätsplanung weitergeleitet.

Masterpl ners gesie elt. Wä rend er Master – Planer die Kapazität pro rzeugnisse berechnet, wird mit der Allocatio

a an d h dEe

Seite 184

Erzeugnis auf der Zeitschiene. Der Informationsbedarf für die Bedarfsquotierung wird in Abb. 69 verdeutlicht.

Inform ationsfluss B edarfsquotierung

A llocation P lanningB edarfsquotierung

K apazität pro

E rzeugnis

B edarf pro K unde / E rzeugnis

( F orecast)

V erkaufsstrukturG eschäftsregelen

K apazitäts-R eservierungen

pro K unde/K undengruppe

und aggregiertem

E rzeugnis

A bb. 69

erplaners, sowie dem vorhandenen Bestand a e p kt ur ng d P/ C nk e

fig tio d

ie fas g u n A ftr un r A l ingro ts d ö ige V u tei ng t Mo ul rfo n. ie fas g n ine s a odul h rse ungn fin te i e eu nis p i Pro uct d n K d d ngr pp e i .

eu uf ge n g w rde f d AT

zu entnehmen. r die Erfassung von

Abbildung 69 : Informationsfluss Bedarfsquotierung

6.5.4 Die globale Verfügbarkeitsprüfung / ATP- / CTP - Funktion Die ATP – Funktion / CTP Funktion einiger SCM – Lösung basiert auf den ggregierten Kapazitätsangaben des Masta

auf B sis dkon

s Endura

rodunen

s.362 Z Nutzu er AT TP – Fu tionen sind mehr re System enkbar.

1. D Er sun eines ne e u ags kann te ngabe des P ann P duc und er zugeh r n erka fsab lu direk im ATP - de lge

2. D Er sun erfolgt i e m epar tem M , welc es die Übe tz vo de ier m E nzel rz g (Lagerty e in SAP ) in Plann ng dun vo un e in Kun e u e /V rkaufsbere ch vornimmt

3. N e A trä / A fra en e n im ERP – System er asst und an as P / CTP – Modul weitergeleitet.

Vor – und Nachteile der beschriebenen Methoden sind Tabelle 7

us den dargestellten Vor-/Nachteilen lässt sich ablesen, dass nuAAufträgen und Anfragen im ERP-System eine zufriedenstellende Systemfunktionalität gewährleistet.

362 vgl. Christoph Kilger, Lorenz Schneeweiss, 2002, Seite 162-163

Seite 185

Methode 1.) Erfassung im ATP

– Modul auf Basis Planning Product

2.) Erfassung in Zusatzmodul auf Basis Lagertype

3. ) Erfassung im ERP-System auf Basis Lagertype

Vorteile • Direkte Sichtbarkeit des

• Übersetzung in Planni

• Keine zusätzliche

Ergebnisses ng Product

erfolgt über Erfassung in einem anderen Modul nötig

rbeitung • Online –Antwort Transformation • Schnelle Antwort

ohne Wartezeit im ERP – System

• Auftragsbeakann in einem Vorgang direkt abgeschlossen werden

• Auftragsbestand ERP-/ATP-Modul online synchronisiert

Nachteile • Die Zugehörigkeit • Aufwendige • Generierung einer

zu den Planning Products und zum jeweiligen Verkaufs

Programmierung für die Suche nach dem

Schnittstelle ERP-und ATP M

• Generierung eine

bereich

Produkten ist dies

P – System

sind Zusatz-

Einzelprodukt

alität wie m

werden.

im Auftragsfall

benötigte

Standardartikeln

zwischen odul r

Transaktion zur Umsetzung der Lagertype in ein Planning Produkt und

n die

t von

der Verfügbarkeit und

m

muss genau bekannt sein, bei

muss die gleiche Funktion

mehr als 40.000 im ERP-Syste

schwer realisierbar • Die Erfassung im

ER

• Die Erfassung im ERP-System muss

Kundengruppe/den Verkaufsbereich

• Antwortzeit häng

unterschiedlichen abgebildet des Kunden i

muss anschließend erfolgen, oder über eine Schnittstelle müssen die Daten übertragen werden. Dazu

parallel erfolgen, oder über eine Schnittstelle

• Für im ERP zusätzlich

der Priorität der Transaktion/ Datenextraktion iERP-System ab

informationen notwendig.

Informationen muss eine Nachbearbeitung erfolgen. Außer bei

Tabelle 9: Vor- und Nachteile unterschiedlicher ATP-Systemkonfigurationen

Seite 186

Für Standardartikel, die keine nähere Produktbeschreibung im Sinne weiterer auftragsspezifischer Informationen enthalten, kann alternativ die Erfassung auf Basder Artikelnummer in

is einem Zusatzmodul erfolgen. Dies ist insbesondere von Vorteil,

enn die Auftragseingabe im Rahmen eines Customer Collaboration über Internet d d E m e f g r u i n n

f Basis der Auftragserfassung im ERP – System ergibt sich die in Abb. 70 S hn s lle o fi a ion

werfolgt un as RP-Syste k ine Au tra se fass ng m I ter et unterstützt. Audargestellte c itt te nk n gur t .

Schnittstel n A tr g b t ti ung Ple uf a s es ä g AT

A uftraan

-

gs-E ing g

ER P

SA P Dem

and

Fullf

illm

ent

O der Prom ising

RO Ir

RO I

R FC

T ransform ationL agertype – P lanungsprodukt

K unde - V erkaufsbereich

A bb. 70

Abbildung 70 : Schnittstellen Auftragsbestätigung ATP

6.5.5 Der Factory Planer

aten, sowie den Informationen zu den einzelnen Ressourcen wird eine optimierte operat In Abhängigkeit der geforderten Systemfunktionalität, so wie der verwendeten ERP- LösunStandard

Der Factory Planer ist das zentrale Modul für die operative Planung. Auf Basis der, im ERP-System oder im Product Planner 363 generierten, Fertigungswege, der Auftrags- d

ive Planung erstellt.364

g ist die Auslegung der Schnittstelle zwischen ERP-System und FP über schnittstellen möglich oder muss individuell entwickelt werden.

ct Planner ist ein i2-Modul zur Generierung von Fertigungswegen auf Basis hinterlegter Regemit eine ähn

363 Der Produ ln und bietet da liche Funktion wie die Variantenkonfiguration im SAP. Ähnliche Funktionen werden auch von Manugistics und Synquest angeboten. 364 Dirk Seifert, 2002, Seite 21

Seite 187

Für die BeSystemkonfiguration des Factory Planers zu erstellen. Im Rahmen dieser Analyse ist ebenso Systemen

er Belegung auf Basis der vorhandenen Ressourcen werden hier nicht

igt werden und dadurch zusätzlichen od

Dies

•

••

•••

• Nutzung alternativer Ressourcen, in Abhängigkeit von Produkt und Vorgang,

tigungsschritte bei Fremdfirmen

urteilung ist dementsprechend als erstes der Anforderungskatalog für die

festzulegen, welche Funktionen werden im FP / im ERP System oder in beiden parallel verwendet.

6.5.5.1 Anforderungen an die Systemfunktionalität des Factory Planers Die grundlegenden Forderungen, wie ein realistisches Modell der Fabrik und eine Optimierung dnäher analysiert. Im wesentlichen soll dieser Abschnitt dazu dienen Anforderungen zu definieren, die nicht in jeder Industrie benötM ellierungs- oder Datenbereitstellungsaufwand verursachen.

sind insbesondere die Forderungen nach:

Berücksichtigung von Fertigungsschritten, die bei Fremdfirmen, Lohnauftragnehmern, ausgeführt werden,

Berücksichtigung von Transportzeiten und/oder –Kapazitäten Definition von maximalen Nutzungsfaktoren pro Ressource und der

Aggregatanzahl bei aggregierter Ressourcenbetrachtung im FP, Berücksichtigung fest angebundener und freier Materialkomponenten, Berücksichtigung von Materialzukauf und Lieferterminen, Darstellung von zusammengefassten Kundenaufträgen/Fertigungsaufträgen zu

Stahlwerksabrufen,

• Kampagnenplanung an verschiedenen Ressourcen, • Mehrstufige Planung, • Respektierung von prozessbedingten Zwangsübergaben zwischen einzelnen

Fertigungsstufen,365 • Berücksichtigung prozessbedingter Mindestwartezeiten zwischen einzelnen

Fertigungsstufen. 6.5.5.1.1 Fer Fertigungsschritte, die bei Fremdfirmen durchgeführt werden, können auf 2 Wegen im Modell berücksichtigt werden. Erstens : Für die Arbeitsschritte bei Fremdfirmen werden zusätzliche Wartezeiten, Liegezeiten, eingeplant ohne jedoch die Vorgänge abzubilden. Dabei wird allerdings die Bestandssituation vor den einzelnen Anlagen nicht sauber beschrieben. Außerdem müssen feste Wartezeiten ohne Berücksichtigung der Belegung angegeben werden.

365 vgl. Hartmut Stadtler, 2002, Seite 183-184

Seite 188

Eine bessere Möglichkeit besteht darin die Ressourcen der Fremdfirma, ebensodie eigenen Ressourcen, im FP zu berücksichtigen366. Dazu m

wie uss im Fertigungsplan

r die entsprechende Vorgänge ein Fertigungsschritt eingefügt werden. Bestehen auch

Durch eine Vereinbarung zum Datenaustausch im Rahmen eins SCM – Systems, können die Daten sowohl im eigenen Unternehmen sichtbar werden, als auch bei der Fremdfirma. Optimiert würde die Integration, wenn die zur Verfügung stehende Kapazität der Fremdfirma als Basisinformation pro Planungsperiode (Schicht/Tag) übergeben würde. Damit ist gewährleistet, dass Fremdressourcen genau wie eigene Ressourcen verplant werden (siehe Abb. 71).

fükapazitive Restriktionen bei Fremdfirmen, so kann durch die Angabe von Betriebkalendern, Laufzeiten und Wartezeiten eine vollständige Integration der Fremdressource im eigenen Fabrikmodell gewährleistet werden.

Darstellung von ausgelagerten Arbeitsgängen und Transporten im Rahmen einer integrierten

Kapazitätsplanung

Fertigungs-schritt n-2

Fertigungs-

Fertigungs-schritt n-1

Fremd-

schritt n+1

Fertigungs-schritt n

bearbeitung

Transport

Transport

Angabe :• freie Kapazität• Leistung• W artezeit/Liegezeit• eigene Belegung

Angabe :• Liegezeit• Transportzeit• ggf. Kapazität

und sonstige Restriktionen

Abb. 71

Abbildung 71 : Darstellung von ausgelagerten Arbeitsgängen und Transporten im Rahmen einer integrierten Kapazitätsplanung

6.5.5.1.2 Transporte

en Transporten innerhalb eines Werks und den ransporten zu anderen Standorten unterschieden werden. In Abhängigkeit der

Bei Transporten muss zwischen dTfirmenspezifischen Restriktionen kann die Berücksichtigung von innerwerklichen Transporten erforderlich sein. Externe Transporte müssen zumindest in Form von Übergabezeiten berücksichtigt werden.

vgl. Bernd Schrader, 1999, Seite 148-150 366

Seite 189

Werden Transportressourcen bei der Modellierung berücksichtigt, so kann durch Rückmeldung der jeweiligen Transportschritte ein deutlich verbessertes Bild der Materialbewegungen entstehen. Der Umlaufbestand kann dann in Unterwegsbestanund verfügbaren Bestand vor einer Ressource unterschieden werden. Gleichzeitig kanndamit eine verbesserte Aussage in Hinblick auf den kurzfristig erwarteten Bestands-zugang getroffen werden. Transportressourcen können entwede

d

r als Normalressource it Leistungsangaben, Wartezeiten und Ressourcenkalender gepflegt werden, oder als

Fertigungsschritt, bei dem keine Kapazitätsrestriktion berücksichtigt wird und somit

f denen der gang mit gleicher Leistung und gleicher Wartezeit verplant

und den Restriktionen der

angebundener und freier Materialkomponenten

Der verfügbare Bestand an Rohstahl (Rohblöcke und Rohstrang), Halb- und Fertigfabrikaten lässt sich in auftragsgebundenen Bestand und freien Bestand unterteilen. Mit „auftragsgebundener Bestand“ wird der Anteil des Bestandes bezeichnet, der zur Fertigung eines definierten Kundenauftrages fest verplant ist. Dabei sind die technischen und qualitativen Eigenschaften des Bestandes zur Verwendung für den spezifischen Kundenauftrag bereits überprüft. Für freie Materialkomponenten ist demgegenüber die Verwendung noch nicht geklärt. Somit stehen die freien Materialkomponenten zur Vormaterialdisposition bzw. Materialanbindung zur Verfügung. Da in der Stahlindustrie die Funktion der

m

keine Leistungsangabe erforderlich ist. 6.5.5.1.3 Nutzungsgrad von Ressourcen und Aggregatanzahl Zur Klärung der Begriff Ressource und Aggregat wird im Rahmen dieser Arbeit die folgende Definition zugrunde gelegt:

Eine Ressource bezeichnet eine Anzahl von Fertigungseinheiten, augleiche Fertigungsvorwird. Ein Aggregat ist genau eine Fertigungseinheit. Eine Ressource kann aus mehreren Einzelaggregaten bestehen, die im Rahmen der Modellierungs-vereinfachung zusammengefasst worden sind.

Entsprechend der Definition muss es möglich sein pro Ressource eine flexible Anzahl von Aggregaten anzugeben. Die Verwendung eines Nutzungsgrads pro Ressource ist notwendig, wenn bei der Angabe von Laufzeiten die Nebenzeiten nicht berücksichtigt wurden. Dies kann z. B. die Zeit für den Spannkopfwechsel an Schälmaschinen, oder für die Neubelegung von Herdwagenöfen in der Wärmebehandlung sein. Diese Nutzungsgrade hängen vom Produktionsprogrammeinzelnen Ressourcen ab und müssen individuell angegeben werden. Nutzungsgrade können durch Optimierung von Bearbeitungsreihenfolgen deutlich erhöht werden. 6.5.5.1.4 Berücksichtigung fest

Seite 190

Materialanbindung jedoch attributbasiert erfolgen muss, bietet die Aussage über frei verwendbaren Bestand nur einen Anhaltspunkt für den Bedarf. 6.5.5.1.5 Berücksichtigung von Materialzukauf und Lieferterminen Der Zukauf von Material, sowie der, vom Verkäufer bestätigte, Liefertermin muss als Eingangsinformation für die Planung im Factory Planer zur Verfügung stehen. Dies kann in Form von sogenannten Procurement Aufträgen unter Angabe des Lieferdatums erfolgen. Ein Update der Liefertermine erfolgt entsprechend den Angaben des Lieferanten. Im Rahmen einer integrierten Supply Chain Management Lösung kann die Angabe über die Lieferzeit und das genaue Datum die Lieferung z. B. über EDI – Schnittstellen oder über Meldungen über das Internet übernommen und an den Factory Planer übertragen werden. 6.5.5.1.6 Darstellung von zusammengefassten Kundenaufträgen / Fertigungs-

aufträgen zu Stahlwerksabrufen

ie bereits im Kapitel 5 beschrieben:

nforder bruf wird als Chargenkomplettierung

r Batch –

für

W Die Zusammenstellung von mehreren Produktionsaufträgen unter Berücksich-tigung von Analyse, Termin, Blockformat, Übergabeart und technisch, qualitativer

ungen zu einem StahlwerksaAbezeichnet. Dementsprechend sind Stahlwerksabrufe Fertigungsaufträge für das Stahlwerk. Der Zusammenhang zwischen den Produktionsaufträgen und Stahlwerksaufträgen/Chargenbestellung wird in Abb. 72 verdeutlicht. Chargenbestellung wird hiersynonym zu der Bezeichnung Stahlwerksauftrag verwendet. Die zusammengefassten Stahlwerksbedarfe können z.B. im FP von I2 mit deFunktion dargestellt werden. Durch Angabe der zu einem Batch gehörenden Fertigungsaufträge kann eine Darstellung und Verplanung in Form von Stahlwerks-ufträgen sichergestellt werden. SAP - APO bietet hierfür die Funktion der a

merkmalsbasierten Planung.

Seite 191

Zusam m enhang zw ischen Chargenbestellung und Produktionsauftrag

Ch a rg e nb e ste l lun g Nr. : 4913.. . . . Q ua litä t : G ie ßa rt : C S i S Cr

2343.00 B loc k gus s 0.25 -0.30 0.40-0.50 0.10-0.20 10.0-12.0

B loc k - B loc k - Über-- E m pfänger P roduk t ions - B loc k - B loc k - Über-- E m pfängerform at anz ahl gabeart auft rag form at anz ahl gabeart C S i S CrV 50 8 W S B F4711 V 50 4 W S B 0.20-0.30 0.40-0.60 < = 0.25 10.0-12.0

F4712 V 50 1 W S B 0.20-0.30 0.40-0.60 0.05-0.20 10.0-12.0F4713 V 50 3 W S B 0.20-0.30 < = 0.50 < = 0.25 10.0-12.0

4 K B G F4714 V 50 2 K B G > = 0.25 0.40-0.60 < = 0.25 10.0-12.0F4715 V 50 2 K B G 0.20-0.30 0.40-0.60 < = 0.25 10.0-12.0

P 10 6 W S B F4810 P 10 2 W S B 0.20-0.30 0.40-0.60 < = 0.25 10.0-1F4811 P 10 1 W S B 0.20-0.30 0.40-0.60 0.10-0.25 10.0-12.0F4812 P 10 0,5 W S B 0.20-0.30 0.40-0.60 < = 0.25 10.0-12.0F4813 P 10 0,5 W S B 0.20-0.30 0.40-0.60 < = 0.25 10.0-12.0F4814 P 10 2 W S B 0.20-0.30 0.40-0.60 < = 0.25 10.0-12.

A naly s eP roduk t ions auftragCha rg e n kom p on e n te

An a lyse

C hargenbestellung beinhaltet A ngaben zu :• G rundqualität • zusam m engefasste A nalyse• G ießart • Blockform at

2.0

0

• B lockanzahl pro B lockform at

be (w arm /kalt)ufträge

• L ieferort pro Block• A rt der Ü berga• angebundene A

A bb. 72 usammenhang z stellung und Produkti

g alt en, in Abhängigkeit von Produkt und organg

ng alternativer Ressourcen oder Verfahrenswege ist notwendig, um bei kapazitäten al hkeiten rücksichti n.

ert ngswege ist genaue eschreibung der Erzeugungsmöglichkeiten. Durch die Definition der Produkt-

ege berücksi

eren.

• Abmessung ( Breite, Höhe, Länge)

ie Verlagerungsmöglichkeit überprüft werden. Teilweise sind aber ergänzende Angaben Verlagerung dabei die Zugehörigkeit des Produ Langprodukte Herstellern wird z. B. zwischen Stabstahl und Halbzeug unterschieden.

Abbildung 72 : Z wischen Chargenbe onsauftrag

6.5.5.1.7 Nutzun ernativer Ressourc

V Die NutzuEngpass le Fertigungsmöglic zu be ge Die Vorraussetzung zur Nutzung alternativer F igu eine Bspezifikation, die zur Verlagerung infrage kommt, können alternative Fertigungsw

chtigt werden. Die hierzu benötigten Angaben sind anlagen- und vorgangsspezifisch zu definiIm allgemeinen kann durch folgende Angaben:

• Haupterzeugnis

• Format • Qualität / Qualitätsgruppe • Arbeitsgang / Vorgang

dwie Oberflächenausführung, Festigkeit usw. notwendig um über eine

zu entscheiden. Das Haupterzeugnis definiertkts in eine bestimmte Produktgruppe mit gleichen Eigenschaften. Bei

Seite 192

Dabei werden sowohl Materialeigenschaften als auch die Art der Verwendung in dBezeichnung berücksichtigt.

er

us den o.a. Angaben kann eine Tabelle abgeleitet werden, mit deren Hilfe die smöglichkeiten ü rden können (vgl.

der Tabellen önnen auch von – bis Bereiche für die ie n. Der Faktor gibt an lchem Faktor die

dressourc plizieren ist, um die Leistung der Alternative n. Mit der Reihenfolge der Einträge in der Tabelle wird die Priorität der

bei mehreren Alt rt. Dies könn durch die Angabe chen Parameters rität“ errei en.

AVerlagerung berprüft we Tabelle 8). Zur Reduzierung einträge keinzelnen Parameter spezifiz rt werde , mit weLeistung der Standar e zu multizu erhalteVerlagerung ernativen definie te aucheines zusätzli „Verlagerungsprio cht werd

Breite Höhe Länge Qualität Res- Vor-source gang

Haupt-erz.

Form von Bis von Bi

s von Bis von bis

Alter- native

Fak-tor

P46141 W200

08 R 170 212 3000

9000

999999

P46160 1.2

P46141 W200

08 R 170 212 300 900 99999 P46164 0 0 9

1.1

P45050 B020 12 R 140 165 4300

8000

999999

P63033 0.8

P90511 V020 16 F 1000

1400

15 80 3000

6000

208300

299900

P90647 1.0

P44934 A020 11 R 100 120 300 900 99999 P44134 2.0 0 0 9

…… Tabelle 10 : Ermittlung alternativer Fertigungswege

Seite 193

Nutzung alternativer Fertigungswege

Walzen Kontrolle und VersandRichten

Standard

AnlassenAnlassenHärten

VerladungRichtpresseZ 1

Ofen 95 Wärme Wit.

Ofen 95Wärme Wit.

Ofen 91Wärme Wit.

Block-grobstrasse

AlternativeFertigungsstufe

Ofen 61Wärme Kr.

Ofen 96Wärme Wit.

Ofen 62Wärme Kr.

Ofen 62Wärme Kr.

Alternativer Fertigungsschritte

Abb. 73

Abbildung 73 : Nutzung alternativer Fertigungswege

Muss zur Nutzung einer alternativen Fertigungsmöglichkeit nicht nur ein einzelner Fertigungsschritt verlagert werden (vgl. Abb. 73), so ist die zusätzliche Angabe weiterer Parameter erforderlich. Es muss sowohl die Anzahl der zu verlagernden

n, Fertigungsstufen, als auch die Reihenfolge innerhalb der verlagerten Fertigungsstufedefiniert werden. Entsprechend muss Tabelle 8 um die fehlenden Angaben ergänzt werden, dies ist in Tabelle 9 dargestellt.

Breit Höhe Länge Qualität Res- source

Vor-gang

Haupt-erz.

Form von Bis Vo

n Bis von Bis von bis

Alter- native

Fak- tor

Anz. Stufen

Nr.

P46141 W200 08 R 170 212 3000 9000 999999 P46160 1.2 1 1

P46141 W200 08 R 170 212 3000 9000 999999 P46164 1.1 1 1

P45050 B020 12 R 140 165 4300 8000 999999 P63033 0.8 1 1

P46164 W020 12 R 100 250 3000 9000 999999 P46165 1.0 1 1

P46160 W160 12 R 100 250 3000 9000 520000 999999 P69141 1.5 3 1

P46164 W020 12 R 100 250 3000 9000 520000 999999 P69163 1.3 3 2

P46164 W020 12 R 100 250 3000 9000 520000 999999 P69163 1.3 3 3

…..

Tabelle 11 : alternative Fertigungsschritte

at

oder durch Legierungen wie z. B. im Stahlwerk. Kampagnen können auch bestimmte

6.5.5.1.8 Kampagnenplanung an verschiedenen Ressourcen Für die Kampagnenplanung muss als erstes beschrieben werden an welchem Aggregbzw. an welcher Ressource Kampagnen geplant werden und um welche Art von Kampagne es sich handelt. Sind die Kampagnen durch Abmessungen beschrieben,

Seite 194

Werkstoffeigenschaften definieren, so werden in der Wärmebehandlung Kampagnen in Form gleicher Festigkeitsvorschriften bzw. bei gleichem Temperaturverlauf efahren.

Je mehr Kampagnen innerhalb eines Fertigungsweges definiert sind, desto komplexer ist die Planung und um so schwieriger ist eine maschinelle Optimierung. Sind Kampagnen nur wenige Stunden groß oder haben aufgrund der Aggregatanzahl pro Ressource keinen maßgeblichen Einfluss auf die Qualität des Produktionsplans, sollte zugunsten einer vereinfachten Lösung das Problem der Kampagnendefinition in die Feinplanung / Scheduler ausgelagert werden.

ei Ressourcen für die eine Kampagnenplanung im FP erfolgen soll, muss Auftrag

i ng, so muss

ermittelt.

Neben der Festlegung der Zugehörigkeit von Produktionsaufträgen zu einer u

• Restriktionen zu Reihenfolgen innerhalb der Kampagnenplanung

g

n

Kampagnenplanung am Beispiel der Walzprogrammplanung dargestellt. Wegen

s dnung der einzelnen

Walzgruppen zu bestimmten Wochen, der Startzeitpunkt zur Terminierung der Produktionsaufträge fixiert wird.

g

Bunterschieden werden, ob die Angaben zu welcher Kampagne ein bestimmterbzw. ein Vorgang eines bestimmten Auftrags gehört, bereits im ERP – System vorhanden ist oder nicht. Ist diese Zuordnung bereits gegeben, so braucht lediglich beder Datenextraktion auf dieses Feld zugegriffen werden. Fehlt die Zuordnudurch die Angabe der für die Kampagnenzuordnung charakteristischen Eigenschafteneine entsprechende Auswahltabelle erstellt werden. Mit Hilfe dieser Auswahltabelle wird anschließend die Zuordnung der Aufträge zu den einzelnen Kampagnen

bestimmten Kampagne, muss auch die Kampagne selbst definiert werden. Dazmüssen Angaben über:

• die minimale Größe einer Kampagne, • die maximale Größe einer Kampagne und

gemacht werden. Sind Kampagnen auf verschiedenen Ressourcen miteinander verbunden, so muss zusätzlich auf die Synchronisation der Kampagnenplanungeachtet werden. Eine der zentralen Ressourcen für die Kampagnenplanung bei Langproduktherstellerist das Walzwerk. Dementsprechend werden die Rahmenbedingungen zur

hoher Rüstzeiten werden Fertigungsaufträge mit gleicher Abmessung in einer Kampagne gewalzt. In der Vergangenheit ist zur Vereinfachung der Planung, bei den meisten Langpro-duktherstellern, bereits zu Jahresbeginn das Walzprogramm festgelegt worden. Diewurde als notwendig erachtet, weil durch die zeitliche Zuor

Seite 195

Die Periodenlänge bis zur Wiederholung einer Walzkampagne hing von Erfahrungs-werten ab. Tabelle 10 zeigt ein Beispiel für die Kampagnenplanung der EWK vor Einführung des FP. Woche/ Kampagne

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

50-77 Vkt. x x x x x x x x x 55-67,5 R x x x x x x x x x 78-90 vkt. x x x x x x x x x 70-96,5 R x x x x x x x x x 100-135 R x x x x x x x x x 137- 166,5 R

x x x x x

170- 196,5 R

x x x x x x x x x x x x x x x x x x

200-212 R x x x x x 220-250 R x x x x ..... Tabelle 12 : Jahres - Walzprogramm vor Einführung FP Durch die frühzeitige Definition des Walzprogramms kaberücksichtigt werden. Die Festlegung der Kampagneng

nn die aktuelle Belegung nicht röße beruht ausschließlich auf

Erfahrungswerte und nicht auf der aktuellen Smu ie durch unvorh rden. Durch die Anpassung der Betriebszeiten verschieben sich gleichzeitig die Startpunkte der einzelnen Walzkamden imder Ve Basierend auf diesen Erkenntnissen hat die EWK nach einer Möglichkeit gesucht ohne

EDE“ zugeordnet, sofern der Walzzyklus <= 5 Wochen ist.

2. Nur im kurzfristigen Bereich der nächsten 5 Wochen wird eine Festlegung mit

rogramm spezifiziert “

ituation. Im Laufe eines Geschäftsjahres ss durch einen höheren oder niedrigeren Auftragseingang als geplant, sow

ergesehene Ereignisse wie Störungen, die Betriebszeiten angepasst we

pagnen. Damit geht die ursprünglich getroffene Zuordnung zu Jahresplan festgelegten Wochen verloren. Durch Plananpassungen wurde in rgangenheit versucht diese Abweichungen zu minimieren.

Jahreswalzprogramme eine bessere Verplanung des Walzwerks auf Basis des aktuellen Auftragsbestandes zu erreichen. Dazu sind einige grundlegende Festlegungenerforderlich:

1. Jeder Produktionsauftrag ist neben einer definierten Kampagne der allgemeinen Kampagne „J

der Kampagnenart getroffen. Abweichend davon kann für den bereits Aufträgen voll belegten Planungshorizont das Walzpwerden. Ab Woche 6 wird nur noch die allgemeine Kampagne „JEDEgeplant.

Seite 196

3. Jede Woche wird rollierend das Walzprogramm für in 5 Wochen festgelegt,

er Zeitraum von 5 Wochen beruht auf Erfahrungswerten, da innerhalb von 5 Wochen r

Grundgedanke dieser Vorgehensweise ist:

Der Auftragsbestand pro Kampagne wird für Woche 5 berechnet. Entsprechend der benötigten Betriebzeit werden die Kampagnen geplant. Für nicht in Woche 5 geplante Kampagnen werden die zuvor in Woche 5 geplanten Aufträge neu terminiert. Die Neuterminierung berücksichtigt den spätesten Startzeitpunkt um noch termingerecht zu fertigen. Wird für einen ursprünglich in der 5 Woche geplanten Auftrag der bestätigte Liefertermin durch Fertigung in Woche 6 nicht mehr erreicht, so führt dies zu einer Einplanung in eine der vorhergehenden Kampagnen. Im Rahmen eines infiniten Kapazitätsplans kann die notwendige Größe der jeweiligen Kampagne ermittelt und neu festgelegt werden. Überschreitet die Größe die maximal zulässige Kampagnengröße, so wird innerhalb der 5 Wochen eine weitere Kampagne eingeplant (vgl. Abb. 74).

die Kampagnengrößen für die Wochen 2 – 4 werden entsprechend Bedarfaktualisiert.

4. Für Kampagnen mit einem Walzzyklus von weniger als 5 Wochen wird bei Vorliegen von neuen Aufträgen eine Kampagne spezifiziert.

Djeder Zyklus mindestens 1 mal vorkommt und die Vormaterialbeschaffung auch füweniger gängige Qualitäten oder Qualitäten mit langen Abkühlzeiten gewährleistetwerden kann.

Festlegung des W alzprogramms

0

200

400

600

800

1200

1000

50-67R

70- 137-96R 166R 2

200-12R

Woche 5

800170-196 R

100070-95 R

1200100-135 R

40055-77 vkt.

500R50-67

MengeKampagne

....200

400

1000

M enge

02.001.03.02 22.00 Uhr

01.001.0302 9. hr 50-67,

01.03. 00 28.02.02 17.40 Uhr 200-212 R

.....

22.0221.02.02 15.30 Uhr137-16

.....

03.02.02 6.00 Uhr02. r 55-77 vkt

02.02.02 14.00 Uhr01.0 r50-67 R

BisVon Kampagne

1100-135 R

55-77 400

500

vkt.

5 R

800

650 5 R

....

3.02 11.00 Uhr

3.02 22.00 Uhr00 U

02 9. Uhr

.02 8.00 Uhr

02.02 14.00 Uh

2.02 6.00 Uh

W alzprogramm W oche 1

10.03.080

05.124711

SpAuftrag Menge

03.02

ätester Start

0

4812 2

- 5

Abb. 74Woche 6

Abbildung 74 : Festlegung des Walzprogramms

Seite 197

Zur Optimierung der Planung kann zusätzlich zwischen den bereits für die Verformung freigegebenen Aufträgen und nicht freigegebenen Aufträgen unterschieden werden. Ebenso könnte auch zwischen Aufträgen mit vorhandenen Vormaterial an der entsprechenden Bearbeitungsstufe und nicht vorhandenen

insgesamt stabilisiert. Entsprechend muss bei der Angabe des Kampagnenzyklus

ben wird, ändert sich seine Kampagne von z. B. 11 = 70-95 R in 11_D. Die bisher alternativ angegebene Kampagne „Jede“

Zum einen wird der Anteil der bereits im Betrieb vorliegenden Produktionsaufträge von den noch vorzugebenden Mengen unterschieden, zum anderen werden die Aufträge im FP

native zwangsweise in die entsprechende Kampagne

d,

orhanden ist, und freigegebene Aufträge in der

, tet

Vormaterial unterschieden werden. Durch die Einführung dieser zusätzlichen Kampagnen wird die Überprüfung der Planabweichungen einfacher und die Planung

unterschieden werden, zwischen freigegebenen Aufträgen und nicht freigegebenen Aufträgen. Sobald ein Auftrag zur Produktion freigege

entfällt. Durch diese Vorgehensweise werden gleichzeitig 2 Effekte erzielt.

bedingt durch eine fehlende Alterzu dem aktuellen Zeitpunkt eingeplant. Außerdem wird der Plan im kurzfristigen Planungszeitraum von wenigen Tagen, für den bereits alle Aufträge vorgegeben sinstabilisiert. Dabei wird vorausgesetzt, dass für jede Kampagnengruppe nur eineGruppe mit dem Kürzel „_D“ vnächsten anstehenden Kampagne verarbeitet werden sollen. Durch Produktionsrückmeldungen werden die entsprechenden Kampagnen entlastetso dass jederzeit eine Synchronisation zwischen Produktion und Planung gewährleisist. Die Kampagnengröße für bereits vollständig zur Produktion vorgegebene

M aschinelle Anpassung der Kampagnengröße auf Basis der Belegung

0

200

400

600

800

1000

BelegungPlanmenge Plan 04.02.02 /Belegung 05.02.02

05.02.02 10.3004.02.02 18.3040050-77 vkt.17_D04.02.02 18..30 04.02.02 6.00 50055-67,5 R10_D

BisvontWalzkampagne

10_D

17_D

13_D

16_D 16

11_D 11 18 15 10

0

200

400

600

800

17_D

13_D

16_D 16

11_D 11 18 15 10

.40

07.02.02 16.0002 07.40

07.02.02 07.4002 19.20

06.02.02 19.2006.02.02 08.50 800220-250R16_D

06.02.02 08.5005.02.02 10.30 1000100-135R13_D

08.02.02 16.2008.02.02 09.40 40078-90 vkt.1809.02.02 10.5008.02.02 16.20 1000170-196R15

11.02.02 14.2009.02.02 10.50 70055–67,5R10

08.02.02 0907.02.02 16.00 70070-95 R11

07.02.50070-95 R11_D

06.02.300220-250R16

08.02.02 16.2008.02.02 09.40 40078-90 vkt.18

09.02.02 10.5008.02.02 16.20 1000170-196R15

11.02.02 14.2009.02.02 10.50 70055–67,5R10

08.02.02 09.4007.02.02 21.00 40070-95 R11

07.02.02 21.0007.02.02 07.40 80070-95 R11_D

07.02.02 07.4007.02.02 06.20 100220-250R16

07.02.02 06.2006.02.02 08.50 1000220-250R16_D

06.02.02 08.5005.02.02 10.30 1000100-135R13_D

05.02.02 10.3005.02.02 06.0020050-77 vkt.17_D

1000BisvontWalzkampagne

M aschinelle Plananpassung 05.02.02 entfällt

Abb. 75 Abbildung 75 : Maschinelle Anpassung der Kampagnengröße auf Basis der Belegung

Seite 198

Kampagnen kann durch die Berechnung der aktuellen Belegung täglich maschinell angepasst werden, da nur der noch zu bearbeitende Auftragsbestand in der Kampagne verbleibt (vgl. Abb. 75). Beträgt der Umfang einer aktuell geplanten Kampagne nur noch wenige Aufträge und sind schon Rückmeldungen zur nächsten Kampagne vorhanden, so kann gezielt die Ursache für die Planabweichung mit dem Betrieb geklärt werden. 6.5.5.1.9 Mehrstufige Planung Die Mehrstufige Planung ist bei Stahlunternehmen zwingende Vorraussetzung für die effiziente Zusammenfassung von Vormaterialstufen zu größeren Fertigungslosen. Unter mehrstufiger Planung versteht man dabei, dass mehr als ein Fertigungsauftrag / Produktionsauftrag besteht um ein Endprodukt herzustellen. Beginnend bei der Rohstahlerzeugung, über die 1 Verformungsstufe, bis zum Endprodukt können mehrere Zwischenprodukte anfallen (vgl. Abb. 76).

ehr als einer Fertigungsstufe über all dort, wo ein tandardprodukt in größeren Mengen eingesetzt wird und durch Zusammenfassung

mehrerer einzelner Vormaterialaufträge eine Kosteneinsparung aufgrund höherer verwendet,

w t werden,

Sinnvoll ist die Verwendung von mS

Losgrößen entsteht. Außerdem wird die mehrstufige Planung überall dorto ohne direkte Verbindung zum Endprodukt, Zwischenprodukte gefertig

bzw. wo nicht auftragsgebundenes Vormaterial gelagert wird.

Prinzip der mehrstufige Planung

Rohstahl

Zwischenprodukt

2 – stufige Planung

Endprodukt 1 ... n

Mehrstufige Planung

Rohstahl

Halbzeug

Zwischenprodukt 1 .. n

Endprodukt n ....m

Abb. 76

Abbil g

Bei a von Warmband für den Einsatz beim Kaltwalzen in zusammengefassten Fertigungsaufträgen hergestellt.

dun 76 : Prinzip der mehrstufigen Planung

Fl chprodukt Herstellern, wird z. B. die Produktion

Seite 199

Neben der Möglichkeit der Zusammenfassung von Fertigungslosen, können auch pro s i der EWK dEinsatz des Umschmelzblocks zur Verformung bis zur Erzeugung des Endprodukts

ird mit einem weiteren Fertigungsauftrag entsprechend dem normalen

ftragsgebundener Zwischenprodukterzeugung unterschieden werden. Bei der auftragsgebundenen

ist r

ng ndenauftrag spezifizierten Merkmale wie Analyse, mech.-tech.

Eigenschaften usw. nicht geprüft sind und somit eine Zuordnung des Materials zum Kundenauftrag nicht unbedingt gewährleistet ist.

Bei der auftragsgebundenen Erzeugung, muss der Liefertermin für das Zwischen-ck-

zes bedingte Restriktionen zu einer mehrstufigen Planung führen. So wird beie Erzeugung von Umschmelzblöcken als eine Fertigungsstufe verplant. Der

wRohstahleinsatz geplant. Bei der Mehrstufigen Planung muss zwischen freier und au

Produktion sind für das Zwischenprodukt fixierte Materialzuordnungen zum Endprodukt / Kundenauftrag vorhanden. Bei der freien Zwischenprodukterzeugung die Materialzuordnung nicht fixiert, die Zuordnung kann bis zum Einsatzzeitpunkt füdie nächste Fertigungsstufe variabel erfolgen. Nachteil der freien Materialzuordnuist, dass die für den Ku

produkt als frühestmöglicher Startzeitpunkt der nächsten Fertigungsstufe, berüsichtigt werden (vgl. Abb. 77), dazu muss die Verbindung zwischen den einzelnen Fertigungsstufen bekannt sein.

M ehrstufige Planung bei auftragsgebundener Fertigung

Vormaterialauftrag V1....

Ver-sand

Kon-trolle

Rich-ten

Glü-hen

W al-zen

Roh

Ver-sand

Kon-trolle...nW al-

zen

stah

l

End

prod

ukt 1

-n

Ver-sand

Kon-trolle....tW al-

zen

Ver-sand

Kon-trolle....xW al-

zen

Vormaterial-auftrag

Endprodukt-auftrag

V1...4913

V1...4812

V1....4711

Auftrag 4711 ..

Auftrag 4812 ..

Auftrag 4913 ..

Zuordnungstabelle

ZeitVormaterialbereitstellungAbb. 77

Hal

bzeu

gH

albz

eug

Abbildung 77 : Mehrstufige Planung bei auftragsgebundener Fertigung

Seite 200

6.5.5.1.10 Berücksichtigung von prozessbedingten Zwangsübergaben zwischen einzelnen Fertigungsstufen

In Abhängigkeit von der Qualität und dem jeweiligen Fertigungsschritt sind in der Stahlindustrie Zwangsfolgen zu berücksichtigen. So müssen nach der Verformung bestimmte Qualitäten einer, materialerhaltenden, Glühung unterzogen werden, um Spannungsrisse zu verhindern. Nach dem Härten ist zwingend ein Anlassen erforderlich, um die geforderten mechanisch technologischen Eigenschaften bestimmter Werkstoffe zu gewährleisten. Neben technischen / qualitativen Gründen sind Zwangsübergaben auch zur Optimierung des Verfahrenswegs, zur Kostenreduktion oder Beschleunigung bestimmter Fertigungswege erforderlich. Bei Schmiedeaufträgen wird zur Prozessoptimierung das Vorschmieden an der Presse und das Fertigschmieden an der Schmiedemaschine im Verbund ausgeführt. Bei der Fertigung von Breitflachstahl wird nach dem Walzen, das Material im Warmtransport zum Brennen angeliefert, gebrannt und warm an die Wärmebehandlung zur material-erhaltenden Glühung übergeben.

Anhand der Beispiele lässt sich erkennen, dass Zwangsübergaben nicht nur eine, son-angs-

übergabe erforderlich ist, können nur eingeschränkt in ERP-System hinterlegt werden.

Form

produziert, so ist die Wärmroduktbezogen sind bei der Breitflachproduktion die Vorgänge vom Walzen bis zur

materialerhaltenden Glühung als Zwangsfolgen zu hinterlegen. Bei Schmiede-aufträgen sind die Vorgänge zwischen Vor- und Fertigschmieden als Zwangsfolge zu hinterlegen, wenn kein Fertigungsschritt außerhalb des Schmiedebetriebes erfolgt. Zur Identifikation entsprechender Fertigungsschritte muss im Verfahrensweg eine Kennung für Zwangsfolgen gesetzt werden (vgl. Tabelle 11).

dern mehrere Fertigungsstufen umfassen können. Die Restriktionen, ob eine Zw

In klassischen MRPII basierten ERP-Systemen wird die Funktionalität der Zwangs-folgen nicht berücksichtigt. Deswegen muss dieses Beziehungswissen, welches alsEingangsinformation für die Fertigungsplanung zur Verfügung stehen soll, zum Teil in

von Regeln abgebildet werden. Diese Regeln sind teilweise Werksspezifisch, so dass kein generelles Vorgehen zur Definition entsprechender Regeln aufgezeigt werden kann. Bei EWK können die Regeln auf Basis bestimmter Prozesse identifiziert werden. Beispielsweise ist die Fertigungsstufe vor dem Anlassen immer mit der Folgestufe verbunden, ebenso wie die materialerhaltende Glühung. Wird beim Walzen über den Zwischenwärmofen

ung mit dem Walzen als Zwangsfolge verbunden. P

Vorgang Ressource Verbindung Folge Walzen Blockstrasse B2 Nein 1 Warmtransport Transport (LKW) Ja 1 Brennen Brennmaschine Ja 1

Seite 201

Materialerhaltende Glühung

Wärmebeh. Haubenofen Ja 1

Härten Wärmeb. Ofen 11 Nein 2 Anlassen Warmeb. Ofen 11 Ja 2 ... Tabelle 13 : Zwangsfolgen bei der Breitflachfertigung

6.5.5.1.11 Berücksichtigung prozessbedingter Mindestwartezeiten zwischen einzelnen Fertigungsstufen.

Neben den maximalen Wartezeiten bzw. Zwangsfolgen gibt es auch minimale Wartezeiten. Mindestwartezeiten sind prozessbedingte Wartezeiten, wie die

bkühlzeit nach der Wärmebehandlung oder die Zeit bis zum Transport des Materials

Durch die Definition von Mindestwartezeiten wird die minimale Durchlaufzeit

stgelegt. Je höher die Mindestwartezeit ist, desto mehr Bestand liegt vor der en 2 Möglichkeiten der Festlegung von

• Die Wartezeit wird bezogen auf die Ressource festgelegt und ist damit

Die zweite Variante ist insbesondere für Ressourcen vorzusehen, bei denen auch Zwangsfolgen verplant werden. Die Festlegung der Mindestwartezeiten kann über eine Tabelle erfolgen (vgl. Tabelle 12).

Azur nächsten Fertigungsstufe.

feRessource. Grundsätzlich kann zwischMindestwartezeiten unterschieden werden:

für jeden Vorgang auf der Ressource gleich. • Die Wartezeit ist abhängig von dem Arbeitsvorgang an der jeweiligen

Ressource

Ressource Vorgang Mindestwartezeit Transport LKW Transport Witten Krefeld 3 Tage Richtpresse Z 1 Richten 1 Tag Wärmebehandlung Ofen 11 Härten 3 Tage Wärmebehandlung Ofen 11

Anlassen 0 Tage

Presse P 30 Vorsc n 1 Tag hmiedePresse P 30 Fertigschmieden 0 Tage Presse P 30 R 5 Tage ichten Tabelle 14 : Beispiele für vorgangsbezogene Mindestwartezeiten Neben der Mindestwartezeit können in gleicher Weise auch durchschnittliche Wartezeiten angegeben werden. Die durchschnittlichen Wartezeiten sind dabei größer oder gleich der Mindestwartezeit. Sie definieren die geplante Bestandshöhe vor jeder Ressource und geben gleichzeitig an, welche Standarddurchlaufzeit pro Fertigungs-stufe verplant werden soll.

Seite 202

6.5.5.2 Abgrenzung Factory Planer / ERP-System Nachdem im vorherigen Kapitel die stahlspezifischen Anforderungen an den Factory Planer näher definiert wurden, muss nun festgelegt werden, wie die Abgrenzung zwischen Factory Planer und ERP-System zu treffen ist.

367

tung zuständig.

Dabei ist zu unterscheiden zwischen den Stammdaten für die Planung, und Stamm-daten für die Kalkulation, Auftragsbearbeitung, usw.. Stammdaten für die Planung sind im wesentlichen Betriebskalender, Wartezeiten, Anzahl der Aggregate pro Ressource, usw.. Da mit dieser Funktionsabgrenzung gleichzeitig keine Notwendigkeit mehr besteht Betriebskalender im ERP-System zu führen, kann der Betriebskalender direkt im Factory Planer verwaltet werden. Vorteil hiervon ist, bei Änderungen des Betriebskalenders muss nicht auf eine neue Datenübernahme aus dem ERP-System gewartet werden, sondern eine Neuplanung kann sofort erfolgen. Bei Störungen an einzelnen Anlagen werden die Auswirkungen auf alle anderen Ressourcen sofort sichtbar. Mehrere Planungsvarianten können durch Veränderung des Betriebkalenders erstellt werden und unmittelbar miteinander verglichen werden. Bezogen auf die stahlspezifischen Forderungen an den Factory Planer kann mit Hilfe der Grundsatzentscheidung bestimmt werden, welche Informationen im ERP-System verwaltet werden und welche nicht. So ist die Berücksichtigung von Fremdfirmen und Transportschritten im ERP-System vorzunehmen, da hiervon sowohl die Bestands-

Die Funktionsabgrenzung orientiert sich an dem Grundsatz : Das ERP-System (z. B. SAP) dient als Transaktionssystem und ist das führende System368:

• für die Bestandsführung ( Aufträge, Bestände, Stammdaten, etc.), • für die Versorgung der Subsysteme, • sowie für das übergeordnete Berichtswesen (Data –Warehouse).

Der Factory Planer ist für die Optimierung der logistischen Leistung, d. h.:

• die Maximierung der Termintreue, • die Minimierung der Durchlaufzeiten, • die Minimierung des WIP369, • und die Maximierung der Anlagenleis

367 vgl. Christoph Kilger und Andreas Müller, 2002, Seite 223-224 368 vgl. Andreas Otto, 2002, Seite 173 369 vgl. Christopher Sürie, Michael Wagner, 2002, Seite 40-41

Seite 203

führung betroffen ist, als auch die Verwaltung von Stammdaten wie Fertigungswegen,die nicht nur der Planung, sondern auch der Kalkulation als Datenbasis dienen.

er Nutzungsgrad von Ressourcen hängt unmittelbar mit der Qualität der Planung

einer Verein-heitlichung der Informationen im ERP-System geführt werden, theoretisch ist auch eine Verwaltung im FP möglich. Die Verwaltung von Stahlwerksaufträgen mit den anhängenden Kundenaufträgen muss nach der Funktionsabgrenzung im ERP-System erfolgen. Dies gilt allerdings nur für bereits zur Produktion vorgegebene Aufträge. Stahlwerksaufträge im Sinne von eplanten, in ihrer detaillierten Ausprägung noch variablen Bestellungen können als

azu verwendeten Modulen erstellt und verwaltet im ERP-System vorhandene Stahlwerksbestellungen

müssen über eine Schnittstelle an den FP übertragen werden.

ssourcen könnte sowohl im ERP – System erfolgen als auch in einer Transformation, die, die Daten als Eingangsinformationen für den FP – aufbereitet. Bei der Verwendung der Variantenkonfiguration im SAP und der Generierung von auftragsspezifischen Fertigungswegen, wird die Information zur Verwendung alte a chend muss dieses Beziehungswissen wie o.a. in Form von Tabellen gepflegt werden, und bei der Datenaufbereitung für den FP zur Generierung alternativer Fertigungswege

en Kampagnenarten und den Planungsinformationen nterschieden werden. Die Zuordnung zu welcher Kampagnenart ein Auftrag gehört

en- reine

Planungsinformation, die im FP geführt werden sollte. Die Informationen zur mehrstufigen Planung können sowohl im ERP-System verwaltet werden, als auch im FP. Bei variablen Verbindungen innerhalb der

Dzusammen. Bei optimierter Planung kann der Nutzungsgrad entsprechend erhöht werden. Dementsprechend ist der Nutzungsgrad eine rein planerische Information, die im FP verwaltet werden kann. Die Aggregatanzahl kann sowohl im ERP-System verwaltet werden als auch im FP. Die Angabe über frei verfügbare Bestände und auftragsgebundene Bestände muss im ERP-System verfügbar sein. Entsprechend wird diese Angabe im ERP-System verwaltet und als Basisinformation an den FP übertragen. Entsprechend der Abgrenzung müssen Aufträge für den Materialzukauf im ERP-System geführt werden. Zukauf von Vormaterial hat unmittelbare Auswirkungen auf die Bestände. Die Information über die Liefertermine sollte im Sinne

g„Planaufträge“ im FP bzw. den dwerden. Die Informationen über

Die Verwaltung alternativer Re

rn tiver Ressourcen nicht mitgeführt. Entspre

herangezogen werden. Bei der Kampagnenplanung kann zwischen den Basisinformationen, wie die Zuordnung zu den einzelnukann aus dem ERP - System übernommen werden. Die hier beschriebene Zusatzinformation, über die bereits zur Produktion vorgegebenen und die noch nicht freigegebenen Aufträge, muss aus dem ERP-System entnommen werden. Demgegüber ist die zeitliche Einordnung der Kampagnen und ihre Größe eine

Seite 204

mehrstufigen Planung, ist die Verwaltung im FP vorzuziehen, da mit jedem Planungslauf aufgrund des Auftragsfortschritts die Zuordnungen wechseln können.

ur Berücksichtigung von Zwangsfolgen mit maximalen Wartezeiten zwischen den

r

usätzliche Transformation nach der Datenextraktion. Auch zur Berücksichtig g Informationen in ERP-Systemen. Dementsprec n Rahmen einer Datenextraktion ergänz e . Viele

ertigungsplanungssysteme unterstützen durch eigene Tabellen die Verwaltung von Ressource, so dass über eine entsprechende Funktion die

vorgangsbezogenen Wartezeiten ermittelt werden müssen.

im ERP-System verfügbarer Daten mit ntsprechend definierten Tabellen ermittelt werden kann, zeigt an, dass eine

lle ( wie z. ber

aktion in Form einer Individuallösung notwendig ist, dann können auch ie nicht direkt im FP verwalteten Informationen im Rahmen der Datenextraktion

hmen des aus dem FP übergebenen eitfensters eine Optimierung der Materialzuteilung stattfinden, bei der die eiligsten

dient der

für Fertigbestände.

er Material – Allocator kann sowohl für eine reine Neudisposition von Material

rundinformationen für den Material – Allocator sind:

Bei fixierten Planungen sollte die Verwaltung im ERP-System erfolgen. Zeinzelnen Fertigungsstufen muss wie o.a. ein entsprechendes Beziehungswissenaufgebaut werden. In ERP-Systemen ist diese Information in der Regel nicht verfügbar. Da der FP diese Information jedoch als Einganginformation zur Optimierung der Planung benötigt, muss entschieden werden, ob die Aufbereitung deDaten im Rahmen der Datenextraktion aus dem ERP-System erfolgt oder über eine z

un von Mindestwartezeiten, fehlen diehe d kann diese Information entweder im

t w rden, oder in Form einer TransformationFStandardwartezeiten pro

Die Vielzahl der hier angeführten zusätzlichen Informationen, die teilweise nur über die Verknüpfung verschiedener 370

eDatenextraktion aus dem ERP-System über eine standardisierte SchnittsteB. die POI – Schnitt-stelle bei SAP) nicht genügend Informationen liefert. Wenn adie Datenextrdaufbereitet werden. 6.5.6 Die Materialanbindung / Der Material Allocator Der Material - Allocator dient zur attributbezogenen Vormaterialdisposition. Dabei müssen sowohl die Bestände, als auch die offenen Stahlwerkbestellungen berück-sichtigt werden. Außerdem muss im RaZAufträge zuerst zugeteilt werden. Im Rahmen der Online - TerminierungMaterial – Allocator zur attributbezogenen Materialdisposition, sowohl für Vormaterial als auch Deingesetzt werden, als auch für die Umdisposition im Form einer Optimierung auf Basis der aktuellen Planungssituation. G

370 vgl. Christopher Kilger, 2002, Seite 249

Seite 205

• Alle Angaben über den Bestand wie Menge, Erzeugnis, Abmessung,

mechanisch technologische Eigenschaften, Analyse, Bestandsalter,... • Alle Angaben über Stahlwerksaufträge mit der Kennung auftragsgebundene

oder freie Komponente, Analysenband, Blockformat, Gießart,... • Alle Angaben über Aufträge, wie die geforderten mechanisch – technischen

Eigenschaften, die Analyse, die Abmessung, die Oberflächenausführung, den Verfahrensweg mit Angabe aller Materialbeschreibungen für Zwischen-produkte, usw.

usätzlich muss, in Form von Regeln und Beziehungswissen, die geforderte

eine bestimmte Anzahl nicht übersteigen.

• Die Zuteilung sollte ausgehend vom Fertigprodukt bis zum Rohstahl die Möglichkeiten der Vormaterialdisposition überprüfen.

n. die

freien Komponenten aus den Stahlwerksaufträgen berücksichtigt werden.

asis dieses Informationsbedarfs ergibt sich die Notwendigkeit Informationen l aus der Fertigungsplanung zu übernehmen als auch aus dem ERP –System.

a n Auftragsbestand und die Fertigungstermwe n

ür den t zu entscheiden, ob die Materialdis-rden soll, oder ob ein defi-t gewährleistet.

die Materialdisposition entsprechend frühzeitig rf e rbeschaffung nur wenige Tage

geb g der Vormaterialbestände dar ängig und teilweise sog B ine entsprechende Datenselektion der zu disponierende Auftragsbestand definiert werden. Anhand einer Tabelle mit der Angabe der Qualitäten, Blockformate, und der Wieder-beschaffungszeiten pro Blockformat könnte diese Datenselektion vorgenommen werden (vgl. Tabelle 13). Dabei kann zwischen einer Vorlaufzeit für die Datenselek-

ZDispositionspolitik hinterlegt werden. Solche Regeln sind z. B.:

• Der älteste Bestand soll als erstes disponiert werden oder die geringste Bestandsmenge pro Charge.

• Pro Auftrag soll die Anzahl der Zuteilungen

• Zuerst sollte versucht werden im Rahmen einer Kostenoptimierung den rüfeStandardeinsatz zu verwenden, erst anschließend sind Alternativen zu p

• Es sollte zuerst vorhandener Bestand zugeteilt werden und anschließend

Auf B

wohsoD bei liefert die FP die Planungsinformationen, wie den zur Disposition vorgesehene

ine der Aufträge. Aus dem ERP-System rde die Merkmalswerte übernommen.

Umfang der Materialdispositionen isFposition auf den gesamten Auftragsbestand bezogen weiertes Zeitfenster eine ausreichende Planungssicherhein

Die Vorlaufzeit einer Materialzuteilung sollte sich an der Wiederbeschaffungszeit orientieren. Sind für ungängige Qualitäten Wiederbeschaffungszeiten von mehr als 6

onaten erforderlich, so mussMe olg n. Werden demgegenüber für die Wiede

raucht, so muss sich die Disposition zur Reduzierunan orientieren. Da die Wiederbeschaffungszeit qualitätsabhar lockformat abhängig unterschiedlich ist, muss durch e

Seite 206

tion und für die Fixierung der Materialanbindung unterschieden werden. Durch diesen Unters e ch für die gängigen Qualitäten schon

chi d könnte die Prüfung des Bestands au

Qualität Gießart Blockformat Vorlaufzeit Fixierung Wiederbe-schaffungszeit

4301.28 Strangguss 475X340 50 Tage 7 Tage 7 Tage 4301.28 Blockguss V50 50 Tage 14 Tage 14 Tage 4301.28 Blockguss P14 50 Tage 28 Tage 28 Tage

.... 23 0 4 Tage 43. 0 Strangguss 475X340 50 Tage 7 Tage 23 043. 0 Blockguss V50 50 Tage 14 Tage 14 Tage

3343.00 Strangguss 475X340 50 Tage 21 Tage 21 Tage 3343.00 Blockguss V6 50 Tage 14 Tage 14 Tage

.... 4122.00 Blockguss V50 180 Tage 180 Tage 180 Tage

Tabelle 15 : Planungshorizont für die Materialanbindung frühzeitig, 5-8 Wochen vor dem Start, erfolgen und ein entsprechend langer Vorzur Berechnung eines Netto

lauf – Schmelzbedarfs erreicht werden. Die Fixierung muss

spätestens zur Wiederbeschaffungszeit erfolgen. Sofern die Information im ERP-System oder in einem Data –Warehouse, zur Verfügung steht, ist bei der Datenextraktion aus dem ERP - System, zur Beschreibung der Einsatzkomponente die Wiederbeschaffungszeit anzugeben. Die Verwendung alternativer Materialien muss in Form von Beziehungswissen im Rahmen der Modellierung direkt im Material - Allocator (MA) angegeben werden. Das Ergebnis der Materialdisposition muss für fest fixierte Aufträge sowohl an das ERP-System, als auch an den FP zurückgegeben werden, bei noch variablen Material-anbindungen im Bereich der Vorlaufzeit ist eine Informationsweiterleitung an den FP, bzw. an das Planungssystem ausreichend.

bb. 78 stellt die Schnittstellen zwischen ERP – System / FP und MA dar. A

Seite 207

Schnittstellen M aterial - Allocator

M aterialAllocator

FactoryPlanner

E R

P -

Syst

em (

S A

P )

Stam mdatenStam mda

• m ech.-techn.Eigenschaften...

Bestände• Alter • Analyse ...

Plan-daten

ten

• AnalyseAuftragsdaten :

Plan-daten

•Aufträge •Terminierung

M aterial-anbindungen

Abb. 78

Abbildung 78 : Schnittstellen Material - Allocator

Wird der Material Allocator zur attributbezogenen Vormaterialdisposition bei der ATP-Prüfung eingesetzt, so müssen aus dem ERP-System die entsprechenden Merkmale selektiert werden. Die Schnittstelle zwischen ERP-System und ATP – Prüfung ist entsprechend um eine Vormaterialprüfung zu ergänzen. Dabei sind aber nur die Aufträge an den Material Allocator zu übergeben, bei denen aufgrund der Wiederbeschaffungszeit eine entsprechende Materialzuordnung bereits mit der Auftragsannahme geklärt werden muss. Dazu ist die Ermittlung der Wiederbeschaffungszeit auf Basis der o.a. Tabelle notwendig. Ist die Wiederbeschaffung möglich vor dem spätesten Starttermin (LPST), so ist keine

aterialdisposition erforderlich. Ist die Wiederbeschaffung erst nach dem LPST

ormaterialverfügbarkeit, wird der Vormaterialbereitstellungstermin im Material in erfolgt ggf. eine Neuterminierung im Rahmen Auf Basis des möglichen Liefertermins wird der

uftrag anschließend angenommen oder abgelehnt. Abb. 79 stellt den

Mmöglich, so muss die Materialverfügbarkeit auf Basis der Auftragsmerkmale geprüft werden.

uf Basis der vorhandenen und über die Schmelzbestände erwarteten AVAllocator ermittelt. Mit diesem Termder globalen Verfügbarkeitsprüfung.AInformationsfluss zwischen ERP-System, ATP- Prüfung und Material Allocator dar.

Seite 208

Informationsfluss Auftragseingang

Ma

Ate

rial

lloca

tor

De

Fullm

and

fillm

ent

Order Promising

Auftrags-Eingang

ERP

Transform ationLagertype – Planungsprodukt

Kunde - Verkaufsbereich

141450V50BG430128282850P14BG430128

4750 475X340SG234300141450V50 BG234300

....

-SAP

Wie-derb.

Fixie-rung

Vor-lauf

FormatGieß-art

Quali-tät

7750475X340SG430.28

T1

T2

T3

Erm ittlung der W iederbeschaffungszeit

M aterialdisposition Ja/Nein

Vorm aterialbereit-stellungsterm in

T5

T4Lieferterm in

T1 = AuftragserfassungT2 = Ermittlung LPSTT3 = VormaterialdispositionT4 = Terminierung auf Basis Vormaterial

gT5 = Auftragsannahme/-ablehnunAbb. 79

uktions-/

ie Funktion der Chargenkomplettierung. Dabei müssen technische, analytische und

ation Modul sind die technischen Möglichkeiten des Stahlwerks, die Auftragsdaten für den nicht disponierten Auftragsbestand, sowie die Startzeitpunkte für die einzelnen Fertigungsaufträge.

ur Ermittlung des nicht disponierten Auftragsbestandes, des „Netto– Schmelz-

ie Restriktionen für die Stahlwerksproduktion müssen entweder aus dem ERP – System übernommen werden, sofern die Daten im ERP – System verwaltet werden, oder in Form von Tabellen und Auswahlbedingungen hinterlegt werden. Notwendige Grundinformationen sind:

• die maximale Anzahl unterschiedlicher Blockformate,

Abbildung 79 : Informationsfluss Auftragseingang

6.5.7 Die Chargenkomplettierung / das Heat Formation Modul Das Heat Formation Modul dient zur Zusammenfassung von Prod

ertigungsaufträgen zu Stahlwerksabrufen / Stahlwerksbestellungen und erfüllt damit Fdplanerische Restriktionen berücksichtigt werden.

sinformationen für das Heat – FormBasi

Zbedarfs“, muss die Information über die geplanten variablen und fixierten Material-anbindungen aus dem Material Allocator übernommen werden. D

• bei Blockguss die Anzahl der Blöcke pro Gespann,

• die Mindestspannen pro Element der Analyse,

Seite 209

• das maximale Chargengewicht, ggf. in Abhängigkeit von der Qualitätsgruppe oder der Einzelqualität,

• die Austauschqualitäten, wenn zusätzlich zu den chemischen Elementen weitere Restriktionen bei der Chargenkomplettierung beachtet werden müssen,

s Stahlwerksabrufs.

darf für die eitstellung,

üssen aus der Fertigungsplanung übernommen werden. Auch das Heat Formation Modul ist für die kurzfristige Planung der nächsten Wochen vorgesehen. Eine über den Planungshorizont von wenigen Wochen hinausgehende

t nur Sinn, wenn ein entsprechendes Auftragsvolumen m

• das Mindestgewicht zur Generierung eine Die Starttermine der einzelnen Fertigungsaufträge, sowie der ZeitbeRohstahlglühung und damit der notwenige Vorlauf für die Vormaterialberm

Chargenkomplettierung machvorliegt. Entsprechend Abb. 67 nimmt das Auftragsvolumen mit zunehmendePlanungshorizont ab.

Fact

ory

Plan

ner

Mat

eri

Allo

cato

rInformationsfluss zur Chargenkomplettierung

al

E R

P -

S (

S ys

tem

A P

)

Gesamter Auftrags-Bestand

Aufträge innerhalb der Vor-laufzeit

Hea

t For

mat

ion

Netto-Schmelz-bedarf

Terminierung

M aterialanbindungenGebildete Stahlwerksbestellungen

Abb. 80 bbildung 80 : Informationsfluss zur Chargenkomplettierung

s mit der Chargenkomplettierung ätestens entsprechend der Wiederbeschaffungszeit begonnen werden. Sinnvoll ist,

bei argen-kompl als „N elzbedarf“ an das Heat Formation Modul übergeben werden. Im Sinwenige

ste Stahlwerksbestellung an das ERP-System weitergeleitet wird. Für die darüber

A

Ebenso wie bei der Materialanbindung, mussp

parallelem Einsatz des Material Allocators, den gleichen Zeitraum für die Chettierung zu verwenden. Dadurch kann der nicht disponierte Auftragsbestandetto– Schm

ne einer Planungsoptimierung kann, für den kurzfristigen Planungshorizont r Tage eine Fixierung der Chargenzusammenstellung erfolgen, die dann als

fe

Seite 210

hinaktuell uss ausgeh n HF.

gs-gsrestriktionen des

tahlwerks als Beziehungswissen im Mill – Scheduler hinterlegt. Diese beziehen sich er

n , die für die einzelnen Stahlwerksabrufe zur Verfügung stehenden

eitfenster für Warmübergaben, die Anzahl der Blöcke pro Blockformat, die Abkühl-

lühungen.

ausgehende Chargenkomplettierung erfolgt die Zusammenstellung auf Basis des en Auftragsbestandes täglich neu. Abb. 80 verdeutlicht den Informationsflend vom ERP –System, über FP, MA a

6.5.8 Der Mill – Scheduler Der Mill Scheduler dient zur Reihenfolgebildung der im Chargenkomplettierunmodul gebildeten Stahlwerksabrufe. Dabei werden die FertigunSsowohl auf analytische Zwangsfolgen, als auch auf die Kapazität aller bei dRohstahlerzeugung benötigten Aggregate. Basisinformationen für den Mill – Scheduler sind neben den Fertigungsrestriktioneder eigenen AnlageZdauer bis zum strippen der Blöcke, die verfügbare Kapazität der Glühöfen und Glühhauben, für verzögerte Abkühlungen und materialerhaltende Rohstahlg

AuftragsbestandVerfahrenswege

Bestände Produktionsstand

Informationsfluss M ill-Scheduler

ERP-

SAP

M illScheduler

HeatFormation

M aterialAllocator

FactoryPlanner

AufträgeBestände

Schmelzaufträgenetto

Schmelzbedarf

Zeitfenster für Schmelzen

GebildeteSchmelzen

Schmelz-reihenfolge

Terminierung

1

4

32

7

6

5

1 = Datenbestand selektieren 5 = Chargengrobplanung2 = LPST pro Auftrag festlegen 6 = Reihenfolgeplanung 3 = Materialanbindung 7 = Auftragsterminierung4 = ChargenkomplettierungAbb. 81

a der Mill – Scheduler ein Werkzeug zur Reihenfolgebildung innerhalb der Fertigungssteuerung ist, beträgt der Planungshorizont nur wenige Tage. Die Kapazitätsplanung für den Rohstahlbedarf der über den Planungshorizont des Mill-Schedulers hinausgeht wird im FP unter Berücksichtigung von Basisrestriktionen durchgeführt.

Abbildung 81 : Informationsfluss Mill - Scheduler

D

Seite 211

Die Informationen über gebildete und fixierte Schmelzen können zwar aus dem ERP-System übernommen werden, die am Planungstag vorgesehenen Fixierungen können dabei aber nur durch eine zusätzliche Datenselektion bereitgestellt werden. Sinnvoller ist die Übernahme der Informationen aus dem FP, nachdem auf Basis der im Heat Formation gebildeten Schmelzen eine Neuplanung durchgeführt wurde. Der daraus abgeleitete Informationsfluss ist in Abb. 81 dargestellt. 6.5.9 Vendor Managed Inventory Grundgedanke von Vendor Managed Inventory ist, die Analyse, Kontrolle und eigenverantwortliche Ergänzung, des bei Kunden lagernden Bestands371. Dazu ist neben den Plandaten, Lieferzeiten, Vormaterialverfügbarkeit, Wiederbeschaffungszeit auch die Definition von Bestandszielen, sowie der Bestandsober- und Untergrenze erforderlich.372 Neben diesen eigenen Daten sind die Bedarfsplanung des Kunden, sowie die Information über Materialentnahmen, bzw. über Verkäufe zwingende Voraussetzung für die erfolgreiche Umsetzung eines VMI Konzepts.373 Dabei muss im Demand Planer der Bedarf pro Lagertype, also pro detailliertes Erzeugnis, geplant werden und nicht auf Basis einer Aggregation.

Informationsfluss VM I

Demand Planning

M aster-Planning

Allo-cation

Planning

Order Promis-

sing

Ver-brauchs-meldung

Inven-toryma-naging

Lager-ergän-zung

1

1-4 Planungszyklus Collaboration Planning1 = Bedarfsplanung2 = Kapazitätsplanung3 = Quotierung

ng4 = Kapazitätsbereitstellu

4

32

8

765

ung5 = M eldung M aterialentnahme6 = Bestandsprüfung7 = Lagerergänzung8 = Terminierung

Abb.

5-8 operative PlanungLagerergänz

82

Abbildung 82 : Informationsfluss VMI

371 vgl. Reindl, Oberniedermaier, 2002, Seite 194 372 vgl. Hans Dieter Panzer, 1999, Seite 37 373 vgl. Matthias Mekschrat, 2002, Seite 286-287

Seite 212

Im Bereich des Allocation Planning werden entsprechend der Bedarfsplanung für die den Fertigprodukten zugeordneten Planprodukte Kapazitätsreservierungen vorgenommen.

nterschreitet der Bestand den geforderten Zielbestand wird automatische eine achdisposition ausgelöst. Der Informationsfluss zur Realisierung eines VMI-

stätigung Nachdem im vorigen Kapitel der Informationsbedarf der Einzelmodule, sowie die entsprechenden Schnittstellen dargestellt wurden, wird nun die Integration der

apazitätsplanung und der Auftragsterminierung ergänzt. Der Informationsfluss wird

UNKonzepts ist in Abb. 82 vereinfacht dargestellt. 6.6 Integration der Kapazitätsplanung und Auftragsbe

Kin Abb. 83 auf Basis der I2 Funktionalität dargestellt.

Integration der Kapazitäts- und Auftragsplanung (ATP)

M aster

Forecast

Planung

Netting

MP

AllocationPlanning

Fertigungsplanung

DemandPlanning

FP

DP

AP

FN

HFMA

Auftrags-

ERP-SAP

Taktische Planung

Bedarfsplanung

Auftragsplanung ATP

planung

OP

OE

Fertigungsplanung

Bedarfsplanung

stan

d

Verfügbare Kapazität

uftr

agsb

eA n e

tto

Bed

arf

Absatzplan

Neue Aufträge

Auftragsbestätigung

Detailierte Kapa-zitätseservierung

Abb. 83

Ist-D

aten

Abbildung 83 : Integration der Kapazitäts- und Auftragsplanung (ATP)

s Basis für die Bedarfsplanung

Demand Planer wird die Bedarfsplanung usgeführt und die geplanten Verkaufsmengen an eine „Forecast Netting“ Funktion

übergeben. Diese ermittelt die Differenz zwischen Verkaufserwartung und gebuchten Auftragsbestand, also den netto Bedarf.

sgrobplanung weitergelei-t. Aus der Fertigungsplanung werden die Informationen über die noch zur

Aus dem ERP-System werden die historischen Daten alim Demand Planer ermittelt. Mit dem a

Der netto Bedarf wird an den Master Planner zur Kapazitätte

Seite 213

Verfügung stehende Kapazität pro Ressource übergeben. Mit diesen Angaben wird eioptimier-ter Kapazitätsplan pro Planprodukt

n ermittelt.

Entsprechend der festgelegten Geschäftsregeln wird im Allocation Planning, die pro Verkaufsbereich und Planning Produkt zur Verfügung stehende Kapazität defniert.

Diese Information wird als Grundlage für die ATP/CTP – Prüfung an die Auftragsplanung, Terminfindung weitergeleitet. Wird ein neuer Auftrag im ERP-System gebucht, so wird durch eine Transformation das Planprodukt und der

ngsfunktion der Liefertermin ermittelt. Dieser Liefertermin wird an das ERP-System zur Auftragsbestätigung / Auftragsannahme weitergeleitet und als Vorgabe für die Fertigungsplanung im Factory Planner verwendet.

Verkaufsbereich / die Kundengruppe ermittelt und mit der Auftragsplanu

Seite 214

7. Aggregationen zur Synchronisation der einzelnen Ebenen hierarchischer Planungssysteme

ega-onsmethoden dargestellt und auf die Anwendbarkeit bei SCM - Systemen überprüft.

wischen Hauptpro-uktionsprogrammplanung und Kapazitätsterminierung dargestellt. Diese Methode ist

worden

en

374wird hier eine effiziente Methode zum Kapazitätsabgleich unterschiedlicher Planungs-ebenen auf Basis der Kapazitätsbelegung aus dem Factory Planer dargestellt.

ynchronisation unterschiedlicher Planungsebenen können folgende Aggregation erforderlich sein:375

• Kunden Kundengruppen376

• Stunden / Schichten Planungsperioden

aus Marktsicht möglich, als

unterschiedlichste Weise Vorgaben. Dabei können sowohl Aspekte

In diesem Kapitel werden Aggregationsverfahren zum Abgleich der einzelnen Ebenen hierarchischer Planungssysteme analysiert. Dazu wird als erstes festgelegt was muss ggregiert werden. Anschließend werden die in der Literatur beschriebenen Aggra

ti Im dritten Abschnitt wird eine Methode zum Kapazitätsabgleich zdim Rahmen der Implementierung von I2-Modulen bei der EWK entwickelt und soll künftig bei I2, einem führenden Anbieter für SCM – Software, als Standardfunk-tionalität übernommen werden, da die Methode jedoch unabhängig von der Software ist kann Sie auf alle SCM-Systeme übertragen werden. Die bisherige Vorgehensweise der meisten SCM-Systeme sieht eine Kapazitätsbele-gung des Masterplaners auf Basis des Auftragsbestandes vor. Die damit verbundenNachteile sind in Kapitel 6.4.2 dargestellt. Entgegen aktuellen Veröffentlichungen

7.1 Aggregationsbedarf Im Rahmen der S

• Produkte Produktgruppen • Aggregate Aggregatgruppen

Dabei werden zur Aggregation unterschiedliche Sichten verwendet. Während die Aggregation von Kunden zu Kundengruppen aus Marktsicht erfolgt, ist die Aggregation von Produkten zu Produktgruppen sowohlauch aus Planungssicht. Die Aggregation von Kunden zu Kundengruppen kann auf durchgeführt werden und unterliegt keinender regionalen Zuordnung berücksichtigt werden, wie auch branchenabhängige Zuordnungen wie z. B. Automobilindustrie oder Luftfahrtindustrie.

374 vgl. Anastasia Zoryk-Schalla, 2001, Seite 76

5 vgl. Jens Rohde, Michael Wagner, Seite 154-156 6 vgl. Christoph Kilger, Lorenz Schneeweiss, 2002, Seite 168-169

37

37

Seite 215

uf die Aggregation von Produkten zu Produktgruppen aus Marktsicht wird nicht

t.. z. B. die im ERP-System hinterlegte Produkthierarchie genutzt werden.

Die Aggregat anungssicht wird im

ahmen dieser Arbeit als Aggregation zu Planning Items bezeichnet. Die Planning oder

zu beachten. So müssen bei der Aggregation

htigt somit rein lanerischen Gesichtspunkte.377

lässigen esteht auch die Möglichkeit Aggregate/ Ressourcen zu Aggregatgruppen / essourcen-gruppen zusammenzufassen. Dies kann insbesondere bei alternativen

Fertigungs-möglichkeiten an unterschiedlichen Anlagen erfolgen. Entsprechend werden die Wartezeiten pro Vorgang in Liegezeiten pro Verfahrensschritt überführt. Die Leistungen je Aggregat und Vorgang müssen in Leistungen pro Aggregatgruppe und Verfahrensweg überführt werden. Unterschiedliche Sichten zwischen Verkauf und Planung können durch Disaggregation und anschließende Aggregation unter neuen Gesichtspunkten koordiniert werden. 7.2 Aggregationen zur Synchronisation der einzelnen Ebenen bei

hierarchischen Planungssystemen

Anäher eingegangen, da diese durch vorhandene Standardmodule hinreichend gelöst isHierzu kann

ion von Produkten zu Produktgruppen aus PlRItems repräsentieren dabei eine Anzahl von detaillierten Produkten mit ähnlichemgleichem Fertigungsweg. Bei der Aggregation von Produkten zu Planning Items ist eine Vielzahl von Rahmenbedingungen

• der Verfahrensweg, • die Leistung jeder Fertigungsstufe, • das Ausbringen pro Fertigungsstufe, • sowie die Liegezeiten/Übergabezeiten

berücksichtigt werden. Die Aggregation von Aggregaten/Ressourcen zu Aggregatgruppen bzw. Hauptres-sourcen wird zur Vereinfachung des Modells ausgeführt und berücksicp Die Aggregation von Stunden/ Schichten zu Planungsperioden ist für die Kapazitätsgrobplanung erforderlich und insofern ebenfalls aus planerischer Sicht vorzugeben. Zusätzlich ist bei der Aggregation der Verfahrenswege zur Modellvereinfachung erforderlich, dass nur Haupt- und Engpassaggregate berücksichtigt werden. Neben der Möglichkeit Aggregate/Ressourcen ganz im Verfahrensweg zu vernachbR


Seite 216

7.2.1 Aggregation der Zeit Zur Aggregation der Zeit muss zunächst der Planungshorizont der einzelnen Ebenen festgelegt werden.378 Wie in Kapitel 6 dargestellt ist in der Stahlindustrie für die Hauptproduktionsprogrammplanung ein Zeitraum von 1 Jahr üblich, Auftrags-terminierungen finden auf Wochen oder Tagesbasis statt. Die zur Verfügung stehende Zeit wird bei der Aggregation zu Planungsintervallen zusammengefasst, und die dadurch definierten Zeitabstände in Form von Planungszeit-punkten betrachtet.379 Während die Absatzplanung üblicherweise in monatliche Zeitintervalle unterteilt wird, ist für die Kapazitätsgrobplanung und insbesondere für die Auftragsterminierung (ATP/CTP) in der Stahlindustrie eine wöchentliche Betrachtung erforderlich. Abb. 84 stellt den Zusammenhang zwischen Planungshorizont/ Absatzplanungsintervall / Kapazitätsplanungsintervall und Planperiode dar.

Aggregation der Zeit

1 t+1t32 .....

0 1 3 t t+1t-12

A bsatzplan-Intervall(M onat)

Planungsperiode/Planungshorizont

(z.B . 1 Jahr )

Planungs-zeitpunkt

K apazitäts-Planungsintervall

(W oche)

Abb. 84

Zeit

Abbildung 84 : Aggr o

Die Aggregat Zäpfel, Hax und Meal, Günther u.a. . Produktionsp Bei der Ausle en, dass:

egati n der Zeit

ion der Zeit wird in der Literatur ausgiebig beschrieben. Vgl. hierzu Der Ansatz klassischer hierarchischer

lanungssysteme ist vollständig auf SCM – Systeme übertragbar.

gung der Ebenen hierarchischer Planungssysteme muss beachtet werd

8 vgl. Jens Rhode, Michael Wagner, 2002, Seite 146-147

379 vgl. Hartmut Stadtler, 1988, Seite 56-71 37

Seite 217

Der Planungshorizont einer untergeordneten Ebene höchstens so lang ist wie

der, der übergeordneten Ebene. Jede Neuplanung auf der oberen Ebene die Neuplanung

•

• aller untergeordneten

eter

In d r Zeit, auch die chrieben. Dabei soll die Aggregation der

•

•

führen. Unter der Aggregation der Entscheidungsparameter wird dabei die Aggregation der380:

• Produkte zu Produktfamilien, sowie • der Kapazitäten zu Kapazitätsgruppen

verstanden.

eben allgemeinen Hinweisen als Voraussetzung zur Aggregation wie:

• bei der Aggregation sollten die Produkte den selben Fertigungsweg aufweisen, • teilweise sollten gemeinsame Rüstkosten vorhanden sein, • Produkte sollten einen ähnlichen Bedarf an Rohstoffen und Kapazität haben, • die saisonale Nachfrageentwicklung sollte ähnlich sein,

werden vor allem Formeln und Regeln für eine Beschäftigungsglättung angegeben. Hinweise zur zeitlichen Ablaufplanung fehlen oftmals (vgl. von Ellenrieder, Haas, Hax). Eine Aggregation von Produkten mit unterschiedlichen Laufzeiten, unterschiedlichen Ausbringefaktoren und unterschiedlichen Liegezeiten wird in der Literatur nur unzureichend beschrieben. Ein praktikables Gesamtkonzept zur Aggregation aller Parameter unterschiedlicher Planungslevel fehlt. Es wird zwar in mehreren Veröffentlichungen auf die Notwendig-keit zur Erstellung entsprechender Aggregations- und Disaggregationregeln hinge-wiesen, eine entsprechende Darstellung fehlt aber. Die meisten Veröffentlichungen beschreiben demgegenüber Verfahren zur Ermittlung aggregierter Produktionsmengen

Ebenen erfordert.

.2.2 Aggregation der Entscheidungsparam7

er Literatur, vgl. u.a. Hartmut Stadtler, wird neben der Aggregation de Aggregation der Entscheidungsparameter bes Entscheidungsparameter

zur Verringerung des Datenvolumens, • zur Verbesserung der Datengenauigkeit, sowie

zur angemessenen Detaillierung von Entscheidungen

N

vgl. Jens Rhode, Michael Wagner, 2002, Seite 155-156 380

Seite 218

über den gesamten Planungshorizont, unter Reduzierung von Kosten.381 Dabei wjedoch gleiche Produ

erden ktionskoeffizienten (Laufzeiten, Ausbringen) vorausgesetzt.

che unt ca. 5 Produkt- gru nüber wird bei Stadtler 383 von ca. 100

roduktfamilien ausgegangen.

7.2 Be ien (Planning Items), muss als rstes der Datenumfang geklärt werden. Außerdem sollte festgelegt werden, wie viele

Pla In dlicher Verfahrens-wege muss entschieden werden, bis zu welcher Stufe eine Aggregation von Produkten zu Planning Items noch sinnvoll erscheint. Dazu muss zunächst der Vorgang zur Aggregation der Verfahrenswege definiert werden. Neben einer einstufigen Aggregation sind auch mehrstufige Aggregationen denkbar. So weist u.a. Stadtler auf die Aggregation zu Produktgruppen und die anschließende Aggregation zu Produktfamilien hin. Entsprechend des Modellumfangs nach erfolgter einstufiger Aggregation muss anwendungsspezifisch entschieden werden, ob die einstufige Aggre Aggregationen, die über die Zusammenfassung gleicher Verfahrenswege hinausgehen, erforderlich sind

Auch der Umfang der notwendigen Aggregation ist je nach Anwendung und Bran

erschiedlich. Als Ergebnis der Aggregation wird bei Steven 382 von ppen ausgegangen, demgege

P

.3 Aggregation von Produkten zu Produktfamilien

i der Aggregation von Produkten zu Produktfamile

nning Items der Modellumfang haben soll.

Abhängigkeit der Erzeugnisvielfalt und der Anzahl unterschie

gation schon die gewünschte Verdichtung liefert, oder ob zusätzliche

(vgl. Abb. 85).

eier, 1997, Seite 152-162 381 vgl. Günther/Tempelm

382 vgl. Dr. Marion Steven, 1994, Seite 62-77 383 vgl. Hartmut Stadtler, 1988, Seite 259

Seite 219

Aggre ation von Fertigungswegeng zu Verfahrenswegen pro Produktfamilie

Vorgang 1W alzen

Vorgang 2Normal.

Vorgang 3 Vorgang 4Schälen

Vorgang 5Revision

Produkt 1Richten

Produkt 2 Vorgang 1W alzen

VorganRevisi

g 6on

Vorgang 3Richten

Vorgang 4Schälen

Vorgang 5Polieren

Vorgang 2Glühen

Produkt Vorgang 2Härten

Vorgang 3Anlassen

Vorgang 4Richten

Vorgang 5Schälen

Vorgang 6Revision

Vorgang 1W alzen

..n

Prod

uktf

amili

e PG

rodukt-ruppe 1

Vorgang 1W alzen

Vorgang 2W ärmebe.

Vorgang 4Schälen

Vorgang 5Revision

PGr

Vorgang 2 Vorgang 3 Vorgang 5 Vorgang 6rodukt- Vorgang 1uppe m W alzen Härten Anlassen Schälen Revision

= M öglicher Engpass = kein Engpass

x %

Y %

Abb. 85

Abbildung 85 : Aggregati

Eine perfekte Aggregation ist im it gleichem Verfahrensweg, iegezeit, gleichem Ausbringefaktoren und gleichem Einsatzmaterial zusammengefasst werden.

.2.3.1 Die Perfe

Um dedemenzusätzerzielt e und das Ausbringen pro Fertigungsstufe auch für wird (vgl. Abb. 86).

on von Fertigungswegen zu Verfahrenswegen pro Produktfamilie

mer dann gegeben, wenn nur Produkte mgleicher Laufzeit pro Fertigungsstufe, gleicher L

7

kte Aggregation

n mit Einzelmaßnahmen erreichbaren Verdichtungsumfang zu ermitteln, könnte tsprechend eine erste Verdichtung auf dieser Basis vorgenommen werden. Ein licher Effekt wird durch die Konzentration auf Engpass und Kernaggregate . Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Wartezeit pro Fertigungsstuf

die nicht Engpassaggregate berücksichtigt

Seite 220

Aggregation von Fertigungswegen 1. Konzentration auf Engpass- und Kernaggregate

1

Ein

satz

End

prod

ukt

.....

Fertigungs-stufe

2

3

4

5

6

n

n-1

Laufzeit

45

20

1000

30

15

40

Ausbrin-gen in %

97

100

98

100

97

85

99

Liege-

0

96

72

24

24

72

12

t/hb60 98

zeit in hb0

1000 1

Laufzeitt/hb

Ausbrin-

Liege-zeit in hb

Fertigungs-stufe

60

20

30

15

40

gen in %

4

6

n-1

n

98

95,06

97

85

99

0

168

48

72

12

.....

Aggregation

Abb. 86 Abbildung 86 : Aggregation von Fertigungswegen 1 . Konzentration auf Engpass- und Kernaggregate

Die Bl h keine Hauptaggregate, so dass Sie bei der Aggregation des Fertigungsweges entfallen. Sowohl das Gesamtausbringen des Arbeitsplans, wie auch die Gesamtliegezeit muss aber dennoch erhalten bleiben. Die Laufzeit pro Fertigungsstufe bleibt unverändert. Liegez

au gekennzeichneten Fertigungsstufen sind keine Engpassaggregate und auc

eit Die Liegezeit berechnet sich aus der Liegezeit der entfallenden Stufen plus der Liegezeit der Folgestufe, d.h.: (1.1) entsprechend Abb. 86 ergibt sich damit für den detaillierten Verfahrensweg: Gesa Für die Stufe 4 aus o.a. Beispiel ergibt sich die Liegezeit aus der Liegezeit der Stufen 2, 3 und 4. Entsprechend beträgt die Liegezeit: aggregierte Liegezeit Stufe 4 = 0+96 +72 = 168 hb. Insgesamt ist die Liegezeit des aggregiertdetaill

n Gesamtliegezeit = ∑ (LiegezeitenL=1..n) L=1

mtliegezeit = 0+0+96+72+24+24+72+12 = 300 hb

en Verfahrenswegs mit der Liegezeit des ierten Verfahrenswegs identisch.

Seite 221

Liegezeit aggregierter Verfahrensweg = 168+48+72+12= 300 hb. Ausbringefaktor Das Gesamtausbringen lässt sich durch Multiplikation der Stufenausbringefaktoren ermitteln. Entsprechend dem Vorgehen für die Liegezeiten wird bei entfallenden Fertigungsstufen das Ausbringen bei der nächsten Produktionsstufe berücksichtigt. Das Gesamtausbringen ist entsprechend: n (2.1) Gesamtausbringen = ∏ (StufenausbringenL=1..n) L=1

Entsprechend Abb. 86 ergibt sich das Gesamtausbringen aus: Gesamtausbringen = 0.98*0.97*1.0*0.98*1.0*0.97*0.85*0.99 = 0.76 = 76 % Das Stufenausbringen für die Aggregation berechnet sich aus dem Produkt der entfallende n (2.2) Stufenausbringen (aggregiert = n) = ∏ (Fertigungsstufe (detailliert = m..n)) L=m

Dabei bedeutet: m = erste entfallende Stufe im Aggregierten Plan n = zugehörige Fertigungsstufe des aggregierten Plans Für das Au Ausbringen Stufe 4 = ∏ Fertigungsstufe (2..4) = 0.97*1.0* 0.98 = 0.9506 = 95,06 % L=2

Das Gesamtausbringen von detaillierten und Aggregierten Fertigungsweg ist entspreche Gesamtausbringen = 0.98*0.9506*0.97*0.85*0.99 = 0.76 = 76 % Wird die oausgehend 40.000 Einzelprodukten eine Aggregation zu 12.900 Produktgruppen erreicht. E n durchgeführt werden, um eine wesentliche Reduzierung des Modellumfanges zu erreichen.

7.2.3.2 Aggregation gleicher Verfahrenswege

n Fertigungsstufen m bis n:

sbringen der aggregierten Stufe 4 ergibt sich entsprechend (2.2): 4

nd identisch. Gesamtausbringen aggregiert nach (2.1):

.a. Aggregation auf die Produktstruktur der EWK angewandt, so wird von

ntsprechend müssen weitere Aggregatione

Seite 222

Durch Aggregation gleicher aggregierter Fertigungswege, ohne jedoch die gleichen Produktionskoeffizienten für die Laufzeiten, Liegezeiten und Ausbringefaktoren vorauszusetzen kann eine weitere Verdichtung erreicht werden. D.h. die Aggregation richtet sich nur auf den Verfahrensweg, zur Aggregation der Produktionskoeffizienten müssen dementsprechend Verfahren definiert werden. Grundsätzlich können 3 unterschiedliche Verfahren zur Aggregation der Produktionskoeffizienten gewählt werden:

1. Es wird ein repräsentativer Fertigungsweg gewählt und die Produktions- dieses Fertigungsweges werden auf alle Produkte übertragen.

2. Auf Basis der Produktion eines vergangenen Zeitraums werden die

Produktionskoeffizienten einzelner Fertigungswege gewichtet und der sich daraus ergebende Durchschnitt für die geplante Erzeugung zugrunde gelegt.

3. Auf Basis der geplanten Mengen pro Einzelprodukt erfolgt eine Gewichtung

der Produktionskoeffizienten. Voraussetzung dazu ist das Vorliegen von Planmengen auf Einzelproduktebene.

DeErfngesehen wird. Die durchschnittlichen Laufzeiten der Produktion werden nur nzureichend berücksichtigt. Dementsprechend ist die Qualität der aus diesem erfahren ermittelten Kapazitätsbelegung stark anzuzweifeln.

Wählt man die 2 Methode zur Aggregation von Verfahrenswegen, so wird vorausgesetzt, dass sich die Produktstruktur innerhalb der einzelnen Fertigungswege für die zukünftige Erzeugung gegenüber den vergangenen Zeitraum nicht wesentlich ändert. Die Informationen aus der Absatzplanung für die künftige Produktstruktur werden ignoriert. Mit der 3 Methode werden sowohl die aktuellen Marktinformationen berücksichtigt, als auch eine Gewichtung entsprechend der Anteile einzelner Produkte am aggregierten Verfahrensweg vorgenommen. Der wesentliche Unterschied zu dem Ergebnis der 2 Methode ist eine gegenüber der Erzeugung abweichende Gewichtung einzelner Fertigungswege, die sich aus den Angaben der Absatzplanung ableitet. Auch wenn die Absatzplanung auf aggregierten Niveau (z. B. auf Erzeugnisebene) durchgeführt wird und erst durch eine Disaggregation auf Basis der Erzeugungs-mengen für den Einzelkunden eine Zuordnung zu einzelnen Fertigungswegen erfolgt, ist immer noch eine stärkere Berücksichtigung der unterschiedlichen Planmengen gegeben. Zusätzlich kann die Planung auch z. T. auf Einzelproduktebene erfolgen, diese Angaben werden dementsprechend voll berücksichtigt. Gerade, wenn die künftige Entwicklung einzelner Produkte nicht ausreichend berücksichtigt wird, können signifikante Fehler das Planungsergebnis verfälschen. Ein Beispiel dafür ist

koeffizienten

r Nachteil des 1 Verfahrens ist eine ungenaue und nur auf Basis von ahrungswerten beruhende Auswahl eines Verfahrensweges, der als repräsentativ

auV

Seite 223

der Ersatz eines Produktes durch ein neues Produkt mit geänderten Fertigungswegwelches signifikante Mengen umfasst.

ntsprechend dieser Bewertung wird im Nachfolgenden eine Aggregation auf Basis

von Fertigungswegen unter Berücksichtigung der Absatzplanmengen dargestellt.

asst

lgen.

E

Der erste Aggregationsschritt ist entsprechend der perfekten Aggregation die Ermittlung der aggregierten Fertigungswege pro Produkt (vgl. Abb. 86). Im zweitenSchritt werden Produkte mit gleichem aggregierten Fertigungsweg zusammengef(vgl. Abb. 87), dazu muss eine Ermittlung der Produktionskoeffizienten erfo

Aggregation von Produkten mit gleichen Fertigungswegen

Fertigungs-stufe

• Laufzeit t/hb• Ausbringen %

Produkt 1

Liegezeit hB

nn-1321 .....

•

Produktgruppe • Laufzeit t/hb

ringen %ezeit hB

Produkt n ufzeit t/hbsbringen %

Produkt 2 • Laufzeit t/hb• Ausbringen %

Liegezeit hB

• LaAuLiegezeit hB

• AusbLieg

••

•

•

.....

60 20 30 15 40 98 95.06 97 85 990 168 48 72 12

Produkt 1 = 100 tProdukt 2 = 200 tProdukt n = 50 t

98 20

28 20 43 96 88 97

5 144 36 60 24

43.8 96.44 97.43 87.14 98.14

137.14 41.71 56.57 18.29

55 19 31 14 46 98 97 98 88 10 120 40 48

63 25 98 97

57.57 20.14 30.28 15.14 986.43

Abb. 87 Abbildung 87 : Aggregation von Produkten mit gleichen Fertigungswegen

Laufzeit pro Fertigungsstufe Die Laufzeit pro Fertigungsstufe ergibt sich aus der Summe der Planmengen multipliziert mit der Laufzeit pro Produkt, dividiert durch die Gesamtplanmenge. S ∑ Planmenge * Laufzeit k k (3.1) Laufzeit pro Fertigungsstufe Xr= k=1 _

S

∑ Planmenge k k=1

Dabei bedeutet: S = Anzahl der Produkte mit gleichem Verfahrensweg Planmenge k = Planmenge von Produkt k Laufzeit k = Laufzeit von Produkt k in t/hB

Seite 224

Die Standardabweichung des Produktes k bezogen auf die durchschnittliche Laufzekann aus folgender Gleichung berechnet werden:

it

.2) σk ∑ Pk

Pk = Planmenge Produkt k

1)

Entsprechend (3.1) ergibt sich für Fertigungsstufe 1 ( vgl. Abb. 87):

Liegezeit pro Fertigungsstufe

∑ ( Pk * (Xk – Xr)²) k∈As

(3 = k∈As

Dabei bedeutet: σk = Standardabweichung der Laufzeit für Produkt k As= Menge der Lagertypen mit gleichem Fertigungsweg Xk = Laufzeit in t/hB für Produkt k Xr = Durchschnittliche Laufzeit aus (3.

(100*60+200*55+ .... +50*63) Laufzeit = -------------------------------------------- = 57,57 t/hB (100+200+...+50)

Ebenso wie die Laufzeit pro Fertigungsstufe kann auch die Liegezeit pro Fertigungsstufe aggregiert betrachtet werden. Für die Liegezeit ergibt sich: S

∑ Planmenge k * Liegezeit k k=1 _

(1.3) Liegezeit pro Fertigungsstufe Lr=

ie Standardabweichung für die Liegezeit ist entsprechend:

∑ Pk k∈As

egen ergibt sich aus (1.1)

und (1.3): n ∑ Pk * ( ∑ Lk= d ..n )

S

∑ Planmenge k k=1

D ∑ ( Pk * (Lk – Lr)²) k∈As

(1.4) σk =

Unter Berücksichtigung der Aggregation von Verfahrensw

Seite 225

(1.5) Liegezeit pro Fertigungsstufe Lr= k∈Αs m=d _

S

∑ P k k=1

Dabei ist: Lk = Liegezeit der Lagertype K d = erste entfallende Fertigungsstufe von Produkt k n = Vorgang auf den die Liegezeiten aggregiert werden Für das Beispiel aus Abb. 86 und 87 folgt unter Berücksichtigung, dass Produkt 1 in Abb. 86 dargestellt ist für Fertigungsstufe 4:

350

100*(0+96+72)+200*120+50*144 48000 Liegezeit Lr= -------------------------------------------- = ------------ = 137.14 hB 100+200+50

Ausbringen pro Fertigungsstufe Das Ausbringen pro Fertigungsstufe ergibt sich entsprechend (3.1) aus: S ∑ Planmenge k * Ausbringen(2.3) Ausbringen pro Fertigungsstufe Y

k

r= k=1 ________

S

∑ Planmenge k k=1

erücksichtigt man die Formel (2.1) so ergibt sich das Ausbringen aus dem

Die Standardabweichung für das Ausbringen von Produkt k ist entsprechend:

∑ ( Pk * (Yk – Yr)²) k∈As

(2.4) σk = ∑ Pk k∈As Wobei : Yr = Durchschnittsausbringen einer Fertigungsstufe der Produktgruppe As Yk = Ausbringen von Produkt k in der betrachteten Fertigungsstufe BDurchschnittsausbringen der Einzelprodukte, welches sich aus dem Produkt der entfallenden Fertigungsstufen bis zur Aggregationsstufe ergibt. Entsprechend gilt: n ∑ Pk * ( ∏ Yk= d ..n )(2.5) Ausbringen pro Fertigungsstufe Yr= k∈Αs m=d .

k

∑ P k∈Αs

Seite 226

Das Ausbringen der Fertigungsstufe 4 für o.a. Beispiel berechnet sich also wie folgt: 100*(0.97*1.00*0.98)+200*0.97+50*0.97 337.56 Ausbringen Yr = --------------------------------------------------- = ---------- = 96.44 100+200+50 350

%

nteil Produkt k an Produktgruppe iA Der Anteil von Produkt k an Produktgruppe i kann aus: Pk(4.1) Anteil Produkt k S ∑ Pi i=1

Wird diese Aggregation zu Produktgruppen bei den Lagertypen (Einzelprodukten) der EWK ausgeführt, so ergibt sich eine Reduzierung auf ca. 700 Produktgruppen. 7.2.3.3 Aggregation von Produktgruppen zu Produktfamilien Auch die Anzahl von 700 Produktgruppen ist im Rahmen einer Kapazitäts-terminierung schwer zu überwachen. Deswegen muss eine weitere Aggregation vorgenommen werden. Die Aggregation von Produktgruppen zu Produktfamilien, die als Basis für die Kapazitätsterminierung dienen, kann eine solche Möglichkeit sein. Dabei werden ähnliche Verfahrenswege zu Produktfamilien zusammengefasst, eine Aggreg er Verfahre statt. Vielmehr werden die, mit den unter 7.2.3.2 beschrieben Aggregationsverfahren, erhaltenen Produktgruppen

5).

.2) Planmenge Produktfamilie P = ∑ Produktgruppe L

sammengefassten Verfahrenswege PF = Planmenge der Produktfamilie

(4.2

L=1

rmittelt werden. Mit (4.1) kann der Anteil des Einzelprodukts berechnet werden aus :

=

ation auf Basis d nswege findet nicht

entsprechend ihrer Planmengen gewichtet und zu Produktfamilien zusammengeführt. Dementsprechend ergibt sich aus der Summe der Verfahrenswege die Summe für dieProduktfamilie (vgl. Abb. 8

Z

(4 F L=1

Dabei bedeutet: Z = Anzahl der zu Der Anteil der Produktgruppe aus der Produktfamilie kann aus

PL) Anteil Produktgruppe L = z ∑ PL

e

Seite 227

Pk (4.3) Anteil Produkt k an Produktfamilie Pk = z s

n Ressourcen zu Ressourcengruppen

Die g . Diese

Die gBerechdes Fe Als ers erden, welche Ressourcen zu Ressourcengruppen zusamzusamEinzel d.h. ein ent e s-param rhalb der Fertigungs-

ege, als auch zur Ermittlung der Gesamtkapazität. Der Umrechnungsparameter

urcengruppe usammengefasst werden, da Sie untereinander als alternative Fertigungsmöglich-

keiten genutzt werden können. Da in einer Ressource mehrere Aggregate zusammengefasst sein können, muss bei der Ermittlung der Gesamtkapazität die Aggregatanzahl berücksichtigt werden. In Form einer Tabelle kann die Zuordnung von Ressourcen zu Ressourcengruppen definiert werden (vgl. Tabelle 14).

abelle 16 : Aggregation von Ressourcen zu Ressourcengruppen

∑ ∑ Pk L=1 i=1

Bei einer durchschnittlichen Anzahl von 7 Produktgruppen innerhalb einer Produktfamilie ergeben sich am Beispiel der EWK ca. 100 Produktfamilien, so dass eine hinreichende Reduzierung des Modellumfangs gegeben ist.

7.2.4 Aggregation vo

A gregation von Ressourcen zu Ressourcengruppen ist in 2 Bereiche unterteiltsind:

1. Aggregation der Ressourcen innerhalb des Fertigungsweges 2. Aggregation der verfügbaren Kapazität

A gregation der verfügbaren Kapazität wird in Kapitel 7.3 im Rahmen der nung der Kapazität beschrieben, so dass zunächst die Aggregation innerhalb rtigungswegs beschrieben wird.

tes muss festgelegt wmengefasst werden sollen. Nachdem entschieden ist, welche Ressourcen mengefasst werden sollen, muss festgelegt werden, wie die Laufzeit einer ressource im Verhältnis zur Laufzeit der Ressourcengruppe steht,

spr chender Umrechnungsparameter muss bestimmt werden. Dieser Umrechnungeter dient sowohl für die Aggregation der Ressourcen inne

wkann entweder aufgrund von vorhandenen Leistungsansätzen bestimmt werden oder auf Basis der Kapazität der Einzelanlagen im Verhältnis zueinander. Eine Zusammenfassung von Ressourcen zu Ressourcengruppen kann bei alternativen Ressourcen bzw. ähnlichen Ressourcen erfolgen. Bei der EWK können z. B. die Durchlauföfen innerhalb der Wärmebehandlung Witten zu einer Ressoz

T

Seite 228

Ressourcengruppe Ressource Umrechnungsfaktor RessourcenanzahlDurch 1.00 2 lauföfen Durchlaufofen 41+42 Durchlauföfen Durchlaufofen 91+92 0.80 2 Durch 55 1 lauföfen Durchlaufofen 95 0.Durchlauföfen Durchlaufofen 96 0.40 1 Herdwagenöfen Herdwagenöfen 3-

5,14 - 16 1.0 6

Herdwagenöfen Herdwagenöfen 9+77 0.2 2 .....

7.2.4.1 i aggregierten Ressourcen Ermittlung des Fertigungsweges be Zur Ermittlung des Fertigungsweges könnte Tabelle 14 ergänzt werden, um die Information, ob eine Ressource planungsrelevant ist oder nicht (vgl. Tabelle 15). Tabelle 17 : Aggregation von Ressourcen innerhalb des Fertigungswegs

Ressource Ressourcengruppe Umrechnungsfaktor Planungsrelevant Durchlauföfen

41+42 Durchlauföfen 1.0 Ja

Durchlauföfen Durchlauföfen 0.8 Ja 92+92

Durchlaufofen 95 Durchlauföfen 0.55 Ja Durchlaufofen 96 Durchlauföfen 0.40 Ja

Vorwärmöfen Schmiede

Nein

Richtpresse 850 t Nein Bandsägen 30,31 Sägen 1.0 Ja Bandsägen 32,33 Sägen 0.9 Ja

...

Mit dem Umrechnungsparameter kann die Ressource in die Ressourcengruppe überführt werden. Unter Berücksichtigung der Planungsrelevanz und des Umrech-

et e

rechnungsfaktor für Aggregat k

Für die Umrechnung von Durchlaufofen 96 in die Ressourcengruppe Durchlauföfen ergibt sich dementsprechend (vgl. Abb. 88):

nungsfaktors kann der neue Fertigungsweg auf Basis der Ressourcengruppe gebildwerden (vgl. Abb. 88). Dabei berechnet sich die Leistung für die Ressourcengruppaus: (5.1) Lr = Lk / fk Mit : Lr = Leistung Ressourcengruppe in t/hB Lk= Leistung Einzelaggregat k fk = Um

Lr = 20/0.40 = 50 t/hB

Seite 229

Aggregation von Fertigungswegen 2. Ressourcen Ressourcengruppen

Schmiede

Ein

satz stufe

End

pr

Fertigungs-

oduk

t

.....

Verladung

Transport

Durchlaufofen 96

Transport

Bandsägen 32,33

Verpackung

Revision 15

Laufzeit

20

1000

40

Aggregationt/hb60

45

1000

30

LaufFertigungs-stufe

zeitt/hb

60

50

33.3

15

40

.....

Abb. 88

Umrech-nungsfaktor

Schmiede 1

0.40

0.90

Durchlauföfen

Revision

Verpackung 1.0

Bandsägen

1.0

= kein Engpass= Ressourcengruppe= Einzelressource

Abbildung 88 : Aggregation von Fertigungswegen 2. Ressourcen Ressourcengruppen

ie Zusammenfassung von Produkten zu Planni ufen

e tigungswe führung von Ressourcen ourcengruppen.

2. Konzentration der Fertigungswege auf Engpass und Hauptaggregate ( vgl. 7.2.3.1).

n (vgl. 7.2.3.2).

n zu Produktfamilien (vgl.

.3 Ermittlung der verfügbaren Kapazität bei aggregierten und s-

mplanung und Fertigungsplanung

rmittlung der v e er Einzel-ressource werden folgende Grunddaten ben

• Der Betriebskalender mit der detaillierten Angabe der Betr• Der Nutzungsgrad jeder Ressource • Die Anzahl der Aggregate pro Ressource

D ng Items wird in insgesamt 4 Stausgeführt:

1. Aggrin Re

gss

ation der Fer ge durch Über

3. Zusammenfassung der Produkte mit gleichem aggregierteFertigungsweg zu Produktgruppen

4. Zusammenfassung der Produktgruppe7.2.3.3).

7Einzelressourcen durch Integration von Hauptproduktionprogram

Zur E erfügbaren Kapazität iner Ressourcengrupp

ötigt: e bzw. ein

iebszeit

Seite 230

• Der Umrechnungsfaktor, die Ressourcengruppe und die Angabe, ob die Ressource planungsrelevant für die Grobplanung ist, aus T

• Die Belegung pro Zeitabschnitt der operativen Planung enoder als Einzelwerte, entsprechend der eingeplanten Aufträ

Die Belegung des Zeitabschnitts ergibt sich aus der Summe der Einzelwerte. So dass im weiteren unterstellt wird, dass die Belegung pro Planungsintervall als Summenwert vorhanden ist. Dabe un ei r Woche oder bei Res e inielänge. Eine Kampag ehrere

i la r ound der taktischen P Abb

abelle 15. tweder als Summe ge

i entspricht ein Plansourcen mit Kampagnne kann dabei m

gsintervall entweder nplanung einer def Tage umfassen.

nem Tag, einerten Kampagnen-

Die möglichen Var anten zwischen den Planung werden in

nungsintervallen de. 89 verdeutlicht

perativen Planung

Zeitraumliegt außerhalb

Verhältnis der Planungsintervalle von operativer und taktischer Planung

taktische Planungoperative Planung

Zeitraum innerhalb der taktischen Planung

Zeitraum beginnt früher

Zeitraum endet später

Zeitraum umfasstdie taktische Planung

D_A1

D_A2

D_A2

D_A2

D_A2

D_E1

D_E2

D_E2

D_E2

D_E2

t t+1

Abb. 89

D_A2D_E2

werden.

wird für jede einzelne Ressource die Belegung ermittelt. Dazu

,

Abbildung 89 : Verhältnis der Planungsintervalle von operativer und taktischer Planung

Zur Berechnung der Kapazität pro Ressourcengruppe müssen mehrere Schritte usgeführta

1. Zunächst wird mit den Angaben aus Tabelle 15 ermittelt, welche Ressourcen

planungsrelevant sind, und ob bzw. wie sie zu Ressourcengruppen zusammengefasst werden.

. Als nächster Schritt2

werden die Planungsintervalle der operativen Planung in Planungsintervalle der taktischen Planung überführt. Es gibt entsprechend Abb. 89 insgesamt 5 Varianten

Seite 231

wie ein Planungsintervall der operativen Planung im Verhältnis zum Planungsintervall der taktischen Planung steht.

Unter der Voraussetzung, dass die Belegung innerhalb des Zeitintervalls gleich-mäßig verteilt ist, können die Planungsintervalle der operativen Planung in Planungsintervalle der taktischen Planung überführt werden

Variante 1: Der Zeitraum der operativen Planung ist innerhalb des Zeitraums

der taktischen Planung.Umfasst der Zeitraum der taktischen Planung den Zeitraum der operativen Planung. So ist die Belegung der operativen Planung zu 100% dem Zeitraum der taktischen Planung zuzurechnen. D.h. die Bedingung: (6.1) (D_A2 >= D_A1) && (D_E2 <= D_E1) && (D_A1 < D_E2) ist erfüllt. Daraus folgt:

U_1 = 1.0* U_2 mit : D_A1 = Beginn taktische Planung D_E1 = Ende taktische Planung U_1 = Belegung taktische Planung D_A2 = Beginn operative Planung D_E2 = Ende operative Planung U_2 = Belegung operative Planung

Variante 2: Der Zeitraum der operativen Planung beginnt früher als der

Zeitraum der taktischen Planung (Anfangsüberschneidung). Beginnt der Zeitraum der operativen Planung vor dem Zeitraum der taktischen Planung, so ist nur der Anteil der sich innerhalb des Zeitraums der taktischen Planung befindet zu berücksichtigen. D.h. ist: (6.2) (D_E2 <= D_E1) && (D_E2 > D_A1) && (D_A2 < D_A1) dann berechnet sich die anteilige Belegung aus: (6.3) U_1 = U_2*(D_E2-D_A1)/(D_E2-D_A2)

Variante 3: Der Zeitraum der operativen Planung endet später als der Zeitraum

der taktischen Planung (Endüberschneidung).Endet der Zeitraum der operativen Planung nach dem Zeitraum der taktischen Planung, so ist entsprechend Variante 2 nur der Anteil der sich innerhalb des Zeitraums der taktischen Planung befindet zu berücksichtigen. D.h. ist: (6.4) (D_A2 >= D_A1) && (D_A2 < D_E1) && (D_E2 > D_E1)

Seite 232

dann berechnet sich die anteilige Belegung aus:

en Planung beinhaltet den Zeitraum der

(6.5) U_1 = U_2*(D_E1-D_A2)/(D_E2-D_A2)

Variante 4: Der Zeitraum der operativ taktischen Planung.Beginnt der ZeitraTaktischen Planun

um der operativen Planung vor dem Zeitraum der g und endet der Zeitraum der operativen Planung der taktischen Planung, so berechnet sich mit

r Belegung aus (6.7). Ist:

dann gilt:

-D_A2)

r über Variante 1 – 4 berechneten Einzelwerte, die den gleichen Zeitraum beschreiben. Variante 5 zeigt die Möglichkeit, dass keine

der operativen Planung für jedes Aggregat berechnet. Dazu können 2 unterschiedliche Ansätze gewählt werden: a. Ausgehend von einer 100% Ressourcenverfügbarkeit mit 24 Stunden pro Tag

und 7 Dabei kann die Stillst esamt 5 Varianten

Liegt Planung, so ist die Stillstandszeit zu 100% von der Kapazität zu subtrahieren. D.h. is

(7.1) (K K_E1)

nach dem Zeitraum(6.6) der Anteil de (6.6) ( D_A2 < D_A1) && ( D_E2 > D_E1)

(6.7) U_1 = U_2*(D_E1-D_A1)/(D_E2

Die Gesamtbelegung U_1 für den Zeitraum D_A1 bis D_E1 ergibt sich aus der Summe de

Überschneidung der Planungsintervalle vorhanden ist.

3. Die Kapazität des Planungsintervalls der taktischen Planung wird aus dem Ressourcenkalender

Tagen in der Woche werden die Stillstandszeiten subtrahiert. andzeit ebenso wie die Belegung (vgl. Abb. 89) in insg zum Planungsintervall der taktischen Planung stehen.

die Stillstandzeit innerhalb des Planungsintervalls der taktischen

t:

_AS > K_A1) && (K_ES > K_A1) && (K_ES <

mit: K_AS = Anfang der Stillstandszeit K_ES = Ende der Stillstandszeit K_A1 = Beginn Planungsintervall K_E1 = Ende Planungsintervall hBAE = Betriebszeit des Planungsintervalls dann gilt:

Seite 233

(7.2) hBAE = hBAE – (K_ES-K_AS) Umfasst die Stillstandzeit das Planungsintervall der taktischen Planung, gilt also: (7.3) (K_AS < K_A1) && (K_ES > K_E1)

nn folgt:

.4) hBAE = 0

egt eine Endüberschneidung der Stillstandzeit gegenüber der taktischen anung vor gilt also:

(7.5) (K_AS >= K_A1) && (K_AS < K_E1) && (K_ES > K_E1) dann berechnet sich die verfügbare Betriebszeit aus: (7.6) hBAE = hBAE - (K_AS – K_E1) Liegt eine Anfangsüberschneidung vor, d.h. beginnt die Stilltandszeit vor dem Planungsintervall der taktischen Planung und endet innerhalb des

anung steht.

(7.1.b) (K_AL > K_A1) && (K_EL > K_A1) && (K_EL < K_E1)

da (7 LiPl

Planungsintervalls, dann gilt: (7.7) (K_ES <= K_E1) && ( K_ES > K_A1) && ( K_AS < K_A1) dann berechnet sich die Betriebszeit aus: (7.8) hBAE = hBAE - ( K_ES – K_A1) Liegt keine Zeitüberschneidung vor, gilt also: (7.9) ( K_ES < K_A1) oder ( K_AS > K_E1) bleibt die Betriebszeit unverändert (7.10) hBAE = hBAE

b. Durch Summierung der Tage- oder Schichtenweisen Betriebszeit kann die Gesamtbetriebszeit des Planungsintervalls ermittelt werden. Die Betriebszeit hBAE berechnet sich wiederum aus den 5 Varianten in denen die Laufzeit der Ressource zum Planungsintervall der taktischen Pl Die Laufzeit liegt innerhalb des Planungsintervalls d. h.:

Seite 234

mit: K_AL = An n K_EL = Ende der Laufzeit

dann gilt:

( 7.2.b) hBAE = hBAE + ( K_EL – K_AL)

Liegt eine Endüberschneidung der Laufzeit gegenüber der taktischen Planung vor gilt also:

L L L dann berechnet sich die verfügbare Betriebszeit aus:

K_E1)

Planungsintervall der taktischen Planung und endet innerhalb des

4. Na

die der Aggregate bzw. Ressourcen zu Hauptressourcen bzw. Ressourcengruppen

lressourcen zur Gesamtkapazität zusammengefasst werden. Die notwendige Berechnung kann mit folgender Formel ausgeführt werden: n (8.0) hBges = ∑ (hBa * anza *iua – U_1a)* fa

a=1

fa g der Laufzeit

Die Laufzeit umfasst das Planungsintervall d.h.: (7.3.b) (K_AL < K_A1) && (K_EL > K_E1) dann berechnet sich die Betriebszeit aus: (7.4.b) hBAE = ( K_E1 – K_A1)

(7.5.b) (K_A >= K_A1) && (K_A < K_E1) && (K_E > K_E1)

(7.6.b) hBAE = hBAE + (K_AL – Liegt eine Anfangsüberschneidung vor, d.h. beginnt die Laufzeit vor dem

Planungsintervalls, dann gilt: (7.7.b) (K_EL <= K_E1) && (K_EL > K_A1) && (K_AL < K_A1) dann berechnet sich die Betriebszeit aus:

(7.8.b) hBAE = hBAE + (K_EL – K_A1)

chdem die verfügbare Kapazität pro Planungsintervall berechnet wurde, muss freie, nicht belegte Kapazität ermittelt werden und die Zusammenfassung

vorgenommen werden. Unter Berücksichtigung der in Tabelle 14 festgelegtenUmrechnungsfaktoren, der Belegung der Ressourcen, den Angaben der max. Nutzung bzw. des Nutzungsgrades, sowie unter Berücksichtigung der Aggregatanzahl, kann die Kapazität der Einze

Seite 235

dabei bedeutet: hBges = Gesamtbetriebszeit für die Ressourcengruppe hBa = Betriebszeit einer Ressource entsprechend Planungsintervall der taktischen Planung anza = Anzahl von Aggregaten der jeweiligen Ressource iua = Nutzungsgrad aus dem operativen Planungssystem U_1a = Belegung der Ressource im Planungsintervall der taktischen Planung fa = Umrechnungsfaktor aus Tabelle 14 Das Ergebnis dieser Berechnung liefert einen 100% Kapazitätsabgleich zwischen

. operativer und taktischer Planung als Ausgangsbasis für die online Terminierung

Seite 236

8. Workflow von SCM – Systemen in der Stahlin-dustrie unter Berücksichtigung des Grundmodells

In diese

m Kapitel wird der Workflow der Planung, unter Berücksichtigung aller, im rundmodell für die Stahlindustrie definierten, Module beschrieben. Ausgehend von er Absatzplanung, über die taktische Planung, die Auftragsterminierung mit ATP-

Funktionen bis hin zur operativen Planung bzw. bis zum Scheduling werden die notwendigen Schritte erläutert, sowie die zeitliche Reihenfolge dargestellt.

384

ie o g, unter besonderer Be k g, werden in Hinblick auf die Sta i obplanung und operativer Pla n Die o gänzung zu Kap ysiert und abschließend bewertet.

rkflow von der Absatzplanung bis zur Hauptproduktions-programmplanung

In der Stahlindustrie wird die Absatzplanung in der Regel als rollierende Planung ausgeführt. Grundlagen für diese Planung sind die aus den ERP-Systemen extrahierten historischen Daten, sowie Aussagen von Kunden und Markttrends.

ur kapazitiven Überprüfung der Fertigungsmöglichkeiten wird anschließend eine Hauptproduktionsprogrammplanung durchgeführt. Die Erkenntnisse der Hauptpro-duktionsprogrammplanung dienen der Absatzplanung zur Überprüfung der Mengen. Bei Kapazitätsdefiziten wird ggf. eine Selektion von bestimmten Mengen und / oder Kunden vorgenommen. Im Rahmen der Optimierung kann die Auswahl dieser Mengen über Prioritäten gesteuert werden, die auf Produkt und / oder Kundenbasis vergeben werden. Ist die automatische Auswahl auf Basis der Prioritäten nicht möglich, so kann zusätzlich über einen iterativen Selektionsprozess die geplante Absatzmenge beeinflusst werden. Dabei ist zu beachten, dass die Anzahl der

Gd

Detailliert wird auf den iterativen Prozess der Erstellung eines Absatzplans unter Berücksichtigung der kapazitiven Restriktionen aus der Grobplanung eingegangen. D K nsequenzen aus dem zeitlichen Ablauf der Planun

lle der Grobplanunrüc sichtigung der Planungsintervabil tät der Absatzplanung und Konsistenz zwischen Grnu g analysiert.

K nzepte zum Datenabgleich der einzelnen Planungsebenen werden in Eritel 6 nochmals näher anal

8.1 Zeitlicher Ablauf der Planung ausgehend von der Absatz-

planung bis zum Scheduling 8.1.1 Wo

Z


Seite 237

Iterationsschritte mit der Komplexität des Modells steigt, dies gilt insbesondere an Engpassaggregaten, die von mehreren gleich priorisierten Produkten genutzt werden. Ist die verfügbare Kapazität höher als der Bedarf, so kann mit Hilfe der Informationen aus der Hauptproduktionsprogrammplanung überprüft werden, ob zusätzliche Absatzmengen durch Aktionen oder Add - On Geschäfte realisiert werden können. Im Rahmen der kapazitiven Klärung der Fertigungsmöglichkeiten werden sowohl die Anpassung der Betriebszeit (Ausweitung bei zu niedriger Kapazität, Reduzierung bei zu hoher Kapazität), als auch die Möglichkeit zur Fremdvergabe einzelner Fertigungsschritte überprüft. Die verfügbare Kapazität pro Ressourcengruppe wird dabei auf Basis der Informationen der operativen Planung ermittelt (vgl. Kapitel 7). Abb. 90 stellt den iterativen Planungsprozess zwischen Absatzplanung und Hauptproduktionsprogrammplanung dar.

Iterativer Prozess der Absatzplanung und Hauptproduktionsprogrammplanung

Erstellung der Bedarfsprognose auf Basis:• historischer Daten•Kundeninformationen•Trends

Disaggregation auf Einzelproduktbasis

Kapazitätsprüfung auf Basis von Planning Produkts

Aggregation zu Planning Produkts

Plan Analyse ggf. Kapazitätsanpassung

Neue Prüfung

Überprüfen der Planmengen

ATP-Kapazität zuordnen

Online Terminierung Abb. 90

Abbildung 90 : Iterativer Prozess der Absatzplanung und Hauptproduktionsprogrammplanung

Das Ergebnis dieses iterativen Prozesses ist die auf Kundenbasis pro Planning Product ur Verfügung stehende Kapazität. Die Anzahl der Iterationen ist umso höher, je

Produkte/ Kunden vergeben wurden.

Spiegelt die Priorisierung die geplante Produktstruktur und die geplante Kunden-zuordnung ausreichend genug wieder, so ist eine Überprüfung der Planmengen nicht notwendig. Die Optimierung reicht in diesem Fall zur Selektion der Planmengen aus.

zungenauer die Prioritätskennzahlen für

Seite 238

Die Analyse des Plans mit ggf. Kapazitätsanpassungen ist aber in jedem Fall notwendig. Die so ermittelten Kapazitätstöpfe können für eine Online - Terminierung und zur Steuerung der Produktstruktur verwendet werden.385 Der ermittelte Liefertermin dient der operativen Planung als Vorgabe zur Planung der einzelnen Fertigungsstufen. Dabei ist die Trennung zwischen operativer und taktischer Planung eindeutig über den Aufgabenbereich gegeben. Die operative Planung verplant den vorhandenen Auftragsbestand und gibt für das Scheduling (die Reihenfolgeplanung) Zeitfenster vor (vgl. Kapitel 6). Die taktische Planung dient zur Ermittlung der Hauptproduktionsprogrammplanung und kann über die Online Terminierung dazu genutzt werden, den Auftragsbestand entsprechend Absatzplan zu realisieren. 8.1.2 Operative Planung und Reihenfolgebildung

, die aus dem ERP-System übernommen aten, wie Auftragsbestand, Fertigungsstand je Auftrag und Bestand, sowie die

ugesagten Liefertermine aus der ATP-Funktion der Hauptproduktionsprogramm-lanung.

Der erste Schritt der operativen Planung besteht ggf. in einer Anpassung des Ressourcenkalenders. Nachdem der Ressourcenkalender aktualisiert wurde, wird die Kampagnenplanung entweder manuell oder automatisch mit entsprechender Systemunterstützung durchgeführt. Das Ergebnis des ersten Planungslaufs ist ein infiniter Kapazitätsplan, der die Ressourcenüberlastungen deutlich sichtbar darstellt. Auf Basis dieses infiniten Kapazitätsplans können vom Planer erste Entscheidungen getroffen werden. Die Kampagnenplanung kann ggf. überprüft werden und einzelne Kampagnen erhöht, verringert oder verschoben werden. Die verfügbare Ressourcenkapazität kann durch Zusatzschichten, oder Stillstandszeiten geändert werden. Durch einen Planungslauf werden die Ressourcenbelegungen auf Basis der eingestellten Optimierungsparameter abgeglichen und die Start- und Endtermine pro Fertigungsschritt für jeden Auftrag festgelegt. Diese Erstplanung dient zur Auswahl des fälligen Auftragsbestandes für die detaillierte Vormaterialauswahl. Dabei werden die Restriktionen für den Wiederbeschaffungs-zeitraum qualitätsabhängig berücksichtigt. Der so selektierte Auftragsbestand wird an die Materialdisposition (Material – Allocator) übergeben.

Als Basis für die operative Planung dienenDzp


Seite 239

Im Rahmen der Materialdispositionden einzelnen Kundenaufträgen vorgenom

wird eine merkmalsbasierte Materialzuordnung zu men. Dabei werden sowohl vorhandene

die geplanten und bereits an das Stahlwerk chmelzenbildung des Vortags.

Der nicht disponierte Auftragsbestand wird an die Chargenkomplettierung als fälliger Auftragsbestand, ohne Vormaterialzuordnung, übergeben. Im Rahmen der Chargen-komplettierung können, sowohl die geplanten, nicht zur Produktion freigegebenen, Aufträge des Vortages reaktiviert werden, als auch eine komplette Neuerstellung generi ellung die aktuelle Situation, zum

eitpu

er Schme überge Nachde stgelegt

urde gen, dtermine an das operative Planungsmodul

Ansch

ermine der Fertigungsaufträge geben das Zeitfenster

Diesesdes Sc t der genaue Plantermin

erden die Informationen an das operative Planungssystem

Bestände berücksichtigt, als auchübergebenen Chargen aus der S

ert werden. Dabei berücksichtigt die Neuerstnkt der Datenbereitstellung. Z

Die aus der Chargenkomplettierung gewonnene Information wird zur Ermittlung d

lzreihenfolge an eine entsprechende Scheduling Funktion für das Stahlwerkben.

m die Schmelzreihenfolge im Rahmen der Stahlwerksoptimierung fe, werden die Informationen über Materialanbindungen, gebildete Charw

sowie deren Start- und Enzurückgeschrieben.

ließend erfolgt die abschließende Planung des Auftragsbestandes. Die ermittelten Start- und Endtfür die betriebliche Reihenfolgeplanung (Scheduling) aller anderen Aggregate an.

Zeitfenster kann von Aggregat zu Aggregat unterschiedlich sein. Im Rahmen eduling wird die detaillierte Reihenfolge und damih

ermittelt, anschließend wzurückgeschrieben.

Seite 240

Integration von operativer Planung und Reihenfolgebildung

ERP-SystemDaten selektieren : -Auftragsbestand

-Fertigungs-Bestand

Operative Planung(Factory Planner)

M aterial-dispositionsmodul

Chargenkomplet-tierungsmodul

ReihenfolgeplanungStahlwerk

ReihenfolgeplanungSonstige Betriebe

stand

Ressourcenkalender pflegen

Kampagnenplanung

Terminierung

Datenselektion für M aterialauswahl

merkmalsbasierte M aterialauswahl

Datensel. für Chargenkomplettierung

Datenselektion für Reihenfolge Stw.

Schmelzenbildung/Chargenkompl.

Reihenfolgeplanung Stahlwerk

Reihenfolgeplanung

Plan

date

n R

ücks

chre

iben

Datenselektion für anungsergebnis

Reihenfolgebildung

Plan

cksc

hrei

Pl

date

n R

übe

n

1234

Abb. 91

Ausgehend von den Informationen des operativen Planungssystems werden die Start- und Endtermine jeder Fertigungsstufe im ERP-System angepasst und die Freigaben zur Produktion veranlasst.

ie In r Planung und Reihenfolgebildung ist schematisch in bb. 91 dargestellt.

Als let 7) aus der operativen Planung ermittelt und der Hauptproduktionsprogrammplanung zur

8.2 Auswirkungen der Planungsintervalle der Hauptproduktions-

programmplanung auf die Auftragsterminierung und die Konsistenz der Daten zwischen operativer und taktischer Planung

Die Ha d muss e ird monatlich oder mindestens jedes Quartal die Absatzplanung revidiert und die

uen Planzahlen ausgeführt Sollen apazitäts-töpfe f

Abbildung 91 : Integration von operativer Planung und Reihenfolgebildung

D tegration von operativeA

zter Schritt wird die frei verfügbare Kapazität der Einzelressource (vgl Kap.

Verfügung gestellt.

uptproduktionsprogrammplanung ist eine mittelfristig ausgelegte Planung unntsprechend nicht täglich wiederholt werden. In der Stahlindustrie w

Hauptproduktionsprogrammplanung auf Basis der ne

jedoch die aus der Hauptproduktionsprogrammplanung ermittelten Kür eine Online Terminierung verwendet werden und zur Kapazitätsreservierung

Seite 241

für auswerden

• Je öfter die Planung ausgeführt wird, desto konsistenter sind die Kapazitäts-

aussagen zwischen operativer und taktischer Planung. mit die Information über die pro

mit der Anzahl der Planungsläufe ab.

giert wurde und je ungenauer die Planning Produkts der Haupt-rcengruppen

den – und nach

einem Planungslauf. egte Kapazitätsreservierungen führen im kurzfristigen

rt sein. • zu einer Abweichung zwischen den

nung

Idealfall entspricht die Kapazitätsbelegung der aktuell gebuchten Aufträge in der

Produk te nüber Plan abweichenden Leistungen durch z. B. geringere uss eine regelmäßige Überprüfung der Kapazitätsaussagen

aus der Hauptproduktionsprogrammplanung vorgenommen werden.

inen Standardzeitraum für einen Kapazitätsabgleich zwischen operativer und taktischer Planung kann dabei nicht geneDefini t werden Diese sind:

• sintervall in der Regel 1 Woche. Die Terminaussage der Online-

• der Leistung eines Verkaufsprodukts und ng Produkts. Bei ausschließlicher Buchung

fferenz

gewählte Kunden dienen, so muss ein kürzerer Planungszeitraum gewählt . 386

Dabei ist zu beachten:

• Die Stabilität der Planungsaussagen und daKunde / Kundengruppe zur Verfügung stehende Kapazität nimmt in der Regel

• Je weiter aggreproduktionsprogrammplanung die kapazitive Belastung der Ressouwiederspiegeln, desto gravierender sind die Abweichungen zwischenAussagen für die pro Kunde zur Verfügung stehende Kapazität vor

• Nicht mit Aufträgen belPlanungshorizont zu Betriebsstillständen, aus diesem Grund sollte die maxi-male Vorlaufzeit für eine Reservierung eindeutig definie

Störungen an Engpassaggregaten führenAussagen der operativen Planung und der Grobpla

Imoperativen Planung genau der geplanten Kapazitätsbelastung aus den Planning

ts. Da in der Regel jedoch Planabweichungen entstehen, durch eine geänderAuftragsstruktur oder gegeoder höhere Störquoten, m

Erell festgelegt werden. Kriterien zur

tion dieses Zeitraums können aber anhand der Planungsparameter ermittel.

Die Länge eines Planungsintervalls (vgl. Kapitel 7). In der Stahlindustrie ist dieses PlanungTerminierung variiert folglich um maximal 1 Woche gegenüber der Terminaussage der operativen Planung.

• Die Stabilität der Produktionsstruktur und die damit zusammenhängende Qualität der Aggregation zu Planning Produkts. Die Standardabweichung zwischen der aggregierten Leistung des Plannider Lagertype mit der maximalen Standardabweichung tritt die größte Di

386 vgl. Jens Rohde, Michael Wagner, 2002, Seite 158

Seite 242

zwischen den detaillierten Daten der operativen Planung und den aggregierten

• bsatzplanmengen, je ungenauer die Planmengen sind und je öfter eine Revision der Planmengen notwendig ist umso kürzer ist der

•

rundsätzlich sind Konsistenz der Kapazitätsaussagen von operativer und taktischer ugnis,

gegensDatenkonsistenz zu erhalten, müssen die Aggregationen zu Produktfamilien

eitgehend mit den tatsächlichen Kapazitätsbelastungen aus den detaillierten stimmen.

m die Qualität der Aggregation zu Produktfamilien zu prüfen kann der Auftrags-

gungen für die einzelnen Ressourcen umgerechnet werden s der operativen Planung verglichen werden. Das

Ergebnis zeigt aggregatspezifisch die Abweichungen von Grobplanung und detaillierter Planung. Sind die Abweichungen innerhalb definierter Toleranzgrenzen,

t kein e Aggregation notwendig, andernfalls sollte ie Aggregation nochmals überprüft werden. Gleichzeitig wird damit die Genauigkeit

Um ei Planung zu erreichen sollte mindestens 1 mal je Planungsintervall der

apazitätsabgleich zwischen Hauptproduktionsprogrammplanung (taktischer Planung) ver Planung) erfolgen.

Die Kaimmermindestens, eine monatlichen Kontrolle vorgenommen werden, da reservierte und icht belegte Kapazität zu Stillständen führt.

Der Pldarges

Daten der taktischen Planung auf. Die Genauigkeit der A

Zeitraum für den Kapazitätsabgleich. Die Stabilität der Kapazitätsaussagen insbesondere bei Engpassaggregaten

GPlanung und Stabilität, der gebildeten ATP-Quoten pro Kunde und Erze

ätzliche Ziele. Um dennoch ein hohes Maß an Stabilität bei gleichzeitiger

wFertigungsplänen überein

Ubestand in Kapazitätsbeleund mit der Kapazitätsbelastung au

is weiterer Handlungsbedarf für didder Produktstruktur überprüft.

ne hohe Konsistenz der Kapazitätsaussagen von operativer und taktischer

Kund Fertigungsplanung (operati

pazitätsreservierungen für einzelne Kunden bzw. Kundengruppen müssen dann überprüft werden, wenn neue Marktkenntnisse vorliegen. Es sollte

n

anungszyklus in Hinblick auf die zeitliche Reihenfolge ist in Abb. 92 tellt.

Seite 243

Planungszyklus von der Absatzplanung bis zur Fabrikplanung

Demand Plannermonatlich(Absatzplanung)

M(

aster PlannerHauptprodukt.)

Factory Planner(Fertigungsplanung)

ATP-Funktionrmin.Online-Te

ERP / SAP - System

Kapazitäts-abgleich

wöchentlich

Bedarfs-abgleich

täglich

Abb. 92

Abbildun

Bei Störungen oder gravierenden Änderungen der Produktstruktur sind zusätzliche

ynchronisationsläufe zwischen operativer und taktischer Planung notwendig.

8.3 Vergleich unterschiedlicher Konzepte zur Synchronisation

Der G rung der omp he – operative

duzierung der Komplexität durch Aggregation.

Die Au

nd in Hinblick

st beding ver PlanunAsymm

g 92 : Planungszyklus von der Absatzplanung bis zur Fabrikplanung

S

von operativer und taktischer Planung

rundgedanke der hierarchischen Planung besteht in einer Reduzielexität durch Dekomposition einzelner Teilprozesse (taktiscK

Planung) sowie in der Re

swirkungen der Aggregation lässt sich in Hinblick auf

• das Model u• auf den Informationsstand

unterscheiden. Während die Aggregation des Models zu einer Reduzierung der Komplexität führt, i

t durch die zeitliche Differenz der Entscheidungen von taktischer und operatig der Informationsstand in der Regel unterschiedlich und führt somit zu einer etrie und damit zu einer entsprechenden Approximation.

Seite 244

Zoryk – Schalla beschreibt 3 unterschiedliche Kombinationen zwischen dem

Informationsstand und dem Model.387

Exakte Information Approximierte Information Exaktes Modell EE – Model EA – Model Aggregiertes Modell AA – Model Tabelle 18 : Integrationskonzepte basierend auf den Informationsstand und der Modellaggregation nach Zo Dabei werden als Entscheidungsparameter zur Einordnung hierarchischer

• die Berücksichtigung von WIP ( Umlaufbestand) • fügbaren Ressourcenkapazität • sowie die Berechnung der Absatzplanmengen

idung der Integrationskonzepte wird in Tabelle 17

verdeutlicht:

ryk-Schalla

Planungssysteme zu den o.a. Integrationskonzepten

die Ermittlung der ver

herangezogen. Die Untersche

AA - Model EA - Model EE - Model WIP Nicht berücksichtigt WIP wird verwendet

als aggregiertes Sowohl auftragsgebundener

er

Planprodukt übergeben. Der Fertigungsstand der Einzelaufträge wird von FP an MP übertragen

Planprodukt für als auch freiAuftragsgebundenen und freien Bestand

Bestand werden als aggregiertes

Kapaz

Ressourcen aus dem ERP - System

der Belegung mit den Planprodukten

Kapazität auf Basis der FP – Daten

ität Verfügbare Kapazität der MP-

Die verfügbare Kapazität wird aus

Ermittlung der verfügbaren

ermittelt Absatz

Subtraktion des

durch die Belegung mit den Plan-produkten ermittelt

tto Bedarf wird durch Subtraktion des Auftragsbestands ermittelt

planmenge Netto Bedarf durch Netto Bedarf wird Ne

Auftragsbestands

Tabelle 19 : Integrationskonzepte nach Zoryk – Schalla Das Ergebnis der Analyse von Zoryk – Schalla ist, dass das EE – Integrationsmodel eine hoAggrewiederzuspiegeln. Zur vollen Integration von operativer und taktischer Planung sollte

ieses Konzept jedoch verwendet werden.

he Konsistenz bei geringer Stabilität bietet und zudem sehr komplexe gationsregeln aufgestellt werden müssen um die Ressourcenbelegung genau

d 387 vgl. Zoryk – Schalla, 2001, Seite 123-127

Seite 245

Im Gegensatz zu den Aussagen von Zoryk – Schalla ist im Kapitel 7 ein Algorithmus ur Berechnung der verfügbaren Kapazität auf Basis der Angaben der operativen

Damit kann auf einfachem Weg der Kapazitätsabgleich zwischen operativer und taktischer Planung erfolgen. Die hier generierte Lösung wird von I2 einem führenden Anbieter von SCM - Systemen in eine der nächsten Release Versionen übernommen.

Zoryk-Schalla dargestellten Konzepte für die Stahlin rialauswahl kann mspezifi estand kann wie im Kapitel 6.4 .2 dargestellt der Bedarf vor der Aggregation zu Planning Items mit dem Bestand abgeglichen werden. Bei der Online Terminierung von Aufträgen kann

Rah eitsprüfung der Material Allocator eingesetzt werden (siehe bb. 79).

Das M chen Planun

apazität zur Realisierung der Absatzplanung ist und nicht die detaillierte Verplanung essourcen ist durch den Kapazitätsabgleich

schon berücksichtigt. Die Aussage in Hinblick auf die Stabilität kann nicht nachvollzogen werden, da die

nz der Daten wächst. Je besser die Integrastabiler ist der Plan und desto weniger Änderungen sind erforderlich. Die hier etroffene Aussage über eine geringere Stabilität bei höherer Integration müsste

ht aggregierten Model für die Hauptp ät am ger ur bei unzureichenden

ggregationsmethoden ab.

Somit weise eine hohe Konsistenz der Daten gleichzeitig mit einem guten Stabilitätsniveau rreicht werden. Die Erfahrungen bei EWK mit der SCM-Software von I2 bestätigen

zPlanung entwickelt worden.

In bezug auf WIP sind die von

dustrie nicht anwendbar. Bedingt durch eine merkmalsbasierte Mateit aggregierten Bestand keine Aussage über Materialverfügbarkeit für

sche Aufträge getroffen werden. Zur Berücksichtigung von B

im men der VerfügbarkA

apping einzelner Fertigungsstufen aus der operativen Planung zur taktisg ist unnötig, da die Aufgabe der taktischen Planung die Ermittlung der

Kdes Auftragsbestandes. Die Belegung der R

Stabilität der Planungsaussagen mit der Konsistetion von Hauptproduktionsprogrammplanung und Fertigungsplanung ist, umso

gentsprechend dazu führen, dass bei einem nic

roduktionsprogrammplanung und bei konsistenter Datenhaltung die Stabilitingsten ist. Die Stabilität der Planungsaussagen nimmt n

A

kann durch eine auf die stahlspezifischen Belange ausgerichtete Vorgehens-

edas.

Seite 246

9. Resümee Zum Abschluss der Arbeit werden nochmals die wesentlichen Aussagen und Konzepte erläutert. Die Re

•

rgebnisse nach Einführung einer SCM - Software bei der EWK

9.1 D

rundgedanke der Arbeit ist die Erstellung eines Schnittstellenkonzeptes für M-Systeme unter besonderer Berücksichtigung der stahlspezifischen

hlspezifischen Anforderungen zu formulieren und Besonderheiten

Definition von insgesamt 4 stahltypischen Prozessen. Diese sind:

Wärmebehandlung. 6. Chargenkomplettierung – Zusammenfassung mehrerer

Berücksichtigung der Analyse, des Blockformats, der Übergabeart, den technischen Anforderungen und des Termins.

7. Materialauswahl anhand von Abmessungen und technisch / qualitativen Eigenschaften

programmplanung des Stahlwerks unter besonderer g

zeugung zur Kostenoptimierung.

steme (vgl. Abb. 2) und die Einbeziehung einer VMI-Komponente erhält man das SCM-Model der Stahlindustrie. VMI ist eine sinnvolle Ergänzung der Gesamtfunktionalität in der Stahlindustrie, da sehr viele Konsignationslager als direkter Puffer für einzelne Kunden bestehen. Zudem

t durch den weltweiten Vertrieb über eigene bzw. über kooperierende Unternehmen durch VMI eine deutliche Bestandsreduzierung der gesamten Supply –Chain zu erreich

alisierung der generellen Ziele wie:

• Reduzierung von Bestand, • Verringerung der Durchlaufzeit,

Steigerung der Termintreue werden anhand der Ebewertet.

as SCM-Model für die Stahlindustrie

Ghierarchische SCAnforderungen. Dazu sind die stader Prozesse in der Stahlindustrie im Gegensatz zu anderen Industriezweigen zu definieren. Ergebnis dieser Analyse ist die

5. Kampagnenplanung im Stahlwerk, Walzwerk, Schmiede und

Produktionsaufträge zu einem Stahlwerksabruf unter

8. GießBerücksichtigung der Legierungselemente und der Sequenzbildunbei Stranggusser

Durch Erweiterung des Grundmodels für SCM-Sy

is

en. Abb. 56 stellt das SCM-System der Stahlindustrie dar.

Seite 247

SCM - Modell der Stahlindustrie

Factory PlannerFertigungsplanung

ERP-SAP

HeatFormation

MaterialAllocator

Mill-/Scheduler

ATP/CTP

Master PlaHauptproduktionspro

nnergrammplanung

Demand PlannerAbsatzplanung

Abb. 56

Custom

er Co

orationV

MI llab

Ausge die Funktionalität der Einzelmodule beschrieben worden und die Schnittstellen

sch definiert worden.

von deüssen dazu folgende Aggregation betrachtet werden:

•

• •

on Stunden/Schichten zu Planungsintervallen.

Grundgedanke der Aggregation ist die Verend für die Hauptproduktionsprogrammplanung nur Engpassaggregate zu

en zu Ressourcengruppen zusammenzufassen und Produkte

Für die Aggregation von Produkten Rahmenbedingungen zu beachten. So müssen bei der Aggregation

9.2 Festlegung der notwendigen Aggregationen

hend von dem SCM-System für die Stahlindustrie sind die Anforderungen an

zwischen den Komponenten mit dem notwendigen DatenaustauDabei ist ein Schwerpunkt die Entwicklung eines Konzepts zur Aggregation der Daten

r Fertigungsplanung bis zur Hauptproduktionsprogrammplanung. Im einzelnen m

Die Aggregation von Fertigungswegen pro Einzelressource zu Verfahrenswegen pro Ressourcengruppe Die Zusammenfassung von Ressourcen zu Ressourcengruppen Die Zusammenfassung von Produkten zu Produktfamilien

• Die Überführung v

infachung des Models, dementsprechend siberücksichtigen, Ressourcden Produktgruppen bzw. Produktfamilien zuzuordnen.

zu Produktfamilien sind mehrere

• der Verfahrensweg,

Seite 248

• die Leistung jeder Fertigungsstufe, Fertigungsstufe,

berücksichtigt werden. Berechnungsmethoden zur Ermittlung der mittleren Leistung pro Fertigungsstufe, dem mittleren Ausbringen und der durchschnittlichen Liegezeit sind in Kapitel 7 definiert worden. Dabei wird im Gegensatz zu den derzeit gängigen Verfahren den Gewichtungsfaktor aus den historischen Daten eines Referenzzeitraums abzuleiten, ie Gewichtung über die detaillierte Struktur der Absatzplanung vorgenommen.

ss alle aktuell bekannten Markttrends auch bei der Berech usetzung um eine ho und der aggregierten Planung zu gewährleisten.

.3 Die Synchronisation von taktischer und operativer Planung

Zur Sy -onzep wurden zunächst die Parameter benannt. Diese sind:

• • standes.

• ung ist das Grobplanungsmodul für die

neben der Ermittlung der Gesamtkapazität pro Erzeugnis,

• nung des Auftragsbestands zuständig.

ne – Terminierung der Hauptproduktionsprogrammplanung

en meisten SCM - Anbietern nur in aggregierter Form

Materi

erkmalsbasierten Berücksichtigung von Bestand führen he

Erweiterung der Anzahl von Produkterfüg

• das Ausbringen pro• sowie die Liegezeiten/Übergabezeiten

dDamit wird gewährleistet, da

nung der mittleren Leistung berücksichtigt werden. Dies ist Vorrahe Konsistenz zwischen den Daten der detaillierten

9

nchronisation der einzelnen Planungsebenen sind verschiedene Realisierungste analysiert worden. Dazuk

die Berücksichtigung von Bestand, die Berechnung der verfügbaren Kapazität, die Berücksichtigung des Auftragsbe

•

Eine weitere Grundlage ist die Festlegung der Aufgabenstellung für jedes Modul.

Die Hauptproduktionsprogrammplantaktische Planung, stellt sie auch die Datenbasis für die CTP / ATP Funktion zur Verfügung.

Die Fertigungsplanung ist für die VerplaDie, aus der Onliresultierenden, Liefertermine sind Eingangsparameter für die Fertigungs-planung.

Der Bestand wird bei dberücksichtigt. Gerade in der Stahlindustrie mit einer merkmalsbasierten

alauswahl ist dies jedoch nicht möglich. Alternative Konzepte zur mentweder zu einer deutlichen Erhöhung der Komplexität des Models, durch drastisc

familien, oder setzen eine unbegrenzte Bestands-barkeit voraus. v

Seite 249

Demgegenüber wird, in dem vorliegenden Konzept, der verfügbare und zukünftige BestanVorma

aterialauswahl berechnet.

d auf Basis der einzelnen detaillierten Produkte überprüft und der terialbedarf entsprechend dem Ergebnis der merkmalsbasierten

M

Informationsfluss Auftragseingang

Ma

alA

llor

teri

ocat

Dem

aFu

llfill

mnd ent

Order Promising

Auftrags-

E

TransformationLagertype – Planungsprodukt

Kunde - Verkaufsbereich

Wie-derb.

Fixie-rung

Vor-lauf

FormatGieß-art

Quali-tät

7750475X340SG430.28141450V50BG430128282850P14BG430128

4750 475X340SG234300141450V50 BG234300

....

EingangRP-

SAPT1

T2

T3

Ermittlung der Wiederbeschaffungszeit

Materialdisposition Ja/Nein

Vormaterialbereit-stellungstermin

T5

T4Liefertermin

T1 = Auftragserfassung

T4 = Terminierung auf Basis VormaterialT5 = Auftragsannahme/-ablehnung

T2 = Ermittlung LPSTT3 = Vormaterialdisposition

Abb. 79

Für die Online - Terminierung ist die Standardfunktionalität der klassischen SCM-

Systeme um eine Materialverfügbarkeitsprüfung ergänzt worden, so dass sich der Informationsfluss entsprechend Abb. 79 ergibt.

der SCM Anbieter die Kapazitätsbelas-ung aus den aggregierten Verfahrens-

apazität auf Basis der Belegung aus der Fertigungsplanung entwickelt worden.

Vorgeolle S ren Kapazität zwischen Fertigungsplanung und

ng.

ragsbestandes von der Planmenge ermittelt. Eine Synchronisation der Fertigungsstände einzelner Aufträge zwischen Hauptproduktionsprogrammplanung und Fertigungsplanung ist nicht notwendig, da die Verwaltung des Auftragsbestandes allein über das Modul zur Fertigungsplanung

Entgegen den aktuellen Konzepten führentung der Hauptproduktionsprogrammplanwegen zu ermitteln, ist in Kapitel 7 eine Methode zur Berechnung der verfügbaren K Damit werden aktuelle Veröffentlichungen, die eine zu hohe Komplexität dieses

hens reklamieren, revidiert. Der wesentliche Vorteil dieser Methode ist eine ynchronisation der verfügbav

Hauptproduktionsprogrammplanu

und Absatzplanung wird der Netto-Bedarf Zur Synchronisation von Auftragsbestandpro Zeiteinheit durch Subtraktion des Auft

Seite 250

Seite 251

erfolgt. Im Rahmen der Hauptproduktionsprogrammplanung ist lediglich eine Funktion zur Anzeige des Auftragsbestandes pro Kapazitätsreservierung erforderlich. 9.4 Die Kampagnenplanung Im Bereich der Fertigungssteuerung ist die Kampagnenplanung im Walzwerk näher analysiert worden. Bei den meisten Langproduktherstellern wird auch heute noch ein Langzeitprogramm für Walzkampagnen am Jahresanfang definiert. Die Festlegung der Kampagnengrößen beruht ausschließlich auf Erfahrungswerten und nicht auf dem zum Zeitpunkt der Kampagne aktuellen Auftragsbestand. Im Laufe eines Jahres verschieben sich die Start- und Endzeitpunkte der Kampagnen durch geänderten Auftragseingang als geplant, höherer oder geringerer Leistung, sowie Störungen. Aus diesem Grund muss die Kampagnenplanung innerhalb eines Jahres mehrfach angepasst werden. Basierend auf dieser Erkenntnis ist eine Methode entwickelt worden, um die Kampagnenplanung erst auf Basis des aktuellen Auftragsbestandes festzulegen. Grundgedanke dazu ist nur für einen Zeithorizont, in dem jede Standardkampagne mindestens 1 mal vorkommt, das Walzprogramm zu spezifizieren. Wobei im ersten Ansatz auch nicht die Größe fixiert wird, sondern nur die Reihenfolge. Lediglich im Zeitraum von wenigen Tagen wird auch die Kampagnengröße festgelegt. Damit ist gewährleistet, dass eine kurzfristige Reaktion auf die Wünsche des Marktes erfolgen kann. 9.5 Realisierte Verbesserungen durch den Einsatz eines SCM -

Systems am Beispiel der EWK Die Ziele die mit der Einführung des SCM-Systems von i2 bei der EWK erreicht werden sollten, sind:

• Die Verkürzung der Durchlauf- und Lieferzeiten • Die Reduzierung der Bestände • Eine rasche Anpassung an die Markterfordernisse • Die Erhöhung der Termineinhaltung • Die Erhöhung des Kundenservice, durch mit dem Kunden vereinbarte

Kapazitätsreservierungen • Reduzierung der Marktschwankungen durch Ausdehnung der Supply Chain bis

zum Endverbraucher Die Verkürzung der Durchlauf- und Lieferzeiten ist mit einer Reduzierung von durchschnittlich 6 auf unter 4 Wochen bereits frühzeitig, nach Einführung der Fertigungsplanung (Factory Planer) als erstem Implementierungsschritt realisiert worden.

Seite 252

Die Bestände sind um ca. 20 % gesenkt worden.T

388T Bei dem Umlaufbestand (WIP)

konnte das Verhältnis von Bestand zu Versandbereitstellung umgekehrt werden. Während in früheren Jahren die Versandbereitstellung immer deutlich unter dem WIP lag, ist heute der Umlaufbestand deutlich unter die Versandbereitstellung gesunken (vgl. Abb. 93).

Entw icklung W ork in Process

1.000 t

10,0

15,0

20,0

25,0

30,0

35,0

40,0

45,0

WIP 38,3 40,2 24,2 32,1 34,0 25,2 25,1 31,9 28,0 28,4 30,8 32,0 33,2 28,0 30,3 28,2

VB 31,3 28,7 21,7 25,0 24,3 21,4 26,7 32,4 31,2 24,0 31,2 32,2 33,6 28,6 30,8 29,8

94/95 95/96 96/97 97/9810.98-03.99

04.99-09.99

10.99-09.00

31.10.00 30.11.00 31.12.00 31.01.01 28.02.01 31.03.01 30.04.01 31.05.01 30.06.01

Einführung SAP/i2

A bb. 93

Die Termineinhaltung ist deutlich verbessert worden (Abb.94) und die Prognose für den Rückstand zeigt insbesondere für die Folgemonate eine anhaltend Positive Entwicklung (Abb.95). Die Verbesserung des Kundeservice ist durch eine Budgetierung und Online – Terminierung realisiert worden. Dabei sind die Auswirkungen noch nicht vollständig absehbar. Erwartet wird, dass durch die Möglichkeit der Kapazitätsreservierung die Fertigbestände sinken. Ursache dafür ist: der Kunde kann sich deutlich mehr Zeit nehmen den Auftrag zu spezifizieren, und braucht nicht im Sinne einer Kapazitäts-reservierung vorab Aufträge zu platzieren, die dann nachträglich wieder auf den aktuellen Bedarf geändert werden. Eine Reduzierung der Marktschwankungen lässt sich zwar derzeit beobachten, kann aber nicht eindeutig auf die Verwendung von SCM - Software zurückgeführt werden. Zusätzlich liegt hier noch erhebliches Verbesserungspotential da die Implementierung eines VMI-Moduls noch nicht abgeschlossen ist. Die Übertragung der Verbrauchs-zahlen als Vorraussetzung, um eine schnelle Reaktion auf den Markt zu gewährleisten,

TP

388PT vgl. Matthias Trier, 2002, Seite 58-59

Seite 253

wird derzeit mit ausgewählten Kunden erprobt und soll nach entsprechender Erfahrung im Umgang mit den neuen Erkenntnissen flächendeckend erweitert werden.

Term ineinhaltung

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Is t % 59 68 67 54 46 56 53 58 61 64 68 81 69 63 76 72 72 75

Is t + 1 Wo . % 79 88 79 78 84 82 82 83

VB (1000 t) 15,5 23,3 29,8 25,0 33,7 29,0 29,2 32,6 31,4 32,4 31,2 24,0 30,9 32,2 33,6 28,6 30,8 29,8

J a n 00 F e b 00 M rz 00 A pr 00 M a i 00 J un 00 J ul 00 Aug 00 S e p 00 Okt 00 No v 00 De z 00 J a n 01 F e b 01 M rz 01 A pr 01 M a i 01 J un 01

A bb. 94

Prognose der R ückstandsentw icklung

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

akt. Mo na t 9964 7217 6611 5950 1965 2982 3649 2829 2583 2778 3559 3678 3240

1. Fo lgemo na t 5777 6159 3997 1949 1650 2300 1870 981 1467 1150 1334 2020 3230

2. Fo lgemo na t 3720 4234 1756 1487 1351 1494 459 1365 913 730 1083 1886 1895

01.07.00 01.08.00 01.09.00 01.10.00 01.11.00 01.12.00 01.01.01 01.02.01 01.03.01 01.04.01 01.05.01 01.06.01 01.07.01

A bb. 95

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