Enterprise Resource Planning und Supply Chain Management in der Industrie

Von MRP bis Industrie 4.0

Karl Kurbel

• Editorial: De Gruyter
• Año: 2016
• ISBN:
  9783110433340
• Edición: 8
• Categoría: Negocios y empresa
• Categoría: Gestión de la información

Enterprise Resource Planning (ERP) und Supply Chain Management (SCM) gehören zu den Kernaufgaben eines Industrieunternehmens. Sie haben sich evolutionär aus der Produktionsplanung und -steuerung (PPS) herausentwickelt. Ein Großteil der betriebswirtschaftlichen, administrativen und teilweise auch technischen Aufgaben eines Industrieunternehmens wird heute durch ERP- und SCM-Systeme unterstützt.

Das Buch erklärt die konzeptionellen Grundlagen der Systeme, zeigt auf, wie typische Geschäftsprozesse mit Hilfe praktischer Systeme (z.B. SAP ERP) durchgeführt werden, und behandelt aktuelle Entwicklungen wie Industrie 4.0. Fertigungsnahe und technische Anwendungssysteme werden mit ihren Schnitt stellen um ERP und SCM herum platziert. Die praktische Umsetzung theoretischer Konzepte illustrieren zahlreiche Anwendungsbeispiele.

1Einführung

1.1Betriebliche Anwendungssysteme

Anwendungssoftware

Im Kern dieses Buchs stehen Aufgaben eines Industrieunternehmens und Anwendungssysteme, die die Erfüllung dieser Aufgaben unterstützen. In der Praxis spricht man traditionell von Anwendungssystemen, Anwendungen oder Anwendungssoftware, im akademischen Bereich (in der Wirtschaftsinformatik) von Informationssystemen, im IT-Jargon von Applikationen und in der Entwicklerszene (insbesondere bei Entwicklern mobiler Applikationen) von Apps.

Standardanwendungssoftware

In den Anfängen der Datenverarbeitung wurden Anwendungssysteme meist vom einzelnen Unternehmen individuell für seine spezifischen Gegebenheiten entwickelt (Individualsoftware). Im Gegensatz dazu sind es heute meist Softwareunternehmen, welche die Software produzieren. Da diese Unternehmen i. d. R. einen breiteren Markt adressieren und deshalb allgemeiner einsetzbare, standardisierte Softwaresysteme entwickeln, spricht man von betrieblicher (oder betriebswirtschaftlicher) Standardanwendungssoftware oder verkürzt von Standardsoftware. Gängige Anglizismen sind Business Software oder Business Package.

In einem typischen Industrieunternehmen kommt eine ganze Reihe von Standardsoftwaresystemen zum Einsatz, häufig ergänzt durch Individualentwicklungen.

1.1.1Der Weg von MRP zu Industrie 4.0

MRP- und PPS-Systeme

Mit dem ersten Einsatz von Computern in Industriebetrieben entstanden schon in den 60er-Jahren Anwendungssysteme für die Produktionsplanung und -steuerung. Im angelsächsischen Raum wurden sie als MRP-Systeme, im deutschsprachigen als PPS-Systeme bezeichnet. MRP und PPS sind Abkürzungen für Material Requirements Planning bzw. Produktionsplanung und -steuerung.

Bereits die frühen MRP- bzw. PPS-Systeme waren gegenüber anderen kaufmännischen Informationssystemen relativ anspruchsvoll, da sich sowohl die Planungsaufgaben als auch die Datenstrukturen im Produktionsbereich deutlich von anderen einfachen ein-/ausgabeorientierten Systemen der betrieblichen Datenverarbeitung abhoben.

Material Requirements Planning (MRP)

Wie die englische Bezeichnung Material Requirements Planning (MRP) bereits zum Ausdruck bringt, lag der Schwerpunkt auf der Materialbedarfsplanung. Die zentrale Fragestellung lautete etwas verkürzt: Welcher Materialbedarf (= Sekundärbedarf) entsteht, wenn ein bestimmtes Produktionsprogramm (= Primär-bedarf) hergestellt werden soll, und wie kann dieser Bedarf gedeckt werden? Angesichts der Vielzahl und der Komplexität der Erzeugnisstrukturen war es eine durchaus anspruchsvolle Aufgabe, alle mit der Beantwortung verbundenen Details zu errechnen. Von den frühen MRP-Systemen konnten Fertigungsbetriebe ganz erheblich profitierten.

Dass eine gute Planung der Materialmengen noch lange nicht für eine gute − oder wenigstens realisierbare − Planung der Produktion ausreichend ist, liegt auf der Hand. Wenn bei der Planung nicht die Belegung der Fertigungskapazitäten und der zeitliche Ablauf der Produktion berücksichtigt werden, kann es durchaus sein, dass die geplanten Mengen zu den gewünschten Terminen nicht hergestellt werden können. Vernachlässigt man die Absatzplanung, mag zwar ein ordentlicher Produktionsplan, aber unter Umständen ein schlechtes Gesamtergebnis herauskommen.

MRP II − Manufacturing Resource Planning

Die Grundidee des Erfinders von MRP II, Oliver Wight, ist deshalb eine ganzheitliche markt- und ressourcenorientierte Planung der Absatz-, Produktions-und Bestandsmengen, die die Kapazitäten berücksichtigt. Sie soll auf oberster Managementebene beginnen und eng mit dem Geschäftsplan verbunden sein [Wight 1984, S. 53 f.]. MRP II ist zwar, wie die Abkürzung nahelegt, eine Weiterentwicklung von MRP, bedeutet aber Manufacturing Resource Planning.

In der Konsequenz erfährt die Planung des Produktionsprogramms stärkere Unterstützung, und die für das Produktionsprogramm erforderlichen Kapazitäten werden mit den im Planungszeitraum tatsächlich verfügbaren im Rahmen einer groben Kapazitätsplanung bereits frühzeitig abgeglichen. Auch die Planung des Fertigungsablaufs und die Feinterminierung der kapazitativen Ressourcen wird in MRP II mit einbezogen.

PPS-Systeme im 20. Jahrhundert

Auf der Grundlage von MRP II arbeiteten nicht nur die in den USA entstandenen MRP II-Systeme, sondern auch die im deutschsprachigen Raum entwickelten PPS-Systeme. Bis etwa zur Jahrtausendwende stand der Begriff PPS-System oft als Synonym für das zentrale Anwendungssystem eines Produktionsunternehmens und in diesem Sinne für sein informationstechnisches Rückgrat. PPS-Systeme deckten nicht nur unmittelbar produktionsbezogene Funktionen ab, sondern eine Vielzahl angrenzender und allgemeiner betriebswirtschaftlicher Funktionen wie Kalkulation, Beschaffung, Versand oder Personalzeiterfassung.

ERP − Enterprise Resource Planning

Die Weiterentwicklung von MRP II bzw. PPS mündete in das Enterprise Resource Planning (ERP). Zum einen basiert sie auf dem Grundgedanken von MRP II, d. h. der Berücksichtigung aller relevanten Planungsbereiche und Ressourcen. Nimmt man den Gedanken ernst, so müssen auch andere, für den Geschäftserfolg wichtige Bereiche als nur die mit der Produktion direkt oder indirekt verbundenen berücksichtigt werden.

Zum anderen gibt es noch mehr Branchen und Wirtschaftszweige als die Industrie. Man denke z. B. an die Finanzwirtschaft und weitere Dienstleistungssektoren. Auch diese benötigen leistungsfähige Informationssysteme.

ERP-Systeme sind funktions-, branchen- und wirtschaftszweigübergreifend. Der Begriff ERP-System wurde in den 90er-Jahren von den Herstellern betriebswirtschaftlicher Standardsoftware wie SAP, Peoplesoft, Baan u. a. geprägt. Er drückt aus, dass alle Ressourcen, die für die Geschäftstätigkeit eines Unternehmens von Bedeutung sind, in die Planung einbezogen werden.

ERP enthält meist PPS

ERP-Systeme decken eine Vielzahl betriebswirtschaftlicher Funktionen ab, zu denen natürlich auch die Produktionsplanung und -steuerung gehört. Manche ERP-Systeme enthalten sehr leistungsfähige PPS-Module, manche Systeme haben ihre Stärken in anderen Bereichen. ERP-Systeme für nichtproduzierende Unternehmen benötigen offensichtlich keine Unterstützung für die Produktionsplanung und -steuerung.

PPS wurde zu ERP

Der Begriff PPS-System ist im Lauf der Zeit weitgehend verschwunden. Da die erfolgreichen PPS-Systeme ohnehin immer mehr um betriebswirtschaftliche Funktionalität erweitert wurde, benannten Ende der 90er-Jahre viele Hersteller ihre Systeme um und bezeichneten sie nun als ERP-Systeme. Etwas vereinfacht kann man sagen, dass die PPS-Systeme mehr oder weniger in den heutigen ERP-Systemen aufgingen.

Defizite des ERP

Mit zunehmender Vernetzung der Unternehmen in Form von Lieferketten, teilweise verursacht durch sinkende Fertigungstiefe und Konzentration auf Kernkompetenzen, traten auch Defizite des Enterprise Resource Planning zutage.

Lieferanten-Abnehmer-Netze

Beim ERP steht das einzelne Unternehmen mit seinen internen Geschäftsprozessen im Mittelpunkt. In einem komplexen Lieferanten-Abnehmer-Netzwerk kann das einzelne Unternehmen aber nicht mehr für sich allein betrachtet werden. Selbst wenn jedes Unternehmen mit Hilfe eines ERP-Systems seine jeweiligen Geschäftsprozesse optimieren würde, wäre damit noch lange nicht gewährleistet, dass es nicht bessere Ergebnisse erzielen könnte, wenn es seine Planung und Steuerung mit den anderen Unternehmen abstimmen würde.

SCM − Supply Chain Management

Dies ist der Ansatz beim Supply Chain Management (SCM). Wesentliche Gesichtspunkte sind der frühzeitige Informationsaustausch sowie die Abstimmung der Beschaffungs-, Produktions- und Absatzpläne unter den Partnern einer Lieferkette.

In der heutigen vernetzten Welt kommt es für das einzelne Unternehmen nicht mehr nur darauf an, dass die internen Prozesse gut funktionieren. Mit abnehmender Fertigungstiefe und zunehmender Abhängigkeit des Unternehmens von seinen Zulieferern (und teilweise auch von seinen Abnehmern) ist es für den Geschäftserfolg mindestens genauso wichtig geworden, dass die zwischen-betrieblichen Beziehungen reibungslos laufen. Dies gilt nicht nur für die Beziehungen des Unternehmens zu seinen unmittelbaren Lieferanten, sondern auch für die Beziehungen der Lieferanten zu ihren Lieferanten etc.

SCM-Systeme

Softwaresysteme zur Unterstützung des Supply Chain Management (SCM-Systeme) wurden einerseits von den Herstellern der ERP-Systeme und andererseits von Softwareanbietern, die auf Logistikprobleme spezialisiert sind, entwickelt. SCM-Systeme weisen i. d. R. Schnittstellen zu ERP-Systemen auf. Während in der Anfangszeit SCM-Systeme meist gesonderte Systeme darstellten, ist zunehmend zu beobachten, dass die strikte Trennung von ERP und SCM aufgegeben wird. Viele Hersteller weisen heute SCM- und ERP-Komponenten gleichranging unter den Funktionalitäten ihrer betriebswirtschaftlichen Software aus.

Globale Planung und Steuerung

Die erweiterte Sichtweise im Supply Chain Management bedeutet, dass der eigene Beschaffungs-, Produktions- und Absatzplan unter Berücksichtigung eines Netzwerks von Unternehmen, in das man eingegliedert ist, aufgestellt und durchgeführt wird. Kapazitätsengpässe beim Lieferanten eines Lieferanten können beispielsweise Auswirkungen auf die eigenen Beschaffungs-, Produktions-und Absatzmöglichkeiten haben. SCM-Systeme sollten deshalb die Koordination im Netzwerk und die Anpassung an veränderte Bedingungen unterstützen.

APS − Advanced Planning and Scheduling

Die Produktionsplanung und -steuerung ist im Supply Chain Management nicht nur weiter, sondern auch noch komplexer geworden. Stießen früher mathematische Methoden und fortgeschrittene Heuristiken für komplexe Planungsprobleme schnell an die Grenzen der Rechenbarkeit, gibt es heute dank leistungsfähiger Informationstechnologie anspruchsvolle Lösungsansätze, die auch praxistauglich sind. Diese werden häufig unter dem Begriff Advanced Planning and Scheduling (APS) bzw. APS-Systeme zusammengefasst (vgl. Abschnitt 9.5).

„Intelligente“ Maschinen und Produkte

Fortschritte der Mikroelektronik ermöglichen es heute, „Intelligenz“ nicht nur in konventionellen Computern bzw. ihren Softwaresystemen zu verankern, sondern auch in Maschinen, Transporteinrichtungen, Werkstücken und Endprodukten. Technologien wie Mikrochips, RFID (Radio Frequency Identification), CPS (Cyber-Physical Systems) und das Internet der Dinge erlauben es nun, diese Gegenstände selbst handlungsfähig zu machen und zu vernetzen.

Daraus resultieren nicht nur Effizienzpotentiale für die Produktion und Logistik, sondern auch betriebswirtschaftliche Potentiale hinsichtlich neuer Geschäftsmodelle und Geschäftsprozesse. In der Folge ergeben sich neue Anforderungen an ERP-, SCM- und andere betriebswirtschaftliche Anwendungssysteme.

Industrie 4.0

Die neuen methodischen und technologischen Ansätze werden im deutschsprachigen Raum meist unter dem Schlagwort Industrie 4.0 zusammengefasst. Der Begriff Industrie 4.0 geht auf eine Initiative der deutschen Bundesregierung zurück, die durch Digitalisierung und Automatisierung in der Produktionstechnik („Smart Factory“) die Führungsposition Deutschlands im globalen Wettbewerb festigen und verbessern...