Zentraler oder dezentraler Leitstand?

Zentraler oder dezentraler Leitstand?

Der Begriff „Leitstand“ bezieht sich in der heutigen Zeit immer mehr auf die technische Umsetzung dieser Funktion, z. B. die Steuerungszentrale in einem CNC-Bearbeitungszentrum. Für eine optimale Realisierung ist es aber wichtig, alle Integrationsformen zu kennen, die Aufgaben exakt festzulegen und dann die besten Methoden und Technologien für den Aufbau einer Leitstand-Struktur zu ermitteln. Ein Leitstand regelt alle Betriebsprozesse. Definition: Über einen Leitstand werden alle funktional zusammenhängende Betriebsprozesse geregelt.

Alle Unterfunktionen wie

* Prozesse starten und beenden,
* Prozessgrößen bestimmen,
* Prozesse überwachen,
* eingreifen und korrigieren,

werden durch die Prozessregelung ausgeführt.


Regeln und Steuern

Die Begriffe „regeln“ und „steuern“ werden im umgangssprachlichen Gebrauch häufig nicht korrekt verwendet. Bei einer Steuerung wird eine Größe lediglich vorgegeben, ohne deren Wirkdung in einer Rückkopplung festzustellen.

Sie stellen bei einem Bandantrieb über einen Frequenz-umrichter die Motordrehzahl ein. Für Sie ist dabei lediglich „schneller“ oder „langsamer“ wichtig, nicht die exakte Geschwindigkeit. Wird das Band nun stärker belastet, sinkt die Drehzahl. Diese Abweichung vom gewünschten Wert wird durch die technische Vorrichtung nicht erfasst. Es handelt sich um eine Steuerung. Greift nun der Bediener ein, so würde aus der Gesamtheit „Steuerung und Mensch“ eine Regelung.

Technische Systeme, bei denen diese Rückkopplung z. B. in Form einer Drehzahlmessung integriert ist, werden als Regelungen bezeichnet. Meine Definition bezieht sich dabei auf die Gesamtheit des Betriebes. Für den Bediener einer Bearbeitungsstation wäre z. B. die Regel- und Bedieneinrichtung an der Maschine selbst sein Leitstand. Je nach Größe und Art des Unternehmens gibt es unterschiedliche funktionale Einheiten. Dabei können folgende Kombinationen möglich sein:

* ein Leitstand für alle Funktionen,
* separate Leitstände für die einzelnen Funktionen und
* Leitstände nur für bestimmte Funktionen.

Die einzelnen Funktionen können z. B. sein:

* Produktion
* Instandhaltung
* Qualitätssicherung
* Facility Management
* Sicherheit
* Lagerhaltung und Beschaffung
* etc.

Für die weiteren Betrachtungen möchte ich mich auf die Produktion beziehen. Das Gesagte und die Art des Vorgehens sind aber für alle anderen Bereiche identisch.


1. Ein Leitstand setzt Zentralisierung voraus

Im Gegensatz zur „zentralen“ ist bei einer „dezentralen Werkstattsteuerung“ ein Leitstand in dieser Definition gar nicht möglich. Da der Trend aber eher in Richtung „dezentral“ geht, stellt sich natürlich die Frage, warum Sie sich überhaupt mit der Thematik Leitstand auseinandersetzen sollten.

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Trends entstehen oft dann, wenn sich ein bestimmtes Verfahren für eine Vielzahl von Anwendungen als sinnvoll erweist. Aber eben nur für eine Vielzahl und nicht für alle. Es gibt sowohl für die zentrale wie auch für die dezentrale Werkstattsteuerung eine Reihe elementarer Vor- und Nachteile. Es ist lediglich die unterschiedliche Gewichtung der einzelnen Argumente, die darüber entscheidet, welcher Weg der ideale ist.

Analysieren Sie alle Vor- und Nachteile der Zentralisierung und wie sich diese auf den Betrieb auswirken

* *Vorteil:* Alle Fertigungsbereiche werden in die Werkstattsteuerung integriert *Bedeutung:* Hängen die einzelnen Prozesse in Ihrem Betrieb in hohem Maße voneinander ab, ist es sinnvoll, wenn Sie sie möglichst gleichzeitig im Blick haben. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn viele Prozesse parallel ablaufen und zu bestimmten Zeitpunkten ineinander greifen. *Nachteil:* Sie müssen einen enormen technischen und organisatorischen Aufwand für die Realisierung bewältigen *Bedeutung:* Um alle Abläufe von einem zentralen Leitstand regeln zu können, müssen dort Informationen vorliegen. Dies kann mündlich, schriftlich oder in Form elektronischer Daten geschehen. Außerdem benötigen Sie ein Verfahren zur Verarbeitung dieser Informationen.

* *Vorteil:* Maximale Transparenz. *Bedeutung:* Bei einer dezentralen Organisation können Ihre Informationen wesentlich leichter verloren gehen. Werden z. B. Ressourcen gemeinsam genutzt, ist es für Sie bei einem zentralen Aufbau wesentlich leichter möglich, diese sinnvoll aufzuteilen. *Nachteil:* Größere Distanz der Arbeitszuteilung zu den einzelnen Abläufen. *Bedeutung:* Durch die hohe Anzahl von Anweisungen der zentralen Steuerung sind ein individuelles Eingehen und eine Diskussion kaum möglich. Dadurch werden Einwände Ihrer ausführenden Mitarbeiter oft nicht berücksichtigt. Eine Entscheidung wird aufgrund der Gesamtlage gefällt, die Ihren Mitarbeitern oft nicht ersichtlich ist. Auch die Position Ihrer führenden Mitarbeiter wie Meister, Vorarbeiter etc. wird stark eingeschränkt. Auf der anderen Seite werden diese Arbeitnehmer auch von Verwaltungs- und Einteilungsarbeiten entlastet.

* *Vorteil:* Kurze Reaktionszeiten. *Bedeutung:* Bei einer Störung ist die Reaktionskette wesentlich kürzer als in einem dezentralen Aufbau. Noch wichtiger ist aber der deterministische Ablauf: Die Störung gelangt in direktem Weg zum Leitstand und dort wird eine Reaktion ausgelöst. In einer dezentralen Steuerung sind die Wege nicht vorhersehbar. Die Information kann über mehrere, vielleicht nicht relevante, Stufen dorthin gelangen, wo sie tatsächlich zur richtigen Reaktion führt. *Nachteil:* Ihre Mitarbeiter haben nur wenig Einfluss auf ihre Arbeit. *Bedeutung:* Bei einem dezentralen Organisationsaufbau erhalten die einzelnen Arbeitsgruppen komplexe Aufgaben. Die Art und Weise der Ausführung können sie dabei frei gestalten. Das Know-how der einzelnen Mitarbeiter ist gefragt, das im Idealfall optimal genutzt werden kann.

Die Einflussmöglichkeiten auf die eigene Arbeit ist so maximal. Da-raus folgt ein sehr hohes Motivationsniveau. Die positive Wirkung ist aber sehr stark von der Qualität Ihrer Mitarbeiter abhängig. Bei zu geringer Qualifikation kann eine solch selbstständige Arbeitsgestaltung das Team und den Einzelnen auch überfordern. Bei einer Leitstandregelung greifen Sie sofort bei Abweichungen ein. Dadurch fühlen sich viele Mitarbeiter kontrolliert und bevormundet. Es kann sogar zu Problemen führen, wenn der Mitarbeiter selbst die Abläufe ändert, weil er einen Fehler bemerkt. In der Folge sind die Zusammenhänge zwischen Ist-Ergebnis und Soll-Größe nicht mehr eindeutig.

* *Vorteil:* Persönliche Wünsche Ihrer Mitarbeiter können die Abläufe nicht beeinflussen. *Bedeutung:* Die Kommunikation zwischen Leitstand und Arbeitsplatz beschränkt sich auf wenige Vorgänge wie: Anweisungen, Anforderungen, Ergebnisse. Weitere Vorgänge wie Menschenführung werden dann von den Vorarbeitern, Meistern etc. durchgeführt. Es gibt immer wieder Mitarbeiter, die aufgrund persönlicher Interessen permanent Einfluss auf die Abläufe nehmen wollen. Das ist bei einer zentralen Leitstandsteuerung nicht möglich. *Nachteil:* Ihr Betrieb steht und fällt mit der Leitstandregelung. *Bedeutung:* Da die Leitstandregelung der zentrale Knotenpunkt in Ihrem Betrieb ist, hängt die ganze Existenz des Unternehmens von deren Qualität und Funktionalität ab. Falls die Produktionsplanung nicht korrekt funktioniert, werden diese Ergebnisse vom Leitstand ohne Wertung übernommen und in Anweisungen umgesetzt.

Bei der inhomogenen Zusammensetzung eines größeren Betriebs in dezentraler Struktur gleichen sich Stärken und Schwächen der einzelnen Mitarbeiter oft gegenseitig aus. Dadurch werden zwar absolute Spitzenleistungen verhindert, es kommt aber auch nicht zu totalen Zusammenbrüchen, wie dies beim Funktionsausfall des Leitstandes der Fall ist.

2. Wie Leitstand und Werker kommunizieren

Sie übertragen Informationen vom Leitstand zum ausführenden Mitarbeiter und zurück. Dafür können Sie unterschiedliche Technologien einsetzen, z. B.:

* Belege
* Mündliche Kommunikation (Gespräch, Telefonat etc.)
* Elektronische Formularübermittlung
* Direkte Maschinensteuerung

Die Wahl der geeigneten Methode hängt im Wesentlichen von den folgenden Faktoren ab:

* Umfang der Information (Pläne oder lediglich Stückzahlangaben)
* Art der Rückmeldung
* Analyse der zurückgemeldeten Daten

Ihr Leitstand beauftragt den ausführenden Mitarbeiter, eine bestimmte Stückzahl eines Bauteils zu fertigen. Nach Fertigstellung erfolgt eine Rückmeldung vom Werker an den Leitstand. Eine weitergehende Analyse der Arbeitszeit oder des qualitativen Zustandes des gefertigten Bauteils erfolgt hier nicht. Für diesen Zweck wäre eine mündliche Kommunikation ausreichend. Dem Mitarbeiter im Leitstand obliegt es dann, die Fertigstellung der Bauteile zu dokumentieren.

3. Das Ziel: flexible Aufgabenverteilung

Auf der einen Seite darf der Leitstand mit Aufgaben nicht überlastet werden, auf der anderen Seite soll der ausführende Mitarbeiter sich auf seine Kernaufgaben konzentrieren können. Hier hilft eine genaue Analyse der Arbeits- und Informationsabläufe:

* Wie viel Zeit müssen Sie für die einzelnen Schritte im Informationsablauf einkalkulieren?
* Gibt es Leerlaufzeiten beim ausführenden Mitarbeiter, die er nutzen kann?
* Welche Schritte der Kommunikation können Sie automatisieren?

Bei einer vollständig direkten Maschinensteuerung erfolgt die gesamte Kommunikation automatisiert. Der ausführende Mitarbeiter überwacht lediglich den Ablauf und koordiniert eventuell die weiteren logistischen Prozesse. Dieses Verfahren setzt aber eine zuverlässige Infrastruktur mit hohen Investitionskosten voraus.

Auch wenn eines der wichtigsten Ziele die Glättung der Produktionsprozesse ist, gibt es immer wieder Schwankungen. Idealerweise verfügen Sie über eine flexible Infrastruktur, die sich hier anpassen kann.

4. Vorteile der zentralen und dezentralen Struktur

Der größte Vorteil des zentralen Aufbaus ist die Tatsache, dass Ihnen alle Daten an einem Punkt zur Verfügung stehen. Die Informationen können hier verglichen, aufeinander abgestimmt, ausgewertet und archiviert werden. Das enorme Datenaufkommen führt aber auch sehr schnell zu Kapazitätsproblemen und Datenleichen. Der größte Vorteil des dezentralen Systems wiederum ist die hohe Betriebssicherheit, da ein Komplettausfall aufgrund der verteilten Systeme nicht möglich ist.

Es liegt also nahe, die größten Vorteile beider Strategien miteinander zu kombinieren. Dieser Ansatz lässt sich durch eine flexible, hierarchische Stern-Baum-Struktur realisieren.

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* *Flexibilität:* Ist das Datenaufkommen im Leitstand sehr hoch, sollten Aufgaben an die Zwischenebene (typischerweise die Meisterebene) oder den ausführenden Mitarbeiter ausgelagert werden können. Für Prozesse, die nur geringe Informationsflüsse aufweisen, sollte die Zwischenebene komplett übersprungen werden können.
* *Hierarchie:* Nicht alle Daten müssen zwingend vom Leitstand abgesetzt werden. Auch für eine Rückmeldung reicht eventuell eine Kommunikationsschleife zwischen Werker und Zwischenebene.

Mit dem vorgestellten Ansatz verfügen Sie über eine Infrastruktur, die vom zentralen Leitstand bis hin zu vollkommen autark arbeitenden dezentralen Zellen alle möglichen Kombinationen erlaubt.

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