Marktüberblick Fabriksoftware

Hanna Teuer

Die richtige Auswahl und Integration von Software in den Wertschöpfungsprozess zeugt von zunehmenden Relevanz für die Wettbewerbsfähigkeit produzierender Unternehmen. Gerade in Zeiten der Digitalisierung können die Aufnahme und Analyse von Daten einen wertvollen Mehrwert bieten und beispielsweise als Grundlage für Prozessverbesserungen und die Generierung neuer Dienstleistungen dienen.

Das Center for Enterprise Research (CER) der Universität Potsdam führte einen Marktüberblick zu „Fabriksoftware“ durch. Hierzu wurden Anbieter im deutschsprachigen Raum gebeten, Angaben zu den von ihnen angebotenen Systemen zu machen. Die  Teilnehmenden wählten dabei aus vierzehn gelisteten Systemarten und machten Angaben zu Modulen bzw. Funktionen. Weiter wurden die Unternehmen nach ihrer Einschätzung hinsichtlich Herausforderungen und Trends der IT in produzierenden Unternehmen sowie der Fragestellung, ob sich langfristig Spezial- oder integrierte Gesamtlösungen etablieren werden, gefragt. Insgesamt sind Antworten zu 40 Lösungen eingegangen. Die Ergebnisse werden nachfolgend ausgewertet und zu Schwerpunktbereichen zusammengefasst. Bild 1 stellt – aufgeschlüsselt nach Art des Produktes – dar, welche IT-Systeme wie oft angeboten werden. Die teilnehmenden Lösungen konnten dabei jeweils auch mehreren Produktarten zugeordnet werden.


Bild 1: Anzahl der IT-Systeme − aufgeschlüsselt nach
Art des Produktes (Mehrfachnennungen möglich)

Betriebsdatenerfassung
Unter der Betriebsdatenerfassung werden verschiedene Verfahren zur Erfassung von Ist-Daten von Zuständen und Prozessen zusammengefasst. Diese Systemart ist mit 30 Nennungen diejenige, die in der vorliegenden Marktübersicht am häufigsten als Bestandteil der angebotenen Lösung angegeben wurde. Die Betriebs- und Aufgabenerfassung wurden am häufigsten als angebotene Funktionen dieser Systemart genannt.

Engineering Data Management / Product Data Management
Die verbesserte Rechnerleistung sowie die Weiterentwicklung von CAx-Systemen haben in den vergangenen Jahren eine starke Zunahme der zu verwaltenden Dokumente im Produktentwicklungsprozess verursacht. Eine mögliche Lösung diese effizient zu handhaben, bieten  Engineering Data Management Systeme bzw. Product Data Management Systeme. Sie stellen eine Integrationsplattform für diverse Systeme dar, welche während des Produktentwicklungsprozesses Daten und Informationen erzeugen. Zwölf Unternehmen gaben an, dass das von ihnen angebotene System Funktionen des EDM/PDM erfüllt. Die häufigsten Funktionen sind dabei das Workflow- und das Variantenmanagement (11 bzw. 10 Nennungen).

Manufacturing Execution System
MES sind in produzierenden Unternehmen weitverbreitet. Sie sind zwischen der Unternehmensleit- und der Fertigungsebene einzuordnen und bieten Funktionen, die die Generierung einer realen Abbildung der Fertigungssituation ermöglichen, auf deren Basis Handlungsempfehlungen geschaffen werden können.
29 der teilnehmenden Unternehmen gaben an, Funktionen im Bereich MES anzubieten. Am häufigsten sind dabei die MES-Aufgaben Datenerfassung (27 Nennungen) sowie die Feinplanung und -steuerung und das Informationsmanagement (26 bzw 25 Nennungen) in ihrem System verfügbar. 

Maschinendatenerfassung
Die Maschinendatenerfassung bildet die Schnittstelle zwischen der Produktionstechnik und der Informationsverarbeitung. Die automatische Erhebung von Kennwerten der Maschinen, wie beispielsweise Produktionsmenge, Auslastung, Maschinenzustand sowie Energieverbrauch bildet die Grundlage für die Verwendung in weiteren Systemen, wo durch die gezielte Analyse beispielsweise Muster entdeckt und darauf basierende Potenziale gehoben werden können. 
28 Unternehmen gaben an, dass mit ihrem System Aufgaben der Maschinendatenerfassung möglich sind. Die automatische Stück- und Mengenerfassung sowie Auswertungs- und Analysemöglichkeiten sind die Funktionen, die bei dieser Systemart am häufigsten als verfügbar genannt wurden (jeweils 27 Nennungen). 

Qualitätsmanagement
Um dem wachsenden Anspruch der Kunden nach einer hohen Qualität gerecht zu werden, müssen zahlreiche Maßnahmen unternommen werden, um Kunden zu halten und neue zu gewinnen. Daher hat die Steigerung der Prozess- und Produktqualität für zahlreiche Unternehmen einen sehr hohen Stellenwert. Qualitätsmanagement-Systeme können hier eine wertvolle Hilfe sein. 
22 der teilnehmenden Lösungen bieten Funktionen in diesem Bereich – die Erfassung von Qualitätsdaten sowie ein integriertes Dokumentenmanagement sind die am häufigsten angebotenen Funktionen (22 bzw. 19 Nennungen). 

Advanced Planning and Scheduling
APS-Systeme werden zur Unterstützung der Planungsfunktionen nach der MRP II-Methode eingesetzt. Dabei werden mithilfe mathematischer Modelle und detaillierter Daten möglichst exakte Vorhersagen zu künftigen Produktionsszenarien getroffen. Es wurde angegeben, dass 21 der Systeme APS-Funktionen ermöglichen, wobei die Planung mit beschränkten Ressourcen und die automatische Lieferterminberechnung mit 21 bzw. 20 Nennungen die häufigsten Funktionen sind. 

Personalzeiterfassung 
Die Personalzeiterfassung ermöglicht die Aufnahme und Auswertung von Anwesenheits- und Arbeitszeiten der Arbeitnehmer. Dazu existieren häufig Terminals, an denen sich der Mitarbeiter durch beispielsweise einen Chip beim Betreten und Verlassen des Betriebsgeländes identifiziert. 
23 Mal wurde sie von den teilnehmenden Unternehmen benannt. Die Schicht- und Fehlzeitenplanung sowie die Möglichkeit der Erstellung einer Übersicht über an- und abwesende Personen sind mit jeweils 22 Nennungen die häufigsten Funktionen. 

Warehouse Management Systeme
Lagerverwaltungssysteme ermöglichen eine übergreifende Lagersteuerung sowie
Bestandsverwaltung und tragen somit zur Verbesserung der Lagerprozesse bei. Obwohl aufgrund verschiedener Nachteile wie gebundenem Kapital oder Veralterung von Produkten viele Unternehmen Lager minimieren oder komplett eliminieren, ist die Lagerhaltung von Roh-, Zwischen- oder Fertigprodukten für einige Unternehmen immer noch unerlässlich. Funktionen des Warehouse Managements werden von 15 der 40 teilnehmenden Systeme zur Verfügung gestellt, mit jeweils 14 Nennungen sind die Kommissionierung, die Seriennummernverwaltung und die Werkzeug- und Betriebsmittelverwaltung die meist genannten Funktionen. 

Produktkonfiguration
Immer häufiger stellen Kunden heute individuelle Anforderungen an die Unternehmen. Deren Erfüllung ist für den Erfolg vieler Unternehmen unerlässlich. Häufige Folgen der zunehmenden Variantenvielfalt und des „Mass Customization“ sind steigende Kosten und Komplexität. Es ist erforderlich, dass die Unternehmen Möglichkeiten finden, diese Anforderung zu beherrschen. Eine Möglichkeit hierzu bieten Produktkonfiguratoren die virtuelle Entwicklung von Produkten wird dadurch möglich. Der Kunde kann also überprüfen, ob seine gewünschten Leistungsmerkmale realisiert werden. 
19 der teilnehmenden Systeme gaben an, dass ihr System Funktionen der Produktkonfiguration bereitstellt, wobei die Stücklisten- und die Arbeitsplanerstellung (18 bzw. 17 Nennungen) die am häufigsten angegebenen Funktionen sind. 

Simulation
Das Simulation, also das Nachbilden eines Systems mit seinen dynamischen Prozessen in einem experimentierbaren Modell, birgt zahlreiche Chancen.  Im Bereich der Produktion und Logistik können mittels Simulation beispielsweise die Werkstattsteuerung, die Fertigungs- und Fabrikplanung, Geschäftsprozesse oder die Distribution untersucht werden. Zehn der teilnehmenden Systeme bieten Funktionen in diesem Bereich. Die Ressourcenplanung wurde mit acht Nennungen als am häufigsten verfügbare Funktion angegeben. 

Product Lifecycle Management 
Sich verändernde Marktbedingungen und steigende Kundenanforderungen verlangen eine schnelle und flexible Handhabung und Kontrolle von Prozessen über den gesamten Produktlebenszyklus hinweg. Insbesondere KMU müssen sich mit den genannten Herausforderungen immer öfter auseinandersetzen, um im Wettbewerb bestehen zu können. Da neben Massenmärkten auch Nischenmärkte besetzt werden müssen, stehen KMU häufig vor der Herausforderung, eine große Bandbreite von Produktvarianten beherrschen zu müssen. PLM-Lösungen können hier helfen. Mit neun Nennungen ist das PLM die Systemart, die von den teilnehmenden Unternehmen am seltensten zur Verfügung gestellt wird. Alle diese Lösungen bieten Funktionen des Produktdatenmanagements an. 

Materialflusssteuerung
Aufgrund einer immer höheren Komplexität von Transportvorgängen auch innerhalb eines Unternehmens gewinnt ein effizienter und
effektiver unternehmensinterner Materialfluss immer mehr an Bedeutung. Dabei spielen sowohl technologische als auch betriebswirtschaftliche Faktoren eine wichtige Rolle. Durch moderne Informationssysteme können die Prozesse verbessert werden. 19 der in diesem Marktüberblick teilnehmenden Systeme bieten Funktionen der Materialflusssteuerung an. Mit jeweils 17 Nennungen sind die Bearbeitung von Transportaufträgen und -rückmeldungen, die Erstellung von Transportaufträgen und die Erzeugung von Bereitstellungs- bzw. Kommissioniertaufträgen die in diesem Zusammenhang am häufigsten genannten Funktionen. 

Produktionsplanung und -Steuerung (PPS)
Produktionsplanungs- und Steuerungs-Systeme (PPS) dienen dem Nutzer bei der Durchführung der produktionsrelevanten Prozesse im Unternehmen. Durch die integrierte Verwaltung der Daten aus unterschiedlichen (Funktions-) Bereichen können zahlreiche Potenziale ermittelt und gehoben werden. PPS-Lösungen grenzen sich von ERP-Systemen in sofern ab, dass bei ERP-Systemen weitere betriebswirtschaftliche Funktionsbereiche, wie beispielsweise Personal oder Finanzen, berücksichtigt werden können. 
Für 26 Systeme wurde angegeben, Funktionen im PPS-Bereich bereitzustellen; alle diese Systeme bieten dem Nutzer eine Auftragsfortschrittskontrolle. 

Trends und Herausforderungen
Die Auswertung der Antworten nach den Trends der kommenden beiden Jahren im Bereich der Fabriksoftware, lässt eine klare Gliederung in drei Bereiche zu: die Digitalisierung, die Automatisierung sowie Machine Learning. Die Software-Anbieter sehen im Rahmen der Digitalisierung einen klaren Trend in Richtung der intelligenten Verknüpfung aller Produktionsprozessbeteiligten – Mensch und Technik (Maschine, Produkte, Werkzeuge, Software, etc.). Ebenso wurde mehrfach eine stärkere Verbreitung von webbasierten sowie mobilen Anwendungen genannt. Auch die Nutzung moblier Geräte für die Produktionsplanung und -steuerung wird demnach in den nächsten beiden Jahren steigen.
Die Herausforderungen betreffen insbesondere die gesteigerten Kundenanforderungen nach Individualität. Es gilt, die Prozesse so zu gestalten, dass kurzfristig reagiert werden kann und eine ganzheitliche Transparenz gewährt wird. Darüber hinaus  müssen die genannten Trends weiter konkretisiert und umgesetzt werden. Es muss sichergestellt werden, dass die Mitarbeiter die neuen Technologien akzeptieren und die Neugestaltung der Prozesse unterstützen. 
 

Auszug aus der Marktübersicht FABRIKSOFTWARE

  

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Schlüsselwörter:

Marktüberblick, Fabriksoftware, IT-Systeme