Lösung: Produktionsplanung

Globalisierte Unternehmen benötigen valide Entscheidungsgrundlagen. Die Standortwahl ist in Unternehmen nach wie vor keine Routineentscheidung, sondern meist eine zwar zahlengetriebene, jedoch letztlich strategische Entscheidung auf oberster Ebene. Dabei liegt die Schwierigkeit darin, die einzelnen Abschätzungen von Kosten, qualitativen und quantitativen Chancen und Risiken realistisch zu einem Gesamtbild zu verknüpfen. Der zugrunde liegende Entscheidungsprozess der Standortplanung stellt in jedem Unternehmen eine wichtige strategische Aufgabe dar, deren Qualität durch den Einsatz geeigneter Planungsinstrumente erheblich verbessert werden kann.

Um einen Einblick in die in der Praxis verwendeten Maßnahmen zur Kapazitätsflexibilisierung zu erhalten, ist eine Analyse im Bereich des Maschinen- und Anlagenbaus durchgeführt worden. Neben produktionslogistischen Fragen zur Kapazitätsflexibilität wurden auch Kostenaspekte zur Bewertung der Kapazitätsalternativen mit einbezogen. Ein wichtiges Ergebnis der Umfrage ist, dass vielfach betriebsorganisatorische Möglichkeiten zur Kapazitätsanpassung in den Unternehmen gegeben sind. Probleme kurzfristig auftretender Kapazitätsengpässe liegen eher im Monitoring innerhalb der Produktionsplanung und -steuerung begründet.

Exzellenz in der Produktionsplanung und -steuerung (PPS) ist heute nicht nur von entscheidender Bedeutung für den unternehmerischen Erfolg, es ist ein strategischer Wettbewerbsfaktor. Insbesondere in der Werkstattfertigung ist die Bestimmung der Fertigungslosgrößen eine zentrale Aufgabe der PPS, da sie maßgeblich die unerlässliche Positionierung zwischen Wirtschaftlichkeit und Flexibilität beeinflusst. Der Artikel zeigt anhand eines Projekts des IFA und der proIng Produktionsberatung bei einem Automobilzulieferer, dass die Entwicklung eines Konzepts zur effektiven und effizienten Losgrößenbestimmung neben der Auswahl des richtigen Verfahrens vor allem eine logistische Klassifizierung und Clusterung des Artikelspektrums erfordert.

Die effiziente Beherrschung von Produktvarianz und Stückzahldynamik in der Montage stellt einen erheblichen strategischen Wettbewerbsvorteil dar. Wesentlicher Hebel zur Komplexitätsbeherrschung ist die geschickte Kapazitätsstrukturierung, also die Zuweisung von Montageoperationen zu Ressourcen in der Montageplanung. Das Potenzial dieses Hebels wird allerdings nur selten genutzt, da gängige Planungsmethoden dies nur unzureichend unterstützen. Der Beitrag gliedert die möglichen Ansätze zur Kapazitätsstrukturierung und beschreibt deren beispielhafte Verwendung.

Mit den derzeit zur Verfügung stehenden Informationstechnologien wie Barcodes und Transpondern erschließen produzierende Unternehmen bereits heute enorme logistische Potenziale. Allerdings ist mit diesen Technologien die Bereitstellung der Bauteil- und Prozessinformationen entlang der Wertschöpfungskette weder lückenlos noch in Echtzeit möglich. Zukünftig soll ein Bauteil selbst Informationen speichern können, ohne dass zusätzliche Informationsträger benötigt werden. Dies eröffnet neue Möglichkeiten für die Produktionsplanung und –steuerung, aber auch die Strukturierung und die Ausplanung von Fabriken können davon profitieren.

Die Produktion 2020 muss einer Vielzahl von Ansprüchen gerecht werden - schlanke, effiziente Prozesse, maximale Flexibilität und ein hohes Maß an Adaptivität stehen im Fokus. Daraus resultieren neue, komplexe Anforderungen an die Planung der Produktionssysteme. Die heute stark fragmentierte, inhomogene Informationslandschaft ist in eine integrative Umgebung zu überführen, durch die eine gesamthafte Sicht auf Prozesse, Methoden und Systeme generiert wird. Darüber hinaus sind die Planungsprozesse adaptiv und flexibel zu gestalten. So wird eine schnelle Reaktionsfähigkeit auf sich verändernde Randbedingungen und Anforderungen gewährleistet. Im Rahmen des Beitrags sollen praxisnahe Gestaltungsempfehlungen gegeben werden, wie die Produktion der Zukunft zu planen ist.

Während in den vergangenen fünf Jahren der Trend zur Verlagerung leicht abgenommen hat, planen heute wieder mehr Unternehmen Verlagerungsmaßnahmen. Insbesondere klein- und mittelständische Unternehmen planen die Verlagerung von Wertschöpfungsstufen. Erst durch eine Kombination von Kostenoptimierung und einer Steigerung der Leistungsfähigkeit sind Standortnachteile Deutschlands wettzumachen. Eine systematische Vorgehensweise und Anwendung der entwickelten Bewertungssystematik unterstützt den Entscheidungsprozess im Unternehmen. Anhand von Unternehmenstypen lassen sich Leitlinien für eine wettbewerbsfähige Wertschöpfungsgestaltung entwickeln.

Im Rahmen des Beitrags wird der Weg von der Vision bis zur Einführung der Digitalen Fabrik an einem Projektbeispiel aus der Luftfahrtindustrie beschrieben. Zuerst wird auf die Ausgangssituation in den Unternehmensbereichen eingegangen, die in das Projekt involviert waren. Anschließend wird ein Anwendungs- und Integrationskonzept für die mit Werkzeugen der Digitalen Fabrik unterstützte Produktionsplanung vorgestellt und bewertet. Der Ausblick und letzte Teil dieses Beitrags widmet sich den organisatorischen Herausforderungen, die zur zukünftigen Umsetzung der Digitalen Fabrik gemeistert werden müssen.

Die Verbesserung, Nutzung und Verbreitung des Wissens der Mitarbeiter, mithin die Umsetzung des organisationalen Lernens, ist eine der bedeutendsten Maßnahmen zur nachhaltigen Sicherung der Marktposition. Forschungsschwerpunkt der vergangenen Jahre am Lehrstuhl für Produktionssysteme war hierbei die Abbildung von Planungsentscheidungen innerhalb der kurzfristigen Reihenfolgeplanung in ein künstliches neuronales Netz und die Generierung von Vorschlägen für zukünftige Planungssituationen. Dieser Beitrag beschreibt die Invertierung dieses Lernprozesses.

Eine Kundenauftragsproduktion ist im Gegensatz zu einer reinen Lagerproduktion, in der Standardprodukte beispielsweise auf Basis von Absatzprognosen im Voraus hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung oder Montage eines Endprodukts oft erst dann beginnt, wenn ein entsprechender Kundenauftrag erteilt wurde. Grund hierfür kann zum Beispiel eine große Anzahl möglicher Produktvarianten sein, sodass es nicht sinnvoll ist, an allen Produktionsstufen Vor- oder Zwischenprodukte bereitzuhalten, da dies zu inakzeptabel hohen Lagerbeständen führen würde. In solchen Situationen ist es oft schwierig, für neu eintreffende Kundenaufträge sinnvolle Fälligkeits- bzw. Liefertermine festzulegen. Einen praktikablen Lösungsansatz mit kurzen Rechenzeiten kann eine reaktive Planung auf Basis eines List Scheduling eröffnen.