Eduard Rüsing ist freier DV-Fachjournalist in Stuttgart.
War die erste CIM-Welle Mitte der 80er noch von revolutionären Konzeptideen getragen, so ist die zweite eher praxisbezogen und deshalb wohl auch erfolgreicher als die erste. Ausdruck finden solche Trends auf Fachmessen wie auf der kürzlich in Stuttgart stattgefundenen CAT/Quality '90.
Vor vier bis fünf Jahren war der Anwender vom erstmals in dieser populären Form formulierten Gedanken einer alle Unternehmensbereiche verbindenden Kommunikationslösung vielleicht zu Beginn noch fasziniert, beim näheren Hinschauen aber eher überfordert, was denn dieses Konzept praktisch für seinen Betrieb bedeuten sollte. Gestartet wurde dann aus den verschiedensten Gründen eher mit Insellösungen, die im günstigen Fall konzeptionell so angelegt waren, daß sie sich heute ohne größere technische oder ablauforganisatorische Änderungen zu einem Gesamtsystem integrieren lassen. Die Idee der informationstechnischen Integration aller Unternehmensbereiche hat sich doch durchgesetzt und ist aktueller denn je, trotz aller Praxisschocks, die dem Anbieter von CA-Systemen nicht erspart blieben.
Einer der Hauptgründe für letztendlich nicht erfolgreiche CIM-Realisierungen ist, daß auch heute noch die Planer einer computerintegrierten Fertigung nur über technische und nicht auch über arbeitswissenschaftliche und ablauforientierte Gestaltungsalternativen nachdenken. Zum einen schenken sie oft der Optimierung der organisatorischen Aspekte in der Planung zu wenig Beachtung. Arbeitsabläufe werden angesichts eines eher technischen CIM-Verständnisses der technischen Realisierung angepaßt, anstatt, wo technisch möglich umgekehrt die Technik auf die Bedürfnisse der optimierten Abläufen zuzuschneidern.
Zum anderen ist der Betrieb nicht nur ein funktionales, produktionstechnisches, sondern auch ein soziales Gebilde. Bei der Umgestaltung von Abläufen und der Zuordnung von Funktionen zu Personen beziehungsweise Personengruppen werden auch die Arbeitstätigkeiten der Mitarbeiter im Betrieb bewußt oder unbewußt mitgestaltet und neu konzipiert. Dabei sollte darauf geachtet werden, daß die im Produktionsprozeß vom Menschen zu erbringende Leistung nicht allein auf einen funktional-mechanischen Beitrag reduziert wird, sondern daß geistig-kreative Elemente mit in der Tätigkeit integriert sind.
Dem interessierten Leser seien dazu auch die Ergebnisse einer Begleitstudie von Kernforschungszentrum Karlsruhe zum BMFT-CIM-Förderprojekt, in der auf die Gefahren bei CIM-Realisierungen hingewiesen wird, empfohlen.
Auch die vorläufigen Ergebnisse eines Forschungsprojektes des Fraunhofer-Institutes für Systemtechnik und Innovationsforschung in Karlsruhe mit dem Titel: "Gestaltungsspielräume bei der Integration von rechnergestützter Konstruktion und rechnergestützter NC-Programmierung", das besonders die Veränderungen der Arbeitsstrukturen und die damit verbundenen personellen Auswirkungen bei der CAD-NC-Integration berücksichtigt, können von Interesse sein.
Obwohl die erste CIM-Welle hinter den Erwartungen zurückblieb - heute kann sicher gesagt werden, daß die Unternehmen "Feuer gefangen haben". Vor allem Mittelständler und oft auch Kleinbetriebe betreiben eine offensive Integrationsstrategie. Dabei sind die Anwender heute doch eher in der Lage, aufbauend auf ihren ersten Erfahrungen mit CIM aus den 80er Jahren, die konkreten Anforderungen, die ihr spezifisches CIM-System erfüllen soll, zu formulieren. Auf der CAT drückte es ein Anbieter so aus: "Die Leute kommen mit einem bestimmten Problem, mit klaren Vorstellungen, stellen gezielte Fragen und suchen die optimale Antwort für ihr Problem."
Auch bei CIM: Nur Erfahrung führt zum Ziel
Obwohl die CAT eine Special-Interest-Messe ist, die überwiegend von Fachleuten besucht wird, läßt sich doch eine Entwicklung feststellen: Vor fünf Jahren waren solche klaren Vorstellungen über die eigene CIM-Realisierung auch in Fachkreisen nicht gang und gäbe.
Im Laufe der Jahre hat sich auch eine andere Erkenntnis etabliert: CIM ist nicht von heute auf morgen zu realisieren, sondern braucht Zeit und Geduld. Das Konzept theoretisch aufzustellen ist die eine Seite, eine andere ist es, die Veränderungen und Neuerungen auch in die Realität umzusetzen.
Daß es CIM nicht von der Stange zu kaufen gibt, ist bekannt, denn jedes Unternehmen muß sich seine eigene, auf die eigenen Anforderungen zugeschnittene CIM-Lösung erarbeiten. Dabei erfordert die Koppelung verschiedener DV-Systeme einen beträchtlichen Arbeits- und Entwicklungsaufwand bei der Realisierung der Schnittstellen von Hard- beziehungsweise Software. Die damit verbundenen Kosten sind beträchtlich. Deshalb sollte man sich nur dann mit Speziallösungen behelfen, wenn keine Normschnittstellen (wie zum Beispiel IGES) verfügbar sind. Die Entwicklung von genormten Schnittstellen wird derzeit national und international stark vorangetrieben.
Ob Unix zu einem Standard wird, um die Integration von
Informationen zwischen Systemen unterschiedlicher Hersteller zu gewährleisten, bleibt abzuwarten. Viele CA-Hersteller haben sich mehr und mehr der Unix-Welt verschrieben, was auch auf der CAT deutlich wurde. Aber anders als beim millionenfach installierte MS-DOS, das für eine einzige Hardware-Architektur, nämlich die von Intel, entwickelt worden ist, gibt es bei Unix auf absehbare Zeit eine Vielzahl von Hardware-Architekturen und noch mehr (zirka 200) Softwarevarianten. Neben Unix und dem besagten MS-DOS rangiert künftig wahrscheinlich OS/2 und herstellerspezifische Betriebssysteme wie MVS (IBM) und VMS (DEC). Sowohl DEC, als auch IBM arbeiten allerdings massiv an Integrationsprodukten.
Der CIM-Gedanke wird zur Zeit in verschiedenen Schwerpunktbereichen des großen CIM-Feldes weiterentwickelt und zu höherer Integration und somit auch zu praxisgerechter Einsatzfähigkeit gebracht. Auf der CAT dominierten vor allem drei Bereiche:
- die Gestaltung des CAD/CAM-Umfeldes mit technischen Informationssystemen auf Basis von Datenbanken - das war der absolute Integrations-Renner auf der CAT, betrachtet man die Anzahl der präsentierten Lösungen,
- die kurzfristige Werkstattsteuerung mit Fertigungsleitsystemen und
- der Bereich der Qualitätssicherung, die von allen Seiten gepuscht zu werden scheint und auch selbst zu der Dynamik beiträgt durch das neue Produkthaftungsgesetz vom Anfang dieses Jahres.
Darüber hinaus wurden auf der CAT der technische Integrationspfad CAD-CAM, aber auch eine Reihe kompletter CIM-Lösungen gezeigt.
Bei den CIM-Lösungen fällt auf, daß Partner immer mehr intensiv zusammenarbeiten. Sie binden ihre separaten CIM-Module zusammen oder ein spezieller Baustein eines kleinen High-Tech-Unternehmens erweitert und verbessert das CIM-Konzept eines großen. Diese technologische Verbindung wird dann auch im Marketing-Bereich und oft auch durch Beteiligungen oder vollständigen Übernahmen fortgesetzt.
Die Großen suchen das Know-how der Kleinen
Ein Beispiel ist da die Karlsruher Procad, die heute mehrheitlich von Mannesmann-Kienzle kontrolliert wird. Begonnen hatten die Karlsruher CAD- und Datenbankspezialisten mit Venture-Kapital, Personeneinlagen und Beteiligungen von Isykom (CAD-Hersteller), T-Programm (finite Elemente-Programm-Anbieter) und Exapt (NC-Anbieter). Die enge technologische Zusammenarbeit ließ das Procad-Know-how für Mannesmann-Kienzle offensichtlich unentbehrlich werden, so daß zweieinhalb Jahre nach Unternehmensgründung das Venture-Kapital durch Mannesmann-Kapital ausgetauscht wurde. Bleibt zu hoffen, daß sich die Procad-Softwerker auch im Mannesmann-Firmenverbund ihre Kreativität und Innovationsfreudigkeit bewahren.
CIM als vollständiges Konzept wurde auf der CAT von folgenden Anbietern präsentiert:
Die CAD/CAM Center CCC GmbH zeigte die Integration von PPS, CAD und CAM bis in die Werkzeugmaschine, realisiert auf PC-Basis (PPS-System "Madras", CAD-System "Autocad" und NC-System "PEPS2"). Als Integrationsmodul lief auf allen Arbeitsplätzen das neue
Release des Zeichnungsverwaltungs- und Management-System "Compass", das ab September 1990 verfügbar sein wird. Vervollständigt wurde dieses technische Informationssystem neben der Compass-Basis von der Sachmerkmal-Leiste "SML" und "PC-Norm" zur Auffindung gleicher oder ähnlicher bereits konstruierter Teile.
IBM präsentierte die seit Ende letzten Jahres weltweit für das Unternehmen geltende CIM-Strategie und -Architektur. Die IBM-Architektur hier vorzustellen, ginge zu weit. Sie definiert eine einheitliche Systembasis für CIM, die - und das ist der Kern der CIM-Strategie von IBM - sowohl intern für das Unternehmen weltweit, als auch extern für Kundenanwendungen gleich sein wird. Neben "Catia"- und "Cadam-Anwendungen" zeigte IBM auch seine technische Datenbanklösung.
Mannesmann-Kienzle baute sein Kompetenz-Center Fertigungsindustrie in Halle 5 auf mit einem alle Bereiche umfassenden CIM-Konzept für PPS, CAD/CAM, Betriebsdaten- und Personalzeit-Erfassung, Qualitätssicherung und Meßtechnik sowie kommerzielle Anwendungen. Interessant an diesem Konzept ist die Technologie-Datenbank "Profile", in der der Konstrukteur seine redundanzfrei gespeicherten Geometrien plaziert. So lassen sich Teileverwendungs-Nachweise, Stücklisten und Arbeitspläne sowie technische Zeichnungen und NC-Geometrien unmittelbar vom CAD-Arbeitsplatz aus generieren. Als Basis dient die relationale Datenbank "Oracle" (in Zukunft auch "Informix"), die unmittelbar auf die interne CAD-Datenstruktur aufsetzt, um spezifische Eigenschaften des Systems besser zu nutzen.
NCR zeigte CAD im CIM-Verbund mit CAD-CAM-PPS-BDE-Integration. Neu ist die NCR-Kooperation mit dem BDE-Hersteller Benzing. Besonderheit: Auf einem Arbeitsplatz war das NC-Programmiersystem "Incam" im CAD-System "Imcam" (auf der Messe erstmals mit Kinematikmodul) integriert aufrufbar.
rwt hat mit ihrem CIM-Center Mittelstand "die Werkstatt im Griff" ein CIM-Konzept in Kooperation mit Strässle (CAD) und Röag (Schweiz) vorgestellt. Der letztgenannte Partner deckt den Part der Verwaltungs- und Organisationsmodule ab, und das alles plaziert um eine zentrale Datenbank. Neu bei rwt: "NC-Editor" und "Arbeitsplan-Manager", der die Kommunikation zur AV und zur Werkstatt erleichtern soll.
Wiechers & Partner will den CAD-Bereich neu formieren und um "Logocad", einem CAD-System für den Maschinenbau, ein ähnliches CIM-Konzept aufbauen wie um das CAD-System "Eplan" für die Elektrotechnik. Eplan ist, gekoppelt mit E-PPS und "Logicad", ein PC-Werkzeug zur Programmierung verschiedener SPS. Hinzu kommen das neue Simulationsmodul "E-Control" zu Visualisierung von SPS-gesteuerten Abläufen am Bildschirm und schließlich das Fertigungsleitsystem "CIM-PAC" zur Online-Prozeßvisualisierung und -Regelung E-technischer Anlagen.
Neben Wiechers & Partner erweitern und verfeinern auch andere ihr CIM-Konzept im Bereich der Fertigungs-Leitsysteme. Fertigungs-Leitsysteme sind integrierte Systeme, die über Fertigungs-Leitstandfunktionen und Betriebsdaten-Erfassung hinaus weitere Funktionen übernehmen, wie automatische Werkstattsteuerung, Lagerverwaltung, DNC und Qualitätssicherung. Auf dem Fertigungs-Leitstand wird vor Ort am grafischen Bildschirm die Feineinplanung der vom PPS-System grob vorgegebenen Auftragsvolumina auf die einzelnen Arbeitsstationen vorgenommen. Dies kann noch manuell am Bildschirm (bildhaftes Stecken), halbautomatisch oder vollautomatisch geschehen. Die optimale Reihenfolge der Aufträge wird in den letzten beiden Fällen unter betriebsspezifischen Nebenbedingungen und der Prämisse einer gleichmäßigen, über eine bestimmte Grenze nicht hinausgehenden Belastung der Arbeitsplätze mit Hilfe festzulegender Regeln wie zum Beispiel "Restpufferzeit" oder ähnlichem vom Rechner bestimmt, indem bei den meisten Lösungen Prioritäten für die Aufträge vergeben werden.
AHP, einer der Pioniere des elektronischen Leitstandes, zeigte auf der CAT seine mit neuen Features versehene Lösung.
Holzapfel integriert in sein CIM-Konzept das Fertigungs-Leitsystem "Producam" von Asea Brown Boverie (ABB), das erstmals auf der CAT zu sehen war. Der Producam-Leitstand nimmt einen Belastungsabgleich entweder interaktiv halbautomatisch oder automatisch im Batch-Mode vor.
Strässle präsentierte eine selbst entwickelte Leitstandlösung (wozu noch wenig Informationen zu bekommen waren).
NCR verstärkt ebenfalls das Engagement in der Fertigungs-Leittechnik. Zusammen mit Professor Spur vom Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK) in Berlin wird ein Baustein entwickelt zur "kurzfristigen Planung und Steuerung von Fertigung und Montage". Der Baustein ist noch nicht freigegeben, er befindet sich zur Zeit noch in der Pilotphase.
Info-Systeme waren die Hits auf der CAT
Weitere separate Lösungen im Bereich technischer Informationssysteme zeigten ADI mit "Adicad", BSE mit dem Paket "technisches Management", Cimlinc (ehemals Cadlinc) mit "CIM Database", Dr.-Ing. H. Maier Unternehmensberatung mit den Systemen "Medcadim" und dem mit der CAD/CAM-Center CCC GmbH weiter ausgebauten "CIM-Compass", das auf die Basissoftware von Tzirkae aufsetzt. Eigner + Partner präsentierte weitere Module der "Engineering Database Cadim" und kündigte auch Integrationsmodule mit Online- oder Filetransfer-Koppelung zu den PPS-Systemen "R2", "Struktura", "Copias" an. Falko-Standard ging mit "Fast-PDMS", "Hosoft" mit ihrem "CORA", Hewlett-Packard mit dem Normteilmodul HP VDA-PS ins Rennen. McDonnell Douglas zeigte den PSI-Manager, ein "advanced engineering data management system" und TDV das ET-SML-Sachmerkmal-Leistensystem, das ET-SML-Stücklisten-System und das ET-CAP-Arbeitsplanungs-System, die alle laut Hersteller geeignet sind zur Verbindung der marktgängigen CAD- und PPS-Systeme.
Im Bereich der CAD/CAM-Integrationslösungen zeigte DEC ein Demonstrationsbeispiel mit 15 verschiedenen Schnittstellen für den technischen Integrationspfad CAD-CAM. Der Gedanke war, daß Konstruktionsabteilungen nur dann effizient arbeiten, wenn sie über Schnittstellen zu anderen Abteilungen und vor allem zu Zulieferfirmen verfügen. Zu den Schnittstellen gab es als IGES-Übergänge von "Euclid-IS" (ein Volumensystem von Matra Datavision) beispielsweise zu "Proren" (CAD/CAM-System von Isycon), zu "DEC-view 3D" oder zum Finite-Elemente-Programm "Ansys" von CAD-FEM. Interessant war auch die Verbindung einer Digital-Workstation zu den CAD/CAM-Anwendungen auf einem IBM-Host. Der Anwender konnte von der VAXstation aus gleichzeitig sowohl auf die mit Ethernet vernetzten Workstations und den geclusterten Server auf dem Messestand als auch mit Online-Verbindung auf das in München stehende Mainframe-System zugreifen. Die Emulationsaufgabe des IBM-5080-Grafikterminal-Standards löste das Spectragraphics-Produkt "Commset". Weitere Verbindungen existierten zwischen dem CAD-System "Bravo 3" von Schlumberger, dem Datenverwaltungs-System "Electronic Data Management and Controll System" (EDCS) von DEC, das durch die Benutzeroberfläche "Cadim/Edcs" von Eigner + Partner erweitert worden war, sowie zwischen dem CAD-System "Cades-G" für Elektronikentwicklung und Konstruktion von ABB "Cade International" und "Euclid-IS".
Zulieferer werden immer mehr zum Partner
Die Rolle der modernen Zulieferfirmen hat sich vom Teilelieferanten zum Problemlöser und Systemanbieter gewandelt. Control Data erfährt gerade am Beispiel der Automobilindustrie diese Entwicklung und hat darauf mit dem modular strukturierten System "ICEM" (Integrated Computer-Aided Engineering and Manufacturing) geantwortet: ICEM ist eine Prozeßkette von der Entwicklung, Konstruktion, Simulation und Berechnung bis zur Fertigungsvorbereitung (so auf der CAT zu sehen). Neu waren die ICEM-Versionen "DDN 2.1", "DUCT 5.0" und die grafische Benutzeroberfläche "Icemview".
Norsk Data präsentierte in stündlichem Wechsel anwendungsorientierte Schwerpunktproblemkreise, die mit dem integrierten CAD/CAM-Systems "Technovision" auf einer Unix-Workstation gelöst wurden. Themen waren unter anderem das Konstruieren mit Hilfe der Variantentechnik, die integrierte Verwendung von Sachmerkmal-Leisten oder die integrierte NC-Bearbeitung simultan in mehreren Ansichten einer 2D-Zeichnung. Im Sinne der Integration arbeitet auch das CAD-Modul "Prima", mit dem der Konstrukteur alle erforderlichen Daten aus der Produktdatenbank des PPS-Systems erhalten kann. Im Dialog kann er Produktions-Stücklisten, Lagerbestände, Arbeitspläne etc. ins CAD-System holen. Künftig wird das Modul so ausgelegt sein, daß es die Ankoppelung beliebiger PPS-System erlaubt. Zusammen mit der TDV GmbH stellte Norsk Data die Version 8.0 des Elektrokonstruktionssystems "Varcad-E" vor. Eines der neuen Features ist die vollautomatische Generierung eines Geräteplans nach DIN-40719.
Dieser Eindruck von den ausgestellten CIM-Lösungen auf der CAT kann natürlich nicht vollständig sein. In einer der nächsten COMPUTERWOCHE-Ausgaben folgt der Bericht über Qualitätssicherungs-Systeme auf der Quality.