Durch die Kopplung von PDM- und ERP-Systemen gewinnen Sondermaschinen- und Anlagenbauer Transparenz für ihre komplexen Projekte. Die Integration muss allerdings zahlreichen Besonderheiten Rechnung tragen, mit denen es die Einzel- und Auftragsfertiger in Entwicklung, Einkauf und Produktion zu tun haben. Insbesondere gilt es, Wege für ein Auftragsmanagement zu finden, das oftmals monatelang ohne freigegebene Stücklisten auskommen muss.

In nur wenigen Wirtschaftszweigen fallen ähnlich viele Produktdaten an wie im Maschinen- und Anlagenbau. Produkte aus bis zu 100.000 Bauteilen und mehr sind keine Seltenheit. Um die damit verbundenen Informationen zu beherrschen, empfiehlt sich der Aufbau eines systematischen Produktdatenmanagements (PDM). Wird dieses mit der operativen Auftragsplanung und -steuerung im ERP gekoppelt, so erhalten Einzelfertiger eine transparente Gesamtlösung, mit der sie ihre viele Monate langen und Millionen Euro schweren Projekte wirtschaftlich durchführen können.

Somit verspricht die Integration einen erheblichen Mehrwert. Doch wie so häufig in der Industrial IT steckt auch hier der Teufel im Detail. Beginnen Maschinen- und Anlagenbauer damit, ein handelsübliches PDM- mit einem branchenspezifischen ERP-System zu integrieren, so sehen sie sich einer komplexen Aufgabe gegenüber. Der Grund: Beide Systeme haben eine ganz eigene Sicht auf die Produktionswelt, die der jeweils anderen diametral entgegensteht. Auf der einen Seite konzentrieren sich PDM-Lösungen auf die Verwaltung der Stammstücklisten. Dies entspricht dem Vorgehen in der Serienfertigung, wo die einzelnen Baugruppen den Konstruktionsprozess erst vollständig durchlaufen, bevor sie für die anschließenden Beschaffungs- und Produktionsprozesse freigegeben werden.

Auf der anderen Seite besteht die Tatsache, dass Einzel- und Auftragsfertiger mit der sogenannten wachsenden Stückliste arbeiten. Hierbei handelt es sich um eine relativ grobe Produktstruktur, welche die noch zu entwickelnde Maschine oder Anlage anhand von Auftragsstücklisten skizziert. In dieser frühen Projektphase liegen die vom PDM favorisierten Stammstücklisten oft noch in weiter Ferne.

Nichtsdestotrotz brauchen Maschinen- und Anlagenbauer die provisorische Struktur der wachsenden Stückliste, um ihre langfristigen Projekte überhaupt erst planen zu können. Unter anderem geht es ihnen darum, Fertigungskapazitäten so zu reservieren, dass sie eine möglichst gleichmäßige Auslastung erzielen. Eine weitere typische Anforderung liegt darin, Zukaufteile so frühzeitig zu beschaffen, dass diese trotz ihrer langen Bestellzeiten rechtzeitig zur Montage vor Ort sind.

Insellösungen entwickeln Eigenleben

Die Crux liegt nun allerdings darin, dass handelsübliche PDMs die für die Grobplanung erforderlichen Daten zu diesem frühen Zeitpunkt noch nicht bereitstellen. Soll zum Beispiel ein Förderer für eine Anlage erstellt werden, so gibt das PDM die Daten erst dann für den Einkauf frei, wenn auch die im Förderer zu verbauende Antriebsstation freigegeben ist. Viele Antriebsstationen nutzen allerdings Spezialmotoren, deren Beschaffungszeiten sich auf mehrere Monate belaufen.

Um nicht entsprechend lange auf die PDM-Freigabe der Stämme warten zu müssen, behelfen sich viele Unternehmen mit handgestrickten Umgehungslösungen. Vorzugsweise auf Excel-Basis entwickeln sie separate Software-Werkzeuge, um dem Auftragsmanagement die gewünschten Artikel-, Baugruppen- und Stücklisteninformationen zu liefern. Dies geschieht sozusagen auf dem kleinen Dienstweg, ohne dass die Konstruktionsabteilung von ihrem stammstücklistenorientierten Freigabeprozess abweichen müsste.

Die selbst geschaffenen Insellösungen bringen jedoch zahlreiche betriebswirtschaftliche Nachteile mit sich. Grundlegend entsteht wie bei allen nicht integrierten Systemen ein mehrfacher Erfassungs- und Pflegeaufwand. Hierzu gesellen sich Datenverluste und Inkonsistenzen beim Versionsmanagement. Das schwerwiegendste Manko liegt aber sicherlich darin, dass der Geschäftsführung die projektübergreifende Sicht auf die Planungs- und Beschaffungsvorgänge im Unternehmen verlorengeht.

Angesichts dieser Ausgangslage sind das stammstücklistenbasierte PDM und das auftragsorientierte ERP so zu koppeln, dass ein durchgängiger, weitgehend automatisierbarer Informationsfluss entsteht. Während Zeichnungsverwaltung, Wiederverwendung und Freigabemanagement in gewohnter Weise im PDM erfolgen, hat die Schnittstelle alle für das Auftragsmanagement erforderlichen Vorabinformationen an das ERP zu übergeben. Hierbei muss der im PDM erfasste Konstruktionsfortschritt automatisch zu einem Update derjenigen Auftragsstücklisten führen, die bereits zu einem früheren Zeitpunkt an das ERP übergeben wurden.

Die Vorgehensweise leuchtet unmittelbar ein. Doch in der Praxis stellt sie hohe Anforderungen an die Prozesskenntnis und das Abstraktionsvermögen der Integratoren: Im Rahmen einer absolut wasserdichten Versionsverwaltung gilt es die vielgliedrigen Beziehungen zwischen den betroffenen Teilen und Baugruppen eindeutig zu beschreiben. Erst dann ist das Prinzip der wachsenden Stückliste gewahrt, ohne dass im Tagesgeschäft Informationsverluste auftreten.

Nur über eine eindeutige Definition der Auftragsstücklisten vermag das Schnittstellenmanagement sicherzustellen, dass das ERP stets mit den aktuellsten Daten arbeitet. Zu jeder Position des Auftrags gibt es dann eine einzige aktuelle Auftragsstückliste, an die die jeweiligen Transaktionen und Buchungen des ERP-Systems geknüpft sind. Übergibt die Konstruktion eine aktualisierte Auftragsstückliste, so erkennt die Auftragsleitstelle zum Beispiel umgehend, ob anhand einer früheren Version dieser Stückliste bereits Beschaffungsvorgänge angestoßen wurden und ob durch die jüngste Konstruktionsänderung überhaupt noch zusätzlicher Handlungsbedarf entsteht.

Integration erfordert Beratung

Zusätzlich zur beschriebenen Integration der Auftragsstücklisten stellt der Maschinen- und Anlagenbau eine weitere spezifische Anforderung: Im Gegensatz zur Serienfertigung darf die Übergabe der Artikelstammdaten keine Einbahnstraße vom PDM zum ERP sein. Denn gerade in der Einzelfertigung entstehen zahlreiche Artikelinformationen auch im Angebotswesen oder der Beschaffung, ohne dass die Konstruktion zuvor daran beteiligt war. Werden diese Informationen nach Auftragserhalt über eine bidirektionale Schnittstelle der Konstruktion übergeben, so steigt die Datenqualität, und es erübrigen sich zusätzliche Erfassungsaufwände.

Im Rahmen dieser Übergabe müssen die beteiligten Nutzer entscheiden, welches der beiden Systeme zukünftig die Datenhoheit ausübt, damit die Konsistenz gesichert bleibt. Um zu einer durchgängigen Methodik zu gelangen, ist eine gemeinsame Strategierunde zu empfehlen. Bei dieser sollten neben den innerbetrieblichen Verantwortlichen auch Berater der PDM- und der ERP-Anbieter mit am Tisch sitzen.

Hier gilt es zunächst einmal, die bisherige Arbeitsweise und die Wünsche des Auftragsfertigers zu klären. Gemeinsam prüfen dann die beiden Software-Lieferanten, ob sich diese Anforderungen mit einer Integration von PDM und ERP überhaupt vereinbaren lassen. Nicht selten zeigt eine genauere Analyse der Anwenderwünsche, dass die unterschiedlichen Abteilungen im Unternehmen die Systeme in einer Art und Weise nutzen wollen, die dem Vorgehen der jeweils anderen Abteilungen entgegenläuft.

Somit sind die Berater der beiden Systemlieferanten aufgefordert, den Anwendern die Konsequenzen ihres Handelns für die jeweils anderen Abteilungen präzise aufzuzeigen. Treten Widersprüche und Inkonsistenzen zutage, müssen sie Alternativen erarbeiten. Angesichts dieser Aufgabenstellung verbietet es sich, die Integration von PDM und ERP als rein technisches Problem zu behandeln. Mindestens genauso großes Gewicht kommt den Themen Beratung und Prozessgestaltung zu. Hierbei benötigen die beauftragten Berater ein hohes Maß an Branchenwissen, um die zahlreichen Spezifika des Maschinen- und Anlagenbaus praxisgerecht abbilden zu können.

Wahlfreiheit bei der Dokumentation

In einer integrierten PDM-ERP-Umgebung können Einzelfertiger frei entscheiden, ob sie die Anlagendokumentation klassisch aus dem PDM oder doch lieber aus dem ERP heraus erstellen wollen. Hierzu bietet zum Beispiel das ERP-System ams.erp von ams.Solution die Möglichkeit, sämtliche dokumentationspflichtigen Informationen, sofern sie elektronisch vorliegen, mit den entsprechenden Positionen der Stücklisten zu verknüpfen. Da Einzelfertiger die betreffenden Artikelinformationen kundenspezifisch hinterlegen können, lassen sich die Serviceangebote flexibilisieren, so zum Beispiel über den Preis. In der Praxis können die Anwender die kaufmännischen Transaktionen des Servicemanagements anstoßen, ohne die Dokumentationsdaten aus dem PDM einlesen zu müssen. Somit unterstützt ams die proaktive Instandhaltung, im Rahmen derer sich fest vereinbarte Wartungsaufträge automatisiert starten lassen.