Integriertes Stammdaten- und

Integriertes Stammdaten‐ und Geschäftsprozessmanagement und sein Beitrag zu Industrie 4.0
Hannover Messe
10. April 2014
Prof. Dr. Uwe Götze
Professur Unternehmensrechnung und Controlling
Prof. Dr.‐Ing. Erhard Leidich
Professur Konstruktionslehre
TU Chemnitz
Inhalt
Industrie 4.0 und eBusiness‐Engineering eBEn – Projektergebnisse
eBEn – Fallbeispiel Transferkonzept
2
n
e
Industrie 4.0 und eBusiness‐Engineering Herausforderungen durch Industrie 4.0
Zielstellung
Echtzeitsteuerung und Flexibilisierung von Unternehmen/Wertschöpfungsnetzwerken „Intelligente“ Objekte
B
e
Lieferant
Cyber‐Physische Systeme Physische Systeme Kunde
Voraussetzung
Vernetzung, Integration, Automatisierung und Digitalisierung von Systemen 3
Industrie 4.0 und eBusiness-Engineering
Einordnung des Projektes „eBEn“
Industrie 4.0
Integration
Lieferant
Vernetzung
Kunde
Integriertes
Stammdaten- und
Geschäftsprozessmanagement
Prozesse
Automatisierung
IT
(Stamm-)
Daten
Digitalisierung
4
n
e
Industrie 4.0 und eBusiness‐Engineering
Stammdaten‐ & Geschäftsprozessmanagement
Theoretisch‐konzeptionelle Entwicklung
B
e
Bedarfsanalyse Diagnose (Unternehmensanalyse)
Prozesse
IT‐Struktur
(Stamm‐) Daten
Synthese (Implementierung)
Prozessoptimierung
IT‐Integration
Empirische Validierung & Verifizierung Befragung
134 KMU‘s
Diagnoseprojekte 30 KMU‘s
Synthese‐
Projekte
eBusiness‐Standards
Methodischer Ansatz in „eBEn“
3 KMU‘s
(Stamm‐) Datenstrukturierung
5
n
e
eBEn – Projektergebnisse
Befragung in 134 KMU
IT‐Einsatz in KMU
Intensität:
Problemfelder:
B
e
• Dezentrale/heterogene IT‐
Strukturen mit Insellösungen • MS‐Excel, Access und Datenbanken als Hilfsmittel zur Prozessunterstützung
• Manuelle Anlage und Pflege von Daten in unterschiedlichen Systemen
Anzahl Mitarbeiter
Vernetzung, Integration und Automatisierung für Industrie 4.0 oft unzureichend! 6
n
e
eBEn – Projektergebnisse
Befragung in 134 KMU
Datenqualität (DQ) in KMU
Diskrepanz:
real [ 11 UN‐Analysen]
subjektiv
[134 Befragungen]
Problemfelder:
B
e
• Häufig mangelhafte DQ
Verteilung • Fehlende eBusiness‐Standards
• Fehlende organisatorische Standards/Regelungen zum Stammdatenmanagement (SDM)
schlechter
Datenqualität
• geringer Einsatz von SDM‐Systemen
• Ursache‐Wirkungs‐Beziehungen zwischen Daten‐, Prozess‐ und Ergebnisqualität nicht bekannt
Qualität und Digitalisierung der Daten für Industrie 4.0 unzureichend! 7
n
e
eBEn – Projektergebnisse
Zyklusmodell Verbesserung Daten‐ und Prozessqualität
Phase 1 Vorbereitung
Diagnose
Phase 2 (integrierte) Analyse
Schwachstellen
Lerneffekte
Phase 7
Projektreview
B
e
Integriertes Stammdaten‐ und Geschäftsprozessmanagement
Verbesserungen
Kosten‐
Nutzen‐
Bewertung
Phase 6 Umsetzung der Maßnahmen
Synthese
Phase 3
Konzept‐
entwicklung
Detail‐
konzept Kosten‐
Nutzen‐
Bewertung
Kosten‐
Nutzen‐
Bewertung
Maßnahmen‐
konzept
Phase 4 Dokumentation/
Projektplanung
Projektplan
Synthese
Phase 5 Detailanalyse/
‐ konzeption
8
n
e
eBEn – Projektergebnisse
Integrierte Analyse zur Schwachstellenidentifikation
Stammdatenprozesse
Prozesse
• Organisation
• Komplexität
• Automatisierung
IT
• Schnittstellen
• Datenhaltung
• Anwendungen
Stammdaten • Struktur
• Standards
• Vielfalt
B
e
Schwachstellen in (Stamm‐)Daten, IT und Prozessen?
9
n
e
eBEn – Projektergebnisse
Typische Schwachstellen
fehlende Prozessorganisation Heterogene, dezentrale
IT‐Systemlandschaft
B
e
Mangel an technischen und organisatorischen Standards
Mangelhafte Stammdaten‐
strukturen und ‐qualität
Schwachstellen
eingeschränkte Verfügbar‐ und Verwendbarkeit relevanter Daten führt zu Effizienz‐ und Effektivitätsverlusten
Maßnahmenfelder
Stammdatenstrukturierung IT‐Integration
Prozessoptimierung
10
n
e
B
eBEn – Projektergebnisse
Labor für integrierte Produktentwicklung
Methoden zur …
IT‐Infrastruktur
Daten
Diagnose
ERP
(Stamm‐)
Daten
IT‐Struktur
Prozesse
Strukturanalyse
…
Prozessanalyse
…
IT‐Bewertung
…
e
Synthese
Daten‐
strukturierung
IT‐Integration
Prozess‐
optimierung
…
Eingabekonzept
…
Vielfaltsreduktion
…
Target Costing
Artikeldaten
MS Dynamics AX
Katalog‐Daten
CAD‐Daten
Werkstoffe
Katalogsystem
eCatalogSolution
PartWarehouse
PART Solutions
CAD/FEM
Creo Parametric 2.0
Abaqus
Mathcad
DMS
MS Sharepoint 2013
MS SQL 2012
Dispo‐Daten
Prozesse
Fallbeispiel Sondergetriebe
Demonstrator
11
n
e
eBEn – Fallbeispiel
typisches KMU aus dem Maschinenbau
Auftragsbearbeitung
Anfrage
Getriebe
LH
GT
CAD
ERP
Excel
„Ich finde die vorhandene ERP
Welle nicht!“ Files
ERP
3
PDM
Artikelstamm
Artikelstamm‐
daten
CAD‐Daten
Fertigung/
Montage
B
e
2
1
Einkauf/
Intralogistik
Arbeitsvor‐
bereitung
Konstruktion
Versand‐
abwicklung
Lieferanten‐
stammdaten
Excel
Rechnungs‐
wesen
ERP
Excel
BDE
„Bevor ich weiter suche, Excel
konstruiere ich die Welle neu!“ Tätigkeiten
1 Teilesuche
2 Neukonstruktion
3 Stammdatenanlage und ‐pflege
…
12
n
e
eBEn – Fallbeispiel
IST‐Situation
Realtime
Teilesuche
15 min.
ERP
Konstruktion
Excel
Modellierung
Zeichnungs‐
erstellung AV/Beschaffung
Teileanlage
Arbeitsplan‐
erstellung
Halbzeuge‐
beschaffung
15 min.
Suche ohne Erfolg
B
e
13
eBEn – Fallbeispiel
IST-Situation
Realtime
Teilesuche
15 min.
ERP
Konstruktion
Excel
Modellierung
30 min.
Neukonstruktion „erforderlich“
CAD
Zeichnungserstellung
AV/Beschaffung
Teileanlage
Arbeitsplanerstellung
Halbzeugebeschaffung
14
n
e
eBEn – Fallbeispiel
IST‐Situation
Realtime
Teilesuche
15 min.
ERP
Konstruktion
Excel
Modellierung
30 min.
CAD
Zeichnungs‐
erstellung
120 min.
CAD
AV/Beschaffung
Teileanlage
Arbeitsplan‐
erstellung
Halbzeuge‐
beschaffung
Zeichnungserstellung „erforderlich“
B
e
15
n
e
eBEn – Fallbeispiel
IST‐Situation
Realtime
Teilesuche
15 min.
ERP
AV/Beschaffung
Konstruktion
Excel
Modellierung
30 min.
CAD
Zeichnungs‐
erstellung
120 min.
CAD
Teileanlage
10 min.
ERP
Arbeitsplan‐
erstellung
Halbzeuge‐
beschaffung
Neuteilanlage „erforderlich“
B
e
16
n
e
eBEn – Fallbeispiel
IST‐Situation
Realtime
Teilesuche
15 min.
ERP
AV/Beschaffung
Konstruktion
Excel
Modellierung
30 min.
CAD
Zeichnungs‐
erstellung
120 min.
CAD
Teileanlage
10 min.
ERP
Arbeitsplan‐
erstellung
15 min.
Excel
Halbzeuge‐
beschaffung
Arbeitsplanerstellung „erforderlich“
B
e
17
n
e
eBEn – Fallbeispiel
IST‐Situation
Realtime
Teilesuche
15 min.
ERP
AV/Beschaffung
Konstruktion
Excel
Modellierung
30 min.
CAD
Zeichnungs‐
erstellung
120 min.
CAD
Teileanlage
10 min.
ERP
Arbeitsplan‐
erstellung
15 min.
Excel
Halbzeuge‐
beschaffung
10 min.
ERP
Halbzeugbeschaffung „erforderlich“ B
e
18
n
e
eBEn – Fallbeispiel
Soll‐Ist‐Vergleich
ERP
Teilesuche
Konstruktion
30 min.
Zeichnungs‐
erstellung
120 min.
AV/Beschaffung
Halbzeuge‐
beschaffung
Excel
File‐
server
ERP
CAD
Katalog‐
system
File‐
server
2 min.
Artikel‐
daten
B
e
Modellierung
Arbeitsplan‐
erstellung
CAD
15 min.
Artikel‐
daten
Teileanlage
IT‐Systeme
IT‐Systeme
Prozess
Projekt‐
ordner
3 min.
Projekt‐ Rechte/Rollen
ordner
Artikel‐
daten
10 min.
Artikel‐
daten
15 min.
10 min. Bestellung/
Lieferant
∑ 200 min.
Arbeitsplan
Bestellliste
Schnittstellen
Datenstruktur
Artikel‐
daten
5 min.
Arbeitsplan
5 min. Bestellung/
Lieferant
∑ 15 min.
19
n
e
eBEn – Fallbeispiel
Methoden und Instrumente zur Datenstrukturierung
Analyseergebnisse
Datenstruktur
Positionsnummer Menge Einheit
Teilenummer
Sachbezeichnung
Beschreibung
1
1
Stk 006_227988_01_01_00 Gehäuseunterteil
GG20
2
1
Stk 006_227988_02_01_00 Gehäuseoberteil
GG20
3
1
Stk 006_227988_03_01_00 Antriebswelle
16MnCr5
4
1
Stk 006_227988_03_02_00 Zahnrad
42CrMo4
5
1
Stk 006_227988_04_01_00 Abtriebswelle
16MnCr5
6
1
Stk 006_227988_04_02_00 Zahnrad
42CrMo4
7
1
Stk 006_227988_05_01_00 Lagerdeckel_Antrieb_voll
S235JR
8
1
Stk 006_227988_06_01_00 Lagerdeckel_Antrieb_offen
S235JR
9
1
Stk 006_227988_07_01_00 Lagerdeckel_Abtrieb_voll
S235JR
10
1
Stk 006_227988_08_01_00 Lagerdeckel_Abtrieb_offen
S235JR
11
1
Stk DIN_472_62x2
Sicherungsring
NorElem
12
1
Stk DIN_472_68x2.5
Sicherungsring
NorElem
13
1
Stk DIN_910_M10
Ölablassschraube
NorElem
14
1
Stk DIN_31691_A_M16x1.5 Ölstandsauge
NorElem
15
2
Stk DIN_580_M8
Ringschraube
NorElem
16
1
Stk DIN_910_M18
Öleinlassschraube
NorElem
17
2
Stk DIN_471_35x1.5
Sicherungsring
NorElem
18
2
Stk DIN_471_40x1.75
Sicherungsring
NorElem
19
2
Stk DIN_625_6007
Rillenkugellager
Schaeffler
20
2
Stk DIN_625_6008
Rillenkugellager
Schaeffler
21
1
Stk DIN_3760_25x35x7
Radialwellendichtring
NBR
22
1
Stk DIN_3760_30x40x7
Radialwellendichtring
NBR
23
2
Stk ISO_2338_6x12
Zylinderstift
NorElem
24 28
Stk ISO_4762_M6x16
Zylinderschraube 10.9
Würth
25 1,3
Ltr SAE API GL‐2
Getriebeöl
26 0,05
Ltr 11144
Dichtungsklebstoff
PETEC
Schwachstellen in Datenstruktur
unzureichende Datenqualität
Clusteranalyse
Strukturentwicklung
Klassifizieren
eStandard‐Adaption
(z. B. eCl@ss, UNSPC, ETIM)
SML‐Konzeption
Sachmerkmale
B
e
23‐02‐90‐90 Welle (Sonstige, nicht spezifiziert)
Betriebsspezifische Klassenstruktur
Abtriebswelle
64 Datensätze Abtriebswelle
SML‐Entwicklung
Merkmalsausprägungen
(z. B. Wellenenden)
Umsetzung
IT‐/Prozessintegration
Gestaltung Eingabemasken
im Leitsystem
Schnittstellen
(CAD‐Katalogsystem‐ERP)
Textuelle Unterstützung
Geometrische Unterstützung
Normung
(z. B. Werksnorm)
20
n
e
eBEn – Fallbeispiel
Live‐Schaltung ins IPE‐Labor
Konstruktion
Teilesuche
Suchen & Finden in einem System
2 min.
B
e
30 min.
Modellierung
Zeichnungs‐
erstellung AV/Beschaffung
15 min.
3 min.
120 min.
Teileanlage
10 min.
Arbeitsplan‐
erstellung
15 min.
5 min.
Halbzeuge‐
beschaffung
IST ∑ 200 min.
Rechte/Rollen
Schnittstellen
Datenstruktur
SOLL ∑ 15 min.
∆ 185 min.
10 min.
5 min.
∑ 15 min.
21
n
e
eBEn – Fallbeispiel
Kosten‐Nutzen‐Bewertung
Erfolglose Teilesuche führt zum Prozessdominoeffekt
Ursache inkonsistentes Stammdatenmanagement & fehlende Umsetzung in IT Wirkung Steigerung Vielfalt & Prozesshäufigkeit
B
e
Auftragsbearbeitung
Anfrage
Konstruktion
Teilesuche
10‐15 min.
Modellierung
15‐30 min.
Zeichnungs‐
erstellung
90‐120 min.
Dokumentation
10‐15 min.
Abstimmung
…
Arbeitsvor‐
bereitung
Einkauf/
Intralogistik
Versand‐
abwicklung
Fertigung/
Montage
Rechnungs‐
wesen
Lieferungs‐
abgleich
Stammdaten‐
pflege Lieferanten‐
anfrage
Einarbeitung
Disposition
Lief.befragung/ ‐entscheidung
Prototypen/Null‐
serienbetreuung
Skontobuchung
Angebots‐
bearbeitung
Fertigungsstück‐
listenerstellung
Rechnungnungs‐
buchung
Bestellung
Vorrichtungen/Be
triebsmittel Serie
Dokumentation
Abstimmung
…
…
15‐20 min.
10‐15 min.
Produktions‐
planung
10‐15 min.
Vorkalkulation
15‐20 min.
Zeitmessung
…
15‐20 min.
10‐15 min.
10‐15 min.
15‐20 min.
WE‐Buchung …
15‐20 min.
283 ‐ 422 min.
2‐3 min.
2‐3 min.
10‐15 min.
2‐3 min.
10‐15 min.
2‐3 min.
15‐20 min.
 Zeit‐ und Kosten‐
ineffizienz
Lagerhaltungskosten Opportunitätskosten der Beschaffungsbündelung
Kosten Stammdatenanlage und ‐pflege, ….
22
n
e
Transferkonzept
Zyklusmodell Verbesserung Daten‐ und Prozessqualität
Phase 1 Vorbereitung
Diagnose
Phase 2 (integrierte) Analyse
Lerneffekte
Phase 7
Projektreview
Verbesserungen
Schwachstellen
B
e
Kosten‐
Nutzen‐
Bewertung
Phase 6 Umsetzung der Maßnahmen
Synthese
Detail‐
konzept Kosten‐
Nutzen‐
Bewertung
Phase 3
Konzept‐
entwicklung
Kosten‐
Nutzen‐
Bewertung
Maßnahmen‐
konzept
Phase 4 Dokumentation/
Projektplanung
Projektplan
Synthese
Phase 5 Detailanalyse/
‐ konzeption
23
n
e
Transferkonzept
Beitrag von eBEn zu Industrie 4.0
Ihr KMU!?
Publikationen
IPE‐Labor
B
e
Qualifizierung
Wissenschaft
TU Chemnitz
Beraterpool
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RKW Sachsen e.V.
24
Zusammenfassung
Kontakt
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25