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Wie die kollaborative Produktionsplanung mit GANTTPLAN die Planer entlastet

Die Umsetzung von Anforderungen der Industrie 4.0 steht mittlerweile für immer mehr Unternehmen, vielfach auch für KMU, im Fokus ihrer Unternehmensziele. Das Thema Produktionsplanung spielt dabei eine zentrale Rolle, stellt aber oftmals auch die größte Herausforderung für alle Beteiligten dar. Ein Grund hierfür: Vielen Softwarelösungen zur Planungsunterstützung fehlen geeignete Funktionalitäten zum kollaborativen Planen. Wir zeigen auf, was kollaborative Produktionsplanung genau ist und wie GANTTPLAN die Planer sinnvoll dabei unterstützen kann.

Kollaboratives Schreiben ist bereits seit vielen Jahren in Unternehmen und Wissenschaft etabliert und wird täglich ganz selbstverständlich weltweit von Millionen Nutzern angewendet. Mehrere Autoren arbeiten gleichzeitig in Echtzeit – oft auch räumlich voneinander getrennt – an einem Text mit Hilfe von unterstützender Software. Frühere Versionen des Textes können zurückverfolgt werden. Die kollaborative Gemeinschaft verfügt über gleiche Möglichkeiten, Text hinzuzufügen, zu bearbeiten oder zu entfernen.

Was ist kollaborative Produktionsplanung?

Ähnlich funktioniert die kollaborative Produktionsplanung. Die hohen Anforderungen an die heutige Produktion, insbesondere durch die zunehmende Produktindividualisierung getrieben, erfordern vielfach eine über alle Stufen der Wertschöpfung übergreifende Betrachtung. Die Planer werden also oft nicht mehr einzelnen Maschinen oder Abteilungen zugeordnet, sondern einem bestimmten Kunden, dessen Fertigungsaufträge sie vom Anfang bis zum Ende der Produktion planen.

Ziel dieses Planungskonzeptes ist zum einen, dass jeder Kunde einen festen Ansprechpartner zu Klärung bestehender Planungsfragen hat. Zum anderen lassen sich durch diesen Planungsansatz unerwünschte zeitliche und materielle Puffer im Produktionsprozess abbauen.

Weniger Abstimmungsaufwand – mehr Zeit fürs Wesentliche

Zur Realisierung der kollaborativen Produktionsplanung agieren heute vielfach mehrere Planer parallel. Die Planer müssen gemeinsam auf vorhandene Ressourcen mit begrenzten Kapazitäten wie Maschinen oder Fertigungshilfsmittel zugreifen. Dies erfordert einen extrem hohen Abstimmungsaufwand zwischen allen Beteiligten und hieß in der Vergangenheit oftmals: Telefonieren als Hauptaufgabe!

Moderne Feinplanungssysteme wie GANTTPLAN nehmen Nutzern einen erheblichen Teil des notwendigen Abstimmungsaufwandes ab. So lassen sich die Artikel und Fertigungsaufträge in GANTTPLAN einem Planer zuordnen. Ein Rechtekonzept sichert ab, dass alle Planer alle Fertigungsaufträge im elektronischen Leitstand sehen können, jeder aber nur „seine“, ihm zugeordneten Aufträge bearbeiten und planen darf. Konflikte sind somit sofort ersichtlich und können proaktiv vermieden werden. Das System lässt bei der Planung zwar temporäre Verletzungen zu, weist aber die betroffenen Planer darauf hin und schlägt eine Konfliktlösung vor. Zeitaufwändige telefonische Abstimmungen gehören damit der Vergangenheit an. Der Planer hat damit wieder die Zeit, sich auf seine eigentliche Hauptaufgabe konzentrieren zu können: nämlich die effiziente Planung und Steuerung der Produktion.

Darüber hinaus garantiert die kollaborative Produktionsplanung auch Planungssicherheit – sowohl für den Planer als auch den Kunden. Einmal genannte Liefertermine bleiben bestehen und laufen nicht wie bisher Gefahr, bei übersehenen Konflikten im Produktionsablauf verschoben zu werden.

von: Dr. Frank Baumann, Product Development & Dr. Enrico Teich, Project Manager Planning Solutions bei DUALIS

Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie die kollaborative Produktionsplanung mit dem DUALIS APS-System GANTTPLAN funktioniert, melden Sie sich einfach zu einem unserer kostenlosen Webcasts an oder nehmen Sie direkt Kontakt zu uns auf. Wir beraten Sie gern und zeigen Ihnen, welche weiteren Vorteile eine intelligente Planung mit GANTTPLAN mit sich bringt.

Wie ein Ferrari auf dem Kartoffelfeld

Planer bekommen ihn irgendwann alle zu hören, den Spruch: „Shit-in heißt immer auch shit-out!“ – zugegeben, keine schöne Vorstellung. Bei der Einführung eines APS-Feinplanungstools in der Produktion ist dies aber normal. Heißt übersetzt: wird die Planungssoftware nur mangelhaft mit Daten versorgt oder gar mit fehlerhaften Daten, dann kann kein sinnvoller Plan erstellt werden. In diesem Fall nützt auch die beste Planungssoftware nichts und ist wie ein Ferrari auf dem Kartoffelfeld: völlig unbrauchbar.

Um solche Szenarien erst gar nicht aufkommen zu lassen, sollte der Aufbereitung der Daten im Rahmen des Einführungs-Projektes in jedem Fall ausreichend Zeit eingeräumt werden. Und nicht zu vergessen: genügend Manpower! Viele Unternehmen unterschätzen diesen ersten, enorm wichtigen Vorbereitungsschritt und starten zu früh mit ihrem „neuen Ferrari“ in die Produktionsplanung. Die eigene Datenqualität wird oft deutlich besser eingeschätzt als sie tatsächlich ist, nicht zuletzt, da viele Informationen bisher schlichtweg nicht benötigt wurden und daher auch im System nicht vorhanden sind.

Vor allem bei Unternehmen, die bis dato nur mit einem ERP-System gearbeitet haben, lässt die Datenqualität oft zunächst zu wünschen übrig. Bestehende Eingabefelder werden nicht selten „umfunktioniert“ und für alternative Angaben genutzt, Maschinen werden beplant, die eigentlich gerade in der Wartung sind oder aus dem Werkzeug „Bohrer“ wird mal eben ein Fertigungshilfsmittel – der Einfachheit halber. Solche und andere Fehler werden von einem ERP problemlos verziehen, da meist keine Konsistenzprüfung stattfindet. Ein Feinplanungssystem dagegen (APS – advanced planning and scheduling) ist jedoch auf eine sehr hohe Genauigkeit angewiesen, um optimal und verlässlich arbeiten zu können.

Planungssoftware: Informationen müssen zeitnah ins System

Ein Blick in die Praxis zeigt: viele wichtige Informationen gelangen erst mit großem Zeitversatz in das System, beispielsweise bei den Personaldaten. Meldet sich ein Mitarbeiter krank, erfolgt diese Meldung meist in der Verwaltung. Der Planer hat indessen den Tagesplan erstellt und erfährt unter Umständen erst nach mehreren Stunden von der Abwesenheit des Mitarbeiters. Sein Plan ist somit hinfällig. Ebenso gravierend wirken sich fehlende Rückmeldungen zu bereits erfolgten Arbeitsschritten aus. Sie werden vom System wie eine Bugwelle mitgeschoben und immer wieder geplant, obwohl sie bereits längst erledigt sind. Vor allem in kleineren Unternehmen ist dies oft der Fall. Hier fehlt es an der PC-Technik, und damit an der Eingabemöglichkeit in der Produktionshalle.

In vielen Unternehmen mangelt es aber auch einfach an der Disziplin, die einmal festgelegten Strukturen konsequent einzuhalten, z.B bei der Reihenfolge von Arbeitsschritten. Wird diese verändert, kommt der Plan im System ins Stocken. Das System geht davon aus, dass alle vorgelagerten Arbeitsschritte erledigt sind. Am Ende fehlen plötzlich wichtige Vorarbeiten oder gar Material.

Die Komplexität der von einem APS-System benötigten Daten ist anfangs vielen Unternehmen nicht so recht bewusst. Die Bereinigung der Daten sowie die Anpassung interner Strukturen benötigt Zeit, meist mehrere Monate bis zu einem Jahr. Dabei ist es sehr wichtig, den Mitarbeitern, die die Daten pflegen, zu vermitteln, warum sie diese, in ihren Augen, zusätzliche und unnütze Arbeit leisten müssen. Wenn hier alle an einem Strang ziehen, dann kann diese Arbeit auch sehr schnell erledigt werden. Erst dann ist deren Produktion startklar und der neue „Ferrari“ darf zeigen, was er kann.

von: Reik Zettl

Tschüss, Excel – Hallo APS! – Produktionsplanungssysteme in der Fertigung: gestern, heute und morgen

Ich liebe ja mein Excel, im Ernst. Es kann fast alles, ist mir seit Jahren ein treuer Begleiter und das Beste daran ist: ich kenne mich damit aus! Und, ich bin damit Meilen vor Papier und Stift. – Nur leider schlafe ich in letzter Zeit immer schlechter. Ich (alb-)träume davon, dass mein Excel vielleicht doch nicht alles kann, zumindest als Produktionsplanungssystem. Bisher ging alles eigentlich ganz gut. In letzter Zeit jedoch, wird die ganze Sache zunehmend unübersichtlich und mir schwant, dass ich da vielleicht doch noch nicht den Stein der Weisen gefunden habe….

…Diese Alpträume sind wohl nicht ganz unberechtigt. In Zeiten von Losgröße 1 bei steigender Variantenvielfalt. Wer behält da schon den Überblick? In dieses Thema ist in den letzten Jahren beständig mehr Bewegung gekommen. Unternehmen setzten bisher allein auf die Erfahrung und das Know-How ihrer Planer – und zumeist auf Excel. In Zeiten der Industrie 4.0 reicht dies oft schon jetzt nicht mehr aus, um den Anforderungen des Marktes immer gerecht zu werden. Sie gibt nun den Takt dafür an.

Nachwuchs fordert moderne Produktionsplanungssysteme

Absolventen von Universitäten und Hochschulen werden im Rahmen ihrer Ausbildung in Sachen Fertigungssteuerung auf modernen Systemen geschult. Diese erwarten die Nachwuchsplaner auch von ihren potenziellen Arbeitgebern. Sie sind mit smarten Systemen von klein auf vertraut und heißen nicht umsonst „Digital Natives“. Dass sie dies auch am Arbeitsplatz selbstverständlich einfordern, ist nur konsequent. An dieser Stelle wird das Vorhandensein moderner Technologie zum entscheidenden Faktor, ob ein Unternehmen für Nachwuchskräfte interessant ist oder nicht und damit steht und fällt schlussendlich die Zukunft der Unternehmen.

Hausaufgabe: Datenqualität

Bevor sie jedoch auf professionelle APS-Systeme zurückgreifen können, müssen Unternehmen zumeist noch eine zentrale „Hausaufgabe“ erledigen: Die Verbesserung der Datenqualität. Feinplanungs-Tools benötigen wesentlich umfangreichere, saubere Daten, als das bisherige manuelle Planen mit Excel oder Papier und Bleistift. Die hochkomplexen mathematischen Planungsalgorithmen können nur dann gute Ergebnisse liefern, wenn sie zuverlässig mit allen notwendigen Daten versorgt werden. Frei nach dem Motto: Shit in heißt immer auch shit-out!

Dass dies nicht auf Knopfdruck funktioniert ist nachvollziehbar. Systeme wie GANTTPLAN von DUALIS bieten extra dafür eine abgestufte Produktfamilie. Anstatt gleich mit der High-End Version ins Rennen zu gehen, setzt man hier zunächst auf einen natürlichen, mehrmonatigen Bereinigungs- und Lernprozess. In dieser Zeit können Anwender bereits mit der Smart Editon arbeiten. Diese prüft Daten auf ihre Konsistenz, verlangt aber noch nicht die perfekte Aufarbeitung aller Daten wie die Optimization Edition. Anwender lernen so das Tool und dessen richtigen Einsatz sukzessive kennen und haben die Möglichkeit, die notwendige Umstellung der Prozesse in eigenem Tempo anzugehen.

Systeme treffen Entscheidungen

Die Vision der vollständig umgesetzten Industrie 4.0 sieht vollständig vernetzte Maschinen und Systeme vor, die miteinander im ständigen Datenaustausch stehen. Sie treffen Entscheidungen und planen die Materialien, Ressourcen und Aufträge eigenständig. Dies wird sicher auch den Arbeitsalltag in den Fabriken entscheidend verändern.

von: Heike Wilson

Planungsanforderungen 4.0

In den vergangenen Jahren haben sich die Planungsanforderungen, die an Produktionsunternehmen gestellt werden, deutlich verändert. Aufgrund des zunehmenden Wettbewerbes, unter anderem hervorgerufen durch Globalisierungsprozesse, besteht in vielen Branchen heute ein Angebotsüberhang. Das heißt, Anbietermärkte haben sich vielfach zu Käufermärkten entwickelt. Produzenten versuchen sich in diesen Märkten durch eine Diversifikation ihres Produktportfolios von der Konkurrenz abzugrenzen. Demnach wird eine möglichst kundenindividuelle Bedürfnisbefriedigung angestrebt. Dies hat zu einer wesentlichen Erhöhung der Produktvariantenvielfalt geführt. Welche Auswirkungen haben diese Entwicklungen in der Praxis und wie sehen die Planungsanforderungen 4.0 aus?

Kunden können heute beispielsweise beim Autokauf aus einer nahezu unüberschaubaren Angebotspalette unterschiedlichster Autolackfarben und Ausstattungsvarianten wählen. Mit der kontinuierlichen Umsetzung der Industrie 4.0-Entwicklungen wird sich, vor allem aufgrund der damit verfolgten Vision von „Losgröße 1“, die Steigerung der Variantenvielfalt sehr wahrscheinlich weiter fortsetzen. Endverbraucher können dann etwa durch IT-Applikationen direkt Einfluss auf die Produktgestaltung nehmen.

Optimierungspotentiale in der Produktionsplanung nutzen

Für Produktionsunternehmen stellt die Bewältigung dieser Variantenvielfalt eine erhebliche Herausforderung dar. Auf der einen Seite soll eine hoch individuelle Bedürfnisbefriedigung in der Fertigung erfolgen und auf der anderen Seite erfordert der wettbewerbsbedingte Kostendruck jedoch eine Bedarfsaggregation. Das heißt, vor allem durch eine geschickte Sequenzierung von Fertigungsaufträgen in der Produktion lassen sich die notwendigen Kostensenkungen realisieren. Das Einsparpotenzial ergibt sich diesbezüglich zum Beispiel aus dem Wegfall von Rüstzeiten, wenn Fertigungsaufträge, die einen gleichen Artikel herstellen, in der Produktion aufeinander folgen.

Derartige Sequenzierungen begünstigen auch, dass Produktionsmitarbeiter nicht ständig mit wechselnden Fertigungsaufgaben konfrontiert werden. Dadurch wird ermöglicht, dass Lerneffekte im Fertigungsprozess auftreten können, die eine Verbesserung der Durchlaufzeit zur Folge haben. Die Möglichkeit einer derartigen Sequenzierung wird allerdings zum einen durch die mit den Kunden vereinbarten auftragsspezifischen Liefertermine und zum anderen durch möglicherweise entstehende Kapitalbindungskosten bei der vorzeitigen Auftragsfertigstellung begrenzt.

Da aufgrund der beschriebenen Steigerung der Variantenvielfalt die Wahrscheinlichkeit des Vorliegens artikelgleicher Fertigungsaufträge im begrenzten Planungszeitraum weiter abnimmt, muss bei der Auftragseinplanung darauf reagiert werden. Das bedeutet, die Sequenzierung muss so erfolgen, dass Fertigungsaufträge in der Produktion aufeinander folgen, die gleiche oder „ähnliche“ Artikel herstellen.

Hierzu müssen in Advanced Planning and Scheduling (APS)-Systemen Möglichkeiten zur Definition planungsbeeinflussender Artikelmerkmale inklusive jeweiliger Toleranzbereiche geschaffen werden. So können etwa die Artikelmerkmale „Durchmesser“, „Gewicht“ oder „Länge“ die notwendige Maschinenumrüstung determinieren. Für Artikel, deren Merkmalsausprägungen diesbezüglich in definierten Toleranzbereichen liegen (gleiche Artikelklasse), kann die Umrüstung bei Fertigungsauftragswechseln auf der Maschine entfallen. Auch die Definition von Rüstzeiten in Form von Matrizen ist in diesem Zusammenhang ein wichtiges Thema. Beispielsweise kann der Wechsel von Artikelklasse A auf B eine andere Rüstzeit erfordern als der Wechsel von Artikelklasse B auf A.

Optimierungsgruppen in GANTTPLAN®

Das APS-System GANTTPLAN® kommt diesen Anforderungen nach. In GANTTPLAN® lassen sich mit Hilfe sogenannter „Optimierungsgruppen“ individuell Artikelmerkmale mit entsprechenden Toleranzbereichen definieren. Am Artikel selbst wird dann die jeweilige Merkmalsausprägung festgelegt. Auf diesem Weg ist auch die Definition von Artikelklassen möglich. Weiterführend lassen sich in GANTTPLAN® aus diesen Optimierungsgruppen Matrizen zur Festlegung der jeweils notwendigen Rüstzeiten bilden.

Die Ressourcenbelegungsplanung von GANTTPLAN® nutzt diese Daten zur Erstellung einer optimierten Auftragseinplanung. Das heißt, Fertigungsaufträge werden nach Möglichkeit so auf der jeweiligen Maschine sequenziert, dass Umrüstungen entfallen. Dabei werden im Sinne einer multikriteriellen Optimierung weitere relevante Zielgrößen, wie die Erhöhung der Liefertermintreue oder die Minimierung von Kapitalbindungskosten, in der Auftragseinplanung ebenfalls berücksichtigt.

Kurzum: Mit derartigen Feinplanungstools lassen sich die Anforderungen der vierten industriellen Revolution für die Produktionsplanung 4.0 beherrschen

von: Enrico Teich