Produktionsanalyse: Schneidmaschinen-Software

Das Unternehmen PolarMohr, gegründet 1906 als "Adolf Mohr Maschinenfabrik", hat sich auf die Entwicklung und Herstellung von Schnellschneidern für die grafische Industrie spezialisiert. Mit etwa 600 Mitarbeitern und einem 100%igen Privatbesitz, verfügt PolarMohr über eine führende internationale Marktposition mit Vertretungen in über 170 Ländern. Der Erfolg basiert auf der kontinuierlichen Weiterentwicklung des Produktprogramms an Schnellschneidern und zahlreicher Peripheriegeräte, sowie der frühzeitigen Reaktion auf Markttrends und Kundenbedürfnisse. Die stetige Innovation und die Anpassungsfähigkeit an die Bedürfnisse des Marktes haben PolarMohr zu seiner heutigen Position gebracht. Der Hauptsitz befindet sich in Hofheim am Main im Main-Tauber-Kreis. Die erfolgreiche Geschichte des Unternehmens, dokumentiert durch den Verkauf des 5000. Schnellschneiders auf der Drupa 1958, unterstreicht die langjährige Expertise und Marktpräsenz von PolarMohr.

Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Software-Tools, das den Vertrieb von PolarMohr bei der Kundenberatung unterstützt. In Zeiten wirtschaftlicher Unsicherheit, in denen Investitionsentscheidungen sorgfältig abgewogen werden müssen, soll das Tool Kundenberatern helfen, maßgeschneiderte Lösungen für die Kunden zu finden. Die große Produktvielfalt bei PolarMohr, mit ihren Kombinationsmöglichkeiten von Schnellschneidern, Peripheriekomponenten und Zusatzoptionen mit unterschiedlichen Automatisierungsstufen, macht ein solches Tool unerlässlich. Es dient als Entscheidungshilfe, ermöglicht den Vergleich verschiedener Konfigurationen, die Simulation von Schneidprozessen und die zielgerichtete Anpassung der Anlagen an die Bedürfnisse des Kunden. Durch die Visualisierung von Kennzahlen werden Trends und Rationalisierungspotenziale aufgezeigt und Investitionsentscheidungen transparenter gemacht. Die Software soll auch die Preisgestaltung der Produkte vereinfachen und optimieren. Die Entwicklung des Tools kann als Entwurf eines Pflichtenheftes betrachtet werden, der die grobe Struktur und die Zusammenhänge des Systems definiert und die Auswahl der in das Tool zu integrierenden PolarMohr-Komponenten festlegt. Die Ermittlung relevanter Leistungsparameter und die Erstellung eines Leistungskatalogs sind ebenfalls Teil der Aufgabenstellung.

Die Einführung der CtP-Technologie und hochautomatisierte Rotationen haben die Rüst- und Produktionszeiten in der grafischen Industrie erheblich reduziert, was die wirtschaftliche Fertigung zahlreicher Produktvarianten ermöglicht. Dies führt zu einem Trend zur Spezialisierung, der für das Überleben von Unternehmen im heutigen Markt entscheidend ist. Dieser Trend ist im Bereich PostPress schon länger zu beobachten, wobei sich Weiterverarbeitungsbetriebe auf ihre Kernkompetenzen konzentrieren, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Die Entwicklung des Software-Tools zielt darauf ab, diesem Trend Rechnung zu tragen und den Vertrieb von PolarMohr dabei zu unterstützen, indem Kunden bei der Konfiguration und Auswahl optimaler Schneidsysteme unterstützt werden. Die Software hilft so, den Anforderungen der Spezialisierung im Markt zu begegnen und Kunden mit maßgeschneiderten Lösungen zu versorgen. Die Berücksichtigung der spezifischen Kundenanforderungen und die Optimierung der Anlagenkonfigurationen sind zentrale Aspekte des Tools.

Der Leistungskatalog bildet das Herzstück des Software-Tools. Er enthält alle relevanten Leistungsdaten der verschiedenen Schneidsysteme von PolarMohr, inklusive Peripheriegeräte wie Rüttelautomaten und Stapellifte. Die Daten umfassen Parameter, die für die Simulation von Schneidprozessen und die Berechnung von Kennzahlen unerlässlich sind. Diese Parameter müssen sorgfältig definiert und die entsprechenden Daten ermittelt werden, um einen präzisen Vergleich verschiedener Anlagen zu ermöglichen. Die Leistungsdaten sind teilweise vom Typ des Schneidsystems, der Maschinenklasse und weiteren Faktoren abhängig. Der Katalog ist so aufgebaut, dass der Netto-Leistungswert eines Parameters mit einem systemspezifischen Faktor multipliziert wird, um Brutto-Leistungswerte für die weiteren Berechnungen zu erhalten. Diese Methode erlaubt es, die Leistungsparameter an verschiedene Einsatzbereiche anzupassen und unterschiedliche Tool-Varianten zu erstellen. Der Leistungskatalog ermöglicht so einen übersichtlichen Vergleich der Schneidsysteme und eine gezielte Anpassung der Leistungsdaten. Die Integration von Daten des Bundesverbandes Druck wird angestrebt, wobei Anpassungen aufgrund unterschiedlicher Berechnungsmethoden notwendig sind.

Das Software-Tool erlaubt die Konfiguration verschiedener Schneidsysteme aus dem PolarMohr-Produktprogramm. Der Nutzer kann aus einer Auswahl von Schnellschneidern (z.B. Modelle X, XT, Serie S-FA, Serie LW) und Peripheriegeräten (z.B. Rüttelautomaten, Stapellifte, Autotrans) wählen und diese zu individuellen Anlagenkombinationen zusammenstellen. Zusatzoptionen wie Autotrim und Compucut können ebenfalls berücksichtigt werden. Das Tool ermöglicht den Vergleich verschiedener Anlagenkonfigurationen hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit. Neben den Standard-PolarMohr-Systemen besteht die Möglichkeit, externe Anlagen zu definieren und mit den PolarMohr-Systemen zu vergleichen. Dies ermöglicht eine fundierte Entscheidungsgrundlage für den Kunden. Die Eingabe der Anlagenparameter erfolgt über eine benutzerfreundliche Oberfläche mit Eingabemasken, welche durch Kommentare und vordefinierte Werte die Bedienung erleichtern. Die Auswahl der Parameter erfolgt teilweise über Dropdown-Listen, um die Benutzeroberfläche zu vereinfachen und die Eingabefehler zu minimieren. Die Währung kann vom Nutzer flexibel ausgewählt werden. Die gesamte Anlagenkonfiguration, einschliesslich der ausgewählten Peripheriegeräte, wird im Tool gespeichert und für weitere Berechnungen verwendet.

Ein zentrales Berechnungselement des Tools ist die Ermittlung der Jahreskapazität unter Berücksichtigung von Ausfall- und Hilfszeiten. Die daraus resultierenden Fertigungsstunden dienen als Grundlage für die Berechnung des Maschinenstundensatzes. Für jede konfigurierte Anlage wird eine detaillierte Platzkostenrechnung erstellt. Die benötigten Daten stammen teilweise aus dem integrierten Leistungskatalog und werden teilweise vom Nutzer manuell eingegeben. Die Platzkosten pro Jahr, geteilt durch die Fertigungsstunden pro Jahr, ergeben den Maschinenstundensatz, der die Grundlage für die Leistungsbewertung bildet. Eine kompakte Darstellung wurde gewählt, um die internationale Anwendbarkeit des Tools zu gewährleisten, da die Berechnungsmethoden international variieren können. Die Berechnung der Platzkosten orientiert sich an den Vorgaben des Bundesverbandes Druck, wobei für einige Positionen spezielle Lösungen entwickelt werden mussten, da nicht alle notwendigen Informationen direkt im Tool verfügbar sind. Der Maschinenstundensatz dient als zentrale Kennzahl für die Wirtschaftlichkeitsanalyse verschiedener Anlagenkonfigurationen.

Das Tool ermöglicht die Erstellung einer Auftragsstruktur, die den durchschnittlichen jährlichen Auftragsspektrum eines Unternehmens widerspiegelt. Für jeden Auftragstyp sind leistungsbeeinflussende Parameter wie Auflagenhöhe, Schneidmuster, Materialsorte und Einsatzhöhe der Schneidlagen zu definieren. Diese Parameter können direkt auf dem Arbeitsblatt oder über separate Arbeitsblätter zugeordnet werden. Die Übernahme der Leistungsparameter des Bundesverbandes Druck ist nur teilweise möglich, da diese sich auf ein spezifisches Schneidsystem beziehen. Das Tool hingegen vergleicht die Leistung unterschiedlicher Schneidsysteme und benötigt daher speziell definierte Leistungsparameter, die die Arbeitsabläufe und Tätigkeiten gezielt berücksichtigen. Die Leistungsdaten hängen vom Schneidsystemtyp, der Maschinenklasse und anderen Faktoren ab. Der Leistungskatalog ist so aufgebaut, dass der Netto-Leistungswert eines Parameters mit einem individuellen Faktor multipliziert wird, um den Brutto-Leistungswert zu erhalten. Diese Methode ermöglicht die Anpassung der Leistungsparameter an verschiedene Einsatzbereiche und die Erstellung verschiedener Tool-Varianten. Die Berücksichtigung von Parametern wie Grundrüstzeit (inklusive Faktor für große Systeme), manuelles Beladen pro Teillage (mit Faktor für Systeme ohne Stapellift), Rütteln & Transport (abhängig von Automatisierungsgrad und Formatgröße) und Abstapeln (mit Faktoren für verschiedene Automatisierungsstufen) sind wichtige Bestandteile der Auftragsstrukturberechnung.

Das Tool bietet eine detaillierte Ergebnisübersicht (Blatt 5), die Auswertungen für jeden Auftragstyp enthält. Hier kann der Nutzer spezielle Schneidprozesse und Jobstrukturen verfolgen und Vergleiche zwischen verschiedenen Anlagen anstellen. Es lassen sich optimale Produktstrukturen für eine Anlage bestimmen. Für jeden Auftragstyp werden beide konfigurierten Systeme gegenübergestellt. Die Berechnungen von Leistung und Kennzahlen erfolgen über einfache Grundrechenarten, wobei das Programm durch logische Funktionen individuell auf die jeweilige Situation reagiert und das richtige Kalkulationsverfahren auswählt. Dies wird durch die Verwendung von 'WENN'-Funktionen realisiert, die Zustände und Entscheidungen mit den daraus resultierenden Ergebnissen verknüpfen. Die Speicherung der Daten erfolgt in Matrizen auf dem Datenblatt, wobei die Funktionen SVERWEIS und WVERWEIS zum gezielten Abrufen von Informationen aus den Matrizen genutzt werden. Die Ergebnisse werden in einer übersichtlichen Form präsentiert, um die Vergleichbarkeit und Interpretation der Daten zu vereinfachen und dem Nutzer eine fundierte Entscheidungsgrundlage zu bieten.

Das Software-Tool wurde in Microsoft Excel und Visual Basic für Applikationen (VBA) entwickelt. Die Benutzeroberfläche ist bewusst einfach und übersichtlich gestaltet, um eine intuitive Bedienung zu gewährleisten. Die Menü-, Symbol- und Bearbeitungsleisten von Excel wurden per VBA-Code ausgeblendet, um den "exceltypischen Charakter" zu reduzieren und die Navigation zu vereinfachen. Die Navigation zwischen den Arbeitsblättern erfolgt über CommandButtons, die per VBA-Code programmiert sind. Ein "close"-Button ermöglicht das Schließen des Programms ohne Speicherung. Beim Schließen werden alle Eingaben auf die Standardeinstellungen zurückgesetzt. Eine Zoomfunktion erlaubt die Verkleinerung des Arbeitsblatts. Die Optik wird durch ein PolarMohr-Firmenlogo und eine Anzeige des aktuellen Datums vereinheitlicht. Das Tool unterstützt Mehrsprachigkeit, wobei die Sprachumschaltung über eine Dropdown-Liste auf dem ersten Arbeitsblatt erfolgt. Die Kommentare in der Benutzeroberfläche sind aus Gründen der Einheitlichkeit in englischer Sprache verfasst. Die verschiedenen Eingabe- und Ergebnismasken sind auf separaten Arbeitsblättern übersichtlich angeordnet, mit grauer Hintergrundfarbe für nicht-editierbare Bereiche und weißer Farbe für Eingabefelder. Die Verwendung von Microsoft-Steuerelementen und VBA-Code sorgt für eine effiziente und benutzerfreundliche Gestaltung.

Die komplexen Leistungsberechnungen werden über mehrere Zwischenschritte auf dem Datenblatt durchgeführt, da eine direkte Berechnung mit einer einzelnen Excel-Funktion zu komplex wäre. Eine Tabelle auf dem Datenblatt zeigt die Darstellung der Schneidsysteme und Auftragstypen. Hier werden die Daten aus den Leistungskatalogen und den Eingabemasken zusammengeführt und Zwischenberechnungen durchgeführt. Das MultiPage-Steuerelement wird für die Darstellung mehrblättriger Dialoge zur Zuordnung von Schneidmustern und Materialgruppen verwendet. Die Zuweisung der Parameter erfolgt über Dropdown-Listen. Die Zusatzoption "Compucut" wird durch den direkten Übertrag des fixen Leistungswerts aus dem Leistungskatalog berücksichtigt; bei konventionellem Rüsten wird eine Null eingetragen. Das Tool unterscheidet zwischen konventionellem und "Compucut"-Rüsten und verwendet für die Berechnungen immer den korrekten Wert. Für das Beladen mit einem Transomat werden die Leistungsdaten aus dem Leistungskatalog verwendet; beim manuellen Beladen wird eine Null eingetragen. Die Rüstzeit pro Auftrag wird ebenfalls differenziert berechnet, abhängig vom gewählten Rüstverfahren (konventionell oder Compucut) und kann durch einen vom Nutzer einstellbaren Faktor angepasst werden. Die Datenblatt-Steuerung der MS-Steuerelemente erfolgt über separate Matrizen. Die Möglichkeit der Erweiterung des Systems um weitere Schneidsystemgruppen ist vorgesehen.

Das Datenblatt beinhaltet alle fixen Daten des Programms, einschließlich der Ergebnisse von Zwischenberechnungen und der Steuerung der MS-Steuerelemente, die in separaten Matrizen organisiert sind. Daten in grüner Schrift sind als fix definiert und können angepasst werden. Es besteht die Möglichkeit, zwei weitere Schneidsystemgruppen mit maximal sechs Systemen pro Gruppe hinzuzufügen. Eine weitere Matrix steuert die Auftragskonfiguration, zeigt die gewählten Auftragstypen, Schneidmuster und Materialgruppen an und unterstützt die Programmierung von logischen Verzweigungen und Datenbankfunktionen. Die Umrechnung der Auflage von Nutzen in Bogen findet ebenfalls hier statt. Eine separate Sprachdatenbank (Blatt "Sprache") speichert die Bezeichnungen des Software-Tools in einer Matrix mit bis zu 15 Spalten für verschiedene Sprachen. Die ersten beiden Spalten sind für Deutsch und Englisch vorbelegt. Die Auswahl der Sprache erfolgt über eine Dropdown-Liste auf dem ersten Arbeitsblatt, wobei das Programm über die Datenbankfunktion "WVERWEIS" die korrekte Bezeichnung in der gewählten Sprache auswählt. Die geringe Dateigröße von ca. 415 KB ermöglicht ein problemloses Versenden per E-Mail.