Entwicklung eines IT-gestützten Kosteninformationssystems als Instrument des Produktkostenmanagements in der Auftragsfertigung. Konzeption und Umsetzung am Beispiel des Werkzeug- und Formenbaus

Textprobe:

Kapitel 5.7.5 Modellierung der Kosten-/Wissensbasis
Grundlage für die Modellierung der Kosten-/Wissensbasis zum Modul I ist das in 3.5.3.3 entwickelte und als Klassenentwurfsdiagramm dargestellte konzeptionelle Datenbankmodell. Dieses enthält modulspezifische und modulübergreifende Objektklassen, die miteinander in Beziehungen stehen. In einem ersten Schritt wurden die in der Konzeption deklarierten Objektklassen und Beziehungen an die Unternehmensspezifik angepasst. Dazu gehörte eine Umbenennung der Objektklassenbezeichnungen an die im Unternehmen geltende Terminologien und im Zuge der Transformation des Klassenentwurfsdiagramms in ein internes Datenbankmodell eine Normalisierung der Beziehungen. Insgesamt wurden mit dem Datenbankmanagementsystem MS SQL Server 2014 Management Studio 121 Tabellen modelliert. Um diese und ihre Beziehungen untereinander übersichtlich und nachvollziehbar darzustellen, wurden diese funktionsorientiert in Datenbankdiagrammen gruppiert. Zu den daraus resultierenden Funktionsgruppen gehören modulübergreifende Objekte, wie Kostenstellen, Kunden, Anfragen, Kundenartikel etc. sowie die "Fallbasis", die Kaufteil- und Werkstoffdatenbank, die Werkzeugklassifizierung und die Rumpfstrukturstücklisten.
Aufgrund des Umfangs und der Komplexität des erstellten relationalen Datenbankmodells ist eine ausführliche Darlegung an dieser Stelle nicht zweckmäßig. Stellvertretend für die Kosten-/Wissensbasis zum Modul I ist die Funktionsgruppe "Fallbasis" mit allen für das FBSS erforderlichen Objekten in Anlage 18 als UML-Klassendiagramm dargestellt.
Für das externe Datenbankmodell wurden Sichten zu Projektanfragen, zur Fallbasis, zu den Rumpfstrukturstücklisten und zu den Kaufteil- und Werkstoffdaten erstellt. Damit wurden komplizierte, mehrstufige Datenbankabfragen vermieden und gleichzeitig der Implementierungsaufwand bei der Softwareentwicklung reduziert. Am Beispiel der "Fallbasis" greift die Problemlösungskomponente des Fallbasierten Suchsystems entsprechend der in der Dialogkomponente eingegebenen Suchkriterien direkt auf die Sicht "Fallbasis" zu. Aufwändige, intransparente und änderungsanfällige Datenbankabfragen entfallen. Ein weiterer Vorteil der Sichten stellt deren Änderungsfreundlichkeit dar. Demnach haben Änderungen in der Datenbank nicht zwangsläufig Änderungen in der Dialogkomponente zur Folge.
5.7.6 Gestaltung der Wissensakquisitions-, Erklärungs- und Dialogkomponente
I. Wissensakquisitionskomponente
In Bezug auf die direkte Wissensakquisition erfolgt eine laufende, fallbezogene Weiterentwicklung der Kosten-/Wissensbasis durch das Hinzufügen von neuen Referenzprodukten und -Projekten in die Fallbasis. In Abstimmung mit den Fachexperten aus dem Controlling und dem Projektmanagement werden dazu geeignete Produkte/Projekte ausgewählt. In der ersten Iteration wurde die Aufbereitung der Nachkalkulationen und Merkmalsindexierung (Retain-Phase) durch den Wissensingenieur durchgeführt. Für die Produktivphase des Kosteninformationssystems ist dazu in der Rolle des Datenverwalters ein Mitarbeiter aus dem Controlling vorgesehen. Darüber hinaus wurde ein Kaufteilkatalog mit konstruktionsrelevanten Sachmerkmalen für die kostenrelevanten Kaufteilgruppen (u. a. Führungssäulen/-büchsen, Schieber, Gasdruckfedern) auf Basis von Kataloginformationen erstellt.
Die automatische Wissensakquisition umfasst zum einen die Rückführung der Kalkulationsergebnisse aus den Submodulen der Problemlösungskomponente in die Kosten-/Wissensbasis. Zum anderen beinhaltet sie den Datenabgleich zwischen der Kosten-/Wissensbasis und der Unternehmensdatenbasis. Bei diesem werden Daten aus der Auftragsabwicklung (z. B. Kundendaten, -anfragen, -artikeldaten), dem Controlling (z. B. Stundensätze, Nachkalkulationen) und dem Einkauf (u. a. Werkstoff-/Kaufteildaten und -preise) abgeglichen. Des Weiteren erfolgt nach Freigabe des Modul II eine Erweiterung der Kosten-/Wissensbasis um komponentenbezogene Referenzzeiten, die im WPKK I weiterverarbeitet werden.
II. Erklärungskomponente
Als Bestandteil der Erklärungskomponente wurde mit MS Excel ein Demonstrator entwickelt. Der Demonstrator verdeutlicht die Aggregation der Kostenbestandteile in der Angebotskalkulation und die Zusammenhänge zwischen den Submodulen sowie die Herleitung und Zuordnung von Gemeinkosten und Kalkulationsergebnissen. Beispielhaft sind in Tabelle 5-6 die Regressoren und statistische Maßzahlen für die zur Gussmodellkalkulation nutzbaren werkzeugtypenspezifischen Regressionsgleichungen 0 dargestellt.
III. Dialogkomponente
Im Rahmen der Entwicklung der Dialogkomponente wurden zunächst die Benutzeroberflächen im MS PowerPoint entworfen, mit den Anwendern abgestimmt und schließlich in der Entwicklungsumgebung MS Visual Studio 2010 umgesetzt (siehe Bild 5-5, Bild 5-6, Bild 5-7). Die Prüfung der Usability erfolgte im Schritt Test- und Ergebnisprüfung (5.7.9).
5.7.7 EDV-Technische Realisierung
Grundlage für die EDV-technische Realisierung des Modul I war ein vom Wissensingenieur erstelltes Lastenheft. Um Fehlinterpretation und damit verbundene Mehraufwendungen zu vermeiden, wurden Anforderungen und Funktionen detailliert beschrieben.
Die Auswahl der Programmiersprache erfolgte in Abhängigkeit der bestehenden EDV-Kenntnisse des IT-Entwicklers und der im Unternehmen verfügbaren Hard- und Software. Auf Grundlage dieser Kriterien wurde für die SWZ die objektorientierte Programmiersprache C# und die Entwicklungsumgebung MS Visual Studio 2010 ausgewählt.
Nach Fertigstellung einer Startoberfläche zur Selektion der Kundenanfragen, mit der die zur Kalkulation benötigten Eingangsinformationen aus der Unternehmensdatenbasis erfasst werden, wurden die in 5.7.1 ausgewählten Submodule sequentiell entwickelt. Um sowohl die Funktionsfähigkeit als auch die Usability zu gewährleisten, wurden Entwicklung-, Test- und Prüfungsaktivitäten eng miteinander verzahnt. Im Fallbeispiel fanden dazu parallel zur Softwareentwicklung Aktivitäten aus der Daten- und IT-Integration sowie viele Abstimmungsgespräche zwischen dem Wissensingenieur, dem IT-Entwickler und den Anwendern statt. In den Abstimmungsgesprächen wurden Anpassungen bzw. Detaillierung des zugrundlegen Konzepts/Lastenhefts vorgenommen und dokumentiert.
5.7.8 Daten-, IT- und Prozessintegration
I. Datenintegration
Auf Grundlage der Ergebnisse der Identifikation und Bewertung des im Unternehmen bestehenden Kostenwissens wurde zunächst eine Externalisierung von impliziten Wissensbestandteilen durchgeführt. Durch den Einsatz der Interviewtechnik wurde implizites Wissen zu Umformoperationen, Werkzeugkonzepten und Prozessabfolgen durch den Wissensingenieur dokumentiert. Des Weiteren wurden anhand einer Kostentreiberanalyse in ausgewählten Nachkalkulationen kostenrelevante Fertigungs- und Kaufteile identifiziert. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse flossen sowohl in die Entwicklung der Rumpfstrukturstücklisten (siehe Anlage 15) als auch in die Erstellung der Kaufteildatenbank ein.
In einem nächsten Schritt erfolgte die Identifizierung und Selektion von geeigneten Daten und Informationen zur Beschreibung der im Datenmodell verankerten Objekte. Um die Verfüg- und Verwendbarkeit des Kostenwissens für das Kosteninformationssystem sicherzustellen, sind in den meisten Unternehmen Aktivitäten zur Datenaufbereitung und -harmonisierung notwendig. Im Fallbeispiel war dazu ein nicht unerheblicher Personalaufwand für die Strukturierung, Vervollständigung und Bereinigung der expliziten Kostenwissensbestandteile (z. B. Nachkalkulationen, Teilestamm-/Werkstoffdaten) erforderlich. In Abhängigkeit der vorliegenden Datenqualität und deren Bedeutung für die Aussagekraft des Modul I empfiehlt es sich dem Daten- und Informationsmanagement im PKM-Projekt eine entsprechende Bedeutung und ausreichend personelle Ressourcen einzuräumen.