Computer Integrated Manufacturing (CIM)

Der von Harrington bereits in den 1970er Jahren geprägte Begriff für den integrierten EDV insatz (Datenverarbeitung, elektronische) in allen mit der betrieblichen Wertschöpfung befassten Unternehmensbereichen beinhaltet das informationstechnologische Zusammenwirken der primär technischen Funktionen des Computer Aided Design, Computer Aided Planning, Computer Aided Manufacturing und Computer Aided Quality Assurance sowie der primär betriebswirtschaftlich dispositiven Funktionen der Produktionsplanung und teuerung (PPS). Da die unpräzise Wortschöpfung Computer Integrated «Manufacturing» verschleiert, dass sich CIM Konzepte nicht allein auf die i Produktion i. e. S., sondern auf den gesamten + Betrieb einschließlich seiner administrativen Funktionen erstrecken, entwickelten sich in der Vergangenheit noch weitere, letztlich aber verzichtbare Begriffe für die Idee eines computerintegrierten + Unternehmens: Das Computer Integrated Business bzw. Enterprise sollte als Summe aus rechnerintegrierter Fabrik (Computer Integrated Manufacturing i. e. S.) und rechnerintegriertem Büro (Computer Integrated Office) verstanden werden.

Die einzelnen Bausteine des CIM Gebäudes lassen sich wie folgt skizzieren:

Computer Aided Design (CAD) umfasst den direkten oder indirekten Einsatz der EDV im Entwicklungs und Konstruktionsprozess. Zum einen kann der Computer von regelmäßig wiederkehrenden und u. U. langwierigen Routinetätigkeiten entlasten. Zum anderen erfährt der Konstrukteur im interaktiven Dialog mit dem Rechner eine unmittelbare Unterstützung der verbleibenden, eher kreativen Aufgaben. Nach getaner Arbeit sind die im CAD ystem graphisch nteraktiv generierten digitalen zwei bzw. dreidimensionalen Objektdarstellungen in einer bereichsübergreifenden Datenbank zu hinterlegen.

Computer Aided Planning (CAP) ist ein Sammelbegriff für alle rechnerunterstützten Aufgaben der Arbeitsplanung. Die Ergebnisse des Konstruktionsprozesses werden dazu genutzt, Arbeitsvorgänge und Arbeitsvorgangsfolgen computergestützt zu planen, Verfahren und Betriebsmittel zur Produktion auszuwählen oder ggf. neu zu entwickeln sowie Daten für die Steuerung der Betriebsmittel zu generieren. Im Ergebnis liegen dann Teilefertigungs und Montageanweisungen in Form von Arbeitsplänen oder NC Programmen vor. Damit ermöglicht CAP die Umwandlung der konstruktionsspezifischen Daten des CAD in Arbeitspläne und Steuerungsinformationen für den automatischen Einsatz der Betriebsmittel im CAM.

Computer Aided Manufacturing (CAM) sorgt unter Verwendung der im CAP generierten Steuerungsinformationen für die computerunterstützte technische Steuerung und Überwachung der einzelnen Betriebsmittel im Fertigungsprozess. Der Rechnereinsatz in diesem Bereich führt zu einer Automatisierung ( Automation) der Produktion und Montage von Werkstücken sowie der Handhabung, des Transports und der Lagerung (Lagerhaltung) von Werkstücken und Werkzeugen mit Hilfe von flexiblen Fertigungssystemen.

Computer Aided Quality Assurance (CAQ) steht für die rechnerunterstützte Planung und Durchführung der Qualitätssicherung. Nach Festlegung relevanter, aus den Ergebnissen des Konstruktionsprozesses abgeleiteter Prüfmerkmale werden zunächst Prüfpläne und programme für computergestützte Mess und Prüfeinrichtungen erstellt, ehe die eigentliche Überwachung der Merkmale am Objekt selbst erfolgen kann.

Die Produktionsplanung und teuerung (PPS) bezeichnet schließlich den EDV insatz zur Unterstützung aller überwiegend betriebswirtschaftlichen Funktionen der Leistungserstellung. Während das CAP den technischen Produktionsablauf lediglich einmal statisch plant, wird im Rahmen der PPS der organisatorische Leistungserstellungsprozess von der Angebotsbearbeitung bis zum Versand unter Mengen , Termin und Kapazitätsaspekten ständig dynamisch überwacht und gesteuert. Die Produktionspro gramm , die (Sekundär) Mengen sowie die Termin und Kapazitätsplanung sind Bestandteile der Planungsphase, der mit der Auftragsveranlassung und Auftragsüberwachung die Steuerungsphase folgt. Damit begleitet die PPS genauso wie das CAQ den gesamten Produktentstehungsprozess.

Insbesondere die Aufgaben des CAQ und die letzte Stufe der PPS können durch ein entsprechendes System zur Betriebsdatenerfassung (BDE) wirkungsvoll unterstützt werden. Derartige BDE ysteme erfassen, verarbeiten und kommunizieren zeit und ereignisnah Daten, die im Rahmen der betrieblichen Leistungserstellung anfallen: z. B. Daten ( Information) bezüglich der gegenwärtigen Produkt und Prozessqualität, des augenblicklichen Produktionsfortschritts oder des momentanen Faktoreinsatzes (Produktionsfaktoren). Bei etwaigen Abweichungen zwischen gewünschtem Soll und erfasstem Ist kann somit ohne Verzögerung korrigierend in den laufenden Produktionsprozess eingegriffen werden. Insofern sind BDE ysteme als Voraussetzung für eine zeitnahe Qualitätssicherung und Fertigungssteuerung bzw. Anpassung des Herstellungsprozesses an aktuelle Gegebenheiten unentbehrlich.

Der Einsatz klassischer CIM Komponenten fand zunächst nicht bereichsübergreifend statt, sondern führte zu voneinander unabhängigen Insellösungen für spezielle Probleme. Der Datenaustausch zwischen diesen EDV nseln erfolgte manuell oder durch externe Datenträger und war somit relativ langsam und fehleranfällig. Aus diesen Unzulänglichkeiten erwuchs die Forderung, eine gemeinsame Datenbasis aller am Produktentstehungsprozess beteiligten Abteilungen zu schaffen. Durch eine derartige Datenintegration werden Doppelarbeiten wie z. B. mehrfache Dateneingaben verhindert; die Zahl möglicher Fehlerquellen sinkt, Datenkonsistenz und ktualität werden sichergestellt, und Übertragungsfehler entfallen, was letztlich sowohl den Informationsfluss als auch die Arbeitsabläufe selbst stabilisiert und beschleunigt. Darüber hinaus erhöht eine Datenintegration in Verbindung mit r Datenbank und benutzerfreundlichen Dialogverarbeitungssystemen die Informationsverarbeitungskapazität des einzelnen Mitarbeiters, der an seinem jeweiligen Arbeitsplatz nunmehr problemlos auf alle relevanten Informationen zurückgreifen kann. Damit nehmen die Entscheidungsmöglichkeiten vor Ort zu, so dass übertriebene Arbeitsteilung durch eine entsprechende Vorgangsintegration zurückgefahren werden kann. Im Zusammenhang mit CIM ergeben sich allerdings zahlreiche Optionen der Organisationsgestaltung, die von einer Intensivierung des Taylorismus bis zur ausgeprägten Vorgangsintegration reichen. Dabei markieren zentralistische und dezentrale CIM Konzepte die beiden Pole des Kontinuums organisatorischer Gestaltungsalternativen. Zentralistisch organisierte CIM Fabriken führen zu verstärkter Arbeitsteilung («rechnergestützter Neo Taylorismus»), weil der einzelne Mitarbeiter als zu eliminierende Stör und Restgröße in der Übergangsphase zur angestrebten vollautomatisierten, mannlosen Fabrik betrachtet wird. Dagegen sind in dezentral organisierten CIM Fabriken Systemmannschaften mit Universalqualifikation selbststeuernd für ganzheitliche Aufgabenkomplexe verantwortlich. Die Vertreter dieses Konzepts sind sich der Bedeutung der Mitarbeiter bewusst und haben erkannt, dass eine effektive Ausnutzung des Rationalisierungspotenzials moderner Technologien entscheidend von einer motivierenden Organisationsgestaltung abhängt («Organisation vor Automation»). Der Übergang von zentralistisch zu dezentral organisierten CIM Fabriken korrespondiert in hohem Maße mit dein von technik zu humanzentrierten CIM Konzepten. Insbesondere in der Vergangenheit waren CIM Projekte von einer technikorientierten Vorgehensweise geprägt, die moderne Technologien zur Unterstützung gewachsener arbeitsteiliger Strukturen und Abläufe einsetzen wollte, ohne erforderliche organisatorische Anpassungsmaßnahmen zu ergreifen. Doch mit der Erkenntnis, dass moderne Technologien nur in Verbindung mit einem adäquat motivierten und qualifizierten Personal die erhofften Rationalisierungseffekte ( Rationalisierung) zeitigen, geraten dezentrale und damit humanzentrierte CIM Konzepte zunehmend in den Vordergrund. Traditionelle CIM Komponenten sind auf einzelne betriebliche Funktionen ausgerichtet und können prinzipiell für jedes beliebige Produkt Verwendung finden. Werden die einzelnen Insellösungen per Datenintegration miteinander verknüpft, entstehen hochkomplexe, verrichtungsorientierte CIM ysteme, die in der Lage sind, alle Funktionen an allen Objekten auszuführen. Wenn es gelingt, auf eine übertriebene Universalität der einzelnen Funktionsmodule zu verzichten, kann die Komplexität von CIM ystemen nachhaltig reduziert werden. Prozessorientierte CIM Konzeptionen implementieren und verknüpfen deshalb nur auf die jeweils relevanten Objekt Verrichtungskombinationen bestimmter Geschäftsprozesse spezialisierte Teilsysteme. Moderne, prozessorientierte CIM Konzeptionen müssen sich nicht auf die Gestaltung innerbetrieblicher Informationsflüsse beschränken, sondern können durchaus die interbetriebliche Integration entlang der gesamten Logistikkette vom externen Lieferanten bis zum Endabnehmer verfolgen (siehe auch Supply Chain Management). Die Idee einer interbetrieblichen informationsflusstechnischen Verknüpfung steht nicht im Widerspruch zur bereits in den prozessorientierten CIM Konzepten angelegten Abkehr von der totalen und Hinwendung zur partiellen Integration. Während nämlich erstere eine Bereichs bzw. unternehmensübergreifende Kopplung informationstechnologischer Strukturen und Systeme bezweckt, hat letztere lediglich die Verknüpfung ganzheitlicher, ggf. überbetrieblicher Geschäftsprozesse zum Ziel.

(CIM). Integrierte Software zur Regelung aller Funktionen des Fertigungsbetriebs, bisher ansatzweise realisiert; Umfang PPS-Software, Fertigungsleitsoftware, Steuerung unterlagerter Systeme wie Prozessrechner, Handhabungsrechner, Roboter, Integration von der Konstruktion mit CAD über automatische Modellerzeugung bis zum Einsatz in der Fertigung, Schnittstelle zu numerisch gesteuerten Werkzeugmaschinen. Ein vollständiges CIM-System ist derzeit nicht käuflich. CIM-Konzepte versuchen, eine Software mit maximalem Funktionsumfang durch Ergänzung mit fehlenden Komponenten sowie Schnittstellenprogrammierung zu einen firmenindividuellen CIM-System zusammenzuschweißen.

bedeutet computergestützte integrierte Fertigung (CIM). Vgl. CIM.

factory of the future

siehe CIM.

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