Auftrags- und Fertigungsplanung
Ein Tool für alle Fertigungstypen
In Sachen Auftragsplanung und -steuerung scheint die Quadratur des Kreises gelungen: Der ERP-Anbieter Kumavision hat eine branchenspezifische Lösung entwickelt, die alle Anforderungen abdeckt – von der klassischen Serienfertigung mit großen Stückzahlen über die Klein- und Variantenfertigung bis hin zum Anlagen- und Prototypenbau mit Losgröße 1.
Die Zeiten sind vorbei, in denen Fertigungsunternehmen eindimensional agieren können und ihre Prozesse nur in eine Richtung (Qualität, Lieferzeiten oder Herstellkosten) zu optimieren brauchen. Dies gilt auch für Maschinen- und Anlagenbauer, die heute flexibel und schnell auf viele unterschiedliche Kundenwünsche (Liefertermin, Sonderwünsche) reagieren müssen - bei insgesamt immer komplexeren Maschinen.
Ein typisches Beispiel dafür ist der Bau einer Papiermaschine, bei dem alle Fertigungsvarianten vorkommen, angefangen bei der eigenen Produktion von Standardbauteilen in Kleinserie, über die individuelle Konstruktion und Fertigung komplexer Komponenten bis hin zum Kauf von Teilen und Aggregaten. Bislang waren solch komplexe und heterogene Aufgaben nur mit mehreren getrennten Software-Systemen zu bewältigen. Die Folgen waren und sind bis heute Medienbrüche zwischen den einzelnen Lösungen, die zwangsläufig zu in effizienten Prozessen führen und damit Kosten verursachen.
Dieses Problemfeld hat die Firma Kumavision unter die Lupe genommen und mit „plant.engineer" ein integriertes System entwickelt, das die Themen Konstruktion, Disposition und Produktion in einer gemeinsamen Projektplanungs- und Kostensicht zusammenführt. Darüber können die komplexen Produktionsabläufe der Serienfertigung gesteuert, die vielschichtigen Stücklisten der Einzelfertigung beherrscht und alle Phasen eines Projekts nach Kosten und Terminen verfolgt werden.
Kern der ERP-Lösung ist der Funktionsbereich „Engineering & Design" (E+D) mit seinen drei Komponenten Gateway, Änderungsvorschlag und Auftrag. Das E+D-Gateway verarbeitet Daten aus den externen CAD-, CAE-, PDM- oder Produkt-Konfigurations-Systemen. Abhängig von deren Organisationsgrad werden unstrukturierte Daten automatisch in eine normierte Artikel-Stücklistenstruktur über führt.
Konstruktion und Einkauf arbeiten parallel
Bei einigen PDM-Systemen (Product Data Management) wie Productstream oder Pro.File, die ihrerseits die Konstruktionsdaten in einer Artikel- und Stücklistenstruktur aufbauen, könnte die Verarbeitung vollautomatisch und bidirektional erfolgen. Per Freigabe-Flags lässt sich die Übergabe über Puffer- Tabellen einer SQL-Datenbank zur Verarbeitung im E+D-Gateway steuern.
Nach einer Plausibilitätsprüfung erfolgt die Rückmeldung an den Konstrukteur, falls es fehlerhafte oder unvollständige Datensätze gibt. Alle anderen Daten legt das System automatisch als Artikel oder Stücklisten an. Stammen die Strukturdaten aus einem CAE-System, wie „Visual PlantEngineer", erfolgt die Normierung der Daten direkt im E+DGateway.
Die Verarbeitung wird dann durch Funktionen wie Artikelsuche und das Abgleichen von Merkmalswerten unterstützt. Mittels dieser Leistungsmerkmale lässt sich im ERP-System nach Artikeln oder Artikelvarianten mit gleichen oder ähnlichen Eigenschaften suchen. Die Merkmalsausprägung nach DIN 4000 oder e@lass ermöglicht die Verwendung von Herstellerkatalogen. Mit der Auswahl eines Artikeldatensatzes merkt sich die Schnittstelle die Zuordnung zur Anforderung. Bei nachfolgenden Suchläufen ordnet sie solche eindeutigen Treffer automatisch zu.
Ein Beispiel: Ordnet ein Konstrukteur ein Bauteil mit der Anforderung 10 kW Leistung einem Artikel mit möglichen 12 kW Leistung zu, speichert das E+DGateway diese Beziehung. Dadurch entstehen übersichtliche Artikelgruppen mit Einsatzvarianten. Neue Artikel legt das System nur noch an, wenn der Bedarf nicht durch bereits hinterlegte Artikel oder Artikelvarianten abgedeckt wird. Die Anbindung der vorgelagerten Systeme (CAD, PDM) an die ERP-Software hat den Vorteil, dass Änderungen aus der Konstruktion laufend in Stücklisten und Stücklistenversionen aktualisiert werden.
Dazu gehört auch eine Artikelversion-Steuerung zur Verfolgung der Zeichnungs- und Entwicklungsindizes im ERPSystem. Für den zeitlichen Ablauf steckt darin ein großer Vorteil: Die Konstruktionsabteilung kann ihren Bedarf schneller ins ERP-System melden, so dass Komponenten mit langer Lieferzeit früher disponiert werden können.
Hat der Konstrukteur beispielsweise den Motor spezifiziert, aber die Befestigung noch nicht definiert, kann der Disponent den Motor trotzdem frühzeitig ordern. Diese überlappende und teilweise parallele Arbeitsweise von Konstruktion und Einkauf verkürzt den Zeitaufwand beträchtlich.
Die eigene Fertigung im Blick
Die Komponenten von plant.engineer: Stücklisten aus der CAD-Umgebung werden über das E&D-Gateway in die Fertigungssteuerung eingebunden.
© KumavisionDefiniert die Konstruktion ein Bauteil, das in der eigener Fertigung herstellt wird, kommt der Funktionsbereich E+D-Ausführung zum Einsatz. Darüber lassen sich die geänderten Artikel- und Stücklistenstrukturen in die Produktion einsteuern und deren Auswirkungen auf Kosten, Termine und Disposition aufzeigen. Das Planungstool kann einzelne Komponenten oder gar mehrstufige Stücklistenstrukturen verarbeiten.
Selbst Änderungen an bereits begonnenen Fertigungsaufträgen werden angezeigt, so dass die Fertigungsplaner die aktuellen Auswirkungen mit dem Status der Produktion abgleichen und entsprechend reagieren können. Wurde mit der Produktion des entsprechenden Bauteils noch nicht begonnen, genügt es, die geänderten Stücklisten einzusteuern. Bei laufender Fertigung besteht noch die Option, den Auftrag zu stoppen und umzustellen.
Sollte das Bauteil bereits fertig sein, kann der Disponent immerhin noch prüfen, ob und wann sich der Artikel in seiner alten Spezifikation in einem anderen Projekt nutzen lässt. Nach dem gleichen Prinzip sind auch Änderungen im Arbeitsplan oder bei der Arbeitsvorbereitung effizient zu disponieren.
Die Informationen zu den Bauteilen und vorhandenen Varianten werden automatisch in die Konstruktionszeichnungen übernommen.
© KumavisionDer E+D-Auftrag entspricht einem Fertigungsauftrag mit Arbeitsplan und Stückliste. Er vereint aber zusätzlich alle Funktionen eines Auftragsfertigers. Dazu zählt beispielsweise eine Strukturentfaltung entlang eines Positionsindex, der die Objektnummer des Bauteils auf der Konstruktionszeichnung wiedergibt. Versionen für Baugruppen und Komponenten kennzeichnen den Zeichnungsindex abteilungsübergreifend von der Disposition bis zum Einkauf.
Funktionen zur flexiblen Steuerung ermöglichen es, abhängig von der Beschaffungssituation und Auslastung zu entscheiden, welche Abwicklung am wirtschaftlichsten ist: als Kaufteil, in Eigenfertigung, als Fremdfertigteil mit optionaler Beistellung oder als Lagerfertigteil. Auch die Kapazitätssteuerung lässt sich flexibel durch den Austausch alternativer Arbeitspläne mit grafischer Plantafel ändern und den aktuellen Voraussetzungen anpassen.
Alle Änderungen an den Konstruktionsdaten und den Arbeitsplänen kann der Fertigungsplaner über die Einbindung des E+D-Änderungsvorschlages kontrollieren und in den laufenden Fertigungs-/Montageprozess einschleusen. Darüber lassen sich beispielsweise Langläufer in der Auftragsreihenfolge tauschen oder die Aufträge mit wachsender Stückliste verwalten. Dieses Funktionsmodul sorgt daneben für Flexibilität in der Logistik: Artikel aus einer beliebigen Strukturebene können lose oder als Baugruppe an den Versand übergeben und dort zu Packstücken kommissioniert werden.
Die Sicht des Projektmanagers
Für Projektmanager sind beim Bau großer Maschinen oder Anlagen ganz andere Dinge von Bedeutung als in der Produktion. Eine komplette Projekt-Integration ergänzt daher die in plant.engineer realisierte Verzahnung von Konstruktion, Produktion, Disposition, Versand und Baustellenabwicklung. Projektleiter planen für das Projekt ein Budget des benötigten Materialaufwands oder eine Zahl an Arbeitsstunden ein.
Während der Umsetzung ist für ihn weniger relevant, wo diese Ressourcen im Einzelnen eingesetzt werden. Für ihn zählt, ob der tatsächliche Aufwand in den einzelnen Projektphasen mit den Annahmen in seinem Plan konform geht. Deshalb überträgt die Software konkrete Fertigungskosten und den Materialaufwand von der Fertigungs- in die Projektstruktur und ermöglicht damit einen Soll/Ist-Abgleich aus Projektphasensicht. Der Stuttgarter Anlagenbauer Hager + Elsässer ist einer der ersten Kunden, der seine Konstruktions-Tools an die branchenspezifische ERP-Lösung von Kumavision angebunden hat.
Der Marktführer für industrielle Wasseraufbereitung plant seine komplexen Anlagen mit einer Software, die auf Microsoft-Visio basiert. Dieses System ist bidirektional an plant.engineer von Kumavision angebunden. Darüber können die Ingenieure Leistungsmerkmale der Komponenten in der Zeichnung hinterlegen. Über die Anbindung an das ERP-System werden diese Komponentendaten oder auch Änderungen direkt in die Stücklisten für den Einkauf nachgeführt.
In umgekehrter Richtung werden die Leistungsparameter der verwendeten Artikel und Varianten zurück zum entsprechenden Bauteil in den Konstruktionszeichnungen übertragen und stehen dort für die Abnahme- und Prüfdokumente der Anlage zur Verfügung. Die Umstellung auf die integrierte Lösung wirkte sich erheblich auf die Unternehmenskommunikation aus: Vor der Kopplung der Konstruktionsabteilungen mit dem ERP-System waren wichtige Prozessschnittstellen durch Daten- oder Medienbrüche gekennzeichnet. Einige Abteilungen arbeiteten isoliert in Excel-Listen - große Reibungsverluste inklusive.
Mit der neuen Lösung greifen alle Beteiligten auf dieselben Daten zu. Zudem haben sich die Prozesse vereinfacht und gleichzeitig ist das Verständnis für die Aufgaben sowie Bedürfnisse der anderen Abteilungen gewachsen.
Autor: Hermann König ist Fachberater Industrie bei der Firma Kumavision in Markdorf.












