Kostenoptimierte Anwendungsentwicklung: Reduzierung der Entwicklungskosten durch Trennung der Datenverwaltungs- und Fachfunktionen

Von Heinz Appenzeller

Das Buch soll keine wissenschaftliche Abhandlungen über Theorien der Informatik oder der Organisationslehre liefern, sondern einen praxiserprobten Weg aufzeigen, wie man durch eine stufenweise, kostenoptimierte und risikoarme Erneuerung der bisherigen Anwendungen eine reaktionsfähige und kontinuierlich erneuerbare Anwendungslandschaft aufbauen und dadurch zu einer hochflexiblen und effizienten Anwendungslandschaft kommen kann. 
Mit den beschriebenen Methoden können die Kosten der Anwendungsentwicklung um die Hälfte reduziert werden, wenn alle Datenverwaltungsfunktionen in anwendungsneutrale Datentabellen ausgelagert und die Fachfunktionen als selbstständig ablauffähige Geschäftsfall-Apps mit vorgefertigten Softwarekomponenten bedarfsgerecht konfiguriert werden.
Dadurch kann eine flexible IT-Unterstützung für die Abarbeitung aller Arbeitsvorgänge entlang den bereichs- und unternehmensübergreifenden Geschäftsprozessen sichergestellt werden, die schnell an die kurzfristigen Veränderungen des  dynamischen und komplexen Geschäftsumfelds angepasst werden können.  

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: Springer Vieweg
• Erscheinungsdatum: 10. Juli 2021
• ISBN: 9783658336639

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© Der/die Autor(en), exklusiv lizenziert durch Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature 2021

H. AppenzellerKostenoptimierte Anwendungsentwicklunghttps://doi.org/10.1007/978-3-658-33663-9_1

1. Management Summary

Heinz Appenzeller¹  

(1)

Esslingen, Deutschland

Heinz Appenzeller

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Durch die Globalisierung werden die Unternehmen mit steigendem Wettbewerbsdruck, neuen Technologien und dynamischeren Umfeldbedingungen konfrontiert. Um gegen den harten internationalen Wettbewerb bestehen zu können, müssen sie auch ihre Abläufe beschleunigen, die Kosten nachhaltig reduzieren und die Prozessqualität erheblich verbessern. Dies zwingt sie, ihre Geschäftsprozesse kontinuierlich zu optimieren und ihre Organisationsstrukturen, Arbeitsabläufe und Aufgabenverteilungen entsprechend anzupassen. Ein Übergang auf eine solche organisatorische Neuausrichtung führt tendenziell zu einschneidenden Aufgabenveränderungen und -verlagerungen. Diese können nur umgesetzt werden, wenn eine hochwertige IT-Unterstützung zur ganzheitlichen und prozessorientierten Bearbeitung aller Geschäftsvorgänge an allen Arbeitsplätzen vorhanden ist. Dazu sind vorgangsorientierte Anwendungen erforderlich, mit denen man die Geschäftsprozesse durchgängig unterstützen kann und die flexibel und schnell an das dynamische und komplexe Geschäftsumfeld angepasst werden können. Solche Anwendungen basieren auf folgenden Methodenansätzen:

Anwendungsneutrale, unternehmenseinheitliche und redundanzfreie Datenhaltung

Größere Flexibilität bei der Anpassung an Prozessveränderungen, höhere Transparenz bei den betrieblichen Abläufen und eine schnellere Aktions- und Reaktionsfähigkeit bei der Bearbeitung der Geschäftsfälle haben bei allen Unternehmen inzwischen an erheblicher Bedeutung gewonnen. Dabei sind Informationen Auslöser und wichtige Beurteilungskriterien für die meisten Aufgaben in einem Unternehmen und werden somit neben Mensch, Material und Kapital zu einem wichtigen zusätzlichen Faktor zur Unternehmenssteuerung. Deshalb müssen diese Informationen in technischer, organisatorischer und logischer Hinsicht für alle Aufgaben im Unternehmen anforderungsgerecht nutzbar gemacht werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass diese Aufgaben sowohl von Menschen als auch von Maschinen und Anwendungssystemen bearbeitet werden. Zur Erfüllung dieser Anforderungen müssen die Unternehmensdaten losgelöst von ihren Verwendungen gesammelt, abgelegt, wiedergefunden und nach verschiedenen Kriterien ausgewertet werden können. Die zur Unternehmens- und Prozesssteuerung erforderlichen Kerninformationen in Form von Stamm- und Bestandsdaten sind aber in den meisten Unternehmen auf viele heterogene, bereichs- oder spartenbezogene Anwendungssysteme verteilt und werden deshalb häufig redundant verwaltet. Trotz der Vielfalt bei diesen Datenhaltungen gibt es in einem Industrieunternehmen in der Praxis aber nur ganz wenige Identifizierungsbegriffe (z. B. Personal-, Sach-, Konto-, Inventarnummern), unter denen man diese Kerninformationen anwendungsneutral sammeln und verwalten kann. Diese Erkenntnis hat uns auf die Idee gebracht, alle Stamm- und Bestandsdaten aus den Anwendungssystemen auszugliedern und in selbstständigen, hierarchielosen, anwendungsneutralen und redundanzfreien Datentabellen zu verwalten.

Anwendungsneutrale Softwarekomponenten

Die bisherige Entwicklung von bereichs- oder spartenbezogenen Anwendungssystemen mit eigenen Datenhaltungen war sehr kostenintensiv und hat zu einer hohen Komplexität geführt, da ähnliche Problemlösungen für verschiedene Fachbereiche jeweils neu programmiert wurden. Ein Ansatz zur Lösung dieser Probleme bildet die komponentenbasierte Anwendungsentwicklung. Sie beruht auf der Grundidee, Anwendungen weitgehend mit vorgefertigten und ausgetesteten Softwarekomponenten zu konfigurieren. Dadurch können bei der Softwareentwicklung erhebliche Zeit- und Kostenersparnisse sowie nachhaltige Qualitätsverbesserungen erzielt werden.

Anwendungsneutrale Basisprozesse

Neben der Wiederverwendbarkeit von Softwarekomponenten und der Nutzung von anwendungsneutralen Stamm- und Bestandsdaten gibt es auch noch eine Wiederverwendbarkeit von Lösungsideen, wenn sie auf ein neutrales Grundprinzip zurückgeführt werden können. Solche neutralen Grundprinzipien werden durch anwendungsneutrale Basisprozesse abgebildet, die dann für unterschiedliche Aufgaben in vielen Fachbereichen angewendet werden können. Solche Basisprozesse sind beispielsweise „Mengenverbuchung in Zeitreihen, „Verwaltung von Offenen Posten, „Verwaltung von Aufträgen und „Bewertung von Aufträgen. Ein Basisprozess ist ein aus Softwarekomponenten vorkonfigurierter Programmablauf.

Vorgangsorientierte Anwendungsentwicklung

Zur methodischen Entwicklung von vorgangsorientierten Anwendungen bietet sich die Konfiguration von selbstständigen Geschäftsfall-Apps ideal an. Dabei wird ein bisher geschlossenes Anwendungssystem in selbstständig ablauffähige Geschäftsfall-Apps aufgeteilt. Die zur Bearbeitung der einzelnen Arbeitsvorgänge erforderlichen Funktionen werden aus der Bibliothek der anwendungsneutralen Softwarekomponenten abgerufen und zu eigenständigen Geschäftsfall-Apps konfiguriert. Deshalb besteht eine solche Geschäftsfall-App aus standardisierten Diensten, die für einen bestimmten Verwendungszweck individuell zusammengestellt werden. Dies könnte man auch als eine „standardisierte Individualisierung" bezeichnen.

Durch die vorgangsorientierte Anwendungsentwicklung, die anwendungsneutrale Datenhaltung, die Wiederverwendung von anwendungsneutralen Softwarekomponenten und Basisprozessen kann man schnell prozessorientierte bereichs- oder spartenübergreifende Lösungen anbieten, mit denen die bisherigen Kosten für die Anwendungsentwicklung halbiert werden können. Demgegenüber wurden in vielen Unternehmen durch die mehrfache Neuentwicklung von gleichen Anwendungssystemen zur Anpassung an die Entwicklungsstufen der Informations- und der Kommunikationstechnologie im Laufe der Jahre erhebliche Budgetmittel aufgewendet, obwohl sich die Fachfunktionen nicht wesentlich verändert hatten. Zusätzlich erfolgte häufig auch noch eine redundante Entwicklung von eigenständigen Anwendungssystemen für gleichartige oder artverwandte Funktionen.

Das Buch soll keine wissenschaftliche Abhandlungen über Theorien der Informatik oder der Organisationslehre liefern. Es soll einen praxiserprobten Weg aufzeigen, wie man durch eine stufenweise, kostenoptimierte und risikoarme Erneuerung der bisherigen Anwendungen eine flexible, reaktionsfähige und kontinuierlich erneuerbare Anwendungslandschaft aufbauen kann.

© Der/die Autor(en), exklusiv lizenziert durch Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH, ein Teil von Springer Nature 2021

H. AppenzellerKostenoptimierte Anwendungsentwicklunghttps://doi.org/10.1007/978-3-658-33663-9_2

2. Anforderungen an die Unternehmen

Heinz Appenzeller¹  

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Esslingen, Deutschland

Heinz Appenzeller

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Die Verkürzung der Produktlebenszyklen, die Forderung nach innovativeren Produktkonzepten, die wachsende Produktvielfalt, die zunehmende Internationalisierung, ein intensiverer Wettbewerb sowie Veränderungen bei den Verhaltensweisen im soziopolitischen Umfeld erhöhen die Anforderungen an die Unternehmen und verlangen eine schnellere Reaktionsfähigkeit auf diese Veränderungsprozesse. In Abb. 2.1 sind einige externe Einflussfaktoren aufgeführt, die wichtige Unternehmensziele (z. B. Ertragskraft, Kundenzufriedenheit und Umweltverträglichkeit der Produkte) erheblich beeinflussen können. Diese Einflussfaktoren gehen hauptsächlich vom Markt, vom Menschen (Wertewandel), von der Gesellschaft und von der Technologie aus.

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Abb. 2.1

Externe Einflussfaktoren auf Unternehmensziele

Viele Unternehmen unterschiedlicher Größe und Branchenzugehörigkeit haben erkannt, dass ohne eine organisatorische Neugestaltung vieler Fachfunktionen im Unternehmen wichtige strategische Ziele nicht mehr erreicht werden können. Um diesen Herausforderungen gerecht zu werden, müssen die Potenziale einer auf die durchgängigen Geschäftsprozesse ausgerichteten Organisationsgestaltung und der Leistungsfähigkeit von vorgangsorientierten Anwendungen gemeinsam genutzt werden. Nur so kann die für das Erreichen der strategischen Unternehmensziele notwendige Flexibilisierung und Dynamisierung der Aufgabenbearbeitung sichergestellt werden. Dazu müssen aber die Anwendungssysteme mehr und mehr die unmittelbaren Wertschöpfungsprozesse in den Unternehmen unterstützen. Es geht also nicht mehr nur um die Systemunterstützung von Massenarbeiten in sekundären Geschäftsprozessen, wie beispielsweise Rechnungswesen, Personalwesen oder Buchhaltung. Es geht vielmehr ums eigentliche Geschäft mit seiner Dynamik und seinen rasch wechselnden Anforderungen.

Ein neues Denken in Prozessen statt in Funktionen und Bereichen wird deshalb auch von der Informationsverarbeitung gefordert. Die traditionellen Ansätze zur Entwicklung oder zum Kauf von bereichs- oder spartenbezogenen Anwendungssystemen mit integrierten Datenhaltungen sind in einem dynamischeren und komplexeren Geschäftsumfeld mit schnelllebigen Veränderungsprozessen zum Scheitern verurteilt, da sie die Geschäftsprozesse viel zu statisch betrachten. Es wird ein neuer Ansatz zur Entwicklung vorgangsorientierter Anwendungen benötigt, der die Leistungsmöglichkeiten der Informations- und der Kommunikationstechnologie mit den sich dynamisch ändernden Anforderungen der bereichsübergreifenden Geschäftsprozesse flexibel verbindet. Dazu muss sich die Informationsverarbeitung mit ihren Leistungen und Abläufen künftig an den Anforderungen der Geschäftsprozesse des Unternehmens orientieren. Leider kommt es in der Praxis häufig vor, dass die Geschäftsprozesse in den Unternehmen in ihrer Organisations- und Gestaltungsweise an die Möglichkeiten der Anwendungssysteme angepasst werden müssen.

„Richtige" Produkte oder Lösungen der Informationsverarbeitung sind allein diejenigen, die der strategischen Ausrichtung des Unternehmens folgen können. Das bedeutet, dass es zum natürlichen Lebenszyklus dieser Lösungen gehört, dass sie permanent an die Veränderungen der Geschäftsprozesse angepasst werden müssen. Deshalb könnte man auch ganz allgemein sagen: „Das Wichtigste, was ein Anwendungssystem zum Überleben braucht, ist seine ständige Wandlungsfähigkeit".

Die Informationsverarbeitung entwickelt sich also zu einem wichtigen Erfolgsfaktor für die Geschäftsprozessoptimierung. Deshalb muss sie in der Lage sein, ein breites Spektrum an bereichs- und spartenübergreifenden Geschäftsprozessen im Unternehmen flexibel und effizient zu unterstützen. Zunehmend erlangt aber auch die systemunterstützte Begleitung unternehmensübergreifender Geschäftsprozesse an Bedeutung. Diese Anforderungen können nur effizient erfüllt werden, wenn den durch das dynamische Geschäftsumfeld ausgelösten schnelllebigen Veränderungsprozessen bei der Entwicklung und Wartung von Anwendungssystemen eine besondere Beachtung beigemessen und eine hohe Reaktionsfähigkeit garantiert wird.

Die Zeit der über mehrere Jahre laufenden Entwicklungsprojekte für bereichs- oder spartenbezogene Anwendungssysteme mit integrierten Datenhaltungen ist damit vorbei, da sie im Wesentlichen nur die anfangs in den Systemstudien definierten statischen Anforderungen realisieren.

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H. AppenzellerKostenoptimierte Anwendungsentwicklunghttps://doi.org/10.1007/978-3-658-33663-9_3

3. Visionen und technologische Trends

Heinz Appenzeller¹  

(1)

Esslingen, Deutschland

Heinz Appenzeller

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Alle großen Industriebranchen, wie zum Beispiel auch die Automobilindustrie, sind derzeit drastischen Veränderungen unterworfen. Die Innovationszyklen werden kürzer, die Kundenorientierung nimmt zu, die Modellpaletten werden erweitert, Kooperationen werden intensiviert und die Globalisierung wird vorangetrieben. Diese Herausforderungen sind nur zu bewältigen, wenn vorgangsorientierte Anwendungen vorhanden sind, die jedem berechtigten Mitarbeiter alle zur Bearbeitung seiner Geschäftsfälle erforderlichen Informationen an jedem beliebigen Ort und Arbeitsplatz anforderungsgerecht zur Verfügung stellen können. Die Kommunikation muss durchgängig, zuverlässig, sicher und natürlich auch kostengünstig sein. Da im Telekommunikationsumfeld in vielen Ländern die staatlichen Monopole sukzessiv abgebaut werden, können jetzt auch die Kommunikationsnetze der Unternehmen zu leistungsfähigen, weltweiten Informationsautobahnen ausgebaut werden.

Durch neue Multimediatechniken werden die bisher technisch getrennten Kommunikationskanäle für Daten, Sprache und Bild zusammenwachsen. Dadurch vermischen sich die Informations- und Kommunikationsdienste im privaten und geschäftlichen Bereich. Firmen aus den strategischen Schlüsselbranchen Informationsverarbeitung, Telekommunikation und Unterhaltungselektronik fusionieren, damit sie den Herausforderungen der neuen Technologien besser gewachsen sind.

Die deutschen Automobilhersteller verlagern zunehmend Produktionsumfänge ins Ausland und eröffnen dort neue Produktionswerke. Der dadurch entstehende weltweite Produktionsverbund mit den dazu erforderlichen Logistikfunktionen ist ohne eine adäquate Kommunikationsinfrastruktur nicht mehr beherrschbar. Ein solches leistungsfähiges, weltweites Kommunikationsnetz mit standardisierten Kommunikationsdiensten liefert auch große Chancenpotenziale für eine weltweite Materialbeschaffung und für neue Kooperationen. Neben einem internationalen Produktionsverbund können künftig auch verschiedene Entwicklungsbereiche rund um den Globus eng miteinander zusammenarbeiten. Concurrent Engineering und Telekooperation gelten als unverzichtbare Methoden zur Erzielung von Wettbewerbsvorteilen und werden neue Maßstäbe setzen. Arbeitsgruppen, die sich in ihrer personellen und räumlichen Zusammensetzung stetig verändern, können in einem virtuellen Arbeitsumfeld so miteinander kommunizieren, als säßen sie vor Ort an einem Besprechungstisch zusammen. Die Multimediatechnik liefert die Basis für neuartige Formen eines globalen Teamworks.

Auch im Vertriebsumfeld gibt es Zukunftsvisionen, die sich durch multimediale Unterstützung in die Tat umsetzen lassen. In einer noch relativ futuristischen Vision besteigt der Kunde beim Autohändler einen Fahrzeug- und Fahrsimulator, der ihm alle Fahrzeugvarianten aus dem Angebot des Unternehmens zeigen kann. Durch Knopfdruck wählt der Kunde sein Wunschauto aus und kann mit ihm zu einer virtuellen Probefahrt starten. Während er fährt, kann er die Innenausstattung verändern, einen anderen Motor wählen oder gar die Fahrzeugklasse wechseln. Am Schluss der Probefahrt wird sein virtuelles Wunschauto elektronisch abgespeichert, damit er zu Hause auf seinem Mikrocomputer die Fahrt nacherleben kann. Da die Autohersteller ihre Modellpaletten in den nächsten Jahren erheblich erweitern wollen, müssten die Ausstellungshallen der Händler ohne eine virtuelle Darstellungsmöglichkeit der Fahrzeugvarianten immer größer werden, um den Kunden alle Modelle präsentieren zu können. In den Forschungszentren der Automobilindustrie wird intensiv an solchen oder ähnlichen Szenarien gearbeitet. Bis das virtuelle Wunschauto im Kundenzentrum jedoch Wirklichkeit wird, vergeht sicherlich noch einige Zeit.

Mittlerweile haben die Kommunikations- und die Informationstechnologie einen Leistungsstand erreicht, der in Kürze den Durchbruch zur weltumspannenden Jedermann-Technik ermöglichen und im privaten und beruflichen Bereich einschneidende Veränderungen bringen wird. Als zentrales Element kann hier der „Persönliche Elektronische Assistent dienen, der bald so selbstverständlich überall dabei sein wird wie heute das Mobiltelefon oder die Armbanduhr. Als Synthese aus Mobiltelefon und Hochleistungscomputer im Westentaschenformat versteht ein solches Gerät die gesprochene Sprache und kann auch handschriftliche Eingaben lesen. Sein Benutzer hat durch dieses Gerät Zugang zu den unterschiedlichsten Diensten und Informationsangeboten (z. B. Mobiltelefon, Streckenplanung, Stauumfahrung, Parkplatzsuche, Hotelbuchung). Überall ist der „Persönliche Elektronische Assistent zu Diensten. Dazu kommt, dass sich in künftigen Anwendungen Text- und Videoangebote nicht mehr klar unterscheiden lassen. Beides geht ineinander über und verschmilzt zusammen mit interaktiven Grafiken zu einem neuartigen Informationsangebot.

Auch im Auto kann der „Persönliche Elektronische Assistent zu einer großen Hilfe werden. Nachdem er an eine kleine Docking-Station angeschlossen wird, erkennen die elektronischen Assistenten im Fahrzeug die Einstellungen und auch die Fahrweise ihres „Chefs und verstellen Sitz und Rückspiegel automatisch in die Wunschposition. Andererseits erkundigt sich der „Persönliche Elektronische Assistent bei den elektronischen Assistenten im Fahrzeug nach dem „Befinden des Fahrzeugs, sodass er beim nächsten Werkstattbesuch gleich die gesammelten Diagnosedaten zur Verfügung stellen kann. Bei einer Panne kann die Kundendienstwerkstatt über ein Funknetz direkt auf die gespeicherten Daten im „Persönlichen Elektronischen Assistenten" zugreifen und erste Diagnosen abgeben. Durch solche neuen Dienstleistungen rund um das Fahrzeug können Kunden an das Produkt gebunden werden. Dadurch ergeben sich für die Unternehmen neue Marktchancen und strategische Wettbewerbsvorteile.

Wenn Datenautobahnen Informationen unbeschränkt an jede Stelle bringen und Hochleistungsrechner als Assistenten mit diesen Informationen umzugehen wissen, wird dies auch den Verkehrsfluss auf unseren Straßen wesentlich verändern. Beispielsweise könnte man sich vorstellen, dass es zukünftig so gut wie keine Verkehrsschilder mehr gibt. Der Computer im Fahrzeug steht mit den digitalen Straßen-Assistenten in Kontakt und bekommt die gerade gültigen Verkehrsregeln zugefunkt. Überholverbote und andere Vorschriften melden die elektronischen Helfer dem Fahrer weiter und weisen ihn auf etwaige Gefahren hin. Alle diese Entwicklungsschritte bereiten den Weg für einen breiteren Einsatz des autonomen Fahrens in der Zukunft vor.

Diese Reihe von Zukunftsszenarien ließe sich beliebig fortsetzen. Die beispielhaften Ausgriffe sollen zeigen, dass wir in den nächsten Jahren auf dem Gebiet der Informations- und der Kommunikationstechnologie mit gravierenden Fortschritten konfrontiert werden. Hieraus ergeben sich erhebliche Chancenpotenziale für die Unternehmen, die aber nur durch eine klare strategische Ausrichtung der Informationsverarbeitung genutzt werden können.

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H. AppenzellerKostenoptimierte Anwendungsentwicklunghttps://doi.org/10.1007/978-3-658-33663-9_4

4. Stand Informationsverarbeitung im Unternehmen

Heinz Appenzeller¹  

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Esslingen, Deutschland

Heinz Appenzeller

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Die Informations- und die Kommunikationstechnologie haben sich in den letzten Jahrzehnten rasant weiterentwickelt. Dabei wurden nacheinander die lochkarten-, magnetband- und magnetplattenorientierten Batch-Abwicklungen durch datenbankorientierte Online-Anwendungen abgelöst. Dies hatte zur Folge, dass neben der Entwicklung von neuen Anwendungen auch die vorhandenen Anwendungssysteme zur Anpassung an diese technologischen Entwicklungsstufen mehrmals neu konzipiert und programmiert werden mussten, obwohl sich die Fachfunktionen und die Anwendungslogik nicht wesentlich verändert hatten. In Abb. 4.1 sind einige technologische Entwicklungsstufen für Anwendungssysteme in Stichworten dargestellt, die zu diesen mehrfachen Entwicklungen in den letzten vier Jahrzehnten beigetragen haben.

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Abb. 4.1

Technologische Entwicklungsstufen der Anwendungssysteme

Trotz der mehrmaligen Neuentwicklungen der gleichen Anwendungssysteme haben sich die Anwendungslandschaften in den meisten Unternehmen nicht wesentlich verändert. Deshalb findet man in den Unternehmen immer noch überwiegend bereichs- oder spartenbezogene Anwendungssysteme mit integrierten Datenhaltungen. Dadurch kommt es häufig zu redundanten Anwendungslösungen und Datenhaltungen für ähnliche Aufgaben in verschiedenen Fachbereichen oder Produktsparten, wie nachfolgende Beispiele zeigen:

Mehrere eigenständige Fakturierungssysteme für Fahrzeuge, Ersatzteile, und CKD-Sätze. Wenn in diesem Buch von „CKD (Completely Knocked Down)" die Rede ist, dann werden darunter immer zerlegte Fahrzeuge oder Aggregate verstanden, die an einem anderen Produktionsstandort im In- oder Ausland unter Hinzufügung lokaler Anteile endmontiert werden.

Mehrere eigenständige fakturierungsähnliche Anwendungssysteme zur Angebotserstellung für Fahrzeuge, Ersatzteile und CKD-Sätze

Mehrere eigenständige Materialbestandsführungssysteme für produktives Material, Ersatzteile, unproduktives Material, Werkzeuge und Büromaterial

Mehrere eigenständige Auftragsabwicklungssysteme für Fahrzeuge, Ersatzteile und CKD-Sätze

Diese bereichs- und spartenbezogene Anwendungsentwicklung führte zu einer Systemvielfalt mit vielen bereichsoptimierten Teilsystemen und einer großen Anzahl von Schnittstellen zum Datenaustausch zwischen diesen Anwendungssystemen. Eine solche typische Anwendungslandschaft ist in Abb. 4.2 schematisch dargestellt.

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Abb. 4.2

Typische Anwendungslandschaft mit bereichsoptimierten Teilsystemen

Dabei stellen die Quadrate Anwendungssysteme für die beispielhaft aufgeführten Funktionalbereiche Entwicklung, Vertrieb, Materialwirtschaft und Produktion dar, die durch viele Schnittstellen untereinander verbunden sind. Aus Sicht eines Einzelsystems, beispielsweise der Wareneingangsabwicklung (in der Abbildung rot und mit D markiert), gibt es elf Schnittstellen zu folgenden Bereichen und Anwendungssystemen:

Vertrieb

Ersatzteilbestandsführung, Ersatzteildisposition, Garantieabwicklung

Materialwirtschaft

Bestandsführung Produktives Material, Lieferabrufsabwicklung, Verwaltung Lieferanten-Stammdaten

Produktion

Montagesteuerung, Verwaltung Sachnummer-Stammdaten, Bestandsführung Werkzeuge, Bestandsführung Instandhaltungsmaterial

Entwicklung

Bestandsführung Versuchsteile

Deshalb müssen die Systementwicklungsbereiche einen erheblichen Anteil ihrer Kapazität für die Entwicklung und Wartung von redundanten Funktionen und für das Schnittstellenmanagement aufbringen.

Ein weiteres Problem liegt in der Durchdringung der Informationsverarbeitung in den Unternehmen. So findet man beispielsweise bei einem Automobilhersteller neben den Basisfunktionen für die Kernprozesse auch viele Nebenfunktionen in Sekundärbereichen, wie zum Beispiel:

Basisfunktionen für Kernprozesse

Produktentstehungsprozess mit Produkt- und Prozessdokumentation (z. B. Stücklisten, Fertigungspläne)

Programmgesteuerte Montage von Fahrzeugen und Aggregaten sowie der Fertigung von Teilen und Zusammenbauten

Programmgesteuerte Materialbeschaffung und Bestandsführungsfunktionen für produktives Material

Wareneingangsabwicklung für produktives Material

Handelsfunktionen für das Ersatzteilgeschäft mit Beschaffungs-, Bestandsführungs-, Wareneingangs-, Versand- und Fakturierungsfunktionen

Kaufmännische Funktionen (z. B. Einkaufsabschlüsse für produktives Material, Bestellabwicklung für unproduktives Material, Rechnungsprüfung, Finanzbuchhaltung, Betriebsbuchhaltung, Nachkalkulation, Auftragsabwicklung, Fakturierung)

Nebenfunktionen in Sekundärbereichen

Werkzeugbau mit stücklisten- und arbeitsplanähnlichen Funktionen für die Herstellung und den Zusammenbau von Werkzeugen sowie Beschaffungs- und Bestandsführungsfunktionen für die Werkzeuglager

Büromaterialverwaltung mit Beschaffungs- und Bestandsführungsfunktionen

Werksärztlicher Dienst mit Beschaffungs- und Bestandsführungsfunktionen für Medikamente

Verpflegungsbetriebe mit stücklistenähnlichen Funktionen für die Bedarfsauflösung der Speisepläne und Beschaffungs- und Bestandsführungsfunktionen für Lebensmittel und Getränke

Auftragsbezogene Einzelmontage für Fahrzeuge und Aggregate im Versuch und in der Produktionsvorbereitung mit auftragsbezogenen Beschaffungs- und Bestandsführungsfunktionen

Instandhaltung und Wartung für Maschinen mit arbeitsplanähnlichen Funktionen für Wartungspläne sowie Funktionen eines Handwerksbetriebs für Erstellung, Einplanung und Verfolgung von Wartungsaufträgen und Beschaffungs- und Bestandsführungsfunktionen für Maschinenersatzteile

Nachkalkulation für Einzelaufträge für montierte Fahrzeuge und Aggregate im Versuch und in der Produktionsvorbereitung

Reparaturwerkstatt für Fuhrparkfahrzeuge mit Händlerfunktionen für Erstellung, Einplanung und Verfolgung von Reparaturaufträgen sowie Beschaffungs- und Bestandsführungsfunktionen für Ersatzteile und fakturierungsähnliche Funktionen für die innerbetriebliche Abrechnung der Reparaturaufträge

Die bisherigen Anwendungssysteme unterstützen in der Regel die Basisfunktionen der Kernprozesse und die Nebenfunktionen in den Sekundärbereichen mit größeren Datenvolumen. Eine vollständige, durchgängige, transparente und systemunterstützte Begleitung aller Geschäftsprozesse über interne Bereichsgrenzen und externe Unternehmensgrenzen hinweg (z. B. zu Händlerbetrieben und zu Lieferanten) findet man deshalb nur selten. Da inzwischen fast an allen Arbeitsplätzen vernetzte Mikrocomputer installiert sind und die Mitarbeiter zumindest Basisfunktionen der Informatik beherrschen, die auch Kenntnisse der Bürofunktionen einschließen (z. B. Textverarbeitung, Tabellenkalkulation, Präsentationstechniken, Mail- und Internetfunktionen), helfen sich die Mitarbeiter bei fehlender Systemunterstützung häufig selbst durch eigenentwickelte Individuallösungen. Durch diese Vorgehensweise entstand eine Vielzahl redundanter Anwendungslösungen mit eigenen und redundanten Datenhaltungen. Diese Mehrfachspeicherung von gleichen Daten führt dazu, dass die Informationsverarbeitung nicht effizient ist und nur mit erheblichem Aufwand an die vielen kurzfristigen Prozessveränderungen angepasst werden kann. Schwerwiegende Fehler können aber entstehen, wenn in den verschiedenen Anwendungen unterschiedliche oder asynchrone Datenänderungen bei gleichen Identifizierungsbegriffen vorgenommen werden. Dadurch sind die Daten nicht mehr widerspruchsfrei und es kann keine durchgehende Datenintegrität im Unternehmen gewährleistet werden. Was sich anhört wie eine Erzählung aus längst vergangenen Zeiten der Informationsverarbeitung, ist heute leider in vielen Unternehmen noch der Betriebsalltag.

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H. AppenzellerKostenoptimierte Anwendungsentwicklunghttps://doi.org/10.1007/978-3-658-33663-9_5

5. Strategischer Lösungsansatz

Heinz Appenzeller¹  

(1)

Institute of Mountain Risk Engineering, Burgdorf, Schweiz

Heinz Appenzeller

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Wie im vorherigen Kapitel beschrieben, wurden in der Vergangenheit viele Anwendungssysteme wegen der technologischen Veränderungen in der Informations- und Kommunikationstechnik mehrmals neu konzipiert und programmiert, obwohl sich die Fachfunktionen und die Anwendungslogik nicht wesentlich verändert hatten. Diese Vorgehensweise soll an dem Anwendungssystem zur Verwaltung von Arbeitsplänen verdeutlicht werden. Dabei wurden in einem Industrieunternehmen die technologischen Entwicklungsstufen sogar im Systemnamen mit einer Versionsnummer mitgeführt:

Verwaltung der Arbeitspläne – Version I

Bei der Version I dieses Anwendungssystems wurden die Daten in Lochkarten gespeichert und in Reihenfolge der Sachnummern verwaltet. Die Speicherkapazität einer Lochkarte betrug 80 Zeichen. Deshalb musste die Speicherung von Stammdaten (z. B. Teilebenennungen) und von arbeitsvorgangsbezogenen Angaben (z. B. Beschreibungen der Arbeitsvorgänge, Zeitangaben, Maschinen-, Werkzeug-, Betriebsmittel- und Transportmitteldaten) häufig auf mehrere Lochkarten aufgeteilt werden, die durch Folgenummern identifiziert wurden. Änderungen von Arbeitsplandaten oder neue Arbeitspläne wurden von den Mitarbeitern in der Arbeitsvorbereitung in Datenerfassungsbelege eingetragen und im Rechenzentrum abgelocht. Die erstellten Lochkarten wurden im Archiv bei Änderungen ausgetauscht und bei Neuplänen nach Sachnummern eingeordnet. Die neuen und die geänderten Arbeitspläne wurden ausgedruckt und in viele Archive in den Fachbereichen (z. B. Arbeitsvorbereitung, Betriebsmittelplanung, Produktion, Prüfwesen, Kalkulation) einsortiert oder ausgetauscht. Für die Nutzung von Arbeitsplandaten (z. B. Zeitdaten) für Aufgaben der Lohnabrechnung und der Nachkalkulation mussten die entsprechenden Lochkarten umsortiert werden.

Verwaltung der Arbeitspläne – Version II

Bei der Version II handelte es sich um eine Batch-Abwicklung, in der die gleichen Arbeitsplandaten sequenziell auf Magnetband gespeichert wurden. Es wurden nur noch die Änderungsdaten in Lochkarten erfasst und für die Aktualisierung des Stammbandes für Arbeitspläne verwendet. Die geänderten und die neuen Arbeitspläne wurden weiterhin ausgedruckt und in den Archiven in den Fachbereichen ausgetauscht oder einsortiert. Auswertungen in anderer Reihenfolge konnten jetzt einfacher und schneller durch Umsortieren der Magnetbanddatei erstellt werden. Für die Nutzung von Arbeitsplandaten für andere Aufgaben wurden Datenauszüge auf Magnetband erstellt und den jeweiligen Anwendungssystemen zur Verfügung gestellt.

Verwaltung der Arbeitspläne – Version III

Bei der Version III handelte es sich ebenfalls um eine Batch-Abwicklung, in der die gleichen Arbeitsplandaten in einer indexsequenziellen Magnetplattendatei gespeichert wurden. Durch diese Speicherungsform konnte erstmals auf den Schlüsselbegriff „Sachnummer" direkt zugegriffen werden. Die Datenerfassung für Änderungen und Neuaufnahmen von Arbeitsplänen erfolgte jetzt über Datenerfassungssysteme mit Datenausgabe auf Magnetbändern, mit denen die Magnetplattendatei für Arbeitspläne aktualisiert wurde. Die geänderten und die neuen Arbeitspläne wurden ausgedruckt und in den Archiven der Fachbereiche ausgetauscht oder einsortiert. Für die Nutzung von Arbeitsplandaten für andere Aufgaben wurden Datenauszüge auf Magnetband erstellt.

Verwaltung der Arbeitspläne – Version IV

Bei der Version IV handelte es sich um eine Online-Abwicklung, in der die gleichen Arbeitsplandaten in einer bereichsbezogenen hierarchisch organisierten Datenbank auf Magnetplatten gespeichert wurden. Ein hierarchisches Datenbankmodell bildet die reale Datenwelt durch eine in der Systementwicklungsphase definierte hierarchische Baumstruktur ab. Beim Online-Betrieb ist der Zentralrechner über Datenleitungen direkt mit den Peripheriegeräten (Bildschirme und Drucker) in den Fachbereichen verbunden. Da inzwischen an fast allen Arbeitsplätzen Bildschirmgeräte installiert waren, konnten die Änderungen und Neuaufnahmen von Arbeitsplänen direkt im Fachbereich an den Bildschirmgeräten durchgeführt werden. Durch das Datenbankkonzept konnten die Arbeitspläne in allen Fachbereichen an den Bildschirmen angezeigt und bei Bedarf auch vor Ort ausgedruckt werden. Dadurch entfiel der Papierausdruck für Änderungen und Neupläne und die umfangreichen Papierarchive für Arbeitspläne in den Fachbereichen konnten aufgelöst werden. Darüber hinaus konnten jetzt auch verschiedene Verwendungsnachweise über Sekundärindezes (z. B. Maschinen-, Werkzeug-, Betriebsmittel- oder Transportmittelnummer) direkt am Bildschirmgerät angezeigt werden. Für die Nutzung von Arbeitsplandaten für andere Aufgaben wurde ein direkter Zugriff auf die Datenbank für Arbeitspläne eingerichtet.

Verwaltung der Arbeitspläne – Version V

Bei der Version V handelte es sich um eine Online-Abwicklung, in der die gleichen Arbeitsplandaten in einer bereichsbezogenen relationalen Datenbank auf Magnetplatten gespeichert wurden. Ein relationales Datenbankmodell besteht aus Tabellen, in denen Datensätze abgespeichert werden. Da inzwischen an fast allen Arbeitsplätzen vernetzte Mikrocomputer installiert waren, wurden bei der Neuentwicklung die neuesten Möglichkeiten der Informationstechnologie genutzt, wie beispielsweise:

Simulation der Fertigungsprozesse mit Arbeitsplänen für Neuteile oder für Änderungen

Verwendung einer flexiblen Datenbanksprache zum Abfragen und Manipulieren der Daten

Nutzung der Funktionen der grafischen Benutzeroberfläche und der Fenstertechnik der Mikrocomputer

Anzeige von Montagezeichnungen oder Abspielen von Kurzfilmen zur Visualisierung von komplizierten Montagearbeiten

Bei einer analytischen Betrachtung der fünf dargestellten Systemversionen kann man feststellen, dass sie sich schwerpunktmäßig mit Funktionen des Datenmanagements befassen. Weiterhin kann man feststellen, dass die fachlichen Dateninhalte und Datenstrukturen der Arbeitspläne (z. B. Teilestammdaten, arbeitsvorgangsbezogene Daten, Maschinen-, Werkzeug-, Betriebsmittel-, Transportmittel- und Zeitdaten) im Wesentlichen gleich sind. Wenn man die beiden Versionen mit der sequenziellen Datenspeicherung in Lochkarten und auf Magnetband außer Acht lässt, dann wurden für die Verwaltung von Arbeitsplänen auf Magnetplatten im Laufe der Jahre drei komplexe Datenverwaltungssysteme mit allen dazu erforderlichen format- und inhaltsbezogenen Plausibilitätsprüfungen entwickelt. Da es sich