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Komponenten des Computer Integrated Manufacturing

  • Ulrich Bodo Görgel
Chapter
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Part of the Neue betriebswirtschaftliche Forschung book series (NBF, volume 87)

Zusammenfassung

In diesem Kapitel sollen die zu CIM gehörigen Komponenten und das CIM-charakterisierende Merkmal der Integration betriebswirtschaftlicher und technischer Funktionen näher betrachtet werden, um so Ansatzpunkte für die in Kapitel 4 vorzunehmende Analyse strategiespezifischer Gestaltungsmöglichkeiten innerhalb der Komponenten von CIM zu finden. Eine strenge definitorische und funktionale Abgrenzung der einzelnen Begriffe erscheint geboten, da die die CIM-Komponenten beschreibenden Akronyme in jüngster Zeit zunehmend Verwendung finden, jedoch in Wissenschaft und Praxis mit den unterschiedlichsten Inhalten belegt werden, was gleichsam zu einem Begriffswirrwarr geführt hat.

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Literatur

  1. 3.
    Bei unterstellter Konstanz des Produktionsprogramms und damit der Erlöse geht das ursprüngliche Ziel der Gewinnmaximierung über in das Ziel der Kostenminimierung. Kostenminimierung kann insofern bereits als ein derivatives Ziel (1. Ordnung) bezogen auf das Oberziel der Gewinnmaximierung gesehen werden. Die üblicherweise in der PPS zugrundeliegenden Zeitziele können dann als derivative Ziele 2. Ordnung bezeichnet werden. Vgl. zur Diskussion der Zielebenen der PPS z.B. Hahn (1989), S. 445 ff.Google Scholar
  2. 4.
    Vgl. aber zum Versuch einer weitgehend kosten-und erlösorientierten PPS-Konzeption für die auftragsorientiert fertigende Spinnereiindustrie Gruber (1989).Google Scholar
  3. 5.
    Vgl. z.B. Zäpfel, Missbauer (1987), S. 883.Google Scholar
  4. 6.
    Von wissenschaftlicher Seite wurden in den 60er und 70er Jahren Totalmodelle entwickelt, die die Handlungsalternativen der operativen PPS in gegenseitiger Abstimmung formulierten, vgl. z.B. Adam (1963) und Pressmar (1973). Dieses simultane Vorgehen wird in der Fertigungsindustrie jedoch meist durch das äußerst umfangreiche Mengengerüst planungsrelevanter Größen verhindert. Vgl. Zäpfel, Missbauer (1988), S. 73.Google Scholar
  5. 7.
    Vgl. zu weiteren möglichen Interdependenzen zwischen den Teilplänen der Produktionsdurchführungsplanung Adam (1983), S. 653 ff.Google Scholar
  6. 9.
    Vgl. Adam (1988), S. B. Steven (1989), S. 1034 f. spricht hierbei von hierarchischer Produktionsplanung, da eine hierarchische Zerlegung der Gesamtplanungsaufgabe stattfindet.Google Scholar
  7. 10.
    Da ein starrres Festhalten an den Vorgaben vorgelagerter Ebenen jedoch bei unvorhergesehenen Datenveränderungen leicht zu suboptimalen oder sogar unzulässigen Planungsergebnissen führen kann, werden teilweise begrenzte Rückkopplungen vorgesehen, die bis zu der Ebene reichen, die die notwendigen Plananpassungen veranlassen kann. Vgl. Steven (1989), S. 1037.Google Scholar
  8. 11.
    Vgl. Zäpfel, Missbauer (1988), S. 74.Google Scholar
  9. 12.
    Vgl. zu den Charakteristika gut-und schlechtstrukturierter Probleme und möglichen Arten von Problemdefekten Adam (1983b) S. 13 ff.Google Scholar
  10. 13.
    Vgl. Brödner (1986), S. 73 ff.Google Scholar
  11. 15.
    Im Rahmen der Material-und Zeitwirtschaft findet die kurzfristige bzw. dispositive Planung und Organisation aller zur Produktionsdurchführung erforderlichen Aktivitäten auf Basis produktionswirtschaftlicher Ziele statt. Zur Abgrenzung von kurz-, mittel-und langfristiger Produktionsplanung vgl. Wagner (1979), Sp. 2156 ff.Google Scholar
  12. 18.
    Der Bruttobedarf abzüglich eventueller Lagerbestände ergibt den Nettobedarf.Google Scholar
  13. 19.
    Dabei werden Kapazitätsgrenzen zunächst nicht beachtet und geplante Durchlaufzeiten angesetzt, die zum Großteil aus geplanten Liegezeiten bestehen. Diese können jedoch nur sehr vage Schätzungen der realen Liegezeiten sein, die letztlich erst in der Ablaufplanung festgelegt werden. Vgl. Zäpfel, Missbauer (1988), S. 76.Google Scholar
  14. 21.
    Grundsätzlich zu kritisieren ist, daß der Kapazitätsabgleich nicht unter Kostengesichtspunkten durchgeführt wird. Ziel ist allein die Erreichung eines zulässigen Belegungsplans. Vgl. hierzu Zäpfel, Missbauer (1988), S. 77.Google Scholar
  15. 22.
    Im Rahmen einer computerintegrierten Fertigung ist auch die Verfügbarkeit der benötigten NC-Programme und sonstigen Steueranweisungen für die Betriebsmittel in Handhabung, Lagerung und Transport sicherzustellen.Google Scholar
  16. 24.
    Vgl. zu den Elementen der Produktionsdurchführungsplanung ausführlich Adam (1983), S. 651 ff. Er unterscheidet die zeitliche Ablaufplanung, die Produktionsaufteilungsplanung (Aufteilung der Produktionsmengen auf die verfügbaren Kapazitäten sowie Bestimmung der Arbeitsintensitäten), die zeitliche Verteilung der Produktion (Emanzipation oder Synchronisation der Fertigung bezogen auf die Absatzentwicklung) sowie die Losgrdßenplanung (Planung der innerbetrieblichen Auftragsgrößen).Google Scholar
  17. 25.
    Betriebsdatenerfassung (BDE) umfaßt alle erforderlichen Maßnahmen, um Betriebsdaten eines Produktionsbetriebes in maschinell verarbeitungsfähiger Form am Ort ihrer Verarbeitung bereitzustellen. Hiermit können zum Erfassungsvorgang gehörende Verarbeitungsfunktionen verbunden sein. Vgl. hierzu Roschmann (1990), S. 18.Google Scholar
  18. 27.
    BDE-Systeme sind Hilfsmittel zur Erfassung und Ausgabe betrieblicher Daten mittels automatisch arbeitender Datengeber (Sensoren) und/oder personell bedienter Datenstationen (Terminals) im Betriebsgeschehen. Die Systeme können als ergänzende Eigenschaft über Datenverarbeitungsmöglichkeiten verfügen. Vgl. hierzu Roschmann (1990), S. 18.Google Scholar
  19. 29.
    Teilweise wird in der Literatur speziell für diesen Bereich der Begriff Maschinendatenerfassung (MDE) verwandt. Vgl. Roschmann (1990), S. 23.Google Scholar
  20. 30.
    Vgl. Scheer (1990), S. 27, sowie allgemein zu BDE-Systemen Hasse (1986), S. 243 ff. Dort wird insbes. die Strategie-und Zielsetzungsabhängigkeit einer individuellen BDE-Lösung betont. Der BDE-Anschaffungsentscheidung muß zu diesem Zweck eine genaue Analyse der unternehmensspezifischen Anforderungen vorausgehen, um zu erkennen, welche Betriebsdaten mit welcher Zielsetzung zu erfassen sind und welche nicht. Die BDE-Einführung verlangt insofern mehr als eine bloße Geräteauswahl.Google Scholar
  21. 31.
    Beispielhaft genannt seien die Ansätze OPT,K4NB4N, Belastungsorientierte Auftragsfreigabe, Fortschrittszahlenkonzept und MRP II. An dieser Stelle kann jedoch nicht vertiefend auf diese neueren Ansätze eingegangen werden. Vgl. hierzu Scheer (1990), S. 32 ff.; Zäpfel, Missbauer (1988b), S. 127 ff.Google Scholar
  22. 5.
    Neben dem eigentlichen CAD-Rechner bilden i.d.R. periphere Eingabegeräte für graphische, alphabetische und numerische Informationen (z.B. Tastatur, Digitalisiertablett) sowie Ausgabegeräte (alphanumerische und Graphik-Bildschirme, Plotter, Drucker etc.) die Hardwareumgebung eines CAD-Arbeitsplatzes. Vgl. ausführlich zu den Elementen von CAD-Systemen Geitner (1987/5), S. 46 ff.Google Scholar
  23. 6.
    An dieser Stelle kann nicht weiter auf das breite Spektrum an CAD-Hardware und -Software eingegangen werden. Vgl. hierzu ausführlich Kaluza (1989), S. 180 ff.; Vogt (1985), S. 653 ff.Google Scholar
  24. 7.
    Besonders rechenintensiv sind die sog. 3D-CAD-Systeme, die dreidimensionale Volumenmodelle erzeugen, in denen jeder beliebige Punkt im Raum mathematisch und geometrisch definiert ist. Für einfachere Konstruktionsaufgaben genügt der Einsatz von 2D-CAD-Systemen, die ausschließlich Flächenmodelle erzeugen können. Zweidimensionale Konstruktionen müssen jedoch vor einer Umsetzung in Steuerprogramme für NC-Maschinen entsprechend ergänzt werden. Vgl. hierzu Schulte (1987), S. 66.Google Scholar
  25. 10.
    Speziell für die kreativ-schöpferische Phase der Funktionsfindung ist in näherer Zukunft nicht mit einer effektiven Rechnerunterstützung zu rechnen. Viele Autoren vertreten die Ansicht, daß die menschliche Kreativität durch Computer niemals ersetzt werden kann. Vgl. hierzu Kaluza (1989), S. 192.Google Scholar
  26. 16.
    Die folgenden Ausführungen zur Steuerung flexibler Fertigungsmaschinen gelten in gleicher Weise auch für die anderen im CAM-Bereich zum Einsatz kommenden Betriebsmittel (Handhabungs-, Transport-und Lagermittel) und sind insofern übertragbar.Google Scholar
  27. 17.
    Ein NC-Programm stellt einen detaillierten Arbeitsplan für NC-Maschinen dar, der über die üblichen Informationen wie z.B. Arbeitsvorgangsfolgen hinaus auch geometrische (Roh-und Fertigteilbeschreibung) und fertigungstechnologische Anweisungen für die Maschinensteuerung umfaßt, die in einer konventionellen Fertigung der Maschinenbediener durchführt. Vgl. Zäpfel (1989), S. 169.Google Scholar
  28. 18.
    Vgl. Eberwein (1989), S. 32. Eberwein klassifiziert die verschiedenen Formen flexibler Fertigungstechnik in (aus Einzelaggregaten bestehende) elementare Produktionssysteme der flexiblen Automatisierung und (durch die Verknüpfung elementarer Produktionssysteme entstehende) flexibel automatisierte Produktionssysteme höherer Ordnung.Google Scholar
  29. 21.
    So z.B. die sogenannten Hangedrehförderer in der Automobilproduktion, die die Fahrzeugkarosserie fest aufnehmen und seitlich soweit drehen, daß ein problemloses Arbeiten am Fahrzeugboden möglich wird.Google Scholar
  30. 22.
    Vgl. Geitner (1987/5), S. 193 ff.; der auch eine ausführliche Darstellung weiterer Handhabungsmittel bietet.Google Scholar
  31. 23.
    Eine Besonderheit bildet die Programmierung von Handhabungsgeräten, da neben herkömmlichen Programmiersprachen auch Play-Back-und Teach-In-Programmierung möglich sind. Beim Play-Back-Verfahren wird der Greifarm des Roboters manuell in der gewünschten Weise geführt. Der Bewegungsablauf wird gespeichert und in ein beliebig repetierbares Steuerprogramm umgesetzt. Beim Teach-In-Verfahren werden Bewegungen des Gerätes über Schalter und Tastatur erzeugt, indem die zu erreichenden Zielpunkte angegeben werden. Der Bewegungsablauf wird ebenfalls gespeichert und steht auf Abruf bereit. Vgl. Scheer (1990), S. 50, Geitner (1987/5), S. 216.Google Scholar
  32. 24.
    Vgl. hierzu Geitner (1987/5), S. 231 ff.Google Scholar
  33. 25.
    Vgl. Geitner (1987/5), S. 249 ff.; Scheer (1990), S. 51.Google Scholar
  34. 1.
    Vgl. Heiberg (1987), S. 35. Gantert (1987), S. 413 unterscheidet technisch-geometrische, produktionstechnische und betriebswirtschaftlich-organisatorische Datenbestände, die es zu integrieren gilt.Google Scholar
  35. 2.
    Vgl. Scheer (1990), S. 5.Google Scholar
  36. 8.
    Wichtig ist die logisch einheitliche Datenorganisation, physisch können die Daten dabei weiter in verteilten Datenbanken abgelegt sein. Vgl. Scheer (1990), S. 12; Ott (1987), S. 498.Google Scholar
  37. 10.
    Die zentrale Bedeutung anwendungsunabhängiger Datenbanken zur redundanzarmen Datenhaltung für das CIM-Konzept hat auch den (treffenderen) Begriff Data Integrated Manufacturing geprägt. Vgl. Maier-Rothe (1985), S. 143.Google Scholar
  38. 11.
    Vgl. Ott (1987), S. 498. Vgl. zum bisherigen Realisierungsstand und zu Realisierungshemmnissen Becker, Keller (1989), S. 25 f.Google Scholar
  39. 12.
    Es ist davon auszugehen, daß CIM in mehr oder weniger dv-durchdrungenen Umgebungen zu realisieren ist. Das bedeutet, daß eine Vielzahl flexibler DV-Schnittstellenprogramme erforderlich wird, um horizontal die betrieblichen Funktionen und vertikal die Planungs-, Steuerungs-und Überwachungsaufgaben in einer computerintegrierten Fabrik abzustimmen. Vgl. Warnecke (1986b), S. 21.Google Scholar
  40. 13.
    Kahl vergleicht die Schnittstellenproblematik bei CIM sehr plastisch mit dem Wunsch, ein Restaurant zu betreiben mit einem russischen Chef, einem französischen Bäcker, einem chinesischen Tellerwäscher und einem ägyptischen Kellner, die alle nur ihre eigene Muttersprache beherrschen. Kahl (1987), S. 103.Google Scholar
  41. 14.
    Vgl. hierzu Backhaus (1990), S. 364 ff.; Backhaus, Weiss (1989), S. 112 ff.Google Scholar
  42. 15.
    Vgl. Becker, Keller (1989), S. 25; Grabowski (1988), S. 23.Google Scholar
  43. 16.
    Vgl. zur ausführlichen Darstellung von Voraussetzungen und Funktionsumfang einer dort als CIM-Datenhandler bezeichneten systemneutralen Schnittstelle Scheer (1990), S. 186 ff.Google Scholar
  44. 17.
    Lokale Netze (LAN) unterscheiden sich von Wide Area Networks (WAN) durch ihre begrenzte räumliche Ausdehnung (maximal 3 km) innerhalb des Geländes eines Unternehmens sowie durch ihre Eigenschaft als private Netze im Gegensatz zu den Öffentlichen Netzen wie z.B. WAN. Auf einzelne Netzwerktypen mit unterschiedlichen Zugriffsverfahren wie kollisionsfreier Zugriff (Token Bus, Token Ring) und kollisionsbehafteter Zugriff (CSMAJCD), sowie unterschiedliche Netztopologien (Stern, Ring, Bus) kann hier nicht eingegangen werden. Vgl. dazu Bullinger, Salzer (1989), S. 51 ff.Google Scholar
  45. 20.
    Zum Ursprung and zur Entwicklungsgeschichte von MAP führen Kochan, Cowan aus: “In order to achieve a low-cost multi-vendor data communications capability, GM has over the last few years developed a ‘manufacturing automation protocol’ (MAP) which specifies a LAN based on the seven-layer ISO model especially for shopfloor automation. The demonstration development was initially undertaken in collaboration with Allen-Bradley, Concord Data Systems, IBM, Hewlett-Packard, Motorola, Digital Equipment and Gould Electronics, all major equipment manufacturers in the USA. Any vendor wishing to supply GM in future must develop equipment which conforms to MAP, lest GM will not consider them. Because of this statement and because of the support GM has received from both vendors and users of automation equipment worldwide, the MAP protocol is expected to become a standard for shopfloor LANs.” Kochan, Cowan (1986), S. 109 f.Google Scholar
  46. 21.
    Vgl. Gantert (1987), S. 413.Google Scholar

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© Springer Fachmedien Wiesbaden 1992

Authors and Affiliations

  • Ulrich Bodo Görgel

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