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Business Intelligence

Wie Projektfertiger langfristig planen können

Bei Einzel- und Kleinserienherstellern im Maschinenbau hat man es mit komplexen technischen Produkten zu tun, die aus mehreren 10.000 Einzelteilen bestehen und zum Teil mehrere tausend Fertigungs- und Montageschritte zur Herstellung erfordern. In der Langfristplanung entsteht folglich eine sehr hohe Komplexität aus einer Vielzahl um gemeinsame Ressourcen konkurrierender Fertigungsschritte und einzuhaltender Termine. Eine Lösung der Orsoft GmbH hilft bei der Langfristplanung.



Ausschnitt des Diagramms Kapazitätsübersicht der Orsoft GmbH. Bild: Orsoft GmbH

Um realistische Fertigungstermine zu ermitteln oder um eine ausgeglichene Kapazitätsbelastung zu erreichen, muss man viele Daten interaktiv aggregieren und analysieren. Für eine langfristige Kapazitätsplanung besteht zusätzlich der Wunsch, auch die verfügbaren Produktionskapazitäten simulativ verändern zu können. Dieser Beitrag beschreibt eine Lösung zur Langfristplanung mit Hilfe der Orsoft Enterprise Workbench der Firma Orsoft GmbH als Add-on zu SAP/PS und SAP/PP. Bei der Einzel- und Kleinserienfertigung hat man es üblicherweise mit Produkten zu tun, die aus mehreren 10.000 Teilen bestehen und die in einem oft über Wochen und Monate reichenden Fertigungsprozess produziert und montiert werden. Parallel dazu laufen projektseitige Prozesse des Engineerings oder Genehmigungsverfahren ab. Ein Hilfsmittel zum Management solcher Projekte ist das Modul PS des SAP ERP, was einen Industriestandard darstellt. Mit Hilfe von Projekten, PS-Elementen und Netzplänen werden Strukturierungsmerkmale eingeführt, die es erlauben, komplexe Projekte zu modellieren und zu verwalten. Die gewünschte projektübergreifende Transparenz kann in einem transaktionsorientierten System jedoch nur schwer hergestellt werden. Dies braucht man jedoch für die Fertigungsplanung. Erschwerend kommt oft hinzu, dass man es mit einer Mischung von projektbezogener und kundenanonymer Fertigung zu tun hat, für die unterschiedliche Planungsstrategien nötig sind. Bereits eine Feinplanung dieser Aktivitäten erfordert spezialisierte APS-Systeme, die in der Lage sind, die großen Datenmengen auszuwerten. Hat man den Anspruch, die Fertigungskapazitäten über mehrere Jahre zu planen, sind wirklich gigantische Datenmengen zu analysieren und auszuwerten. Ein üblicher Betrachtungszeitraum bei einer Langfristplanung sind drei bis fünf Jahre, daraus ergeben sich mehrere Millionen Einzelaktivitäten, die auszuwerten sind.

Alle Daten verfügbar machen

Um die gewaltigen Datenmengen auswerten zu können, ist es notwendig, alle Daten, die eine Fertigung beschreiben, in einer Hauptspeicherdatenbank verfügbar zu machen. Nur durch den schnellen Zugriff auf die Daten ist man überhaupt in der Lage, komplexe Auswertungen mit einer akzeptablen Performance durchzuführen. Zwar verfügen Systeme wie das SAP BI oder die Datenbanktechnologie SAP Hana über diese technische Voraussetzung; benötigt werden aber zusätzlich Standardmethoden, um arbeitsplatz- und projektbezogene Sichten zu generieren oder die kundenanonymen, meist in mehrstufigen logistischen Netzwerken verknüpften Fertigungsaufträge als Bedarfsdecker einem Projekt zuordnen zu können. Die Orsoft Enterprise Workbench von Orsoft liefert diese Funktionalität. Das Tool verfügt über eine zertifizierte Schnittstelle zum SAP ERP und besitzt keine eigene Datenbank. Vereinfacht kann von einem graphischen Frontend für die Module PS und PP (MM, SD) gesprochen werden, was zusätzliche Funktionen für die Planung bereitstellt.

Analyse Auslastung

Datengrundlage sind die im PS und PP vorliegenden Projekte, die bereits beauftragt und im System vorhanden sind. Diese werden durch die operative Planung im Vorfeld bearbeitet und bilden die ‘Grundlast’ für die langfristige Kapazitätsvorschau. Daneben existieren bereits Kundenanfragen mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit der Auftragserteilung. Voraussetzung dafür, dass diese potentiellen Projekte in der Planung berücksichtigt werden, ist, dass diese im SAP zusätzlich zu den operativen Projekten als sogenannte simulative Projekte gepflegt werden. Simulierte Projekte können auch dafür verwendet werden, produktive Projekte, bei denen noch keine vollständigen Stammdaten vorliegen, für die Kapazitätsanalyse zu ersetzen. Üblicherweise nutzt man dazu standardisierte Maschinen beziehungsweise Produkte. Kundenspezifische Ausprägungen sind bei einer langfristigen Kapazitätsaussage von untergeordneter Bedeutung. Das vereinfacht außerdem die Datenpflege, da man nur auf Kopiervorlagen zurückzugreifen braucht. Um den dabei vorhandenen Anforderungen gerecht werden zu können, ist mehr nötig als die Ausgabe eines statischen Reports. So sollen unter anderem Varianten verglichen werden, bei denen bestimmte Szenarien für Eintrittswahrscheinlichkeiten der Projekte berücksichtigt sind. Die Lösung erlaubt es daher, die für die Auswertung aktiven Projekte interaktiv auszuwählen, die resultierende Kapazitätsbelastung berechnen zu lassen und die Effekte zu beobachten. Damit wird beispielsweise die Frage beantwortet, welche Projekte gegebenenfalls gefährdet sind und welche zusätzlichen Projekte problemlos terminlich zugesagt werden können. Wie ist der betroffene Umsatz? Daneben besteht ebenfalls die Möglichkeit, die terminliche Lage kompletter Projekte zu verändern. Ziel ist es dabei, realistische Liefertermine unter Berücksichtigung konkurrierender Anfragen zu simulieren und zu ermitteln. Basis ist dabei ein vereinfachter und auf die Planungslösung beschränkter Manufacturing Resources Planning-Lauf, der zu den simulierten Projekten läuft und so die Kapazitätsbedarfe in Form von Planaufträgen ergänzt. Diese in den Planaufträgen enthaltenen Kapazitätsbedarfe werden infinit terminiert. Ebenso werden bei Lagerfertigung die Planaufträge (virtuell) nach der First-come-first-served-Methode einem Projekt zugeordnet. Neben der Entscheidung, welche Projekte in die Langfristplanung einfließen sollen, kann auch der Blick auf die zusammengefassten Kapazitäten sehr flexibel angepasst werden. Sowohl die Analyse einzelner Arbeitsplätze, als auch die Auswertung ganzer Bereiche oder Werke ist möglich. Auch das flexible interaktive Auswählen der zusammenzufassenden Arbeitsplätze abseits bestehender Hierarchien ist vorgesehen. Die Möglichkeiten gehen so weit, dass durch die Simulation von zeitlichen Verschiebungen von Projekten Machbarkeitsaussagen zu neuen Anfragen unterstützt werden. Die Resultate liegen als aussagekräftige Diagramme vor, die automatisch via Excel exportiert werden können und so die Kommunikation und Abstimmung innerhalb des Unternehmens erleichtern. Hier lassen sich auf einen Blick Kapazitätstäler erkennen, die zur Glättung von Kapazitätsbedarfen durch zeitliches Verschieben genutzt werden könnten. Vorgefertigte Reports können zum gerade aktiven Szenario erzeugt werden. Die technische Grundlage dieser interaktiven Arbeit, die trotz des zu Grunde liegenden riesigen Datenmodells ermöglicht wird, ist eine Konvertierung der SAP ERP-Daten in eine Hauptspeicherdatenbank mit optimierten Zugriffsstrukturen. Das vollständige detaillierte Modell existiert nur in der Datenbank des SAP ERP. Die Orsoft Enterprise Workbench erzeugt daraus vereinfachte Strukturen, die trotzdem alle für die Aufgabe nötigen Informationen und Zusammenhänge enthalten. Die Anwender, die das komprimierte Modell erhalten, können daher für ihre Arbeit einen handelsüblichen modernen PC verwenden.

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