In der Werkstatt fallen oft wesentliche Entscheidungen, die zum Erfolg oder Mißerfolg eines Auftrages beitragen. Die erforderlichen Verbesserungen des Informationsflusses in diesem Bereich sind jedoch mit konventionellen Planungssystemen nicht möglich. Klaus Focke* stellt ein systemorientiertes Modell für eine Fabrik mit Werkstattsteuerung vor.

Die Sicherstellung und Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der Fertigungsbetriebe erfordert die Mobilisierung von Rationalisierungsreserven. Sie liegen nicht nur in niedrigeren Fertigungskosten, sondern auch in einem verbesserten Leistungsangebot bei Lieferterminen und der Produktqualität. Die Rationalisierungspotentiale sind auch in einer zielorientierten und methodisch gestutzten Unternehmensführung, die das Unternehmen wieder als ganzheitliches System betrachtet, zu finden.

Heutige Planungsmodelle stoßen an ihre Grenzen

Heute wird überwiegend noch -Versucht, die entstehenden Widersprüche zwischen Planung und betrieblicher Realität dadurch aufzulösen, daß immer genauere und detalliertere Planungsmodelle entwickelt werden. Ihr Nachteil: Sie sind kaum in Handlungen umsetzbar. So werden beispielsweise die Werkstattaufträge häufig aufgrund vom Vertrieb vorgenommener Lieferzusagen eingeplant. Die Terminierung des Vertriebs erfolgt - ohne hinreichende Abstimmung mit den Produktionskapazitäten der Fertigung - oft zwangsläufig nach marktorientierten Kriterien wie Wettbewerbssituation oder Firmenimage.

Bei der Einplanung der Werkstattaufträge muß nun die Arbeitsvorbereitung versuchen, soweit möglich, diese Abläufe auch nach Kriterien wie beispielsweise Maschinenauslastung, Werkzeugverfügbarkeit zu optimieren. Nicht selten unterbleibt dabei allerdings für Kaufteile die erforderliche Abstimmung mit dem Einkauf.

Bei solchermaßen geplanten Aufträgen wird die Werkstatt vor erhebliche Probleme gestellt: Sie bekommt je nach Terminraster des Unternehmens einmal im Monat oder in der Woche den zu bearbeitenden Werkstattauftragsbestand. Wenn nun eine Maschinengruppe oder Personal ausfällt, so haben die Verantwortlichen diese Situation zu bewältigen - mit welchen Mitteln auch immer. - Dies geschieht dann meistens rein intuitiv, ohne Unterstützung seitens der Datenverarbeitung.

Bei dieser Arbeit kommt erschwerend hinzu, daß der Meister nicht weiß, welcher Auftragsbestand mit dem nächsten Schub auf ihn zukommt. Ihm bleibt nur die Methode des sich "Durchwurstelns" übrig.

Diesem Dilemma versuchen herkömmliche Systeme dadurch beizukommen, daß sie zum Beispiel die Zeitraster der Planungsinstrumente verfeinern und Kontrollverfahren für die Auswertung automatisch oder manuell erfaßter Rückmeldungen anbieten. Diese Möglichkeiten vertiefen aber nur die Informationslücke zwischen Planung und Produktion, indem sie vorspiegeln, durch genauere und feinere Methoden die Planerreichung besser kontrollieren und somit letztlich auch beeinflussen zu können.

Analytische Systeme können mit ihrer eindimensional statischen Natur den vielfältigen Wechselwirkungen eines Fertigungsbetriebes nicht gerecht werden. Auch die Illusion der menschenleeren beziehungsweise vollautomatisierten Produktion kann keine Lösung für diese Problematik liefern, da sie in letzter Konsequenz einen immer höheren Kapitaleinsatz bei langfristig geringerer Rendite erfordern würde.

Die vorstehend aufgezeigten Widersprüche können nur durch einen ganzheitlichen, kybernetischsystematischen Ansatz gelöst werden. Charakteristisch ist dabei, daß der gesamtheitliche Blick auf das Unternehmen erhalten bleibt. Verantwortungsbereichsbezogene Zielsetzungen stehen häufig im Widerspruch zum unternehmerischen Gesamtoptimum. So ist beispielsweise die Beschaffung bemüht, Lagerkosten zu minimieren und optimale Bestellmengen zusammenzustellen. Dieses Vorhaben kann im Gegensatz stehen zu den kurzfristigen Verfügbarkeitsanforderungen seitens der Produktion.

Um bei solchen Zielkonflikten eine Lösung zu finden, die sämtlichen Ansprüchen gerecht wird, ist eine Abstimmung aller am Produktionskreislauf beteiligten Stellen notwendig, die eine hinreichende Information über die Zielsetzungen und Aktionen der übrigen am Vorgang Beteiligten erfordert.

Die zeitliche Abstimmung zwischen den Verantwortungs- und Funktionsbereichen läßt sich durch vier typische Regelkreise darstellen: Regelkreis eins: bereichsübergreifende, fristigkeitsbezogene Zielbestimmung. Jede Abteilung bekommt für ihre Entscheidungsfindung die erforderlichen - auch zeitlich eingeordneten - Informationen, um die Zielvorstellungen der anderen Bereiche berücksichtigen zu können.

Regelkreis zwei: verantwortungsbereichsbezogene Soll-Ist-Vergleiche. Hier erfolgt die Kontrolle der Zielerreichung der einzelnen Verantwortungsbereiche.

Regelkreis drei: fristenbezogene, aufgabenbereichsübergreifende Zielabstimmung. Im Werkstattbereich sind hiervon die Produktion, das Qualitätswesen und die Anlagentechnik/Instandhaltung betroffen. Regelkreis vier: verantwortungsbereichs-, aufgabenbereichs- und zeit-. bezogene Kontrolle der einzelnen organisatorischen Subsysteme.

Diese Regelkreismechanismen münden alle in übergeordnete Regelkreise. Somit stellt sich das Unternehmen als ein System interdependenter, miteinander vermaschter Regelkreise dar. In der Fabrik müssen diese Regelkreise sowohl den Material-(Güter-)Fluß als auch den Informationsfluß sowie die Wechselwirkungen zwischen beiden berücksichtigen, so zum Beispiel vom Kundenauftrag zum Nettobedarf für den Fremdbezug und zum Fertigungsauftrag mit entsprechenden Material- und Kapazitätsreserven.

Daraus ergibt sich, daß das Fertigungsinformationssystem (FIS) der zentrale Teil eines rechnergestützten Gesamtsystems ist, das alle Funktionen beinhaltet, die zur Steuerung einer Werkstatt notwendig sind. Ein solches operatives System besteht aus den Hauptblöcken Bestandsführung, Auftragssteuerung, Betriebsdatenverwaltung und Arbeitsvorgangssteuerung. Die Teilsysteme des logistischen FIS-Blocks sind durch die Informationskanäle Material-/ Kapazitätsreservierungen, Werkstattaufträge, Arbeitsvorgänge, Materialverfügbarkeitsprüfungen sowie Materialzu- und -abgänge miteinander verbunden. Sie kommunizieren über die Informationskanäle Auftragsprogramm sowie Bestandszu- und -abgänge als Schnittstelle mit den übrigen logistischen Blöcken des Gesamtsystems.

Das Fertigungsinformationssystem erhält aus dem Planungssystem das Auftragsprogramm, Auszuführende Aufträge können in einer beliebigen zeitlichen Stückelung (monatlich, wöchentlich, täglich) verfügbar gemacht werden. Wesentlich ist, daß der Auftragsbestand jederzeit in seiner zeitlichen Priorität greifbar ist, damit die Werkstatt erkennen kann, welche Aufträge aktuell sind, welche im Rückstand und welche künftig auf sie zukommen. Ausgehend von diesen Prioritäten plant sie die Arbeiten in der Werkstatt vor Ort. Dabei wird keine Feinplanung aus dem Planungssystem vorgegeben, sondern nur die Grobplanung. Die eigentliche Auftragsplanung ist Aufgabe des Auftragssteuerungsmoduls.

Bei der Einplanung der einzelnen Aufträge übernimmt die Bestandssteuerung die Aufgabe, Material- und Kapazitätsreservierungen vorzunehmen. Fehlt beispielsweise Material für die Werkstatt, so meldet die Bestandsführung dies an das Planungssystem. Die ebenfalls informierte Werkstatt entscheidet darüber, ob ein Auftrag zurückgewiesen, vorläufig "geparkt" oder umgeplant werden muß. Sie vermerkt die getroffene Disposition im Auftragsbestand und gibt die Information so dem Gesamtsystem bekannt. Ähnliches gilt auch für die Kapazitäten.

Kann der Auftrag gefertigt werden, so erfolgen die Material- und Kapazitätsreservierungen. Nachdem die Auftragssteuerung den Auftrag freigegeben hat, übernimmt die Arbeitsvorgangssteuerung die Kontrolle. Sie unterstützt alle Aufgaben, die auf der operativen Ebene durchzuführen sind.

Information über gesamte Auftragsliste bereitstellen

Die Vorgangssteuerung besorgt die aktuellen Verfügbarkeitsprüfungen für Material und Kapazitäten. Hierzu gehört auch die Überprüfung auf vorhandene Werkzeuge, Hilfsstoffe sowie NC-Programme. Treten hier Mängel auf, so versucht der betreffende Mitarbeiter zuerst, diese vor Ort zu beheben, wobei er über die Gesamtinformation aller Arbeitsvorgänge in seinem Bereich verfügt.

Kann der Mangel lokal nicht behoben werden, so wird dies der Auftragssteuerung gemeldet. Wesentlich ist auch hier, daß Informationen über aktuelle, verzögerte und zukünftige Aufträge verfügbar sind. Nur so wird der Mitarbeiter in die Lage versetzt, eigenverantwortlich Entscheidungen zu treffen.

Wurde ein Arbeitsvorgang begonnen, so unterstützt das Fertigungsinformations- und -steuerungssystem die Bereitstellung aller betroffenen Ressourcen, einschließlich der Verwaltung von NC-Maschinen. Die rückgemeldeten Informationen von Vorgangsbeginn beziehungsweise -ende, Materialentnahme und Materialzugängen ermöglichen es jederzeit, den aktuellen Zustand der Werkstatt festzustellen. Sie dienen somit als Entscheidungsgrundlage für die vorgelagerten Tätigkeiten.

Flexible Nutzung aller Ressourcen gewährleistet

Das hier geschilderte Fertigungsinformationssystem-Konzept beruht auf einer eigenverantwortlichen Steuerung der Werkstatt und auf der Verfügbarkeit geeigneter Softwarebausteine. Die Einbettung in ein Gesamtsystem erfolgt mittels definierter Schnittstellen.

Wesentlich in diesem Konzept ist, daß die Informationsströme nicht nur vertikal pro Werkstatt und Arbeitsplatz verfügbar sind, sondern auch horizontal übergreifend zwischen den Werkstätten beziehungsweise Arbeitsplätzen bereitgestellt werden.

Damit ermöglicht dieses Konzept in Verbindung mit dem Menschen als Entscheidungsträger eine flexible Nutzung der betrieblichen Ressourcen und unterstützt eine bewegliche Entscheidungsfindung auch über "Königreichsgrenzen" hinweg.

Das hier vorgestellte Fertigungsinformationssystem kann als marktwirtschaftliche Antwort auf die planwirtschaftlichen Lösungsansätze gesehen werden.

Die Informationslücke zwischen Planung und Produktion kann mit herkömmlichen analytischen Systemen nicht beseitigt werden. Erforderlich sind Gesamtsysteme, die schon in ihrer Konzeption die zeitlichen Aspekte und Interdependenzen zwischen den Planungen und Aktionen der einzelnen betrieblichen Funktionsbereiche berücksichtigen und außerdem in ihren ganzheitlichen Ansatz auch die Werkstatt integrieren.

Das vorstehend dargestellte logistische Gesamtkonzept liefert die Grundlagen für die bessere Nutzung der im Unternehmen vorhandenen Ressourcen. Dies geschieht durch frühzeitiges Erkennen von Zielkonflikten und rechtzeitiges Einleiten erforderlicher Gegenmaßnahmen. Die verbesserte Entscheidungsfindung basiert auf aktuellen Daten aus der Fertigung. Die Echtzeit-Rückkoppelung von Planung und Ausführung ermöglicht die flexible Anpassung der Zielgrößen an veränderte Werkstatt- und Marktbedingungen.

Ganzheitlicher Ansatz senkt indirekte Kosten

Die Einbeziehung der Erfahrungen und Kenntnisse der Mitarbeiter in eine rechnergestützte Entscheidungsvorbereitung ist verbunden mit der Rückverlagerung von Verantwortlichkeit und Entscheidungsspielräumen an den Arbeitsplatz (kompetenzorientierte Werkstattsteuerung) und der Möglichkeit, heute weitgehend getrennte Tätigkeiten aus Produktion, Qualitätssicherung und Instandhaltung Integration von Einzel- und Querschnittfunktionen) zusammenzufassen.

Der ganzheitliche Systemeinsatz führt auch zu einer Senkung indirekter Kosten, und zwar durch die bessere Nutzung vorhandener Ressourcen durch gezielte Abstimmung und Integration sowie das Berücksichtigen der Erfordernisse, die aus dem Einsatz kapitalintensiver, hochautomatisierter und flexibel einsetzbarer Betriebsmittel resultieren, Es handelt sich dabei um durch horizontale Integration ausgelöste Synergieeffekte.