Die Bertiebsdatenerfassung ist Grundlage für die Ablaufsteuerung und Überwachung, insbesondere in Fertigungsunternehmen. Gerade heute, wo die Datenverarbeitung immer stärker in der Fertigungsplanung und Fertigungssteuerung eingesetzt wird, besteht mehr denn je die absolute Notwendigkeit für eine rasch und vollständig funktionierende Betriebsdatenerfassung. Ausgangspunkt für die jeweilige BDE-Konzeption ist die Anwenderkonzeption, also die angestrebte organisatorische Lösung der Aufgabenerstellung im Unternehmen. Der Unternehmensberater Markwart Polzer aus Fellbach befaßt sich mit der Frage, ob BDE autonom oder im Realtime-Betrieb mit DV-Systemen die günstigere Lösung darstellt.

Unter Betriebsdatenerfassung werden heute alle Maßnahmen verstanden, die notwendig sind, um Betriebsdaten eines Unternehmens in maschinell verarbeitungsfähiger Form am Ort ihrer Verarbeitung bereitzustellen. Dabei können zum Erfassungsvorgang gehörende Verarbeitungsfunktionen verbunden sein.

Die anfallenden Aufgaben nach Umfang, Qualität, Raum und Zeit, erfordern für die wirtschaftliche Erfüllung der Aufgaben im Unternehmen unterschiedliche BDE-Systeme. Gewonnen werden Betriebsdaten mit speziellen Erfassungsgeräten, die über Kontakte und Sensoren zum Teil direkt mit Maschinen (Maschinenterminal) verbunden sind. Andere Daten werden mit Systemen erfaßt, die über automatische Lesevorrichtungen und manuell zu bedienende Tastaturen verfügen.

Der wesentliche Unterschied der am Markt befindlichen BDE-Systeme liegt in den Abstufungen des Leistungsumfangs der

- Datengewinnung,

- Datenspeicherung,

- Datenübermittlung und

- Datenverarbeitung

der Betriebsdaten, inwieweit diese "aktuell" in unterschiedlichen Funktionsbereichen im Unternehmen in bereits verarbeiteter Form zur Verfügung gestellt werden können.

Ablauforganisatorisch kann man daher die BDE-Systeme nach ihrer wirtschaftlichen Erfüllung der Aufgaben im Unternehmen in

- autonome BDE-Systeme (Stand-Alone-Systeme) und

- BDE-System im Real-Time-Betrieb im DV-Systemen

und je nach Einsatzort in "stationäre" oder "mobile" Systeme untergliedern.

Autonome BDE-Systeme

Autonome BDE-Systeme (Stand-Alone-Systeme) sind meist dezentral an bereichsweisen Informationsknotenpunkten zur Datengewinnung und Datenregistrierung auf verarbeitungsfähigen Datenträgern, wie zum Beispiel Magnetbandkassetten, Disketten, Magnetbändern, Magnetplatten eingesetzt. Zu den autonomen BDE-Systemen zahlen auch die Geräte (Maschinenterminal) für den völlig dezentralen Einsatz zur technischen Maschinenüberwachung mit Aussagen über Nutzungsgrade oder Verschleißüberwachung.

Für beide autonome Systeme gibt es vielfach dazugehörige Peripheriegeräte zur Datenauswertung, Datenweitergabe und Informationsverarbeitung.

Die autonomen BDE-Systeme oder Datenerfassungsgeräte werden nach Einsatzort in stationäre oder mobile Systeme unterteilt.

Autonome BDE-Systeme sind meist stationär für die Rückmeldung von Daten in dezentralen Bereichen der Datengewinnung eingesetzt. Dies kann einmal im dezentralen Einsatz über bereichsweise Informationsknotenpunkte mit dezentraler Datenregistrierung auf verarbeitungsfähige Datenträger wie Magnetbandkassetten, Disketten oder in Zwischenspeicher geschehen. Andere Systeme dagegen ermöglichen den dezentralen Einsatz der Datengewinnung mit zusätzlichen Datenübertragungseinrichtungen zu einer zentralen Datenerfassungsstelle mit zentraler Datenregistrierung auf Magnetbänder, Disketten oder Lochkarten. Im Bereich der technischen Maschinenüberwachung ergeben sich ebenfalls umfangreiche Möglichkeiten, völlig dezentral über Maschinenterminals Aufzeichnungen, zum Beispiel von Meßdaten, vorzunehmen.

Die stationäre Datenerfassung im Bereich der technischen Maschinenüberwachung wird vorwiegend völlig dezentral, zum Beispiel zur Verschleißüberwachung, Schwachstellenanalyse von Maschinen, Ursachenermittlung von Störverhalten, Betriebszustände über Maschinenlauf, Geschwindigkeit, Stillstände, verwendet.

Als Datenträger für die Aufzeichnung werden beispielsweise Diagrammscheiben, Magnetbandkassetten und Disketten benutzt und anschließend zentral ausgewertet.

Verschiedene Maschinenterminals ermöglichen eine Datenausgabe und Auswertungsmöglichkeit über Drucker und Bildschirme und erstellen graphische Aufzeichnungen.

Die meisten in der Praxis eingesetzten BDE-Systeme sind zur Zeit noch autonome stationäre Systeme zur dezentralen Datengewinnung.

Zum einen werden für den dezentralen Einsatz Geräte an bereichsweise Informationsknotenpunkte mit dezentraler Datengewinnung und Datenregistrierung auf verarbeitungsfähige Datenträger, wie Magnetbandkassetten, Disketten, Magnetbänder etc. eingesetzt.

Zum anderen gibt es Systeme mit dezentraler Datengewinnung und zentraler Datenregistrierung. Die Datenregistrierung erfolgt mit Datenübertragungseinrichtungen zu einer Zentrale und dortiger Datenregistrierung auf verschiedene Datenträger, wie zum Beispiel Magnetbänder, Magnetplatten, Disketten oder anderen Datenspeicher. Häufig werden die aufgezeichneten Daten über dazugehörige Peripheriegeräte, wie zum Beispiel Bildschirme und/oder Drucker, ausgewertet.

Die Auswertungsmöglichkeiten sind hier jedoch relativ gering, es sei denn, man betrachtet den Einzelbereich als "Insellösung". Häufig werden die gewonnenen Datenträger auf DV-Systemen verarbeitet und ausgewertet.

Wechselnder Erfassungsort

Mobile BDE-Systeme oder Datenerfassungsgeräte sind überall dort erforderlich, wo der Erfassungsort häufig wechselt. Diese Geräte sind meist frei programmierbar, so daß häufig vorkommende Daten oder Funktionen vor der Aufnahme programmiert und bei Bedarf mit einem Tastendruck übernommen oder ausgeführt werden können. Das Einsatzspektrum reicht von der Wareneingangserfassung in Filialen über die Versanddatenerfassung, Qualitätskontrolle, den Bereich der Arbeits- und Zeitstudien, bis zur Meßdatenerfassung.

Mobile Datenerfassung im Bereich der technischen Maschinenüberwachung wird verhältnismäßig selten in der Praxis eingesetzt, da der Erfassungsort nicht ständig wechselt. Für fallweise Einsätze und Aussagen über Nutzungsgrade, Störverhalten, Schwachstellen an Maschinen und Anlagen, mag der Einsatz mobiler Datenerfassungsgeräte sinnvoll erscheinen. In der Regel werden mobile Geräte nicht autonom, sondern vielmehr im Zusammenhang mit DV-Systemen eingesetzt.

Mobile Datenerfassungsgeräte zur Datengewinnung können dezentral vielfältig eingesetzt werden. Für einzelne Aufgabenbereiche, zum Beispiel Inventurerfassung, Zeitstudien, Qualitätskontrolle, Datenerfassung in Filialen, Freilagern und dergleichen, können diese Geräte autonom über Zwischenspeicher für die dezentrale Datenerfassung eingesetzt werden. Diese Zwischenspeicher, zum Beispiel als Magnetbandkassetten, werden häufig auf andere Datenträger umgesetzt und anschließend entweder mit einem dazugehörigen Auswertungssystem (autonom), häufiger jedoch über ein DV-System ausgewertet. Der Einsatz von mobilen Datenerfassungsgeräten ist meistens nur im Zusammenhang mit DV-Systemen, zum Beispiel über Direktanschluß, Modem, Akustikkoppler sinnvoll, und damit "nicht mehr autonom" einsetzbar.

Wesentlich ist die Kommunikationssoftware

BDE-Systeme im Real-Time-Betrieb mit DV-Systemen werden in Zukunft durch das zunehmende bessere Preis-/Leistungsverhältnis von Datenverarbeitungssystemen auch in kleineren und mittleren Unternehmen Eingang finden.

Wesentlich für den Einsatz von BDE-Systemen im Real-Time-Betrieb mit DV-Systemen ist die Kommunikations- und Anwendersoftware. Bereits ab

150 000 Mark Kaufpreis, können heute DV-Systeme in direkter Kommunikation mit dezentral eingesetzten BDE-Geräten (Terminal) im Verbund mit aktuellen Abfragen, Verarbeitungen und Meldungen direkt kommunizieren.

Bei vorhandenen DV-Systemen mit integriertem BDE-Konzept kann umfassende dezentrale Datenerfassung bei geringer Dateneingabe und höchster Qualität durchgeführt werden. Auch im Bereich der technischen Maschinenüberwachung ergeben sich bei einzelnen Herstellern für den völlig dezentralen Einsatz, zum Beispiel zur Verschleißüberwachung, Schwachstellenanalyse von Maschinen, Ursachenermittlung von Störverhalten, wirtschaftliche Einsatzmöglichkeiten .

Im Real-Time-Betrieb im DV-Systemen können BDE-Systeme stationär und/oder mobil eingesetzt werden.

Kombination mit Fertigungssteuerung

Die stationären Anwendungen von BDE-Systemen in direkter Verbindung mit dem DV-System ermöglichen durch den Terminaldialog aktuelle Abfragen, Verarbeitungen und Meldungen zwischen dem DV-System und dem BDE-System. Durch diese BDE-Konzeptionen lassen sich bei geringen Dateneingaben und umfassenden Plausibilitätskontrollen vielfältige Einsatzgebiete, wie zum Beispiel die Fertigungsplanung und Fertigungssteuerung, Materialwirtschaft, Werkzeugsteuerung, Transportsteuerung, Qualitätskontrolle, Personenzeiterfassung (auch als Gleitzeit), Leistungsentlohnung sowie Aufgaben der Konstruktion und Normung wirtschaftlich durchführen. Im Bereich der technischen Maschinenüberwachung ergeben sich zum Beispiel auch in Kombination mit der Fertigungssteuerung zusätzliche Möglichkeiten.

Die stationäre Datenerfassung der technischen Maschinenüberwachung kann dezentral, zum Beispiel die Verschleißüberwachung, Schwachstellenanalyse von Maschinen, Ursachenermittlung von Störverhalten, Betriebszustände über Maschinenlauf, Geschwindigkeit, Stillstände, registrieren und im Real-Time-Betrieb über das zentrale DV-System verschiedene Auswertungen unmittelbar erstellen.

Stationäre Real-Time-BDE-Systeme zur Datenkommunikation mit einem DV-System (auch durch Datenübertragung) ermöglichen durch aktuelle Abfragen Verarbeitungen und Meldungen zwischen dem BDE-System und dem DV-System eine integrierte Anwenderkonzeption. Diese Systeme sind bislang noch selten im Einsatz anzutreffen. Der Grund hierfür liegt in der teilweise noch fehlenden Kommunikations- und Anwendersoftware, die eine direkte Verbindung zwischen BDE-Gerät und dem DV-System erst herstellt.

Der Einsatz mobiler Datenerfassungsgeräte ist gerade durch die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten in dezentralen Bereichen mit wechselnden Einsatzorten zunehmend nur im Zusammenhang mit DV-Systemen zu sehen. Die verschiedenen Aufgaben, wie Inventur, Wareneingang dezentral, Versanddatenerfassung, Qualitätskontrolle und Zeitstudien, lassen sich häufig nur sinnvoll im Zusammenhang mit DV-Systemen lösen. Per Direktanschluß, zum Beispiel über eine normierte Schnittstelle V.24, über das Fernspeichernetz mit Akustikkoppler, per Funk oder über Infrarotstrahlen ist gerade hier die Anwendung mit Direktübertragung in DV-Systeme sinnvoll. Die Auswertungsprogramme können dann einfach über die DV-Systeme erstellt werden.

Mobile Datenerfassungsgeräte zur Datengewinnung werden dezentral vielfältig eingesetzt. Zum Beispiel können Zeitstudien, Qualitätskontrolle, Inventurerfassung, Datenerfassung in Filialen, Freilagern und dergleichen, durchgeführt und die angefallenen Daten direkt in DV-Systeme, zum Beispiel über Direktanschluß, Modem, Akustikkoppler, übertragen und anschließend ausgewertet werden.

Vergleich der BDE-Systeme

Die Frage, ob die Betriebsdatenerfassung

- autonom (Stand-Alone-System) oder

- im Real-Time-Betrieb mit DV-Systemen

erfolgen soll, ist auf den Einzelfall der angestrebten organisatorischen Lösung, für jedes Unternehmen getrennt, zu untersuchen.

Daß heute Real-Time-BDE-Systeme zur Datenkommunikation mit DV-Systemen (auch per Datenfernübertragung) bislang noch selten im Einsatz anzutreffen sind, liegt in der noch teilweise fehlenden Kommunikations- und Anwendersoftware, die den Terminaldialog erst ermöglicht und die direkte Verbindung zwischen BDE-Gerät und dem DV-System herstellt.

Der Kosten-Nutzen-Gesichtspunkt ist im Vergleich zu autonomen BDE-Systemen (Stand-Alone-Systemen), abgesehen von wenigen Ausnahmen, zum Beispiel bei geringen Datenmengen und/oder nicht erforderlicher Aktualität, zunehmend kein Kriterium der Wirtschaftlichkeit. Da bei autonomen BDE-Systemen für die Datengewinnung noch beachtenswerte Anteile manueller Daten zu erfassen sind, werden dagegen bei BDE-Systemen im Real-Time-Betrieb mit DV-Systemen nur geringe manuelle Eingaben erforderlich, da Verarbeitungen, Meldungen und Abfragen im direkten Dialog möglich sind.

Vor- und Nachteile von autonomen BDE-Systemen:

Vorteile:

- Einsatz ist ohne DV-System möglich

- teilweise geringere Anschaffungskosten

- für "Insellösungen" teilweise wirtschaftlicher einsetzbar, da die Datenfernübertragung zum Teil noch zu teuer ist.

Nachteile:

- umfangreiche manuelle Daten eingaben

- höhere Fehlerquoten bei der Datenerfassung durch fehlende direkte

Plausibilitätskontrollen mit dem DV-System, zum Beispiel bei dem Arbeitsgebiet Fertigungssteuerung

- keine Aktualität, zum Teil "historische" Daten

- zum Teil schleppender Datenträgeraustausch und Transport

- Gefahr der Datenmanipulation durch fehlende Real-Time-Kontrollen

- fehlende Möglichkeit des Soll-Ist-Vergleiches zu Plandaten

- Zwischenspeicherung auf verschiedene Datenträger zum Teil mit sehr hohem manuellen Aufwand

- Insellösungen erschweren häufig spätere Integration zu DV-Systemen

- höhere Kosten bei größerem Umfang von mehreren Einsatzgebieten

- Integration und Weiterverarbeitung der Daten zum Teil begrenzt

und erschwert durch nicht integrierte Datenverarbeitung.

Vor- und Nachteile von BDE-Systemen im Real-Time-Betrieb mit DV-Systemen

Vorteile:

- geringe manuelle Dateneingaben erforderlich

- geringe Fehlerquote bei der Datenerfassung durch direkte Plausibilitätskontrollen mit dem DV-System, zum Beispiel bei dem Arbeitsgebiet Fertigungssteuerung

- hohe Aktualität, keine "historischen" Daten

- geringe Gefahr der Datenmanipulation durch Real-Time-Kontrollen

- Soll-Ist-Vergleiche zu Plandaten und damit Kontrollen

- Zwischenspeicherung auf verschiedene Datenträger mit sehr hohem manuellem Aufwand entfallt

- keine Insellösung

- weniger Kosten bei Einsatz von mehreren Einsatzgebieten

- Integration und Weiterverarbeitung der Daten im Real-Time-Betrieb.

Nachteile:

- DV-System mit den Möglichkeiten des Real-Time-Betriebs inclusive

BDE-System erforderlich

- ausschließlich für eine "Insellösung" zum Teil nicht wirtschaftlich

- bei dezentral anfallenden geringen Datenmangen und großen Entfernungen nicht wirtschaftlich einsetzbar.

Anhand eines praktischen Beispiels sollen die Vorteile von "BDE-Systemen im Real-Time-Betrieb mit DV-Systemen" als Fallbeispiel in der Fertigungsorganisation aufgezeigt werden.

Da in einer integrierten Fertigungsorganisation permanente Störeinflüsse vielfältige, komplexe Vorgänge auslösen, sind selbst in kleinen und mittelständischen Fertigungsunternehmen, bei Einsatz einer konventionellen Betriebsdatenerfassung, diese Vorgänge nicht mehr zeitnah und wirtschaftlich realisierbar.

Datenbasis für den Systemvergleich:

Bei täglich 60 Fertigungsaufträgen (Laufkarten) mit durchschnittlich zwölf Arbeitsgangpositionen, ergeben sich täglich 720 Arbeitsgang-Rückmeldescheine. Wenn die Feinplanung einen Planungshorizont von 20 Arbeitstagen umfaßt, entspricht diesinsgesamt 14 400 Einzelbelegen.

In dem vorgenannten Planungs- und Steuerungszeitraum ergeben sich in der Regel Auftragsänderungen, Störmeldungen, Ausfallzeiten, Mehrarbeiten Nacharbeiten und weitere Vorgänge. Operationen wie Einplanen, Verschieben, Stornieren, Selektieren nach den verschiedensten Kriterien, zum Beispiel Kostenstellen, Arbeitsplätzen, Auftragsnummer, Teilenummern, Start- und Endterminen, lassen sich nur im Zusammenhang mit BDE-Systemen im Real-Time-Betrieb mit DV-Systemen wirtschaftlich durchführen.

Diese typischen Aufgaben für den Computereinsatz, der in Sekundenschnelle tausende von Auftragspositionen bearbeiten kann und in direkter Verbindung mit dem BDE-System steht, ermöglicht überhaupt die aktuelle Kommunikation zwischen den im Betrieb anfallenden Daten und den in einer Ablauforganisation beteiligten Stellen, zum Beispiel Werkstatt, Meister, Arbeitsvorbereitung, Wareneingang, bis hin zur Kostenrechnung (mitlaufende Kalkulation) und dem Vertrieb.

Der bei "autonomen BDE-Systemen" hohe manuelle Aufwand - angefangen bei der Erstellung von Arbeitspapieren über die Datengewinnung bis hin zur Datenauswertung - macht den Einsatz dieser Systeme im Zusammenhang mit komplexen Aufgaben nicht mehr wirtschaftlich.

Kosten eines autonomen BDE-Systems

Die monatlichen Kosten für ein autonomes BDE-System mit beispielsweise zehn intelligenten BDE-Geräten für den bereichsweisen Einsatz mit sofortiger Datenregistrierung und/oder mit zentraler/dezentraler Datenausgabe auf Datenträger, zum Beispiel Magnetband, Diskette oder Magnetplatte, werden inclusive Wartungsgebühren mit zirka 4000 Mark angenommen.

Zusätzlich ist ein System, zum Beispiel eine kleine Zentraleinheit und Drucker/Bildschirm für die Datenauswertung erforderlich.

Die monatlichen Kosten für dieses System inclusive Wartung, betragen zusätzlich zirka 1200 Mark.

Die gegenüber einem "BDE-System im Real-Time-Betrieb mit DV-Systemen" erforderliche Mehrarbeit, insbesondere an Datenerfassung, Datenspeicherung, Datenübermittlung und Datenverarbeitung, betragen je Erfassungsvorgang zwischen 0,20 Mark und 0,50 Mark. Bei einem unterstellten Mehraufwand von durchschnittlich 0,35 Mark und 14 400 Einzelbelegen monatlich ergibt dies zirka 5040 Mark. Daraus ergeben sich monatliche Gesamtkosten bei Einsatz eines "autonomen BDE-Systems" von zirka 10 240 Mark.

Kosten eines BDE-Systems im Real-Time-Betrieb mit DV-Systemen

Die monatlichen Kosten für ein BDE-System im Real-Time-Betrieb mit DV-Systemen gliedern sich wie folgt:

Die monatlichen Kosten für zehn BDE-Geräten für den bereichsweisen Einsatz, inclusive Schnittstellen für die Kommunikation im Real-Time-Betrieb mit einem DV-System betragen inclusive Wartung zirka 3200 Mark.

Gegebenenfalls erforderliche Mehrkosten für die Ausstattung eines zusätzlichen Speichervolumens des DV-Systems von 256 KB für die Datenkommunikation, Kosten monatlich inclusive Wartung zirka 320 Mark.

Angenommene Kosten für die Datenspeicherung und Nutzung des gegebenfalls vorhandenen DV-Systems zirka 800 Mark.

Kosten für die BDE-Anwendersoftware monatlich zirka 500 Mark.

Damit ergeben sich bei einem vorhandenen DV-System zusätzliche Kosten für ein BDE-System im Real-Time-Betrieb inclusive Wartung von monatlich zirka 4820 Mark.

Wird ein DV-System im Rahmen einer betrieblichen Konzeption ausschließlich für eine BDE-Konzeption eingesetzt, so sind zusätzliche Kosten für die Grundausstattung des DV-Systems zu den bereits zuvor aufgeführten Kosten in Höhe von monatlich zirka 3500 Mark anzusetzen.

Kostenvergleich zwischen den beiden Systemen

Die vorab aufgeführten Berechnungen zeigen, daß selbst bei einem eigens für eine BDE-Konzeption angeschafften DV-System, ein wirtschaftlicher Einsatz im Vergleich zu autonomen BDE-Systemen gegeben ist.

Gegenüber den monatlichen Kosten eines "autonomen BDE-Systems" von zirka 10 240 Mark betragen die monatlichen Kosten für ein "BDE-System im Real-Time-Betrieb mit einem "DV-System" nur 4820 Mark. Selbst inclusive eines eigens für die BDE-Konzeption angeschafften DV-Systems, liegen die monatlichen Kosten bei nur insgesamt zirka 8320 Mark.

Daraus ergibt sich in diesem Beispiel im Vergleich zu einem autonomen BDE-System ein monatlicher Differenzbetrag von zirka 1920 Mark zugunsten eines "BDE-Systems im Real-Time-Betrieb mit DV-Systemen".

Ein breites Angebot an unterschiedlichen Systemen zur Betriebsdatenerfassung wird sich in Zukunft mehr auf leistungsfähige Systeme konzentrieren. Neben den vielfältigen autonomen Systemen, die zum Teil noch einen beachtenswerten Anteil manuell einzugebender Daten fordern, zeigt sich bereits für die Zukunft, daß, abgesehen von speziellen Anwendungen der Datenerfassung, die direkte Kommunikation zwischen BDE-Systemen im Real-Time-Betrieb mit DV-Systemen immer häufiger zum Einsatz gelangen wird. Verschiedene Hersteller und Softwarehäuser bieten bereits heute die Kommunikations-, Anwendersoftware und Hardware so kostengünstig an, daß die Einführung solcher Systeme bereits für kleinere und mittlere Unternehmen wirtschaftlich wird.

Zur konkreten Entscheidung für ein bestimmtes BDE-System bedarf es einer sorgfältigen Ermittlung der betrieblichen Anforderungen an solche Systeme. Dabei tun sich erfahrungsgemäß die Unternehmen recht schwer, da nicht selten versucht wird, die gewachsenen organisatorischen Strukturen auf neue Systeme zu übertragen, als vielmehr die grundsätzliche Anforderungen zu ermitteln.