Wissensbasierte Systeme in Produktionsplanung und -steuerung: Implementierungs- und Integrationsaspekte, dargestellt an einem Beispiel aus dem Beschaffungsbereich

284 Pages·1991·6.312 MB·German

by  Dr. Frank Blumberg (auth.)

Wissensbasierte Systeme in
Produktionsplanung und -steuerung
Wirtschaftswissenschaftliche Beitrage
Band 1: Christof Aignesberger Band 10: Peter Michael Salter Band 19: Rainer VOlker
Die Innovationsbiirse als Instrument Externe Effekte: "Marktversagen" Innovationsentscheidungen
zur Risikokapitalversorgung oder Systemmerkmal? und Marktstruktur
innovativer mittelstiindischer 1989.196 Seiten. Brosch. DM 59,- 1989.221 Seiten. Brosch. DM 65,
Unternehmen ISBN 3-7908-0423-1 ISBN 3-7908-0452-5
1987.326 Seiten. Brosch. DM 69,-
ISBN 3-7908-0384-7 Band 20: Petra Bollmann
Band 11: Peter Ockenfels
Technischer Fortschritt und
Informationsbeschaffung auf
Band 2: Ulrike Neuerburg wirtschaftlicherWandel
homogenen OligopoImirkten
Werbung im Privatfernsehen 1989. 184 Seiten. Brosch. DM 59,
1989.163 Seiten. Brosch. DM 58,
1988.302 Seiten. Brosch. DM 69, ISBN 3-7908-0453-3
ISBN 3-7908-0424-X
ISBN 3-7908-0391-X
Band 21: Franz Hormann
Band 3: Joachim Peters Band 12: Olaf Jacob Das Automatisierte, Integrierte
Entwicklungsliinderorientierte Aufgabenintegrierte Rechnungswesen
InternationaIisierung von Biiroinformationssysteme 1989.408 Seiten. Brosch. DM 89,
Industrieunternehmen 1989. 177 Seiten. Brosch. DM 55, ISBN 3-7908-0454-1
1988. 165 Seiten. Brosch. DM 49, ISBN 3-7908-0430-4
ISBN 3-7908-0397-9 Band 22: Winfried Boing
Interne Budgetierung im
Band 13: Johann Walter
Band 4: GUnther Chaloupek Krankenhaus
Innovationsorientierte
Joachim Lamel und Josef Richter 1990.274 Seiten. Brosch. DM 69,
Umweltpolitik bei komplexen
(Hrsg.) ISBN 3-7908-0456-8
UmweltprobIemen
BeviilkerungsrUckgang und
1989.208 Seiten. Brosch. DM 59,
Wirtschaft ISBN 3-7908-0433-9 Band 23: Gholamreza
1988.478 Seiten. Brosch. DM 98, Nakhaeizadeh und
ISBN 3-7908-0400-2 Karl-Heinz Vollmer (Hrsg.)
Band 14: Detlev Bonneval Neuere Entwicklungen in der
Band 5: Paul 1. 1. Welfens und Kostenoptimale Verfahren in der Angewandten t>konometrie
Leszek Balcerowicz (Hrsg.) statistischen Proze8kontroUe 1990.248 Seiten. Brosch. DM 68,
Innovationsdynamik im 1989.180 Seiten. Brosch. DM 55, ISBN 3-7908-0457-6
Systemvergleich ISBN 3-7908-0440-1
1988.466 Seiten. Brosch. DM 90, Band 24: Thomas Braun
ISBN 3-7908-0402-9 Hedging mit fixen Termin
Band 15: Thomas RUdel
geschiften und Optionen
Kointegration und
1990. 167 Seiten. Brosch. DM 55,
Band 6: Klaus Fischer Fehierkorrekturmodelle
ISBN 3-7908-0459-2
Oligopolistische Marktprozesse 1989.138 Seiten. Brosch. DM 49,
1988. 169 Seiten. Brosch. DM 55, ISBN 3-7908-0441-X
ISBN 3-7908-0403-7 Band 25: Georg Inderst,
Peter Mooslechner
Band 16: Konrad Rentrup und Brigitte Unger (Hrsg.)
Band 7: Michael Laker
Das Mehrproduktunternehmen in Heinrich von Storch, das Da~ System der Sparfdrderung
"Handbuch der in t>sterreich
einer sich indernden unsicheren
Nationalwirthschaftslehre" und die 1990. 126 Seiten. Brosch. DM 55,
Umwelt
Konzeption der "inneren Gilter" ISBN 3-7908-0461-4
1988. 209 Seiten. Brosch. DM 58,
1989. 146 Seiten. Brosch. DM 55,
ISBN 3-7908-0413-4
ISBN 3-7908-0445-2 Band 26: Thomas Apoite und
Martin Kessler (Hrsg.)
Band 8: Irmela von Btilow Regulierung und Deregulierung im
Systemgrenzen im Management Band 17: Manfred A. Schoner SystemvergJeich
von Institutionen Uberbetriebliche 1990.313 Seiten. Brosch. DM 79,
1989.278 Seiten. Brosch. DM 69, Vermiigensbeteiligung ISBN 3-7908-0462-2
ISBN 3-7908-0416-9 1989. 417 Seiten. DM 98,
ISBN 3-7908-0446-0
Band 27: Joachim LamellMichael
Band 9: Heinz Neubauer Mesch/Jil'i Skolka (Hrsg.)
Lebenswegorientierte Planung Band 18: Paulo Haufs t>sterreichs AuBenhandel mit
technischer Systeme DV-Controlling Dienstieistungen
1989. 183 Seiten. Brosch. DM 55, 1989. 166 Seiten. DM 55, 1990. 335 Seiten. Brosch. DM 79,
ISBN 3-7908-0422-3 ISBN 3-7908-0447-9 ISBN 3-7908-0467-3
Fortsetzung auf Seite 269
Frank Blumberg
Wissensbasierte
Systeme
in
Produktionsplanung
und -steuerung
Implementierungs- und Integrationsaspekte,
dargestellt an einem Beispiel
aus dem Beschaffungsbereich
Mit 49 Abbildungen
Physica-Verlag Heidelberg
Reibenherausgeber
Wemer A. Muller
Autor
Dr. Frank Blumberg
Universitat Hohenheim (510 A)
Lehrstuhl fUr Industriebetriebslehre
SchloB-Osthof
Postfach 70 05 62
0-7000 Stuttgart 70
D 100
Die Deutsche Bibliothek -CIP-Einheitsaufnahme
Blumberg, Frank:
Wissensbasierte Systeme in Produktionsplanung und -steuerung
: Implementierungs-und Integrationsaspekte, dargestellt an
einem Beispiel aus dem Beschaffungsbereich I Frank Blumberg.
- Heidelberg: Physica-VC lrl., 1991
(Wirtschaftswissenschaftliche Beitrage; Bd. 54)
Zugl.: Hohenheim, Univ., Diss. u.d.T.: Blumberg, Frank: Das
Einsatzpotential wissensbasierter Systeme im Rahmen
industriebetrieblicher Entscheidungsprozesse
[SBN 978-3-7908-0557-4 ISBN 978-3-642-48159-8 (e8ook)
DOI1O.l007/978-3-642-48159-8
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satzlich vergiitungspflichtig. Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urhe
berrechtsgesetzes.
© Physica-Verlag Heidelberg 1991
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im Sinne der Warenzeichen-und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten waren und
daher von jederrnann benutzt werden diirften.
712017130-543210 -Gedruckt auf saurefreiem Papier
Where is the Life we have lost in living?
Where is the wisdom we have lost in knowledge?
Where is the knowledge we have lost in information?
T.S.Eliot
Vorbemerkungen
Die vorliegende Arbeit entstand wahrend meiner Tatigkeit als wissenschaftlicher
Mitarbeiter am Lehrstuhl fUr Industriebetriebslehre des Betriebswirtschaft
lichen Instituts der Universitat Hohenheim.
Sie ist eine leicht tiberarbeitete Fassung meiner Dissertation im Rahmen des
Promotionsverfahrens zum Doktor der Wirtschaftswissenschaften (Dr.oec.) an
der Universitat Hohenheim mit dem Titel "Das Einsatzpotential wissens
basierter Systeme im Rahmen industriebetrieblicher Entscheidungsprozesse".
Sie wurde von Prof. Dr. W. Habenicht (Fachgebiet Industriebetriebslehre) und
von Prof. Dr. H. Krcmar (Fachgebiet Wirtschaftsinformatik) begutachtet.
Ihnen und Prof. Dr. E. Hanf als Mitgliedern der Prtifungskommission danke ich
ftir Ihre Anregungen und Ihre konstruktive Kritik. Ein besonderer Dank gebtihrt
dabei meinem Betreuer Prof. Dr. W. Habenicht, der mir die Moglichkeit eroffnet
hat, eine Thematik zu bearbeiten, die auf der Schnittstelle zwischen angewand
ter Betriebswirtschaft und (Wirtschafts-)lnformatik angesiedelt ist.
AuBerdem danke ich allen Mitarbeitern des Lehrstuhls fUr Industriebetriebs
lehre, mit denen ich tiber zahlreiche Probleme, die in dieser Arbeit angesprochen
werden, diskutiert habe.
Sie aIle haben dazu beigetragen, die Ideen der Arbeit zu konkretisieren und ihre
Ausformulierung zu prazisieren.
Der wichtigste Dank gebtihrt letztendlich Christine Barth, die mich tiber den
gesamten Zeitraum der Erstellung meiner Arbeit geduldig ertragen hat.
Stuttgart, im Mai 1991 Frank Blumberg
INHALTSVERZEICHNIS
Abkiirzungsverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XIII
Abbildungsverzeichnis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XIV
Tabellenverzeichnis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XVI
Einfiihrung, Zielsetzung und Aufbau der Arbeit. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 1
1. Merkmale industriebetrieblicher Entscheidungsprozesse
1.1 Entscheidungsprozesse.................................4
1.2 Datenverarbeitung vs. Infonnationsverarbeitung vs.
Wissensverarbeitung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.3 Integrationskonzepte.................................. 9
2. Grundlagen und Teilgebiete der AI
2.1 AI als interdisziplinares Forschungsgebiet ...................1 2
2.2 Wissensbasierte Systeme ...............................1 5
2.3 Nutzeffekte des Einsatzes wissensbasierter Systeme ............ 19
3. Aufbau und Realisierungsmiiglichkeiten wissensbasierter Systeme
3.1 Stand des Einsatzes wissensbasierter Systeme ................ 21
3.2 Architektur und Funktionsweise wissensbasierter Systeme. . . . . . . 23
3.2.1 Architekturkomponenten......................... 23
3.2.2 Isolierte vs. eingebettete Systeme ....................2 8
3.2.3 Wissenskomponente .............................3 0
3.2.3.1 Wissen und Wissensreprasentation ............3 0
3.2.3.2 Reprasentationsfonnalismen ................ 32
3.2.3.3 Wissensakquisition ...................... .40
3.2.3.4 Truth Maintenance .......................4 7
3.2.4 Problemliisungskomponente (Inferenzkomponente). . . . . . . .50
3.2.4.1 Das Suchproblem ........................ 50
3.2.4.2 Inferenzverfahren und -steuerung ............ .53
3.2.5 Dialogkomponente .............................. 57
3.2.5.1 Kommunikationspartner wissensbasierter Systeme .57
3.2.5.2 Ziele der Mensch-Maschine-Kommunikation ..... 60
3.2.5.3 Gestaltung der Benutzeroberflache ............ 62
3.2.5.3.1 Software-Ergonomie ............. 62
3.2.5.3.2 Graphische Gestaltung. . . . . . . . ... 63
3.2.5.3.3 Natiirlichsprachliche Kommunikation .65
3.2.6 Benutzennodelle und Erklarungsfahigkeit. . . . . . . . . . . . . .66
3.2.7 Eigenschaften wissensbasierter Systeme. . . . . . . . . . . . . .. 72
3.3 Klassifikation wissensbasierter Systeme nach Problemtypen. . . . . . 74
-x-
3.4 Ein Phasenschema zur Entwicklung wissensbasierter Systeme .....7 5
3.4.1 Ein Vorgehensmodell ............................ 75
3.4.2 Aspekte der Werkzeugwahl: Sprache-Werkzeug-Kontinuum ..7 9
3.4.3 RealisierunglImplementierung ......................8 6
4. Rahmenbedingungen des Einsatzes wissensbasierter Systeme im
PPS-Umfeld
4.1 Aufgaben und Ziele der PPS .............................9 1
4.2 Konventionelle Verfahren der Produktionsplanung und -steuerung. .96
4.3 Die Grenzen konventioneller PPS-Systeme ..................1 01
4.4 Der Einsatz wissensbasierter Systeme in der Produktionsplanung
und -steuerung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107
4.4.1 Potentielle Anwendungsfelder und bestehende
(Teil-)Systeme ................................ 107
4.4.2 Anforderungen an wissensbasierte Systeme im PPS-Umfeld .118
4.4.2.1 Abzubauende Defizite vorhandener (Teil-)Systeme 118
4.4.2.2 Integrationsaspekte wissensbasierter Systeme ... 123
4.4.2.2.1 Dimensionen der Integration ...... 123
4.4.2.2.2 Einbettung in CIM-ProzeBketten ... .124
4.4.2.2.3 Einbettung in das organisatorische
Umfeld ..................... 128
4.4.2.2.4 Einbettung in die bestehende
DV-Landschaft ............. ' ... 130
4.5 Bewertung und Entwicklungsperspektiven ................. .132
5. Beschaffungsmanagement
5.1 Aufgaben und Probleme des Beschaffungsmanagements ........ .136
5.1.1 Die Beschaffungsfunktion ........................ 136
5.1.2 Aufgaben und Ziele der Beschaffung ................. 138
5.1.3 Problematik der Beschaffung ...................... 141
5.1.4 Die Informationsbasis der Beschaffung ............... 144
5.2 Ziele und Verfahren der Lieferantenbewertung ...............1 45
5.2.1 Ziele der Lieferantenbewertung .................... 145
5.2.1.1 Notwendigkeit der Lieferantenbewertung ...... .145
5.2.1.2 Anforderungen an die Lieferantenbewertung .... 147
5.2.1.3 EinfluBfaktoren auf die Lieferantenbewertung ... 148
5.2.2 BestimmungsgroBen der Lieferantenbewertung ......... 149
5.2.2.1 Qualitatssicherung ...................... 149
5.2.2.2 Lieferservice .......................... .152
5.2.2.3 Preis ................................ 153
5.2.2.4 Weitere BestimmungsgroBen ............... 154
-XI-
5.2.3 Methoden der Lieferantenbewertung ................ .156
5.2.3.1 Inter-Lieferanten-Vergleich VS. Intra-Lieferanten-
Vergleich. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .156
5.2.3.2 Checklistenverfahren .................... 157
5.2.3.3 Notensysteme ......................... .157
5.2.3.4 Punktbewertungssysteme................. 158
5.2.3.5 Prozentbewertungssysteme ................ 161
5.2.3.6 Lieferantenprofile ....................... 164
5.2.3.7 Kennzahlenverfahren .................... 166
5.3 Die Beschaffung im PPS-Umfeld ......................... 166
5.4 Wissensbasierte Systeme im Beschaffungsbereich ............. 169
6. Wissensbasiertes EinkaufsBeratungsSystem (WEBS)
6.1 Problemidentifikation und Zielsetzung .................... .173
6.2 WEBS-Konzeption .................................. 175
6.2.1 Entwicklungsumgebung ......................... 175
6.2.1.1 Hardware ............................ 175
6.2.1.2 Software ............................. 176
6.2.2 Daten- und Modellstruktur ....................... 178
6.2.3 Anforderungen an potentielle Produktionsumgebungen .... 180
6.3 WEBS-Implementierung .............................. 181
6.3.1 Uberblick ................................... 181
6.3.2 Anwendungssteuerung .......................... 183
6.3.3 Realisierung einer prototypischen Shell in PROLOG ...... 184
6.3.4 Definition einer prototypischen Wissensbasis ........... 186
6.3.4.1 Datenbasis (Faktenwissen) ................ .186
6.3.4.1.1 Datenbankstruktur ............. 186
6.3.4.1.2 Datenbankschnittstelle
(dBASE-Interface) ............. .188
6.3.4.2 BestimmungsgroBen der Lieferantenbewertung. . 191
6.3.4.2.1 Bewertungsdaten .............. 191
6.3.4.2.2 Bewertungsregeln ..............1 95
6.3.4.2.3 Bewertungsmethoden ........... 197
6.3.5 Entwicklung der Benutzerschnittstelle ............... 200
6.3.5.1 Dialogroutinen ......................... 200
6.3.5.2 Methodenspezifische Erkliirungen ............2 03
6.3.6 Konzepte zur funktionalen Integration in das PPS-Umfeld ..2 09
-XlI-
6.4 Beispielkonsultation ...... ' .......................... , 210
6.4.1 Konsultationsverlauf ..................... ,., ... 210
6.4.2 Ausgangssituation ............................. 211
6.4.3 Modifikationen ............................... 218
6.5 Leistungsbeurteilung..............................., .222
6.5.1 Bewertung der Unterstutzungsleistung ............... 222
6.5.2 Bewertung des Entwicklungsaufwands. . . . . . . . . . . . . . . 223
6.6 Wartung/Aktualisierung der Wissensbasis ................. ,224
7. SchluBbetrachtung...................................... 226
Anhang A: WEBS-Dokumentation .......................... , ... 229
Anhang B: dBASE-Interface .................................. 247
Literaturverzeichnis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .251
Register. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266