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E-Book

Konzeption und Einführung von MES-Systemen

Zielorientierte Einführungsstrategie mit Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen, Fallbeispielen und Checklisten

AutorJürgen Kletti
VerlagSpringer-Verlag
Erscheinungsjahr2007
Seitenanzahl294 Seiten
ISBN9783540343110
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis69,99 EUR

Manufacturing Execution Systeme (MES) machen Fertigungsprozesse transparent. Mit ihrer Hilfe können Abläufe in Realtime unter Berücksichtigung von Zielvorgaben geregelt werden. Die zielorientierte Einführung von MES in Unternehmen: Konzeption, 'interne Vermarktung', Pflichtenheft, Ausschreibung, Anbieterauswahl, Tipps vom Projektstart bis zum Produktivstart, Mitarbeiterqualifizierung, Support. Mit Fallbeispielen zu Einführung und Nutzen.



Dr. Jürgen Kletti, Jahrgang 1948, studierte Elektrotechnik mit dem Spezialfach 'Technische Datenverarbeitung' an der Universität Karlsruhe. Nach seiner Promotion gründete er die Firma MPDV Mikrolab GmbH, deren Gesellschafter und Geschäftsführer er heute noch ist. Daneben hält Dr. Kletti Vorlesungen zur Unternehmensführung und ist Mitglied in verschiedenen Fachgremien. Im VDI leitet er den Arbeitskreis 'Manufacturing Execution Systeme'. Mittlerweile wurde Dr. Kletti in den Vorstand der internationalen MES-Dachorganisation MESA berufen.

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Leseprobe

2 Häufige Schwachstellen in der Fertigung (S. 13)

2.1 Schwachstellen im Überblick
Der Focus der modernen Fertigung im globalen Umfeld verschiebt sich weg vom Produkt und seiner Herkunft (Fertigungstiefe) hin zur Wahrnehmung des Anbieters (OEM). Dieser Wandel hat entscheidende Folgen für den unternehmerischen Alltag: Verbesserungen der Wirtschaftlichkeit und damit der Marktpositionen, die in der Vergangenheit über eine Verbesserung der Bearbeitung und der dazu eingesetzten Fertigungstechnologie versucht wurden, müssen in der Zukunft über völlig andere Leistungsparameter gelöst werden.

Der Kunde entscheidet sich zunehmend weniger für die Produkte – diese werden im globalen Markt von vielen Herstellern in vergleichbarer Qualität angeboten – als für den Anbieter. Damit muss jeder Anbieter versuchen, im gesamten Wertschöpfungsprozess auf diese Anforderungen hin zu reagieren. Die Schwachstellen in vielen Unternehmen entstehen durch das Abkoppeln der internen Produktionsziele von den Kunden- und Marktanforderungen. Das zeigt sich drastisch in der Durchlaufzeit.

Eine Aufteilung der Durchlaufzeit in 5 Prozent Bearbeitungs- und damit Werterhöhungszeit, die vom Kunden bezahlt werden gegenüber 95 Prozent Warte- und Liegezeiten, die von Kunden nicht vergütet werden, signalisiert betriebliches Chaos. Läger entstehen durch den Unterschied zwischen Lieferlosen und Fertigungslosen. Läger sind erhebliche Ertragsfresser, die aber in die Berechnung der Kosten kaum eingehen.

Bestände (Work in Process) sind Missmanagement. Sie entstehen durch eine nicht synchronisierte Fertigung, also Bearbeitungsschritten mit unterschiedlichen Taktzeiten, durch die Staus im Materialfluss entstehen. Die Termintreue wird erheblich durch interne Kostenziele wie Maschinenauslastungen und optimale Fertigungslose beeinträchtigt. In vielen Unternehmen ist die dominante Zielgröße die Anlagenproduktivität.

Aus der Sicht des Kunden aber ist nichts so teuer, wie eine hohe Maschinenauslastung – auch hier stoßen Kundenforderungen und interne Kostenanforderungen aufeinander. Flexibilität bedeutet, schnell auf Kundenwünsche wie Lieferfähigkeit und Termine reagieren zu können. Dem stehen in den Unternehmen aber die oben genannten internen Ziele wie Anlagennutzung, und daraus resultierende Bestände sowie der unproduktiven Liege- und Wartezeiten gegenüber.

Transparenz gibt es im traditionellen Unternehmen nicht. Die internen Abläufe werden überwiegend manuell durch Aufschreibungen und Berichte erfasst. Die internen Abläufe werden damit entweder gar nicht, oder zu spät oder verfälscht dargestellt. Die Planungsqualität ist eine Funktion des Planungshorizontes. Bei Lieferzeiten im Wochen- und Monatsbereich ist keine Planung mehr möglich. Planung ersetzt dann Zufall durch Irrtum. Das führt dann im betriebli- chen Alltag dazu, dass die Arbeit der Fertigungssteuerung eine permanente Baustellenarbeit ist.

Mitarbeiterproduktivität ist eine gefühlte Größe. Mitarbeiter wissen – im Gegensatz zum Sportler – nicht, wie gut sie sind, und was sie tun können, um sich und das Unternehmen zu verbessern. Produktqualität ist im heutigen Fertigungs- und Marktumfeld keine Zielgröße, sondern eine Voraussetzung, um weiter mitspielen zu können. Qualität ist damit eine Eigenschaft des operativen Geschäftes. Trotzdem führt die Qualitätssicherung in den Unternehmen zu einer aufwändigen Parallelbürokratie.

Ressourcenlenkung im Sinne einer Ausrichtung der immer knappen Ressourcen am Prozessergebnis spielt in den Unternehmen keine Rolle. Durchgängig wird die Wirtschaftlichkeit an den Zahlen des betrieblichen Rechnungswesens mit der Zielgröße Stückkosten ausgerichtet. Dazu unterstellt die Kostenrechnung eine verursachungsgerechte Zuordnung der Verbräuche auf den Kostenträger. Im heutigen Fertigungsumfeld haben die Unternehmen ca. 80 Prozent Gemeinkosten (ohne Material), damit lassen sich 80 Prozent aller Kosten nicht auf den Kostenträger verursachungsgerecht zuordnen. Die Ausrichtung der Wirtschaftlichkeit an den Stückkosten führt zu riesigen Verschwendungen.

Inhaltsverzeichnis
Vorwort6
Inhaltsverzeichnis8
1 Die Anforderungen an die moderne Fertigung13
1.1 Eigenschaften von Prozessen14
1.2 Von der Planung zur Regelung16
1.3 Funktionsebenen18
1.4 Vertikale und horizontale Integration20
1.5 Das „Werkzeug“ MES22
Literatur24
2 Häufige Schwachstellen in der Fertigung25
2.1 Schwachstellen im Überblick25
2.2 Durchlaufzeiten26
2.2.1 Durchlaufzeit und Wirtschaftlichkeit26
2.2.2 Schwachstellen der Durchlaufzeit27
2.2.3 Kennzahlen der Durchlaufzeit28
2.2.4 Durchlaufzeiten und Lieferantenbeurteilung29
2.3 Termintreue30
2.3.1 Unsichere Planvorgaben31
2.3.2 Zu späte Rückmeldungen32
2.3.3 Keine vorausschauende Kapazitätsplanung32
2.3.4 Falsche Steuerungsprioritäten33
2.3.5 Deterministische Fertigungssteuerung34
2.3.6 Feinsteuerung35
2.4 Anlagenproduktivität36
2.4.1 Die Maschinenauslastung36
2.4.2 Prozesssicherheit36
2.4.3 Falsche Berechnung der Maschinenstundensätze37
2.4.4 Maßnahmen zur Maschinenauslastung38
2.4.5 Konflikte zwischen Kosten- und Prozesszielen39
2.5 Läger und Bestände42
2.5.1 Umlaufbestände (Work in progress)42
2.5.2 Lagerbestände43
2.5.3 Sicherheitsbestände44
2.5.4 Losgrößen44
2.5.5 Bestände und Lieferfähigkeit44
2.6 Flexibilität45
2.6.1 Schnittstellen ohne Wertschöpfung45
2.6.2 Liegezeiten48
2.6.3 Rückstände49
2.6.4 Chefaufträge50
2.7 Transparenz51
2.8 Planungsqualität53
2.8.1 Die Planungsfalle53
2.8.2 Die Beschäftigungsplanung54
2.8.3 Terminplanung54
2.8.4 Personalplanung54
2.8.5 Wird Planung benötigt?55
2.9 Personalproduktivität55
2.9.1 Wie gut ist ein Mitarbeiter?55
2.9.2 Mitarbeiterführung56
2.9.3 Taylorismus56
2.9.4 Stellenbeschreibungen56
2.9.5 Vom Arbeiter zum Mitarbeiter56
2.9.6 Typische Schwachstellen der Mitarbeitsführung57
2.9.7 Entlohnungsformen58
2.10 Produktqualität59
2.10.1 Qualitätsorganisation59
2.10.2 Qualitätsregelkreise60
2.10.3 Qualitätsprüfungen61
2.10.4 Qualitätsdokumentation61
2.10.5 Prozesslenkung62
2.10.6 Weitere Anforderungen der ISO 900162
2.11 Externe Anforderungen63
2.12 Fehlende Kennzahlen64
2.12.1 In was will das Unternehmen gut sein?64
2.12.2 Kennzahlen in der Praxis64
2.12.3 Abhängigkeit der Maßnahmen von Kennzahlen66
2.13 Ressourcenlenkung66
2.13.1 Die schwarzen Löcher in der Fertigung66
2.13.2 Die Stückkostenfalle67
Literatur68
3 MES: IT-Lösung zur Prozessoptimierung69
3.1 MES-Struktur71
3.2 Softwarearchitektur74
3.3 Fertigungsmanagement mit MES76
3.3.1 Reaktive Feinplanung79
3.3.2 Datenerfassung84
3.4 Qualitätsmanagement im Unternehmen88
3.4.1 Geplante Qualität89
3.4.2 Integrierte Qualität93
3.4.3 Dokumentation96
3.4.4 Analyse und Bewertung97
3.5 Personalmanagement im Unternehmen99
3.5.1 Personalzeitwirtschaft99
3.5.2 Personaleinsatzplanung102
3.6 MES als Produktionscockpit107
Literatur109
4 myMES: Zielorientierte Modulauswahl eines MES111
4.1 Definition der Ziele112
4.2 Definition von Maßnahmen zur Zielerreichung113
4.2.1 Reduzierung der Auftragsdurchlaufzeit114
4.2.2 Verbesserung der Maschinenproduktivität116
4.2.3 Verbesserung der Personalproduktivität118
4.2.4 Verbesserung der Termintreue119
4.2.5 Reduzierung der Umlaufbestände121
4.2.6 Verbesserung der Produktqualität123
4.2.7 Erhöhung der Flexibilität127
4.2.8 Erfüllung sonstiger interner und externer Anforderungen129
4.2.9 Die Maßnahmen im Überblick136
4.3 Unterstützung der Maßnahmen mit MES141
4.3.1 Durchlaufzeitreduzierung mit MES143
4.3.2 Verbesserung der Maschinenproduktivität mit MES145
4.3.3 Verbesserung der Personalproduktivität mit MES152
4.3.4 Verbesserung der Termintreue mit MES155
4.3.5 Reduzierung der Umlaufbestände mit MES158
4.3.6 Verbesserung der Produktqualität mit MES161
4.3.7 Erhöhung der Flexibilität mit MES164
4.3.8 Erfüllung sonstiger interner und externer Anforderungen mit MES167
4.4 Hinweise zur Modulauswahl180
4.4.1 Bewertung der Zielgrößen durch Paarvergleich181
4.4.2 Bewertung der MES-Module181
4.5 Beispielkonzepte für verschiedene Fertigungstypen183
4.5.1 Beispielkonzept für Einzelfertiger183
4.5.2 Beispielkonzept für Serienfertiger184
4.5.3 Beispielkonzept für Massenfertiger185
Literatur187
5 Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen und ROI – Analyse189
5.1 Quantifizierung des Nutzens190
5.1.1 Produktionsfaktor Information192
5.1.2 Vorgehen bei der Ermittlung der Potenziale194
5.1.3 Operationalisierung der Potenziale195
5.2 Quantifizierung der Kosten197
5.2.1 Das Total Cost of Ownership Konzept197
5.2.2 Prozesskostenrechnung198
5.2.3 Einführungskosten bei MES199
5.2.4 Laufende Betriebskosten eines MES201
5.3. Bewertung von MES-Investitionen202
5.3.1. Methoden der Investitionsbewertung202
5.3.2. Bewertung der MES-Einführung auf Basis der Initialkosten204
5.3.3. Bewertung der MES-Einführung nach TCO206
5.4 Softwaregestützte Potenzialanalyse207
5.4.1 Abgrenzung des Untersuchungsbereichs208
5.4.2 Erhebung der Potenziale209
5.4.3 Unternehmensindividuelle Anpassung214
5.4.4 Ergebnisse215
5.4.5 Erfassung von Einführungs- und Betriebskosten217
5.4.6. Bewertung der Wirtschaftlichkeit218
Literatur219
6 Einführung eines MES im Unternehmen221
6.1 Konzepterstellung222
6.1.1 Phasen der Konzepterstellung222
6.1.2 Beispiele227
6.2 Auswahl eines MES234
6.2.1 Auswahl eines MES Partners235
6.2.2 Systemauswahl240
6.3 Projektmanagement und Systemeinführung244
6.3.1 Vorbereitung244
6.3.2 Auftragserteilung und Projektstart246
6.3.3 Teambildung zur Systemeinführung250
6.3.4 Projektregeln254
6.3.5 Definition eines Templates und Competence Teams256
6.3.6 Schnittstellen zum MES257
6.3.7 Erstellung des Projektplans258
6.3.8 Kostenkontrolle im Projekt260
6.3.9 Änderungsmanagement261
6.3.10 Schulung und Einführungsberatung262
6.3.11 Infrastruktur schaffen264
6.3.12 GoLive-Strategien267
6.3.13 Abschluss des Projektes271
Literatur272
7 Fallbeispiel Firma Legrand-BTicino GmbH273
7.1 Vorstellung des Unternehmens273
7.2 Ausgangssituation273
7.2.1 Kunststoffverarbeitung – Spritzerei273
7.2.2 Kunststoffverarbeitung – Werkzeugbau274
7.2.3 Endmontage275
7.2.4 Projekt Flow Production276
7.3 MES-Einführung im Unternehmen277
7.4 Projektablauf277
7.4.1 MES-Einführung277
7.4.2 Einführung eines Kennzahlensystems279
7.5 Bisher erzielte Ergebnisse282
7.6 Zusammenfassung287
8 Fallbeispiel Firma Swiss Caps AG289
8.1 Vorstellung des Unternehmens289
8.2 Ausgangssituation290
8.3 MES Einführung im Unternehmen290
8.4 Projektablauf293
8.4.1 Evaluation294
8.4.2 Projektorganisation294
8.4.3 Konzeption / Pflichtenheft295
8.4.4 Implementierung / Umsetzung des Pflichtenhefts295
8.4.5 Integrationstest296
8.4.6 Parallellauf296
8.4.7 Go Live296
8.4.8 Validierung296
8.4.9 Roll-Out auf andere Standorte297
8.4.10 Weitere Hinweise299
8.5 Bisher erzielte Ergebnisse300
Autorenverzeichnis301
Sachverzeichnis305

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