Die Enttäuschungen der Anwender darüber, daß trotz des Einsatzes teurer CAx-Systeme die angestrebten Produktivitätssteigerungen ausgeblieben sind, schlägt auf die Anbieter durch. Andrea Kratzer* skizziert aus Herstellersicht, welche Fehler und Unterlassungen zur gegenwärtigen Situation geführt haben.
In der industriellen Fertigung ist die Konstruktionsabteilung immer noch der Mittelpunkt. Dort fallen Daten an, die bei der späteren Realisierung der Produkte in andere Unternehmensbereiche einfließen müssen. Die dazu notwendigen Schnittstellen sind zwar vorhanden
oder bei Bedarf machbar, doch sind sie in den meisten Fällen nicht optimal und mit wenig Bezug auf Standards realisiert. Der Daten- und Reibungsverlust an den Schnittstellen ist immer noch zu hoch.
Man hat zwar in den letzten Jahren Produktivitätssteigerungen erreicht, aber nur dort, wo Routinearbeiten wie reine Zeichenarbeit anfallen. Eine wirkliche Entlastung der Anwender beim Konstruieren wäre die Rationalisierung der ingenieurmäßigen Tätigkeit. Darunter sind unter anderem grundlegende logische Überprüfungen innerhalb des Entwurfs und der Adäquatheit des Entwurfs hinsichtlich der Spezifikation zu verstehen. In manchen Branchen, zum Beispiel im Automobilbau, sind diese Aspekte in weitem Umfang berücksichtigt. In vielen Bereichen jedoch ist die Computer-Unterstützung hierzu eher rudimentär.
Die Ursachen sind vielschichtig. Die Hersteller von Konstruktionswerkzeugen betrachteten vorwiegend den reinen Konstruktionsprozeß auf Kosten der Schnittstellen zu anderen CAD-Werkzeugen und Funktionalbereichen. Hierdurch entstanden "Konstruktionsinseln". Teilweise hat man bei den Schnittstellen auf Standards zurückgegriffen, teilweise wurden im Zuge der Kundenanpassung beziehungsweise von den Anwendern selbst maßgeschneiderte und damit standardisierte Schnittstellen geschaffen.
Eine weitere Ursache für das häufige Ausbleiben von Produktivitätssteigerungen besteht darin, daß ein Großteil der Unternehmen die Einführung eines solchen Systems schlichtweg unterschätzt hatte. Alte Organisationsstrukturen bestehen weiter, nur das Zeichenbrett wurde durch das CAD-System ersetzt. Dies führte dazu, daß die Konstrukteure jetzt zwar am Bildschirm saßen, dort jedoch nur hinsichtlich der Zeichenarbeiten Unterstützung suchten.
Ein CAD-System ermöglicht verstärkte "Disziplinierung" der Konstrukteure in bezug auf die Einhaltung innerbetrieblicher und externer Normen. Das konnte mit alten Organisationsstrukturen jedoch nicht im gewünschten Maß zur Geltung kommen. Der in den angrenzenden Funktionalbereichen erzielbare Rationalisierungseffekt ging dadurch verloren. Die Einführung eines CAD-Systems zieht das grundsätzliche Überdenken der Organisationsstruktur nach sich.
Weiterhin haben viele die Mächtigkeit eines solchen Systems unterschätzt, vor allem im Hinblick auf die Ressource Mensch. Die Mitarbeiter wurden zwar in der Handhabung des Konstruktionswerkzeugs geschult; das erforderliche Umdenken im Konstruktionsprozeß wurde dabei jedoch nur flüchtig behandelt. Man denke nur an "Revolutionen" wie die des Volumenmodells im mechanischen und der Bauteilorientierung im elektrotechnischen CAD. Es sollte demnach mehr in die Mitarbeiterschulung investiert werden. Allerdings ist im Zuge einer Einführung von neuen Werkzeugen mit einem temporären Produktivitätsverlust zu rechnen, der bei ungenügender Vorbereitung zu einer Demotivierung der Mitarbeiter führen kann.
Kein Suboptimum in der Konstruktion
Grundlage aller Maßnahmen zur Lösung dieser Probleme muß die Änderung der Betrachtungsweise sein. Man darf nicht nur ein Suboptimum in der Konstruktion anstreben. Die Software muß den gesamten Arbeitsablauf eines Unternehmens im Sinne einer Globaloptimierung widerspiegeln. Dafür ist ein globales Produkt- und Prozeßmodell erforderlich.
Ein Software-System muß in der Lage sein, dieses Modell zu unterstützen, so daß sich ein Unternehmen in seiner Struktur - die man natürlich nicht ungeprüft übernehmen sollte - in der Software abbilden läßt. Dabei muß das System die Dynamik berücksichtigen sowie Änderungen der Prozeßstruktur und der Organisationsstruktur leicht aufnehmen. Innerbetriebliche Abläufe sind Werkzeug-neutral niederzulegen und ihre Einhaltung durch das System zu überwachen.
Dies ist besonders wichtig, wenn man nach dem Konzept des Concurrent Engineering die Prozesse in verschiedenen Funktionalbereichen nebenläufig anlegt; um die Durchlaufzeit zu reduzieren. Die Konsistenz des Ablaufs ist dabei nicht nur Werkzeug-lokal, sondern global für das gesamte Unternehmen sicherzustellen. Dies betrifft namentlich Änderungen, die Rückwirkungen auf die Daten anderer Werkzeuge haben.
Hersteller zeigen mehr Engagement
Es wäre möglich, dies durch Nachrichtenaustausch zwischen den Werkzeugen zu bewerkstelligen; der elegantere Weg wäre jedoch, die Intelligenz direkt den Daten beizuordnen. Doch dazu muß man die Daten einem von allen Werkzeugen akzeptierten Organisationsmodell unterstellen.
Ein Software-Hersteller kann eine solche Gesamtlösung nicht in vollem Umfang anbieten. Dies gilt für die Kapazitäten, das meist auf bestimmten Teilbereiche eingeschränkte Spezialwisen, aber auch für die Präferenzen der Anwender, die oft eine heterogene Software-Struktur erforderlich machen. Das wiederum erzwingt eine verstärkte Zusammenarbeit der Hersteller in der Standardisierung.
Man muß dabei berücksichtigen, daß Standards ein zweischneidiges Schwert sind. Sie begünstigen einerseits die weitestgehende Integration sehr unterschiedlicher Werkzeuge, können aber andererseits die Weiterentwicklung durch Einengung der Kreativität der Entwickler hemmen.
In den letzten Jahren konnte man beobachten, daß das Engagement der Hersteller wesentlich zugenommen hat. Man muß davon ausgehen, daß ein erheblicher Teil der heute verfügbaren Software-Werkzeuge im Zuge der Standardisierung von Grund auf umzustrukturieren ist. Inkrementelle Funktionserweiterungen in den einzelnen Produkten führen zu keinem Quantensprung in der Produktivität.
Weiterer großer Handlungsbedarf besteht auf dem Gebiet der Benutzeroberflächen. Natürlich müssen sich die Menüpunkte der Hersteller unterschiedlichster Systeme nicht bis ins Detail gleichen. Doch der nicht unwahrscheinliche Fall, daß in einem Unternehmen CAD-Anwendungen mehrerer Hersteller im Einsatz sind, sollte nicht bedeuten, daß der Umgang mit den Systemen völlig unterschiedlich ist. Denn das lenkt vom eigentlichen Kernpunkt der Arbeit, dem Konstruieren, ab.
In diesem Zusammenhang ist immer wieder von OSF/Motiv als der Benutzeroberfläche die Rede, die sich als Standard herauskristalliere. OSF/Motiv beeinflußt jedoch ausschließlich das Erscheinungsbild, nicht jedoch das Grundkonzept der Dialogführung.
Bessere Zusammenarbeit mit den Anwendern
Ein weiterer Aspekt ist die verbesserte Zusammenarbeit mit den Anwendern. Die betreffenden Mitarbeiter müssen ebenso gefördert wie gefordert werden, damit sich dieses System einerseits ihrem Arbeitsstil weitestgehend anpassen läßt, andererseits jedoch alle Fähigkeiten des Systems nutzbringend eingesetzt werden können.
Das bedingt eine Neuorientierung in der Organisationsstruktur und, damit eng verbunden, auch im Führungsstil. Man muß dem einzelnen Mitarbeiter Raum schaffen, sich in dem System wiederzufinden, damit seine Kreativität und sein Leistungswillen voll zur Geltung kommen.
Neue Technologien wie etwa die objektorientierten Programmier- und Datenverwaltungssysteme bieten vielversprechende Möglichkeiten. Einerseits tragen sie zur Steigerung der Software-Qualität und zur Reduzierung des Wartungsaufwands bei. Andererseits bieten sie die Chancen der weitergehenden Anpassung der Werkzeuge an die Bedürfnisse der Anwender und einer gemeinsamen konzeptionellen Basis zur Integration verschiedener Werkzeuge.
Es ist als Trend erkennbar, daß Techniken der künstlichen Intelligenz gerade für höherwertige Funktionen in den Werkzeugen Anwendung finden, während das eigenständige KI-Werkzeug als Verwalter einer separaten "Wissensbasis" in der Zukunft weniger anzutreffen sein wird.
*Andrea Kratzer ist MARCOM-Managerin bei der HP CADE GmbH, Laichingen.