Mit optimierter Produktionsplanung zum Ziel

Jedes Unternehmen ist einzigartig. Und genauso einzigartig sind auch die Prozesse in der Produktionsplanung. In manchen Unternehmen bestehen langjährige Kundenbeziehungen, die es ermöglichen, Produkte Monate im Voraus zu planen. Andere Unternehmen planen hingegen jeden Kundenauftrag neu und passen Prozesse laufend an. Eine Mischung der beiden Szenarien ist ebenfalls die gängige Praxis.

Ganz gleich zu welcher Kategorie Ihr Unternehmen zählt – Ein Punkt trifft auf alle Produktionsunternehmen zu. Sie müssen auf neue Herausforderungen wie eine immer größere Produktvielfalt und den steigenden Wettbewerbsdruck reagieren, um langfristig am Markt erfolgreich zu sein. Nur wenn sie täglich die richtigen Entscheidungen treffen, lässt sich der beste wirtschaftliche Effekt erzielen.

Eine optimierte Produktionsplanung ist entscheidend hierfür. Wir zeigen Ihnen, warum die Produktionsplanung für Unternehmen so wichtig ist und wie Sie Ihre Planung optimieren.

Was ist Produktionsplanung?

Der Begriff Produktionsplanung bezeichnet einen Teilbereich der Produktionswirtschaft. Er umfasst die strategische und operative Planung des gesamten Produktionsprozesses und bildet damit den Kernbereich eines jeden Industrieunternehmens.

Produktionsplaner stellen einen effizienten und effektiven Ablauf der Prozesse sicher und optimieren das gesamte Produktionssystem. Die Aufgaben umfassen dabei sowohl die Planung der Produktionsabläufe und des Materialbedarfs als auch das Zeitmanagement und die Produktionsüberwachung.

Die wichtigsten Schritte in der Produktionsplanung

Um zu verdeutlichen, wie die Aufgabenbereiche zusammenhängen, hat sich eine Einteilung in zwei Kategorien bewährt: strategische und operative Programmplanung (häufig auch als PPS bzw. Produktionsplanung und -steuerung bezeichnet). In der Realität sind diese Bereiche nicht strikt voneinander getrennt. Es entsteht immer ein kontinuierlicher Feedback-Loop zwischen den einzelnen Bereichen und Verantwortlichen.

Die strategischen und operativen Aufgaben in der Produktionsplanung und -steuerung Die strategischen und operativen Aufgaben in der Produktionsplanung und -steuerung

Das Zusammenspiel von strategischen und operativen Aufgaben ist entscheidend für eine optimierte Planung.

Strategische Produktionsplanung

Die strategische Produktionsplanung umfasst alle Aufgaben, um die Produktionsabläufe optimal zu planen. Hierzu zählen:

Produktionsprogrammplanung

Am Anfang steht die Entscheidung, welche Produkte mit welchen Eigenschaften und Varianten hergestellt werden. Beispielsweise müssen die Unternehmen entscheiden, welche Farben produziert werden und wie viele verschiedene Varianten es gibt.

Materialbedarfsplanung

Das Unternehmen legt fest, welche Rohstoffe, halbfertige Produkte und Fremdleistungen für die Herstellung der Produkte benötigt

Produktionsauftragsplanung

In diesem Schritt wird ein konkreter Produktionsauftrag ausgelöst. Es wird beispielsweise festgelegt, ob auf Lager produziert wird oder erst bei Kundenbestellung.

Operative Produktionsplanung

Die operative Produktionsplanung umfasst alle Aufgaben, die notwendig sind, um die entwickelte Strategie mit den vorhandenen Ressourcen planmäßig umzusetzen. Hierzu zählen:

Losgröße und Kapazität

Je nach vorhandener Kapazität lassen sich Einzelaufträge und Kundenbestellungen unterschiedlich kombinieren und auf die avisierten Liefertermine abstimmen. Hierfür muss das Unternehmen zum Beispiel entscheiden, in welcher Menge die Produkte hergestellt werden und welche Schichten benötigt werden.

Ablaufplanung

Das Unternehmen entscheidet, in welcher Reihenfolge Aufträge mit welchen Ressourcen gefertigt werden. Hierbei müssen zahlreiche Faktoren wie die Termintreue oder die Vermeidung von zu großen Lagerbeständen gegeneinander abgewogen werden.

Intervention

Nicht immer läuft es in der Produktion wie geplant. Mal fällt eine Maschine aus, ein Chef-Auftrag kommt rein oder das benötigte Material ist nicht da. Eine zeitnahe Umplanung ist entscheidend.

Push vs. Pull – das Zusammenspiel in der Produktionsplanung

Es wurden verschiedene Prinzipien entwickelt, mit denen sich die komplexen Abläufe der Produktionsplanung kontrollieren und optimieren lassen. Das Ziel: mit einfachen Regeln komplexe Systeme beherrschen. Zwei der bekannteren Systeme sind das Push- und Pull-Prinzip. Je nachdem, ob man die Prinzipien aus strategischer oder operativer Sicht definiert, ergeben sich unterschiedliche Bedeutungen.

Push und Pull aus strategischer Sichtweise

Aus strategischer Sicht liegt der Hauptunterschied darin, welche Faktoren die Produktion eines Fertigungsauftrags auslösen. So gibt beim Push-Prinzip der Produktionsplan vor, welche Produkte zu welcher Zeit produziert werden. Es ist unerheblich, ob ein konkreter Kundenauftrag vorliegt.

Die Planung ist nicht auf die aktuelle Nachfrage am Markt ausgerichtet. Stattdessen wird der Bedarf geschätzt. Sind die Produkte fertiggestellt, werden sie über unterschiedliche Marketingstrategien aktiv in den Markt gedrückt.

Zusammenhang zwischen Logistikplan und Produktion beim Push-Prinzip

Beim Push-Prinzip bestimmt der Logistikplan die Produktionsplanung.

So ist es bereits im Vorfeld möglich, die einzelnen Produktions- und Logistik-Schritte zu planen und zentral zu steuern. Das bietet zwar eine hohe Planungssicherheit bei der Produktion, geht jedoch mit Einschränkungen in der Flexibilität und Reaktionsgeschwindigkeit einher. Gerade bei plötzlichen Marktänderungen oder Störungen im Produktionsablauf stößt das Push-Prinzip schnell an seine Grenzen. Hinzukommt, dass es häufig zu hohen Lagerbeständen führt, mit langen Lieferzeiten zu rechnen ist sowie ein hoher Planungsaufwand entsteht.

Bei einer Produktion nach dem Pull-Prinzip bestimmt hingegen die Nachfrage die Produktionsplanung. Es wird auf Abruf produziert, wenn ein Kundenauftrag vorliegt. Eine Produktion nach dem Pull-Prinzip erfolgt dezentral. Erst während der Produktion werden die entsprechenden Aktivitäten geplant. Das macht das Vorgehen besonders flexibel. Auch kurzfristige Änderungen lassen sich problemlos berücksichtigen.

Zusammenhang zwischen Nachfrage und Produktion beim Pull-Prinzip

Beim Pull-Prinzip regelt die Nachfrage die Produktionsplanung.

Ein große Flexibilität bedeutet allerdings auch, dass sämtliche Prozesse in der Produktion, Lieferung und Beschaffung auf das Produktionsprinzip abgestimmt sein müssen, was häufig mit einem hohen Organisationsaufwand verbunden ist.

Push und Pull aus operativer Sichtweise

Aus operativer Sichtweise spielt der Umlaufbestand (eng. WIP= work in progress) eine entscheidende Rolle. So ist bei einer Push-Produktion das WIP nicht beschränkt. Es kann sich theoretisch eine unbegrenzte Menge an Produkten in der Produktion befinden.

Bei der Pull-Produktion wird das WIP-Limit künstlich begrenzt, indem zum Beispiel die maximale Anzahl an Kanban-Karten festgelegt ist. Die Produktion wird nur gestartet, wenn das zuvor definierte WIP-Limit noch nicht erreicht ist.

Zusammenhang zwischen WIP-Limit und Produktion beim True-Pull-Prinzip

Das WIP-Limit beschränkt die Produktion beim True-Pull-Prinzip.

Das heißt ein Kundenauftrag muss nicht zur Folge haben, dass die Produktion angestoßen wird. Ist das WIP-Limit bereits erreicht, wird keine zusätzliche Produktion angestoßen. Ein WIP-Limit ist daher eine gute Möglichkeit, die Produktionsmenge zu begrenzen und trotzdem genügend Produkte auf Lager zu haben.

Warum Produktionsprinzipien schnell an ihre Grenzen geraten

Unabhängig davon, auf welche Definition Sie sich beziehen, wird vor allem eins deutlich: Nur wenn Sie sämtliche Schritte der Produktionsplanung genau durchdenken und aufeinander abstimmen, funktionieren Push- oder Pull-Prinzipien.

Je komplexer und vielfältiger das Produktportfolio ist, desto schwieriger wird die Planung. Das kann dazu führen, dass die Produktion nicht mehr die notwendige Leistungsfähigkeit aufweist, um wettbewerbsfähig zu bleiben.

Daher ist es umso wichtiger, unabhängig vom gewählten Produktionsprinzip zu verstehen, in welchen Bereichen es Optimierungspotenziale gibt und wie Sie diese nutzen.

8 Wege, um Ihre Produktionsplanung zu optimieren

Obwohl jedes Unternehmen und jeder Produktionsprozess unterschiedlich ist, gibt es einige allgemeingültige Wege zur Optimierung Ihrer Produktionsplanung.

1. Umrüstungen

Je weniger Umrüstungen und je kürzer die Umrüstungen dauern, desto mehr Zeit bleibt Ihnen, um zu produzieren. Dabei spielt nicht nur die Menge der Umrüstungen eine Rolle, sondern auch ihre Dauer. Umrüstungen von ähnlichen Produkten benötigen beispielsweise weniger Zeit.

Unternehmen müssen die Reihenfolge der Aufträge so planen, dass möglichst wenig Umrüstungen und Produktionsunterbrechungen notwendig sind und die Aufträge möglichst geschickt kombiniert werden. Oftmals kann schon eine Änderung der Reihenfolge der Produktionsaufträge ausreichen, um unnötige Umrüstungen zu vermeiden.

2. Termintreue

Allerdings kann die Minimierung der Umrüstungen einen weiteren wichtigen Faktor beeinflussen: die Termintreue. Es kann sein, dass es schneller ist, einen Auftrag fertigzustellen, wenn Sie mehrere Maschinen gleichzeitig betreiben. Außerdem kann es vorkommen, dass verschiedene Produktionsaufträge zu einer Bestellung gehören und gemeinsam ausgeliefert werden. Das muss bei der Planung berücksichtigt werden, damit Sie die Liefertermine an die Kunden einhalten.

Denn neben der Termintreue der einzelnen Aufträge im Produktionsprozess sind die avisierten Liefertermine entscheidend für die Kundenzufriedenheit und um Verspätungskosten zu vermeiden.

Die Einhaltung der Termintreue bedeutet im Umkehrschluss, dass möglicherweise mehrere Umrüstungen notwendig sind. Wenn Sie immer auf Termineinhaltung achten, wird es negative Auswirkungen auf Durchsatz und Kosten haben.

3. Personalkosten

Nicht alle Mitarbeiter verfügen über die gleichen Erfahrungen und Stundensätze. Eine Optimierung der Mitarbeitereinteilung kann ebenfalls die Produktionsplanung optimieren.

Teilen Sie Ihre Mitarbeiter entsprechend der benötigten Qualifikationen ein und wählen Sie die Mitarbeiter mit dem günstigsten Stundensatz aus. Bestenfalls ist für jeden Mitarbeiter basierend auf seiner Qualifikationen festlegt, für welche Aufgaben er priorisiert eingesetzt wird. Erst wenn der Mitarbeiter über weitere freie Kapazitäten verfügt, wird er für andere Aufgaben eingesetzt, die seinen Qualifikationen entsprechen. Zusätzlich lassen sich mit einem Personalplan, der auf den Qualifikationen der Mitarbeiter basiert, Überkapazitäten und Engpässe erkennen und gegebenenfalls ausgleichen.

4. Fertigungskosten

Maschinen haben einen unterschiedlichen Maschinenstundensatz. Das kann zum einen an der Geschwindigkeit liegen. Denn schnelle Maschinen sind oft teurer als Langsame. Die Mitarbeiter, um die Maschine zu betreiben, spielen ebenfalls eine Rolle. Mitarbeiter mit geringeren Qualifikationen sind günstiger. Das Thema Energieeffizienz ist in diesem Zusammenhang auch wichtig. Manche Anlagen können mit verschiedenen Konfigurationen betrieben werden, die Auswirkungen auf die Fertigungskosten haben.

Ein anderer wichtiger Aspekt: Materialkosten! Nicht nur die Kosten der Maschinen müssen berücksichtigt werden, sondern auch die Kosten der eingesetzten Rohstoffe und halbfertigen Produkte.

Ein zu starke Optimierung in diesem Bereich führt jedoch dazu, dass Abstriche im Bereich Termintreue oder Produktqualität gemacht werden müssen. Ein sorgfältiges Abwägen ist daher wichtig.

5. Durchlaufzeiten

Eine Minimierung der Durchlaufzeiten ist ebenfalls eine gute Option, um die Produktionsplanung zu optimieren. Das Ziel sollte es sein, Liegezeiten zwischen einzelnen Aufträgen zu minimieren. So lassen sich in der gleichen Zeit mehr Aufträge fertigen.

Im Vergleich zur Optimierung auf Fertigungskosten müssen Sie nicht die kostengünstigsten Maschinen priorisieren, sondern die Schnellsten. Die verschiedenen Arbeitsschritte zur Fertigstellung eines Produkts müssen nahtlos aneinander anschließen.

Die Durchlaufzeiten zu minimieren, bedeutet allerdings häufig, dass höhere Fertigungs- oder Personalkosten entstehen, da flexibel reagiert werden muss, mehr Lagerware produziert wird oder zusätzliche Umrüstungen notwendig sind.

6. Kapazitätsauslastung

Eine weitere Möglichkeit zur Optimierung der Produktionsplanung besteht im Bereich der Kapazitätsauslastung. Das Ziel ist es, die vorhandenen Ressourcen bestmöglich auszulasten, indem Sie unnötige Leerläufe und Flaschenhälse vermeiden. Eine geschickte Kombination und Optimierung der Auftragsreihenfolge sind wichtig.

In einigen Fällen müssen Sie hierfür, einen Auftrag vorziehen, den Sie zu einem späteren Zeitpunkt eingeplant hatten. Die Optimierung der Kapazitätsauslastungen kann somit in Konkurrenz zur Reduzierung der Lagerbestände stehen.

7. WIP und Lagerbestände

Je länger Rohstoffe, halbfertige und fertige Produkte im Lager liegen, desto höher sind die Kosten. Denn WIP und Lagerbestände binden Kapital. Eine weitere Optimierungsmöglichkeit ist es, WIP und Lagerbestände kleinzuhalten.

Das kann erreicht werden, indem Sie die Produkte möglichst nah am Liefertermin fertigstellen. Hierbei besteht jedoch die Gefahr, Abstriche bei der Flexibilität und Termintreue machen zu müssen. Sollten unvorhergesehene Produktionsprobleme auftreten, werden Sie Ihr Lieferdatum nicht einhalten und Verspätungszuschläge zahlen.

8. Auftragsmix

Ein ausgeglichener Auftragsmix aus qualitativen und quantitativen Aufträgen ist eine solide Grundlage für eine optimierte Produktionsplanung. Denn für Aufträge, die unterschiedliche Qualitätskriterien haben und in unterschiedlichen Losgrößen produziert werden, lassen sich unterschiedliche Maschinen einsetzen.

Produkte, bei denen eine hohe Qualität wichtig ist, können in den kostenintensiven Maschinen hergestellt werden, die die geforderten Standards gewährleisten. Produkte in großen Losgrößen können in kostengünstigen Maschinen produziert werden und mit einer möglichst geringen Anzahl an Umrüstungen eingeplant werden.

Zusätzlich können Sie die Variantenvielfalt reduzieren. Wenn Sie weniger Varianten produzieren, wird Ihre Produktionsplanung vereinfacht.

Welche Optimierungen eignen sich für Ihr Unternehmen?

Wie Sie bemerkt haben, ist es nicht einfach, den passenden Ansatz zur Optimierung zu finden. Wenn Sie an einem der Faktoren etwas ändern, werden alle anderen Faktoren davon beeinflusst. Jede getroffene Entscheidung hat direkte wirtschaftliche Auswirkungen.

Hinzukommt, dass Sie jeden Tag vor neuen Planungsproblemen stehen. Mal ist es eine veränderte Auftragslage, mal fällt eine Maschine aus oder es besteht ein Engpass an qualifizierten Mitarbeitern.

In vielen Unternehmen wird die konkrete Feinplanung noch manuell oder mit Excel-Tools durchgeführt. Und dass, obwohl die Komplexität ohne zusätzliche Unterstützung kaum zu meistern ist. Folgende Ansätze helfen Ihnen dabei, die passenden Optimierungsmaßnahmen zu finden und konkurrierende Ziele zu berücksichtigen:

Planungssoftware einführen

Es gibt mittlerweile eine große Auswahl an unterschiedlichen PPS- und APS-Tools. Sie unterstützen den Produktionsplaner bei der gesamten Planung, Umsetzung und Überwachung der Produktionsprozesse. Richtig eingesetzt erleichtern PPS- und APS-Tools, Produktionsplanern die Arbeit deutlich.

Allerdings müssen Sie sich bewusst sein, dass die Einführung oder die Umstellung solcher Systeme häufig mit großen Kosten und Aufwand verbunden ist. Das System muss nicht nur an die speziellen Anforderungen angepasst und eingerichtet werden. Gleichzeitig müssen Sie Zeit und Kosten für Mitarbeiterschulungen und regelmäßige Wartung der Software einplanen.

Ein weiterer wichtiger Punkt: Tools unterstützen zwar den Planungsprozess, sie sind jedoch nicht zielorientiert. Ein Fokus auf den wirtschaftlichen Nutzen und dem Identifizieren von Optimierungen findet nur begrenzt statt.

Für viele Unternehmen kann die Einführung ein erster Schritt sein, um mehr Transparenz zu schaffen. Allerdings müssen Sie sich bewusst sein, dass es einen hohen kontinuierlichen Pflegeaufwand der Software bedeutet.

Beratung in Anspruch nehmen

Ein anderer Ansatz ist es, dass Sie sich Unterstützung durch einen Berater holen. Dieser analysiert die Prozesse in Ihrem Unternehmen und zeigt Ihnen Management-Techniken, die Ihnen helfen sollen, Ihre Produktion effizienter zu gestalten.

Was in der Theorie sinnvoll klingt, lässt sich in der Praxis meistens nur mühsam umsetzen. Beratungsansätze greifen stark in die vorhandenen (Produktions-)Prozesse ein, ohne dass der Effekt im Vorfeld klar definiert ist. Zusätzlich ist eine Schulung der verantwortlichen Mitarbeiter notwendig. Und noch viel wichtiger: ein Commitment, die neuen Techniken einzusetzen. Häufig gibt es in einem Unternehmen gefestigte Strukturen, die sich nur langsam ändern lassen.

Ressourcen ausbauen

Eine weitere Option: Personal einstellen oder Maschinen kaufen. Natürlich führen beiden Optionen dazu, dass Sie mehr Produkte produzieren und Engpässe kompensieren. Allerdings ist der Ansatz auch der Teuerste, da Investitionen oder Mehrkosten entstehen, ohne dass eigentliche Problem zu lösen.

Die Prozesse Ihrer Produktionsplanung sind nach wie vor nicht optimiert. Probleme, die zuvor aufgetreten sind, werden sich wahrscheinlich durch einen Ressourcenaufbau allein nicht lösen lassen.

Mathematische Modelle nutzen

Mathematische Modelle bieten eine weitere Option. Sie nutzen Daten, die bereits in Ihrem Unternehmen vorliegen. Anhand der Daten können verschiedene Handlungsweisen mit ihren Auswirkungen bewertet werden und die optimale Vorgehensweise berechnet werden. Dafür sind keine Änderungen in Ihren Prozessen oder die Einführung einer neuen Software notwendig.

Vor allem in Unternehmen, in denen Produktionsstrukturen langfristig gewachsen sind und Fertigungsprozesse eine hohe Komplexität besitzen, bieten mathematische Modelle ein großes Potenzial.

Finden Sie die Optimierung, die zu Ihnen passt

Als Fazit lässt sich festhalten, dass jedes Unternehmen und damit auch jede Produktionsplanung einzigartig ist. Es gibt keine Optimierung, die für alle Unternehmen standardmäßig am besten passt.

Wir helfen Ihnen gerne dabei, den passenden Ansatz zu finden und Ihre Produktionsplanung bestmöglich zu optimieren.

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