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SOA für logistische Prozesse – am Beispiel Meyer Werft

  • 21/10/2008, Boppard-Buchholz

  • Auf einer Werft laufen eine Vielzahl von komplexen Vorgängen ab. Die "serviceorientierte Architektur" ermöglicht die Nutzung von einmal erfassten Daten und macht so die Arbeit auf der Werft in allen Bereichen sehr viel effizienter

 

Die SOA, die serviceorientierte Architektur, ist derzeit in aller Munde. Nur selten wird über Anwendungen der SOA in der Praxis berichtet. Die Papenburger Meyer Werft beispielsweise hat das wegweisende IT-Konzept bereits seit einigen Jahren erfolgreich im Einsatz. Der Grundgedanke der SOA ist eine durchgängige Unterstützung der Geschäftsprozesse durch das Aufrufen von Softwarebausteinen unterschiedlicher IT-Systeme - so genannter Services -, die über offene Schnittstellen miteinander verbunden sind. Diese Services werden bei der Meyer Werft durch das Lagerverwaltungssystem LFS 400 von Ehrhardt + Partner sowie das Warenwirtschaftssystem (Eigenprogrammierung der Werft) bereitgestellt. Die Werft nutzt die Vorteile der SOA, um sämtliche Geschäftsprozesse über eine in Java programmierte intelligente Client-Applikation mit grafischer Benutzeroberfläche IT-gestützt abzuwickeln. 

Bei Prozessen wie dem Verbauen von Materialien in den Kreuzfahrtschiffen werden von der Client-Applikation nacheinander verschiedene Bausteine der angebundenen Softwaresysteme aufgerufen, die jeweils die bereitgestellten Daten verarbeiten. Anschließend melden die Aktionsbausteine das Ergebnis an die Client-Anwendung zurück. Auf diese Weise werden sämtliche Geschäftsprozesse vollständig abgebildet. Die erwähnten Softwarebausteine sind im Fall der Meyer Werft Module des Lagerverwaltungssystems LFS 400 sowie des eigenprogrammierten Warenwirtschaftssystems. Der Einsatz von Standardsoftware für die logistischen Prozesse war für die Meyer Werft einerseits erheblich kostengünstiger als eigene Lösungen, andererseits muss die Software bestimmten Anforderungen genügen, um in einer SOA überhaupt funktionieren zu können. „Die Grundvoraussetzungen für den Einsatz eines Lagerverwaltungssystems in einer SOA sind eine konsequente Trennung von Business- und Darstellungslogik, eine Kapselung der einzelnen Funktionen in eigenständige Module - also ein nichtmonolithischer Aufbau - sowie eine absolute Standardisierung der Prozesse. Alle drei Voraussetzungen erfüllt unser Lagerführungssystem LFS 400 optimal. Dies war ausschlaggebend bei der Entscheidung für unser System", erläutert Marco Ehrhardt, geschäftsführender Gesellschafter der Ehrhardt + Partner-Unternehmensgruppe. Der Bopparder Warehouse-Spezialist kann bereits auf umfangreiche Erfahrungen und umfassendes Know-how in der Planung und Umsetzung von SOA-Projekten zurückgreifen.

Die Ausgangssituation

Aufgrund der Komplexität der Prozesse war es der Meyer Werft nicht möglich, bei der Auswahl des Lagerverwaltungssystems (LVS) auf eine Standardsoftware zurückzugreifen. Bis zu diesem Zeitpunkt hatte die Werft mit einem eigenprogrammierten LVS von 1984 gearbeitet, das nach kontinuierlichen Erweiterungen nur noch aufwendig zu warten war.
Selbst ein neues, leistungsstärkeres LVS zu programmieren, war vom Aufwand her jedoch für die Werft, die Unikate und Kleinserien herstellt, nicht vertretbar. So entschieden sich die Verantwortlichen, auf die einzelnen Funktionalitäten eines bereits bestehenden LVS zurückzugreifen, die Abfolge der Geschäftsprozesse jedoch über eine individuell entwickelte, intelligente Client-Applikation mit grafischer Benutzeroberfläche an die speziellen Anforderungen des Schiffsbauunternehmens anzupassen. Aus diesem Grund integrierten die IT-Experten der Werft LFS 400, das eigenentwickelte Warenwirtschaftssystem (WWS) und die Client-Anwendung mittels SOA.

Die SOA in der Anwendung

Sämtliche logistischen Prozesse wurden hierfür von den IT-Spezialisten von E+P und der Meyer Werft zu so genannten Diensten zusammengefasst, die bestimmte Prozesse abbilden und unterstützen.
„Jeder Mitarbeiter kann entsprechend seinen Aufgaben auf zwei bis sieben dieser Programme zugreifen. Die Mitarbeiter wählen in der Client-Applikation durch Mausklick den entsprechenden Dienst aus und werden dann vollautomatisch und mit einheitlich aufgebauten Dialogen durch den jeweiligen Prozess geführt. Das erleichtert die Einarbeitung der Mitarbeiter natürlich ganz gewaltig", berichtet IT-Leiter Andreas Leffers, der das Warehouse-Projekt für die Meyer Werft federführend verantwortete. Um reibungslose Abläufe in Lager und Produktion zu gewährleisten, sind insgesamt 14 logistische Services in der SOA der Meyer Werft im Einsatz, die von LFS 400 bereitgestellt werden. Hierzu zählen Dienste wie Auftragsbearbeitung im Lagerleitstand, Bestellverwaltung, Kommissionierung per Datenfunk, Etikettendruck, Bestandsüberwachung und Qualitätskontrolle. Zwischen der Client-Applikation und dem Lagerführungssystem LFS 400 findet bei der Nutzung der Services ein ereignisorientierter Datenaustausch statt. Wird ein logistischer Prozess vom Nutzer angestoßen, ruft die Client-Anwendung über eine Schnittstelle den relevanten Aktionsbaustein in LFS 400 auf und übergibt ihm alle für den Prozess notwendigen Daten. LFS 400 führt daraufhin die Aktion aus und übermittelt im Anschluss das Ergebnis an die Client-Applikation. Dieses wird dann bei Bedarf von der intelligenten Anwendung weiterverarbeitet.

Beispiel: Warenauslagerung für die Fertigung

Deutlich wird dies zum Beispiel an dem Vorgang „Warenauslagerung an einen bestimmten Zielort": Werden aus der Fertigung bestimmte Materialien bzw. Bauteile angefordert, erstellt ein Mitarbeiter aus dem Bereich Arbeitsvorbereitung in der Client-Applikation ein so genanntes Arbeitspaket, das die angeforderten Artikel beinhaltet. Sobald der Mitarbeiter die Erstellung des Arbeitspakets abgeschlossen hat, sendet die Client-Applikation den Datensatz an LFS 400 und löst dort eine Reservierung des entsprechenden Bestands aus. Zeitgleich übermittelt LFS 400 an die Client-Software, welche Waren in welchen Mengen an welchem Lagerort zu entnehmen sind. Im nächsten Schritt übermittelt die Client-Applikation eine Benachrichtigung über das Arbeitspaket an eines der Terminals im betreffenden Lager. Der Mitarbeiter dort startet das Arbeitspaket und bekommt daraufhin von der Client-Applikation angezeigt, welche Waren er wo in welchen Mengen entnehmen soll. Der Einfachheit halber gehen wir in diesem Beispiel davon aus, dass der Kommissionierer in einem manuellen Lagerbereich arbeitet. Nachdem er die Kommissionierung der Artikel abgeschlossen hat, bestätigt er dies in der Client-Anwendung. Diese löst daraufhin in LFS 400 eine Buchung im Bestand aus. Parallel verarbeitet die Client-Applikation diese Information in ihrem integrierten Transportleitsystem in Form einer Meldung, dass die angeforderten Waren zur Abholung bereitstehen.

Beispiel: Chargenverfolgung bei Blechen

Ein weiteres Beispiel ist die Schachtelung von Blechen. Im Lagerbestand befinden sich zahlreiche Bleche mit unterschiedlichen Abmessungen - beispielsweise: 10 mm dick, 3.000 mm breit und 10.000 mm lang. Aus diesen Blechen werden verschiedene Einzelteile gebrannt. Der für den Bearbeitungsschritt „Schachteln" verantwortliche Mitarbeiter startet den entsprechenden Dienst in der Client-Applikation. Diese fragt in LFS 400 den Lagerbestand ab und gibt die zurückgemeldeten Daten über die grafische Benutzeroberfläche wieder. Der Mitarbeiter sucht anschließend in der Client-Applikation ein oder mehrere passende Bleche aus, aus denen die Teile gebrannt werden.
Danach wählt er ebenfalls in der Client-Applikation aus einer Stückliste die zu brennenden Einzelteile aus. Diese Informationen werden dann an die Software übergeben, die das „Schachteln" der Schnittmuster mit möglichst wenig Verschnitt auf die Bleche vornimmt. Das Ergebnis dieses Schachtelvorgangs ist ein Brennbild in Form eines HPGL-Files (Hewlett Packard Graphics Language Plotter Files), das unter einer automatisch vergebenen Brennbildnummer auf einem Server archiviert wird. Diese Brennbildnummer wird an LFS 400 zurückgemeldet, das die Artikelnummer der entsprechenden Bleche mit der Brennbildnummer verknüpft. LFS 400 dokumentiert auf diesem Weg, aus welchem Blech welche Teile gebrannt wurden.

Vereinfachte Systemanwendung

Die SOA macht die Arbeit der Meyer-Werft-Mitarbeiter deutlich einfacher und effizienter: Anstatt mehrere Dialoge bzw. mehrere Softwareprodukte einzeln aufzurufen und zu bearbeiten, verwenden die Mitarbeiter für ihre Eingaben eine einheitliche grafische Benutzeroberfläche, die intuitiv bedienbar ist. Die Implementierung der SOA hat für die Papenburger Werft außerdem den Vorteil, dass bei Änderungen der Prozesse nicht das Lagerverwaltungssystem oder das Warenwirtschaftssystem angepasst werden müssen, sondern lediglich die Client-Applikation. „Die notwendige IT-technische Unterstützung der veränderten Prozesse wird in der SOA durch eine neue Zusammenstellung der bereits vorhandenen Services realisiert, das spart langfristig Zeit und Kosten", erläutert Prof. Dr. Helmut Bollenbacher von der FH Koblenz. „Diese Vorteile kommen allerdings nur dann vollständig zum Tragen, wenn vor der Implementierung der SOA eine gründliche Analyse der vorhandenen Systeme und der Strategie des Unternehmens stattfand. Hier sollten die Verantwortlichen der Unternehmen mit Fachleuten zusammenarbeiten, die zukünftige Bedarfe aufgrund langjähriger Erfahrung richtig einschätzen können."

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