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Bedarfsgerechte Fertigungssteuerung

Werksnahe IT-Systeme spiegeln die Technologieführerschaft innovativer Produktionsbetriebe nicht zwangsläufig wider: Viele Produktionsplaner setzen noch auf Excel-Datenblätter, die Abstimmung erfordert zeitraubende Meetings. Doch gerade für die Fertigungssteuerung steht mit der 'marktsynchronen Produktion' ein Konzept zur Verfügung, um Potenziale durch bedarfsgerechte Fertigungsplanung zu erschließen.

Bild 1: Kunststoffmaschinenbauer Krauss Maffei meistert Komplexität mit intelligent optimierender Planung. Bild: Krauss Maffei, München

Viele deutsche Unternehmen des Spezialmaschinenbaus sind weltweit bekannt und erfolgreich, nicht zuletzt weil sie in ihrem Markt eine technologische Vorreiterrolle einnehmen. Umso erstaunlicher, dass viele dieser ‚Hidden Champions‘ bei der Fertigungsplanung und -steuerung noch auf Excel-Datenblätter oder selbst entworfene Verfahren setzen, wie eine Umfrage bei rund 500 Unternehmen im Jahr 2012 gezeigt hat. In langwierigen Teamsitzungen werden etwa Maschinen- und Personalkapazitäten koordiniert, die im Störungsfall – neue Aufträge, Krankheit, Maschinenausfälle – erneut zu verhandeln sind. Fehlteillisten oder hohe Bestände können zu Lieferproblemen, Verschwendung von Produktionsressourcen und gebundenem Kapital führen und letztlich die Kundenzufriedenheit senken. Darüber hinaus fehlt es oft an Übersichtlichkeit, weshalb das Management weder über den aktuellen Status in der Fertigung informiert ist, noch Ansatzpunkte hat, um die Fertigung langfristig zu optimieren.

Eine funktionierende Koordination ist dann auch nicht durch eine manuelle Optimierung der Planungsprozesse zu realisieren. Denn traditionelle Methoden stoßen an Grenzen, wenn die Abhängigkeiten zwischen Beschaffung, Maschinenkapazitäten, unvorhergesehenen Ereignissen und Terminen ein gewisses Maß an Komplexität übersteigen. Vielfach fehlen sowohl geeignete Werkzeuge als auch die ‚Verbindungsprozesse‘ zwischen den Planungssträngen, die eine funktionierende Planung benötigen würde. Zudem bietet auch nicht jedes Enterprise Resource Planning-System (ERP) ausreichende Funktionen und Voraussetzungen für eine effiziente Produktionsfeinplanung, da die Systeme oftmals nur darauf ausgelegt sind, mit unbegrenzten Ressourcen zu planen. In dieser Situation können die Mitarbeiter in der Fertigung von der Leitung bis zum Maschinenführer hervorragende Leistungen zeigen, ohne dass sich Produktivität, Liefertreue oder Kostenstrukturen langfristig verbessern lassen.

Initiativen aus dem Management heraus starten

Die Erfahrung hat gezeigt, dass aus der Fertigungsebene eher selten Initiativen gestartet werden, um Planungsprozesse mit modernen Ansätzen zu verbessern. Die eigene Fertigung wird häufig für so speziell gehalten, dass andere Planungsmethoden als die eigenen, langjährig entwickelten nicht funktionieren können. Missstände in der Produktion werden dann als unvermeidliche Eigenheiten der Fertigungsprozesse akzeptiert und dargestellt. Doch Unternehmen können sich Planungsdefizite in der Fertigung kaum noch leisten. Die Initiative muss also in der Regel vom Management ausgehen. Die wachsenden globalen Marktanforderungen verlangen innovative Produkte mit kurzen Durchlaufzeiten und niedrigen Kosten – trotz komplexer Produktionsabläufe. Um das zu erreichen, setzen Produzenten auch auf IT-gestützte Konzepte, Verfahren und Technologien zur Produktionsfeinplanung, die auch die Kleinserien- und Einzelfertigung unterstützen.

Auftragslage als Basis zur bedarfsgerechten Feinplanung

Eine Reihe von Spezialmaschinenbauern arbeitet dazu mit einem Planungskonzept, das von dem Software-Anbieter Inform als ‚marktsynchrone Produktion‘ bezeichnet wird. Marktsynchrone Produktion bedeutet, dass die gesamte Fertigung von dem Bedarf ausgeht, der sich aus eingegangenen Aufträgen und Prognosen ergibt und durchgängig über alle Prozessschritte hinweg von intelligenten Methoden und Verfahren geplant und umgesetzt wird. Zu diesen Verfahren gehören unter anderem folgende Aspekte:

  • Arbeit mit Auftragsnetzen: Automatische Synchronisation von kundenneutralen und kundenbezogenen Fertigungsaufträgen, Beständen und Bestellungen mit aktuellen Kundenbedarfen
  • Automatische Planungsoptimierung: Simultaner, automatischer Abgleich aller Aufträge mit den begrenzten Kapazitäten an Personal, Maschinen und Material.
  • Auflösung von Rückständen: Automatische, idealerweise rückstandsfreie Planung und Koordination aller Komponenten im Auftragsnetz zur Vermeidung von Fehlteilen und Halbfabrikatbeständen
  • Reduzierung von Durchlaufzeiten: Dynamische Terminierung zur Reduzierung und Beschleunigung der Durchlaufzeiten
  • Simulative Optimierung und ‚Was wäre wenn‘-Analysen sowie Vergleich von Planungsvarianten etwa bei Maschinenausfällen, Fremdvergabe, Lieferantenverzügen
  • Lieferterminermittlung: Simulative Optimierung unter Berücksichtigung von Materialverfügbarkeit und begrenzten Kapazitäten inklusive ‚Was-wäre-wenn‘-Analysen und Vergleich von Planungsvarianten.
  • Kritische-Pfad-Verfolgung: Dynamisches Frühwarnsystem für drohende Lieferprobleme, automatische Identifikation der Ursachen innerhalb der Wertschöpfungskette sowie Vorschläge zur Alternativstrategie
  • Optimiertes Materialmanagement: Bedarfssynchrones Beschaffungsmanagement zur Fehlteilminimierung und Bestandssenkung bei Zukaufteilen und Halbfabrikaten.
 

Software für eine marktsynchrone Produktion


Bild: Columbus McKinnon, Kissing

Inform hat seine Software Felios für die marktsynchrone Produktion in mehreren hundert Unternehmen eingeführt – von der Potenzialanalyse und Beratung über die technische Einführung bis zum organisatorischen Change-Management und Coaching. Das System ergänzt als Add-On gängige ERP- und Produktionplanungssoftware. Die Software bezieht aus diesen Systemen Stamm- und Bewegungsdaten von Teilen und Material, um Auftragsnetze zu bilden und abzuarbeiten. Aus dem Auftragsnetz leitet die Software Arbeits- und Beschaffungspläne für Fertigung und Einkauf ab. Um begrenzte Kapazitäten bestmöglich einzusetzen, setzt das System Verfahren aus Operations Research und Fuzzy Logic ein, die das Softwarehaus entwickelt. Produktion oder Beschaffung können so gesteuert werden, dass Teile und Material bedarfsgerecht zur Verfügung stehen.

Kommt es zu Verzögerungen, etwa weil Zulieferer sich verspäten oder Mitarbeiter krank werden, gibt die Software Warnmeldungen aus. Mit Simulationsfunktionen kann die Wirkung von Gegenmaßnahmen durchgespielt werden. Hat der Anwender sich für eine Planungsvariante entschieden, erstellt das System die zugehörigen Arbeitslisten. Gehen neue Kundenaufträge ein, kann der Vertrieb durch Echtzeitsicht auf die Fertigung Kunden belastbare Auskünfte zu Lieferterminen geben. Auch dazu können verschiedene Szenarien simuliert werden. So können Vertrieb und Fertigung einen aus Vertriebs- und Fertigungssicht optimalen Produktionsplan erarbeiten.


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