Aufbauorganisation folgt Ablauforganisation – Auf dieses Ideal stoßen Studenten des Wirtschaftsingenieurwesens immer wieder und auch das Buch Prozessmanagement – Ein Leitfaden zur prozessorientierten Organisationsgestaltung von den Autoren Jörg Becker, Martin Kugeler und Miacheal Rosemann (Hrsg.) bekräftigt dies mit jedem der 21 Kapitel. Das Buch ist eines der umfangreichsten Werke über das moderne Prozessmanagement.

Prozessmanagement: Ein Leitfaden zur prozessorientierten Organisationsgestaltung

Mit dem Buch wollen die Autoren Praxistipps für das Prozessmanagement im Unternehmen/Betrieb geben. Der Schreibstil ist wissenschaftlich, ausführlich, jedoch auch sehr verständlich. Umfangreiche Themen werden zur Unterstützung des Verständnisses auf mehreren Seiten Schritt für Schritt behandelt. Grundsätzlich ist das Buch allgemein gehalten und lässt sich auf viele Branchen anwenden. Mit den Praxisbeispielen ab dem 16. Kapitel werden die Autoren jedoch konkret und beziehen sich mit ihren Fallstudien auf Unternehmen der Industrie, Dienstleistungsbranche sowie der öffentlichen Verwaltung.

Grobe Gliederung des Buches:

1. Der Prozess im Fokus (Seite 3-15)
2. Projektmanagement (17-43)
3. Vorbereitung des Prozessmodellierung (45-101)
4. Strategie und Ordnungsrahmen (105-153)
5. Istmodellierung und Istanalyse (155-182)
6. Sollmodellierung und Prozessoptimierung (185-219)
7. Gestaltung einer prozessorientierteren Aufbauorganisation (221-266)
8. Einführung der Prozesse – Prozess-Roll-Out (269-297)
9. Kontinuierliches Prozessmanagement (299-325)
10. Prozessorientierte Einführung von ERP-Systemen (329-369)
11. Workflowmanagement (373-407)
12. Prozessbasierte Gestaltung von (Aufbau-)Organisation und Berechtigungskonzept am Beispiel SAP R/3 (409-432)
13. Simulation von Geschäftsprozessen (435-451)
14. Supply Chain Management und Customer Relationship Management – Prozessmodellierung für Extended Enterprises (455-482)
15. Wirtschaftlichkeitsrechnung für die Gestaltung von Unternehmensprozessen (491-510)
16. Das integrierte Managementsystem bei der T-Systems International GmbH / T-Systems Computer Service Management GmbH (523-540)
17. Workflow- und Prozessmodellierung bei einem Energieversorgungsunternehmen (543-563)
18. Einführung von Workflowmanagement bei der Hotset Heizpatronen und Zubehör GmbH (565-577)
19. Prozessreorganisation bei der Corporate Services Agency (579-595)
20. Priorisierung von Geschäftsprozessen für die prozessorientierte Reorganisation in öffentlichen Verwaltungen (597-619)
21. Prozessbasierte Projektantragsbearbeitung (621-639)

Dieses Buch gehört zur vielfach empfohlenen Literatur von Professoren an Hochschulen über Prozessmanagement und ist für viele Studenten Pflichtlektüre beziehungsweise als begleitende Literatur während der Abschlussarbeit in den Wirtschaftswissenschaften beliebt.

ISBN: 978-3540792482

Die Programmiersprache C# findet in Wissenschaft und vor allem in Wirtschaftsunternehmen verbreitete Anwendung und wird teilweise auch von Microsoft selbst für systemeigene Programme des Betriebssystems eingesetzt. In der Industrie, im Handel sowie in Dienstleistungsbranchen (wie z. B. der Versicherungsbranche) lassen sich mit C# entwickelte .Net-Anwendungen finden.

Mit C# lassen sich vielfältige Anwendungen realisieren, vom Dienstprogramm im Hintergrund über verteilte Anwendungen, Desktop- und Webanwendungen bis hin zur Smartphone-Applikation (App). C# Anwendungen laufen im Microsoft .Net Framework, welches so nur für Betriebssysteme von Microsoft existiert. C#-Quellcode wird anders als C++-Quellcode und ähnlich wie Java-Quellcode nicht einmalig direkt in hardware-spezifischen Maschinencode übersetzt, sondern zur Laufzeit durch einen sogenannten JIT-Compiler (Just-In-Time-Compiler). Über Betriebssysteme von Microsoft hinweg besteht eine sogenannte Plattformunabhängigkeit durch die Common Language Runtime (CLR) des .Net Frameworks. C#-Quellcode werden in eine Zwischensprache (Intermediate Language Code) übersetzt, was in ausführbare .exe-Dateien resultiert. Das Starten der .exe-Dateien führt dazu, dass der Just-In-Time-Compiler der CLR den Zwischencode in Maschinencode übersetzt. Ohne .Net-Framework sind diese .exe-Dateien nicht ausführbar.

Während C++ Programme für unterschiedliche Hardware und Betriebssysteme (Software) speziell kompiliert (das heißt: in Maschinencode übersetzt) und ggf. vorher angepasst werden müssen, laufen C#-Anwendungen unabhängig von Hardware und Betriebssystem, vorausgesetzt, das .Net Framework ist vorhanden und funktionstüchtig. Das .Net Framework lässt sich in der aktuellsten Version auf jedem Windows-PC (ab Windows xp) nachinstallieren. Die aktuelle Version ist das .Net Framework 4.0  und auf Windows 7 Rechnern standardmäßig installiert. Ein abgespecktes Framework steht zudem für Windows Phone 7 und entsprechend lizensierte Endgeräte zur Verfügung.

Leider gilt die Plattformunabhängigkeit nicht für andere Systeme z. B. für unix-basierte Betriebssysteme, wie beispielsweise Linux oder Apple Mac OS. Das Open-Source-Projekt Mono versucht als eine gegenüber dem .Net Framework kompatiblen Entwicklungs- und Laufzeitumgebung der praktischen Plattformunabhängigkeit nachzuhelfen und erweitert so die Lauffähigkeit von .Net-Anwendungen auf unix-basierten Systemen, hinkt jedoch mit der Entwicklung hinterher und stellt daher keine zuverlässige Alternative zum Microsoft .Net Framework dar.

Informationstechnische und wirtschaftlichte Vorteile von C#:

• C# liegt im Trend und gehört neben Java und C++ zu den am weitverbreitesten höheren Programmiersprachen.

• C# wird am Arbeitsmarkt sehr stark nachgefragt, eine Kehrtwende des Trends ist für die nächsten Jahre nicht zu erwarten.

• C# ist standardmäßig Managed-Code und damit sehr sicher gegen Speicher-Falschbehandlung und Sicherheitslücken. Wenn Unmanaged Code (unsicherer Code) erwünscht ist, kann dieser ebenfalls ausgeführt werden.
• Große Anwendungsvielfalt: Konsolen-, Desktop-, Server-, Webanwendung sowie Anwendungen für mobile Endgeräte.

• Sicherheitsmechanismen durch .NET, z. B. Schutz vor Veränderung.
• Ausgereifte Fehlervermeidung und Fehlerbehandlung (Exception-Handling).

• Mächtige Einbindung in Microsoft Betriebssysteme.
• Umfangreiche und mächtige Klassen-Bibliotheken aus dem .Net Framework, so müssen alltägliche Programmierlösungen (z. B. Zufallszahlengenerierung) nicht neu erfunden werden.

• Sprachneutralität gegenüber anderen .Net-Sprachen. So ist es möglich, Teile einer Anwendung in C# zu entwickeln und andere Teile in Visual Basic .NET. Dieser Vorteile hilft Entwickler-Teams mit unterschiedlichen Programmiersprachkenntnissen und -gewohnheiten.
• Plattformunabhängigkeit zumindest auf Microsoft Betriebssystemen.

Informationstechnische und wirtschaftliche Nachteile von C#:

• Ausführungsgeschwindigkeit von C#-Anwendungen gilt unter den just-in-time kompilierten Sprachen als sehr schnell. An die hohe Ausführungsgeschwindigkeit von in C/C++ plattformabhängig geschriebenen Anwendungen kommt jedoch keine C#-Anwendung heran.
• Echtzeitanwendungen sind in C# nicht oder nur eingeschränkt möglich.
• Eingebettete Systeme (Embedded Software Developing bzw. hardwarenahe Software-Entwicklung wie z. B. Mikrocontroller-Programmierung) lässt sich mit C# grundsätzlich nicht oder nur mit vielen technischen Hürden realisieren. Die hardwarenahe Entwicklung bleibt weiterhin von C/C++ beherrscht.
• Plattformunabhängigkeit ist mit Microsoft Betriebssystemen (.Net-Framework) und dem stetig hinterher hinkendem Mono nur sehr eingeschränkt vorhanden. Bei breiter Plattformunabhängig bleibt Java als Hochsprache vorherrschend.
• Professionelle Anwendungen zu gewerblichen Zwecken bedingen meistens die Entwicklungsumgebung von Microsoft Visual Studio und entsprechenden Lizenzen, was .Net-Entwicklung in der Regel teurer macht als z. B. Java-Entwicklung.
• Der Quellcode ausführbarer Dateien ist auf Grund der Intermediate Language grundsätzlich in C# rückführbar und somit auch einsehbar. Dieses Problem lässt sich jedoch auch mit verschiedenen Tricks umgehen oder zumindest abmildern.

Entwicklungsumgebung für C#-Programmierung

Für C#-Anwendungsentwicklung gibt es eine große Vielzahl von Open-Source-Entwicklungsumgebungen sowie die kostenlose Entwicklungsumgebung Visual C# 2010 Express direkt von Microsoft. Die professionellste und mit Abstand leistungsfähigste, jedoch kostenpflichtige Entwicklungsumgebung ist Microsoft Visual Studio .Net.

Für Schüler und Studenten gibt es jedoch die Möglichkeit des kostenlosen Erwerbs einer Lizenz für Microsoft Visual Studio .Net über MSDN Academic Aliance (MSDN AA), welche jedoch nur zu Ausbildungszwecken und nicht gewerblich genutzt werden darf. Wer Schüler einer höheren Schule mit Informatik-Bezug oder Student einer Hochschule ist und hierüber nichts weiß, sollte sich bei der (Hoch-)Schulleitung erkundigen – Es könnte sich lohnen.

• Abhängigkeiten: Welche Objekte interagieren mit welchen anderen Objekten?
• Aufrufhierarchie: Welche Objekte rufen das Objekt auf und welche werden vom Objekt aufgerufen?
• Lebenszeiten: Wie lange existieren Objekte bzw. wie lange werden Objekte benötigt?
• Aktivitätszeiten: Wie lange sind Objekte aktiv?

Sequenzdiagramme werden immer von einem Akteur (Benutzer / User) oder einem Objekt begonnen. In einem Gesamtsystem gibt es für jeden Akteur in einem Anwendungsfalldiagramm ein eigenes Sequenzdiagramm.

Die Leseflussrichtung in Sequenzdiagrammen erfolgt in der Regel von oben nach unten und von links nach rechts.

Elemente von Sequenzdiagrammen

1. Akteure

Akteure nehmen im Sequenzdiagramm eine ähnliche Rolle wie im Anwendungsfalldiagramm ein. Anders als im Anwendungsfall müssen jedoch keine Akteure im Sequenzdiagramm vorkommen. Akteure stehen im Gegensatz zu Objekten für Außenstehende Personen, Objekte oder Systeme, welche nicht im eigenen Systemeinflussbereich stehen. Da die Akteure unberechenbar sind, sollten Akteure möglichst vermieden werden. Mit Akteuren lassen sich nur beispielhafte Idealabläufe darstellen.

Die meisten Sequenzdiagramme kommen ganz ohne Akteure aus.

2. Objekte

Objekte sind die wichtigsten Elemente im Sequenzdiagramm und werden mit einem Rechteck dargestellt. Der Objektname wird unterstrichen. Objekte können als Klassenobjekte in der objektorientierten Programmierung verstanden werden.

Die Objekte repräsentieren Objekte aus Klassen im Klassendiagramm. Objekte können auch Lebewesen sein, z. B. das Objekt “Miau” der Klasse “Katze”.

3. Lebenslinie

Lebenslinien verlaufen vertikal (Lesefluss von oben nach unten) und zeigen die Existenzlaufzeit von Objekten im System an. Ein Objekt kann nur eine Lebenslinie haben.

Jede Lebenslinie beginnt mit einem Objekt oder Akteur.

4. Nachricht

Zwischen Lebenslinien und Aktivitätsbalken der Objekte können Nachrichten gesendet bzw. empfangen werden. Trifft eine Nachricht auf eine Lebenslinie, wird eine Aktivitätsphase eröffnet.

Die zeitliche Reihenfolge erfolgt chronologisch von oben nach unten.

4. Aktivitätsbalken (Aktivitätsphasen)

Aktivitätsbalken überlagern Lebenslinien und zeigen Aktivitätsphasen von Objekten in Sequenzdiagramm.

5. Kommentare

Kommentare müssen nicht, sollten jedoch im Sequenzdiagramm verwendet werden.

Mit Kommentaren lassen sich Sequenzdiagramme besser erklären bzw. verstehen. Auch Einschränkungen für Aktionen sollten per Kommentar eingeblendet werden.

Beispiel eines Sequenzdiagramms in der Geschäftsprozessmodellierung

Ein Benutzer ist hier kein Akteur, sondern ein Objekt, da der Benutzer keine Möglichkeit der Ablaufabweichung hat. Die Objekte haben alle gleiche Lebenszeiten, jedoch (aus Systemperspektive) unterschiedliche Aktivitätszeiten. Der Ticket-Automat dient als Schnittstelle zwischen dem Benutzer und dem Verkehrssystem.

Beispiel eines Sequenzdiagramms in der Software-Entwicklung

Das nachfolgende Sequenzdiagramm zeigt die Aufrufhierarchie in einer Client-Software zur Ansicht von Faxen auf Faxservern. Der Akteur stellt den Client-Benutzer dar, so dass sich hier nur ein Idealablauf abbilden lässt (der Akteur könnte sich auch anders verhalten, da er kein interner Systembestandteil ist). Zudem sind im nachfolgenden Sequenzdiagramm die Lebenszeiten der Objekte unterschiedlich lang.

Das Objekt FaxViewerForm stellt eine Benutzeroberfläche (Graphical User Interface – GUI) zur Ansicht von Faxen und Fax-Informationen bereit. Der Verbindungsaufbau zu einem oder mehreren Faxservern erfolgt über Objekte ServerConnection. Verbindungsdaten der Faxserver liegen in XML-Dateien vor, auf welche durch das Objekt XmlManager zugegriffen wird.

Von Faxservern abgerufene Informationen und Bilddaten werden durch das Objekt ResultContainer gelesen, gespeichert und zur Verfügung gestellt.

Die Zeiten von Industrialisierung sind in der westlichen Welt jedoch längst vorbei und auch in Schwellenländern setzt sich immer mehr das flexible Fertigungsprinzip (wie etwa die Gruppenfertigung) durch. Eine Fabrik steht heute nicht mehr in einem sich schwerfällig wandelndem Umfeld, sondern wird mit ständig schwankender Nachfrage von verschiedenen und häufig sehr komplexen Produkten konfrontiert. Kleinere Stückzahlen sind heute sehr viel häufiger in der westlichen Produktion anzutreffen als eine Massenfertigung. Hinzu kommen verkürzte Produktlebenszyklen, bei einer höheren Variantenvielfalt und Kundenindividualität. Der Ausbildungsgrad der Produktionsmitarbeiter ist höher als bei der Massenfertigung, zudem sind die Mitarbeiter weniger routiniert und haben in der Regel einen größeren zeitlichen und räumlichen Verantwortungsbereich.

Die Anforderungen an eine Produktion werden immer anspruchsvoller, trotz hoher Produktivität sollen Fabriken dazu in der Lage sein, ihre Fertigung in wenigen Tagen umstellen sowie Aufträge flexibel und mit kurzen Reaktionszeiten handhaben zu können. Das MTM-Grundsystem lässt sich zwar für die Prozessanalyse zur Erarbeitung der Datenbasis verwenden, welche für die Planung und Optimierung von Produktionsprozessen verwendet wird, ist jedoch nicht optimal auf die flexiblen Abläufe in der Serienfertigung abgestimmt, denn in der Serienfertigung ist die Arbeitsunterweisung weniger detailliert und mit mehr Entscheidungsfreiräumen beschrieben.

Universelles Analysier System

Die Deutsche MTM-Vereinigung e. V. bietet speziell für die Serienfertigung, insbesondere für die Mittelserienfertigung, das System und Weiterbildungsmodul MTM-UAS (Universelles Analysier System) an. Betrachtungsraum ist demnach die auftragsorientierte Fertigung mit Wiederholungscharakter. Es gibt wechselnde Arbeitsvorgänge, welche sich im begrenzten Variantenspektrum wiederholen. Die Arbeitsabläufe treten in längeren Zyklen auf, als in der Massen-/Großserienfertigung. Die Mitarbeiter sind weniger routiniert und haben mehr Entscheidungsfreiräume, folglich ändern sich die Bewegungsabläufe von Stück zu Stück geringfügig.

Das Universelle Analysier System ist besonders für die Automobilbau-, Luftfahrzeugbau- sowie für zugehörige Zulieferindustrie von Bedeutung. Auch für ganz andere Bereiche, wie etwa die Möbelindustrie und Produktion von mechatronischen Produkten ist MTM-UAS anwendbar. Sogar Logistikprozesse und Prozesse am Büro-Arbeitsplatz lassen sich mit diesem System beschreiben.

Für die Beschreibung von Produktionsprozessen in der Serienfertigung gibt MTM-UAS ein Bausteinsystem mit Grundvorgängen und Standardvorgängen vor.

Grundvorgänge:

• Aufnehmen und Platzieren
• Platzieren
• Hilfsmittel handhaben
• Betätigen
• Bewegungszyklen
• Körperbewegungen
• Visuelle Kontrolle

Standardvorgänge sind komplexe Aufgaben, welche aus Grundvorgängen systematisch zusammen gesetzt sind, beispielsweise das Auspacken von Gegenständen, die Verschraubung oder das Einspannen eines Werkstücks mit einem Schraubstock. Auch können eigene Standardvorgänge definiert werden.

Die Grund- und Standardvorgänge werden mit Datenkarten beschrieben, welche Normzeitwerte (in der Zeiteinheit 1 TMU = 0,036 Sekunden) und Ergänzungswerte unter Beachtung von bestimmten Parametern (Bewegungslängen, Gewicht, Platziergenauigkeit und Schwierigkeit der Handhabung) ausweisen.

Mit dem MTM-UAS lassen sich Produktionsprozesse in der Serienfertigung effizient und zielführend beschreiben, ohne sich im Detail zu verlieren. Das Modul MTM-UAS ist als Weiterbildungskurs bei der Deutschen MTM-Vereinigung e. V. belegbar, Teil der Ausbildung zum MTM-Praktiker-Diplom (MTM-Zertifizierung) und insbesondere im mittelstandsgetriebenen Deutschland sehr begehrt. Für Studenten interessant: Modul ist Bestandteil in der Kompaktausbildung für Studenten “Basic MTM”.

Die mehrdimensionale Bewertungsgrundlage für die Bestimmung der Zielerreichung im Kontext der PLM-Leitstrategie wird in Aktivitätenmatrizen (AM) aufgegliedert. Die CSC besteht aus fünf Aktivitätenmatrizen, wie in der nachfolgenden Grafik [nach Feldhusen 2008 - Product Lifecycle Management für Entscheider] visualisiert:

Die Aktivitätenmatrizen stehen für die fünf unterschiedlichen Perspektiven mit einer Reihe operationaler Ziele, die für PLM-Strategien von Bedeutung sind:

• Perspektive Organisation: Die Aufbauorganisation wird hinsichtlich der Eignung für das PLM-Systems und der PLM-Strategien überprüft. Es gilt das Prinzip, dass Aufbauorganisation sich nach der Ablauforganisation (Prozesse) richtet, nicht umgekehrt!
• Perspektive Informationstechnologie (IT): Es muss die vorhandene IT-Systemlandschaft mit allen Schnittstellen berücksichtigt werden. Sind Standardisierungen/Vereinheitlichungen notwendig? Viele Unternehmen nutzen beispielsweise mehrere CAD- oder ERP-Systeme parallel, was jedoch die Einführung von PLM-Systemen sowie die effiziente Nutzung erschwert. Die IT-Systeme im Unternehmen stellen eine besonders große Hürde bei der Einführung von PLM-Systemen.
• Perspektive Prozesse: Betrachtung der Ablauforganisation und Kompatibilität mit der Aufbauorganisation. Laufen Prozesse optimal und folgt die Aufbauorganisation stimmig der Ablauforganisation? Welche Prozesse erschweren die Einführung von PLM-Systemen? Prozesse, die der PLM-Systemimplementierfähigkeit Hürden stellen, müssen genauer betrachtet, hinterfragt und ggf. umstrukturiert werden.
• Perspektive Produkt: Betrachtung der Produktart, -struktur und -varianten und Definition von Anforderungen an ein EDM-/PDM-System.
• Perspektive Finanzen: Abschätzung von finanziellen Potenzialen, die durch PLM-Systeme freigesetzt werden. Von Unternehmen als die wichtigste und entscheidende Perspektive gesehen.

Für jedes operationale Ziel aus den Aktivitätenmatrizen werden Messgrößen aufgestellt, nach denen bewertet werden soll. Mit einem Priorisierungsverfahren (ähnlich der Nutzwertanalyse) kann schließlich über Bewertungskriterien aller Aktivitätenmatrizen die Fähigkeit zur Implementierung eines PLM-Systems ermittelt werden. Des Weiteren können – durch die Untergliederung der Ziele in einzelne Bewertungskriterien – gezielt Verbesserungsmaßnahmen abgeleitet werden.

Produkt-Lifecycle-Management ist eine ganzheitliche Strategie zur effizienten Organisation des Produktlebens, welche der strategischen Geschäftsführung sehr nahe kommt und diese in vielen Schnittbereichen berührt. Zur optimalen Verfolgung dieser Strategie sind jedoch PLM-Systeme nötig, welche sich aus einem System von Software-Lösungen zusammensetzen. Die Mehrzahl produzierender Unternehmen hat längst eine PLM-Strategie aufgestellt und verfolgt diese. Über ein ganzheitliches und unternehmensweit integratives PLM-System verfügt bisher jedoch kaum ein Unternehmen.

Seit den letzten drei Jahrzehnten erfolgt ein Umdenken von der Fixiertheit auf ein Produkt hin zum Fokus auf Prozessgestaltung. Die steigende Rechen- und Speicherkapazität sowie die schnelle Netzwerkanbindung von IT-Systemen ermöglichten zunehmend mehr Kontrolle von Prozessen in Betriebswirtschaft und Technik. Immer mehr Informationen werden in CAx-Systemen generiert, dokumentiert und zwischen Schnittstellen ausgetauscht. Mit PLM-Systemen wird die Nutzung von Informationen entlang des gesamten Produktlebens angestrebt.

Die größte Rolle übernehmen PLM-Systeme in produzierenden Unternehmen (z. B. Anlagenbau, Automobil, Luftfahrt, Schiffbau, Software und Elektronikprodukte), aber auch in der Dienstleistungsbranche spielen sie teilweise eine entscheidende Rolle.

Motivation für PLM-Systeme

Während in den 1980er Jahren 50% der Produkte bereits seit mehr als zehn Jahren am Markt bestehen blieben, sind seit dem Jahr 2000 mehr als 75% aller Produkte in den Industrieländern jünger als fünf Jahre. Die Produktlebenszeiten haben sich mehr als nur halbiert, gleichzeitig steigt der kundenindividuelle Anteil sogar im Massenprodukt und das Anforderungsmanagement wird komplexer, auch wegen Rechtsvorschriften, welche von Nation zu Nation völlig unterschiedliche Konsequenzen haben.

• Produktlebenszeiten haben sich stark verkürzt, für einige Produkte (z. B. Automobil) weniger, für andere mehr (z. B. mobile Endgeräte)
• Kundenanforderungen werden komplexer und kurzfristiger, Produkte sollen individueller und schneller produziert werden und sich schneller amortisieren
• Internationalisierung schreitet voran, Kunden, Wettbewerb und Gesetzgeber verlangen angepasste Produkte auf den jeweiligen Märkten
• Gesellschaftliche Fortschritte schlagen sich in Bewusstsein für Wirtschaftlichkeit, Design, Ergonomie und Umwelt nieder, was die Produktkomplexität hinsichtlich Materialien, Produktgestaltung, Fertigungs- und Entsorgungsverfahren weiter erhöht.

Als Konsequenz reagieren die Unternehmen mit angepasster Produkt- und Prozessentwicklung:

• Deutlich kürzere (budgetierte) Zeiträume für Forschung und Entwicklung (Time to Market)
• Steigende Vielfalt von Produktvarianten für unterschiedliche Zielgruppen
• Flexibilisierung und Bestandsreduzierung mit allen Widersprüchen, für welche es Kompromisse zu finden gilt:
• Kurze Durchlaufzeiten bei gleichzeitig flexibler Fertigung als Kriterium bei der Fertigungsmittelanordnung
• Standardisierung von Produkten/Prozessen bei gleichzeitiger Zielgruppenangepasstheit oder Kundenindividualität (Customizing)

Aufbau von PLM-Systemen

PLM-Systeme sind IT-Systeme, welche aus einer oder mehreren Software-Lösungen bestehen. Eine einzige Software-Lösung, die alle bisherigen Software-Lösungen ersetzt und ganzheitlich eingesetzt werden kann, ohne dabei einzelnen Anforderungen nicht gerecht zu werden, existiert bisher noch nicht. Vielmehr bestehen heutige PLM-Systeme aus mehreren IT-Lösungen, welche dank kompatibler Schnittstellen zusammenwirken und auf oberster Ebene beinahe wie eine einzige Software-Lösung funktionieren.

Mit PLM-Systemen sollen Entwicklungsprozesse mit anderen Unternehmensprozessen verknüpft werden, z. B. mit der Beschaffung, Arbeitsplanung, Fertigung, Montage, Nutzung, Vertrieb, Instandhaltung und Logistik.

PLM-Systeme sind eine integrativ nutzbare Sammlung von Methoden und IT-Systemen, insbesondere Engineering- und Product Data Management -Systeme (EDM & PDM).

• Product Data Management (PDM): Verwaltung aller Produktdaten, wie Stücklisten, Konstruktionszeichnungen, Anforderungslisten, Dokumentenmanagement (auch Gebrauchsanweisungen, Materiallisten, Zertifikate etc.) sowie CAx-Datenmodelle. Computer-Aided Design-Systeme (CAD) spielen eine entscheidende Rolle im PDM.
• Engineering Data Management (EDM): Verwaltung aller produktionsrelevanten Daten eines Produkts, wie (für die Fertigung/Montage/Prüfung relevanten) CAD-Daten, Arbeitspläne, Prozesspläne, Verfahrensanweisungen etc.. Computer-Aided Engineering (CAE) und Computer-Aided Manufacturing (CAM) spielen eine wichtige Rolle im EDM.
• Customer Relationship Management (CRM): Kundenmanagement und Verwaltung aller Kundendaten sowie Bereitstellung eines Front-Ends (Webseite) zur direkten Kommunikation mit den Kunden, Einbindung in das Supply-Chain Management (SCM).
• Supplier Relationship Management (SRM): Lieferantenmanagement und Verwaltung aller Lieferantendaten sowie Bereitstellung eines Front-Ends zur direkten Kommunikation mit den Lieferanten, Einbindung in das Supply-Chain Management (SCM).
• Enterprise Resource Planning (ERP): System zur Verwaltung und Einsatzplanung von Ressourcen und Prozessen.
• Produktionsplanungs- und Steuerungssystem (PPS): System zur Steuerung von Prozessen der Beschaffung, Lagerung, Fertigung, Montage und Prüfung.

Ziele von PLM-Systemen

Die wirtschaftlichen Ziele aus der Finanzperspektive werden von der Unternehmensführung als oberstes Ziel für die Einführung und Nutzung von PLM-Systemen definiert. Mit einem PLM-System kann die Wirtschaftlichkeit der operativen Abläufe wertschöpfender Prozesse erhöht werden. PLM-Systeme unterstützen auch bei der Entscheidungsfindung in der strategischen Unternehmensführung. Insbesondere kostenintensive Projekte, wie sie beispielsweise im Analgenbau üblich sind, müssen vor Freigabe und Durchführung einer strengen technischen, rechtlichen und kaufmännischen Prüfung unterzogen werden.

Neben den vielen positiven Potenzialen, die ein PLM-System bietet, müssen die in der Regel sehr hohen Kosten in die Rechnung einbezogen werden, die mit der Systemeinführung verbunden sind. Gerade in der Entwicklungsphase der Produktentstehung können sehr viele später anfallende Kosten vermieden werden, wenn Kostenverursacher (Verursacher für spätere Kosten) genauer analysiert werden und auf diese eingegangen wird.

Für die unterschiedlichen Produktphasen sind unterschiedliche Strategien sinnvoll:

1. Produktplanung: Entwicklungszeit und -kosten werden reduziert, wenn auf möglichst viel Vorwissen (z. B. durch Standards und Plattformen) zugegriffen werden kann.
2. Produktentwicklung: Bestimmte Methoden (z. B. Simultaneous Engineering) und IT-Systeme (z. B. Digital Mock-Up) erleichtern, beschleunigen und vergünstigen die Produktentwicklung.
3. Markt-Einführung: Auf Kundenwünsche muss durch ein gutes Anforderungs- und Variantenmanagement verstärkt eingegangen werden
4. Wachstum: Mit einer Produktgestaltung, die den Kundennutzen (z. B. Ästhetik, Qualität oder Funktionen) erhöht, lässt sich die Nachfrage hoch halten und von Wettbewerbern absetzen.
5. Reife und Sättigung: Mit einer Anpassung der Produktgestaltung nach Kostengesichtspunkten lässt sich der Gewinn trotz abfallender Nachfrage noch auf einem attraktiven Niveau halten.
6. Markt-Entnahme: Trotz Abfall der Nachfrage lassen sich für viele Produkte noch nachträgliche Geschäftsmodelle finden, so z. B. beim Ersatzteilgeschäft.

Folgende Grafik zeigt die genannten Produktphasen aus Sicht des Zielmarktes:

Die Produktlebensphasen technischer Produkte werden aus betrieblicher Sicht von der VDI-Richtlinie 2221 beschrieben:

1. Produktvertrieb (a): Technischer Vertrieb für individuelle Kunden
2. Produktplanung: Zusammenfassung der Eingangsdaten als Eingangsinformation für die Produktentwicklung
3. Produktentwicklung/Konstruktion: Erarbeitung einer Lösung zur Erfüllung der Aufgabenstellung
4. Produktherstellung: Einzelteilfertigung, Montage, Prüfung
5. Produktvertrieb (b): Produkte für anonyme Kunden
6. Produktbetrieb/-nutzung: Eigentliche Produktnutzung inkl. Instandhaltung, Produktverbesserung und -pflege
7. Produktablösung/Systemwechsel: Wiederverwenden eines möglichst großen Produktanteils

Kosten-Nutzen-Betrachtung

Auch für die Einführung eines PLM-Systems sind bereits Product-Lifecycle-Überlegungen nötig, denn für ein (PLM-)IT-System fallen hohe Investitionskosten und zusätzliche Kosten für Betrieb, Wartung und Instandhaltung sowie Entsorgung (bzw. Deinstallation) an. Es muss eine Investitionsrechnung (z. B. Amortisationsrechnung) durchgeführt werden, welche die gesamte Leistung (möglichst in quantifizierbarer Form) sowie den gesamten Aufwand (Kosten) berücksichtigt und gegenüberstellt.

Wirtschaftlichkeit = Summe der Leistungen /  Summe der Kosten

Das Problem dabei ist, dass sich viele Nutzenfaktoren kaum quantifizieren lassen, wie beispielsweise die Reduzierung des Planungsaufwandes, Erhöhung der Entscheidungs-/Produkt-/Prozessqualität oder der Standardisierung von Produkten/Prozessen. Erschwerend kommt hinzu, dass Einsparungseffekte oftmals stark verzögert und zu ungewissem Zeitpunkt realisiert werden.

Ein etabliertes Tool zur Entscheidungsunterstützung – für oder gegen die Einführung eines PLM-Systems – sowie zur weiteren Optimierung ist die Capability Scorecard (CSC). Die Capability Scorecard ermöglicht auch den Fokus auf die Ressourcen, die für den Erfolg eines PLM-Systems notwendig sind, denn alle Potenziale können nur genutzt werden, wenn das Management dem PLM-System und den PLM-Zielen die nötige Aufmerksamkeit schenkt und notwendige Ressourcen im vollen Umfang zur Verfügung stellt.

Auch wenn der Trend hin zu PLM-Systemen in großen bis mittelständischen Unternehmen geht, besteht eine hohe Abbruchquote bei der Einführung von PLM-Systemen, welche sich aus der Komplexität der Integration als Gesamtsystem in das Unternehmen und den hohen Anforderungen der unterschiedlichen Unternehmensbereiche begründet. Die Einführung von PLM-Systemen in Unternehmen gilt als eine sehr große Herausforderung.

Grobplanung

Ausgehend vom Ideal-Layout werden Flächen (Plätze, Räume, Bereiche) und räumliche Positionen sowie Ausrichtungen von Betriebsmitteln geplant. Begonnen wird mit festen Bereichen der Fabrik, für welche es keinen oder nur einen geringen räumlichen Ausrichtungs- bzw. Verschiebungsspielraum im Real-Layout der Fabrik gibt (beispielsweise tragende Wände). Neben den Flächen sind auch Raumhöhen und zulässige Nutzungsformen des Gebäudes sowie Gebäudebelastungen zu beachten. Dabei stellen häufig Nebenfunktionen (z. B. Abluft, Zuluft, Kühlung, Energieversorgung) die höchsten Anforderungen. Es werden zudem Transportwege und Anbindungen der Ver- und Entsorgnung (z. B. Türen, Tore, Kanäle) geplant. Dazu gehört auch die Visualisierung der Materialflüsse im Real-Layout. Es gilt einen Kompromiss zu finden, zwischen optimierter Anordnung (optimale Material-/Informationsflüsse und platzsparende Raumnutzung) und der flexiblen Nutzung,

Die Darstellung des Groblayouts erfolgt als 2D- oder 3D-Modell, in der Regel im Maßstab 1:200 bis 1:50.

Zwar basiert jedes Real-Layout auf dem Ideal-Layout, dennoch ergeben sich sehr viele weitere Gestaltungsmöglichkeiten für die reale Umsetzung. Das Real-Layout ist auch als Groblayout eine detaillierte Layoutdarstellung, mit der das Idealkonzept in ein real umsetzbares Konzept übertragen wird – dabei sind häufig Kompromisse zu finden, um dem Ideal-Layout so nahe wie möglich kommen zu können.

Es sind möglichst viele Groblayout-Varianten aufzustellen, welche auf den Bebauungsplan abzustimmen sind. Zudem müssen realisierbare Groblayout-Varianten hinsichtlich verschiedener Kriterien bewertet werden.

Die Real-Layout-Varianten sind nach relevanten Kriterien (welche zuvor zu gewichten sind) mit einer Nutzwertanalyse zu bewerten. Es sollten mindestens drei Real-Layout-Varianten aufgestellt werden. Die abschließende Bewertung sollte durch Sensivitätsanalysen ergänzt werden, so dass bei den Bewertern (welche allerdings nicht die Ersteller der Real-Layouts sein sollten!) sich ein Gefühl für die Zusammenhänge (Input <-> Output) der Variantenbewertung einstellt.

Oftmals stellt sich zum Abschluss der Grobplanung heraus, dass sich bei den Bewertern ein ganz anderes Real-Layout durchsetzt, als am Anfang von den Planern und Bewertern vermutet wurde.

Erst wenn die Grobplanung abgeschlossen und ein grobes Real-Layout ausgewählt wurde, erfolgt die Detailplanung (Feinplanung).

Detailplanung

Die Detailplanung (Feinplanung) ist nicht weniger aufwändig als die Grobplanung. Es wird die optimale Maschinenpositionierung (Maschinenanordnung, -ausrichtung, -befestigung sowie Anschluss an Transportwege, Abfallentsorgung, Energieversorgung und Hilfssysteme wie z. B. Kühlung) bestimmt, für diese die genauen Flächen berechnet, optimale Behältergrößen und -mengen bestimmt (um Transportwege und Puffer-Flächen einzusparen), die Arbeitsplatzgestaltung (Klima, Licht unt Lärm) unter Berücksichtigung des Arbeitsschutzes vorgenommen sowie die Fabrik auf allgemeine Sicherheitsbestimmungen (Brandschutz, Notbeleuchtung, Fluchtwege usw.) ausgerichtet.

Das Feinlayout wird in 2D und 3D (digitale Fabrik) erstell. Zudem sollten die regelmäßigen Abläufe in der Fabrik durch Simulation in der digitalen Fabrik erprobt und durch Umstrukturierung im Detail optimiert werden. Auch die Detailplanung sollte mit einer Variantenbewertung abgeschlossen werden.

Das Taschenbuch Technisches Zeichnen: Grundlagen, Normen, Beispiele, Darstellende Geometrie von den Autoren Prof. Dr. Wilfried Hesser und Dr. Hans Hoischen ist das wichtigste Standardwerk im deutschsprachigen Raum für alle Regeln des technischen Zeichnens auf Papier sowie mit CAD-Anwendungen.

Technisches Zeichnen: Grundlagen, Normen, Beispiele, Darstellende Geometrie

Über dieses Fachbuch lässt sich nicht viel diskutieren, denn es bietet viele Regeln, Fakten, Grafiken und Tabellen, welche übersichtlich und verständlich sind, ohne dabei auf wichtige Details zu verzichten. Dabei geht es den Autoren nicht nur um reine Regeln bei der Gestaltung technischer Zeichnungen, sondern auch Regeln in der Produktgestaltung werden erwähnt. Zielgruppe der Autoren sind Studenten ingenieurwissenschaftlicher Studiengänge sowie Auszubildende für den Beruf des technischen Zeichners und für andere technische Berufe. Das Buch dient als Leitfaden für korrekte technische Zeichnungen und als Nachschlagewerk bei alltäglichen Problemen von Konstrukteuren, insbesondere im Maschinenbauwesen. Kaum ein Student der Ingenieurwissenschaften, auch des Wirtschaftsingenieurwesens, kommt um dieses Taschenbuch herum.

Tipp: Dem stetigen Fortschritt der Normung und Technik wird das Buch durch seine hohe Frequenz des Aktualisierens gerecht. Halten Sie in regelmäßigen Abständen Ausschau nach der aktuellsten Auflage des Technisches Zeichnen.

ISBN: 978-3589241941

EPKs sind beliebt auf Grund ihrer Eindeutigkeit, Einfachheit und der leichten Verständlichkeit in der Darstellung. Dennoch sind Ereignisgesteuerte Prozessketten in der Praxis tendenziell weniger beliebt als Programmablaufpläne (PAP), wie sie beispielsweise bei Verfahrensanweisungen im Qualitätsmanagement üblich sind. Weitere alternative Darstellungsformen sind Struktogramme, Petri-Netze, sowie Aktivitätsdiagramme und Zustandsdiagramme in der UML. In der Software-Entwicklung sind sowohl Struktogramme, PAPs als auch UML-Diagramme zur Darstellung von Software-Architekturen und internen Abläufen verbreitet, nicht aber EPKs. Ereignisgesteuerte Prozessketten kommen vor allem in der Darstellung von Abläufen in ERP-Systemen, im Qualitätsmanagement sowie in der Produktionsplanung und -steuerung zur Anwendung. Als fester Bestandteil der Steuerungssicht in der Architektur integrierter Informationssysteme (ARIS) sind EPKs ein wichtiges Instrument in der Wirtschaftsinformatik.

Ereignisgesteuerte Prozessketten sind leicht verständlich und setzen sich (neben den Pfeilen zur Ablaufdarstellung) aus nur drei wesentlichen Elementen zusammen:

• Ereignisse stellen Zustandsausprägungen dar. Jedes EPK beginnt und endet mit einem Ereignis. Ereignisse lösen Funktionen aus (Auslöseereignis) und dokumentieren Zustände, die durch Funktionen erreicht werden (Zustandsereignisse). Ereignisse verursachen selbst keine Aufwände (Zeit und Kosten).
  
• Funktionen stellen Aktivitäten (Tätigkeiten) dar. Ihr Input und Output wird durch vor- und nachgeschaltete Ereignisse repräsentiert. Funktionen können den weiteren Prozessverlauf verzweigen oder zusammenführen.
  
• Verknüpfungsoperatoren werden benötigt, um Verknüpfungen (Aufspaltungen oder Zusammenführungen von Prozessverläufen) darzustellen:
• UND-Verknüpfung: “A und B”  (AND)
  
• Inklusives ODER: “A oder B oder A und B”  (IOR)
  
• Exklusives ODER: “A oder B”  (XOR)
  

Die eEPK steht für die erweiterte Ereignisgesteuerte Prozesskette und beinhaltet noch mehr Elemente in der Darstellung (siehe unten).
EPKs sollten – müssen jedoch nicht – immer von oben beginnen und nach unten fortgeführt werden. Jede EPK muss mit einem Ereignis starten und mit einem Ereignis enden.

In der strengen EPK-Notation dürfen auf Funktionen nur Ereignisse oder Operatoren folgen, auf Ereignisse nur Funktionen oder Operatoren. Nach jeder Funktion entsteht demnach ein neues Ereignis. Nur die verschiedenen Operatoren können auch unmittelbar aufeinander folgen. In der Praxis werden aber dennoch aus Gründen der besseren Nachvollziehbarkeit und Übersichtlichkeit häufig mehrere Funktionen (Tätigkeiten) ohne zwischengeschaltete Operatoren oder Ereignisse in Nachfolge gesetzt.  Dies ist jedoch nur zu empfehlen, wenn die Ereignisse nach den Funktionen tatsächlich zu vernachlässigen sind und nur der Übersichtlichkeit schaden würden.

Beispiele Ereignisgesteuerte Prozessketten

Nachfolgend ein Beispiel einer EPK für die Prozesse der Auftragsannahme mit Integration in ein lernendes Kundenbewertungssystem eines Handwerker-Unternehmens. Geht ein Kundenauftrag eines neuen Kunden ein, kann keine Prüfung der Zahlungsmoral erfolgen, der Auftrag wird erteilt. Liegen Kundenstammdaten bereits vor, jedoch keine Daten über die Zahlungsmoral, erfolgt ebenfalls eine Zusage. Liegen auch Datensätze über Zahlungsmoral vor, werden die Fälle unterschiedlich priorisiert. Kunden mit guter Zahlungsmoral erhalten zudem neben der hohen Priorität in der Auftragserfassung automatisch auch einen erfassten Rabatt im Buchhaltungssystem. Kunden mit schlechter Zahlungsmoral erhalten eine Ablehnung für den Auftrag.

Die EPKs lassen sich um weitere Elemente ergänzen (eEPK). So lassen sich Organisationseinheiten, Zuständigkeiten, Informationen/Material/Dokumente mit der Prozessdarstellung verknüpfen. Die Darstellungsvarianten sind jedoch nicht immer einheitlich, so dass hier nur die zwei wesentlichsten Zusatzelemente der eEPK erläutert werden:

• Stelle der Zuständigkeit (oder Know-How-Quelle)
  
• Information(squelle)/verwendetes Material oder eingebundende Dokumente
  

Das folgende eEPK zeigt zwei mögliche Startszenarien (die auch beide zeitlich parallel eintreten könnten). Meldet das ERP-System einen kritischen Lagerbestand, erfolgt eine neue Bestellung. Eine Bestellung kann auch erfolgen, wenn ein neuer Kundenauftrag eingeht und eine Prüfung ergibt, dass die neue Auftragsmenge nicht ohne Erreichen des kritischen Lagerbestands aus dem Lager gedeckt werden kann. Nach der Bestellung erfolgt der Terminplan für die Lieferungen. Gehen Lieferungen rechtzeitig ein, wird nochmals die Auftragsmenge mit dem Lagerbestand abgeglichen. Ergibt die Prüfung, dass auch bei Berücksichtigung der offenen Auftragsmenge kein kritischer Lagerbestand erreicht wird, ist der Lagerbestand unkritisch und die Prozesskette endet, wenn nicht, muss eine Nachbestellung erfolgen. Wird nicht rechtzeitig (nach Terminplan) geliefert, wird der Fall vom Management mit dem Lieferanten bzw. der Spedition eskaliert.

Zwar ist in der Regel jeder Unternehmensbereich selbst dazu in der Lage, den eigenen Beitrag zum Unternehmenserfolg zu erkennen und auszubauen, jedoch fehlt ein Gesamtzusammenhang. Unternehmen stehen als Ganzes betrachtet im turbolenten Umfeld der globalen Märkte und sind hin und her gerissen zwischen Kunden, Wettbewerbern, Partnern, Kapitalgebern und Behörden. Die Balanced Scorecard versucht einen Gesamtüberblick über die verschiedenen Perspektiven in der Unternehmensführung zu leisten und diese zu koalieren.

Die externen Teilnehmer aus Sicht des Unternehmens werden dabei in vier Perspektiven abstrahiert:

• Kunden: Jedem gewinnorientierten Unternehmen ist die Kundenorientierung sehr wichtig. Wie soll das Unternehmen gegenüber seinen (potenziellen) Kunden auftreten, um die Unternehmensvision zu realisieren?
• Finanzwesen: Um Kundenorientierung zu erreichen, ist Kapital nötig. Wie soll das Unternehmen sich gegenüber den (potenziellen) Kapitalgebern präsentieren, um finanziellen Erfolg erreichen zu können, der nötig ist, um der Unternehmensvision näher zu kommen?
• Geschäftsprozesse (intern): In welchen Geschäftsprozessen muss das Unternehmen die beste Leistung erbringen, um Kapitalgeber und Kunden überzeugen zu können?
• Mitarbeiter / Ressourcen:  Wie können Ressourcen optimal genutzt, entwickelt und gefördert werden, um der Unternehmensvision näher kommen zu können?

Die Balanced Scorecard ist ein Management-Instrument, welches von der Unternehmensvision ausgeht. Im Weiteren von der Vision ausgehend, werden dann Leitstrategien entwickelt, welche in konkreten Zielen fortführend formuliert werden.

Ziele müssen überprüfbar bzw. messbar sein, hierfür werden Kennzahlen herangezogen. Idealerweise wird für jedes Ziel und jede festgelegte Maßnahme mindestens eine Kennzahl und ein Zielwert für diese Kennzahl festgelegt.

Die Balanced Scorecard ist nicht nur ein Instrument der strategischen Geschäftsführung und verschwindet nach Aufstellung nicht in den Schubladen der Führungsetagen, sondern integriert die operative Planung in die strategische Planung. Die Balanced Scorecard ist ein Bindeglied der strategischen Unternehmensführung mit dem operativen Geschäft.

Die vier Perspektiven werden von der Unternehmensführung durch Gewichtung priorisiert. Von Unternehmen zu Unternehmen liegen die Prioritäten anders, beispielsweise gewichten Aktiengesellschaften die Finanzorientierung etwas höher als Gesellschaften mit beschränkter Haftung. Dienstleistungsunternehmen, wie z. B. Unternehmensberatungen, priorisieren die Mitarbeiterorientierung tendenziell höher als Sachgüterproduzenten.

Für die vier Perspektiven werden Ziele aufgestellt, welche durch Kennzahlen quantitativ messbar werden. Qualitative Faktoren, wie beispielsweise die Qualität von Produkten, sollten in konkret quantitative Messgrößen umgewandelt werden. Qualitätsveränderungen lassen sich z. B. über Kundenzufriedenheitsumfragen oder Fehlerquoten ausdrücken.

Unter Berücksichtigung der Perspektiven-Gewichtung können die Veränderungen der Ist-Werte aller Kennzahlen mit den Soll-Werten (Ziele) abgeglichen werden und so eine Gesamtentwicklung des Unternehmens ermittelt werden.