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Berechnungprogramme in Excel – Was ist zu beachten?

    Damit Ihre Excel-Berechnungen immer die richtigen Ergebnisse treffen!

    Excel in den Baketballkorb werfen: Titelbild Excel-Berechnungen
    Titelbild: Berechnungsprogramme in Excel – Was ist zu beachten?

    Einleitung

    In vielen Firmen wird Excel genutzt, um schnell und einfach Tabellen für technische Berechnungen zu erstellen. Dafür ist das Programm ein hervorragendes Tool. Mit der Zeit wachsen diese Tabellen und werden von Kollege zu Kollege weitergereicht, verbessert, angepasst und personalisiert. Es entsteht ein Wildwuchs an verschiedenen Versionen, wobei nicht mehr klar ist, welche aktuell ist und fehlerfrei rechnet.

    Grundsätzlich sollten alle Konstrukteure mit den gleichen Algorithmen berechnen. Die Auslegung sollte nachvollziehbar und nicht abhängig von der durchführenden Person sein.

    Und genau das ist dann oft nicht mehr gesichert!

    Vorteile von Excel-Berechnungen

    • Office ist weit verbreitet und der Umgang bekannt
    • Anwender können schnell und einfach Formeln schreiben
    • Ergebnisse können gut weiterverarbeitet werden
    • Anwender können Ergebnisse gut selbst darstellen, beispielsweise als Diagramme
    • Es ist Mächtig durch Formeln, VBA-Programmierung, Pivot-Tabellen usw.

    Mögliche Probleme bei Nutzung von Excel-Berechnungen

    • Formeln können bei ungeschützten Blättern und Zellen leicht verändert werden.
    • Eine fehlende Versionierung erschwert es, herauszufinden, welches Projekt mit welchem Stand der Berechnung ausgelegt wurde.
    • Es gibt häufig keine Dokumentation der Berechnung, so dass nicht nachvollzogen werden kann, wer wann welche Änderungen der Tabelle vorgenommen hat.
    • Grunddaten wie Name des Anwenders, Projekt, Bauteil usw.
    • Es ist nicht automatisch klar, ob die aktuell verwendete Version auf dem letzten Stand ist. Insbesondere, wenn die Tabelle aus einem Vorgängerprojekt verwendet wird, passiert es schnell, dass eine Verbesserung nicht berücksichtigt wird. Oder es wird im schlimmsten Fall weiter mit einem Fehler gerechnet, der in einer anderen Version bereits behoben wurde.
    • Mehrsprachige Eingaben und Ergebnisse können auch erstellt werden. Oft wird das in mehreren unterschiedlichen Tabellenblättern realisiert. Eleganter ist es, wenn es umschaltbar erstellt wird. Das hat auch den Vorteil, dass eine neue Sprache einfach und schnell hinzugefügt werden kann.

    Teilweise sind die Punkte generell für alle Programme zu sehen. Hier soll aber speziell auf Excel eingegangen werden. Schon mit einigen einfachen Maßnahmen können diese Nachteile von technischen Berechnungen in Excel behoben werden. Für einige Komfortfunktionen sind kleine Makro-Programme mit Visual Basic for Application (VBA) notwendig. Nachfolgend werden einige Vorschläge gemacht, wie solche Probleme gelöst werden können.

    Absicherung der Tabellen

    Es gibt mehrere Stufen, auf denen Berechnungstabellen abgesichert werden sollten, auf Zell- und Tabellenblatt-, Dateiebene und VBA Programmierung.

    Zell- und Tabellenblattebene spielen zusammen

    Einzelne Zellen, die nicht geändert werden dürfen, beispielsweise wenn sie Formeln enthalten, sollten gesperrt werden. Zellen, die von Benutzern ausgefüllt oder geändert werden können, beispielsweise für die Eingabedaten, dürfen nicht gesperrt sein.

    Excel Zelle sperren
    Excel: Zelle Sperren

    Dieser Schutz wird erst aktiv, wenn das entsprechende Tabellenblatt geschützt wird.

    Excel: Blatt schützen
    Excel: Blatt schützen

    Dabei kann ausgewählt werden, was noch im Tabellenblatt verändert werden darf. Es kann ein Kennwort angebeben werden, muss aber nicht.

    Sinnvollerweise wird alles gesperrt, außer den notwendige Eingabezellen.

    Tipp:
    Manchmal ist es hilfreich, Tabellenblätter auszublenden, die ein Benutzer nicht unbedingt benötigt. Dies erhöht die Übersichtlichkeit.

    Arbeitsmappe / Datei schützen

    Um die Berechnungsdatei vor versehentlicher Überschreibung zu schützen gibt es zwei Möglichkeiten:

    1. Unter Windows wird auf im Datei Explorer unter Eigenschaften das Attribut „Schreibgeschützt“ gesetzt.
      Somit kann die Datei nicht mehr versehentlich überschrieben werden.
    Excel: Datei schützen, readonly Attribut
    Excel: Datei schützen, readonly Attribut
    1. Die Arbeitsmappe wird als Vorlagendatei gespeichert. Das hat den Effekt, dass immer eine neue Kopie dieser Vorlagendatei erzeugt wird. Die Vorlagendatei wird nicht mehr geöffnet und kann also nicht überschrieben werden.
      Aus der .xlsx wird Vorlage .xltx und eine .xlsm wird zur Vorlage .xltm.
    Excel: Vorlagedatei speichern
    Excel: Vorlagedatei speichern

    Die Arbeitsmappe oder Berechnungsdatei zu schützen macht nur dann richtig Sinn, wenn alle Kollegen immer von dieser Vorlage starten und nicht die Datei vom Vorgängerprojekt verwenden.

    VBA Programmcode schützen

    Gelegentlich muss auch mit Visual Basic Application (VBA) kleine Programme geschrieben werden. Diese werden im VBA Editor angezeigt und sollte ebenfalls geschützt werden. Der Passwortschutz des VBA-Codes kann dort in den Projekteigenschaften gesetzt werden.

    Excel: VBA Programmcode schützen
    Excel: VBA Programmcode schützen

    Wie sicher ist der Schutz

    Für Berechnungstabellen, die unternehmensintern eingesetzt werden, sind diese Maßnahmen ausreichend, da hauptsächlich vor versehentlichen Änderungen geschützt werden soll.

    Sollen wichtige Algorithmen in Excel-Berechnungen geschützt werden sollte die Arbeitsmappe gegebenenfalls im binären Format .xlsb gespeichert werden. Soll eine Berechnung an Kunden weitergegeben werden sollte überlegt werden, ob eine Excel-Arbeitsmappe die richtige Form ist oder ob nicht besser eine professionelle Software erstellt wird.

    Grunddaten

    Es gibt zwei Arten von Grunddaten, die dokumentiert sein sollten. Einmal Daten bezüglich des Standes der Berechnungstabelle und dann noch Daten bezüglich der aktuellen Berechnungsprojekt.

    Daten bezüglich Berechnungstabellen

    Darunter verstehe ich die Dokumentation zur eigentlichen Berechnung und deren Ein- und Ausgabedaten.

    Das wichtigste ist dabei eine Versionierung, an der man auch später schnell den Stand erkennen kann. Die Versionsnummer oder das Versionsdatum wird mit jeder Änderung angepasst oder hochgezählt. Diese ist so wichtig, um schnell den Programmstand erkennen zu können. Berechnung können nur dann verglichen werden, wenn die Algorithmen die gleichen sind. Also ist bei unterschiedlichen Versionen Vorsicht geboten.

    In diesem Zusammenhang ist die Dokumentation der Änderungen jeder Version wichtig. Wer hat wann welche Änderung durchgeführt und aus welchem Grund? Mitarbeiter kommen und gehen in einem Unternehmen. Somit ist es hilfreich diese Informationen im Programm weiterzugeben.

    Daten bezüglich Berechnungsprojekt

    Technische Berechnungen werden in der Regel für ein bestimmtes Kunden- oder Entwicklungsprojekt durchgeführt. Auch dabei ist es gut zu wissen, wer was wann und aus welchem Grund berechnet hat. Wie auf technischen Zeichnungen kann dazu ein Berechnungskopf erstellt werden, der zusätzlich zu den Daten zur Berechnung folgende Daten enthalten kann:

    • Datum
    • Bearbeiter
    • Kunde / Projekt
    • Bauteil
    • Ggfls. Beschreibung der Variante
    Excel: Daten in einem Berechnungskopf
    Excel: Daten in einem Berechnungskopf

    Die Eingaben für Benutzer und Datum könnten auch mit VBA automatisiert oder es kann überprüft werden, ob die Kopfdaten ausgefüllt sind.

    Ein- und Ausgabedaten

    Bei der Darstellung gibt es viele Vorlieben und Möglichkeiten, so dass nachfolgend nur einige Impulse gegeben werden können.

    Für die Anwender ist es von Vorteil, wenn Ein- und Ausgabedaten möglichst getrennt und farblich unterschieden werden. Und diese Darstellung sollte in allen Tabellen gleich sein. So werden Falscheingaben verringert. Zusätzliche Eingabehilfen in Form von Grafiken und Erläuterungen bei den Ergebnissen sind empfehlenswert.

    Mittels Gruppierung können komplexe Ein- und Ausgaben übersichtlicher gestaltet werden, indem optionale Eingaben und Zwischenergebnisse ausgeblendet werden können.

    Beispiel Darstellung für Excel-Berechnungen
    Excel: Beispiel Darstellung Berechnungsdaten

    Auch Mehrsprachigkeit kann mit überschaubarem Aufwand erreicht werden, indem in den Text-Zellen auf ein anderes Tabellenblatt verwiesen wird, das alle Texte in den benötigten Sprachen enthält.

    Nachfolgend das Tabellenblatt mit den Übersetzungen:

    Diese Verlinkungen zu erstellen ist ein gewisser Aufwand, der sich aber lohnt. Er kann wieder mit einem kleinen VBA-Programm stark verringert werden. Mit dieser Methode kann eine Sprache einfach hinzugefügt werden, da nur eine weitere Spalte der Liste ausgefüllt werden muss. Dies kann auch von einem Dienstleister gemacht werden, der nur dieses Tabellenblatt benötigt.

    Dokumentation der Excel-Berechnungen

    Zur Dokumentation der durchgeführten Berechnungen empfiehlt es sich, die Eingabedaten mit den Ergebnissen als PDF-Datei abzuspeichern und zu archivieren. Dieses Dateiformat kann nicht versehentlich geändert werden und in den meisten PLM-Systemen archiviert werden. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass die Kopfdaten aus oben genannten Gründen dabei sind.

    Fazit

    Es ist möglich, gute und sichere Berechnungsprogramme mit Excel umzusetzen, wenn man einige Regeln befolgt.

    Häufig sind bereits viele Excel-Berechnungen, und somit die Algorithmen, vorhanden. Gerade dann sollte man darüber nachdenken, ob es nicht sinnvoll wäre diese zu standardisieren und abzusichern. Damit können viele Fehlerquellen geschlossen werden.

    Bei der Erstellung neuer Berechnungssoftware kann die Plattform zur Erstellung freier ausgewählt werden. Aber nicht jede moderne Programmiersprache muss unbedingt passend sein. Berechnungsprogramme sind sehr langlebig, so dass auch heute noch Berechnungen angewendet werden, die in Fortran 77 geschrieben wurden (ja, eine Sprache aus dem Jahr 1977) und immer noch gepflegt und weiterentwickelt werden können.

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