Pla­nungs­si­mu­la­ti­on – Der Weg zum Op­ti­mum

Digital process industry - - INHALT - VON KEIJI FUJII

Heut­zu­ta­ge gibt es kaum ei­nen Job, der nicht von mo­der­ner Soft­ware un­ter­stützt wird oder ganz au­to­ma­ti­siert ist - an­ders je­doch im Be­reich Pro­duk­ti­ons­pla­nung. 99 Pro­zent der eu­ro­päi­schen Pro­duk­ti­ons­un­ter­neh­men, ein­schließ­lich welt­be­kann­ter Un­ter­neh­men, pla­nen im Zeit­al­ter von In­dus­trie 4.0 in der Pra­xis im­mer noch wie vor 30 Jah­ren – mit Ex­cel oder Pa­pier und Stift.

Der Ein­satz ei­nes mo­der­nen Pla­nungs­sys­tems hilft Un­ter­neh­men, deut­lich kon­kur­renz­fä­hi­ger zu agie­ren. Mit ei­ner leis­tungs­fä­hi­gen Pla­nungs­soft­ware lässt sich mit ge­rin­gem Auf­wand sehr viel er­rei­chen, wie bei­spiels­wei­se ab­so­lut rea­li­täts­na­he Si­mu­la­tio­nen. Grund­la­ge da­für ist die voll­stän­di­ge Ab­bil­dung sämt­li­cher Pro­zes­sund Pro­dukt­spe­zi­fi­ka­tio­nen so­wie de­ren Be­schrän­kun­gen. Aber auch po­ten­zi­el­le Pro­ble­me wer­den Wo­chen/Mo­na­te im Vor­aus sicht­bar ge­macht und das Ma­nage­ment kann ver­schie­de­ne Maß­nah­mensze­na­ri­en si­mu­lie­ren, wie bei­spiels­wei­se Über­stun­den bei be­stimm­ten An­la­gen für ei­nen Zei­t­raum, Out­sour­cing und vie­les mehr. Zu­dem sind wha­tIf-Ana­ly­sen und Si­mu­la­ti­ons­ver­glei­che, Kurz­frist­pla­nung über zwei bis sechs Wo­chen (Pro­duk­ti­ons-Sche­du­ling), Mit­tel­frist­pla­nung und Lang­frist­pla­nung über zwei bis 24 Mo­na­te (Pro­duk­ti­ons­pla­nung) und kom­ple­xe Si­mu­la­tio­nen in­ner­halb von we­ni­gen Mi­nu­ten mög­lich.

So­mit kann Trans­pa­renz in al­len Pro­zes­sen der Her­stel­lung und der zu­ge­hö­ri­gen Pe­ri­phe­rie er­zeugt wer­den. Au­ßer­dem wird durch Mul­tisze­na­rio-Pla­nung (si­mu­la­ti­ons­ba­siert) an­hand von kri­ti­schen Kenn­zah­len (Fu­ture KPI) wie Lie­fer­treue­grad,

Durch­lauf­zeit, Be­stän­de, Res­sour­cen­pro­duk­ti­vi­tät, Her­stel­lungs­kos­ten, etc. das op­ti­ma­le Pla­nungs­er­geb­nis er­mit­telt. Die Er­geb­nis­se sind Durch­lauf­zeit­mi­ni­mie­rung so­wie Pro­duk­ti­vi­täts­und Be­stands­op­ti­mie­rung in al­len Fa­b­ri­ken und Lo­gis­tik­zen­tren.

„Le­an“be­ginnt mit der Pla­nung

Pro­duk­ti­ons­pla­nung und Supp­ly ChainPla­nung bil­den das Ge­hirn und Rück­grat ei­ner Fa­b­rik, und sämt­li­che Or­ga­ne des Un­ter­neh­mens sind dar­auf aus­ge­rich­tet, ih­re je­wei­li­gen Tä­tig­kei­ten Just-in-Time aus­zu­füh­ren. Wenn die Pla­nung man­gel­haft ist, ent­ste­hen teu­re Ver­schwen­dun­gen. Der Grün­der des To­yo­ta Pro­duk­ti­ons­sys­tems, Herr Taiichi Oh­no, de­fi­nier­te in den 1950er Jah­ren 7 Ar­ten von Ver­schwen­dun­gen (Mu­da). Die ers­ten 4 da­von, al­so Über­pro­duk­ti­on durch nicht syn­chro­ne Pla­nung, un­nö­ti­ge War­te­zei­ten von Halb­fa­bri­ka­ten vor Pro­zes­sen durch nicht syn­chro­ne Pla­nung, un­nö­ti­ge Ma­te­ri­al­be­stän­de (Halb­fa­bri­ka­te und Fer­tig­pro­duk­te) durch nicht syn­chro­ne Pla­nung so­wie un­nö­ti­ge Trans­por­te we­gen ho­her/un­nö­ti­ger Be­stän­de durch nicht syn­chro­ne Pla­nung, sind haupt­säch­lich auf man­gel­haf­te Pla­nung zu­rück­zu­füh­ren:

Vie­le Un­ter­neh­men prak­ti­zie­ren des­halb seit Jahr­zehn­ten Ver­bes­se­rungs­ak­ti­vi­tä­ten wie KVP, Kai­zen, 6-Sig­ma oder Le­an. Si­cher­lich sind da­bei The­men wie 5S, TQM, Ar­beits­platz­ge­stal­tung, TPM, etc. wich­tig. Wenn je­doch die Pla­nung nicht stimmt, bringt die Ef­fi­zi­enz in Mi­kro­be­rei­chen kaum et­was. Die Qua­li­tät der Pla­nung be­ein­flusst die Ge­samt­ef­fi­zi­enz ei­ner Fa­b­rik am nach­hal­tigs­ten.

Ein­schlä­gi­ge Le­an-Un­ter­neh­mens­be­ra­tun­gen be­rüh­ren den Be­reich der Pro­duk­ti­ons­pla­nung in der Re­gel nicht, wohl weil das The­ma zu kom­plex ist.

Ef­fek­te sind spür- und mess­bar

Zahl­rei­che In­dus­trie 4.0-An­wen­dun­gen wer­den erst mit voll­au­to­ma­ti­schen Funk­tio­nen zur Pro­duk­ti­ons- und Lie­fer­ket­ten­pla­nung (APS/SCP) mög­lich. Sol­che Lö­sun­gen er­mög­li­chen es, ho­ri­zon­ta­le, durch­gän­gi­ge und funk­ti­ons­über­grei­fen­de Pro­zes­se zu or­ches­trie­ren. Die­se Fä­hig­kei­ten woll­te auch Gebhardt För­der­tech­nik mit Sitz im Ba­den-Würt­tem­ber­gi­schen Sins­heim ent­wi­ckeln, als sie das al­go­rith­mi­sche Planungssy­stem von As­pro­va im­ple­men­tier­te und mit ih­rem SAP und BDE-Sys­tem ver­knüpf­te. Gebhardt pro­du­ziert in ho­her Fer­ti­gungs­tie­fe Sys­tem­lö­sun­gen für die in­ner­be­trieb­li­che Lo­gis­tik – bis hin zu gan­zen La­ger­sys­te­men für Groß­han­dels­un­ter­neh­men und Au­to­mo­bil­her­stel­ler. Die In­tra­lo­gis­tik-An­la­gen des Sins­hei­mer För­der­tech­nik-Spe­zia­lis­ten be­ste­hen aus bis zu 100.000 Kom­po­nen­ten. La­ger­hal­tung und Ma­te­ri­al­ver­sor­gung ist dem­ent­spre­chend her­aus­for­dernd.

Durch die In­te­gra­ti­on der APS-Soft­ware und das Um­stel­len auf die au­to­ma­ti­sche Pro­duk­ti­ons­pla­nung hat sich bei Gebhardt ei­ni­ges zum Po­si­ti­ven ge­än­dert. Die Ef­fek­te der Sys­tem­ein­füh­rung sind spür- und mess­bar. So lau­fen die Pro­zes­se syn­chron und da­mit ef­fi­zi­ent par­al­lel zu­ein­an­der ab. Täg­lich wer­den mehr als 30.000 Pro­duk­ti­ons­auf­trä­ge über ei­nen Ho­ri­zont von zwei Jah­ren vor­be­rech­net – in rund zwei Mi­nu­ten. Und, die Mit­ar­bei­ter bei Gebhardt wis­sen nun ge­nau, wann die ein­zel­nen Kun­den­auf­trä­ge fer­tig sind. Als Re­sul­tat der ge­sun­ke­nen Durch­lauf­zei­ten konn­te die Fir­ma

ih­ren Out­put bei gleich­blei­ben­der Pro­duk­ti­ons­flä­che um ein­hun­dert Pro­zent stei­gern. Vor al­lem aber: Im Zu­sam­men­spiel tru­gen al­le Ef­fek­te da­zu bei, dass die Gebhardt GmbH ih­ren Um­satz in den letz­ten vier Jah­ren ver­dop­pel­te.

Rei­hen­fol­ge­pla­nung rea­lis­tisch und mach­bar

Die Horst Scholz GmbH & Co. KG mit Sitz in Kro­nach/Ober­fran­ken, stellt auf 75 Hoch­leis­tungs-Spritz­gieß­ma­schi­nen und der da­zu­ge­hö­ri­gen Pe­ri­phe­rie Prä­zi­si­ons­kunst­stoff­tei­le für Mi­kro­tech­nik, Ver­zah­nungs­tech­nik und Me­di­zin­tech­nik her. Schon drei Wo­chen nach dem Kick­off mit der As­pro­va APS-Soft­ware An­fang Ja­nu­ar 2018 wur­de au­to­ma­tisch ge­plant, der Go-li­ve En­de Fe­bru­ar 2018 lös­te den Ein­satz von Ex­cel-Ta­bel­len end­gül­tig durch ei­ne voll­au­to­ma­ti­sche Pla­nung ab. Die Rei­hen­fol­ge­pla­nung ist nun rea­lis­tisch und mach­bar. Vie­le Pro­zes­se lau­fen nun wie vor­ge­se­hen syn­chron und bei der Pla­nung wird die Ma­te­ri­al­ver­füg­bar­keit be­rück­sich­tigt. Der (Auf­trags-)Sta­tus wird durch Auf­trags-Gantt-Dia­gramm, Res­sour­cen-Gantt-Dia­gramm, ei­ne Ta­bel­le für Rei­hen­fol­ge­fer­ti­gung und Ka­pa­zi­täts-Aus­las­tungs­dia­gramm vi­sua­li­siert, und in nur 20 Se­kun­den lässt sich die Fer­ti­gung von 60 Werk­zeug­for­men für die kom­men­den zwölf Mo­na­te im Vor­aus be­rech­nen. Da­mit sind stets zu­ver­läs­si­ge Aus­sa­gen mög­lich, zu wel­chem Zeit­punkt ei­ne Werk­zeug­form fer­tig sein wird. Bei Scholz ist As­pro­va mit ih­rem Mi­cro­soft Na­vi­si­on und BDE-Sys­tem ver­knüpft.

Er­geb­nis­se durch Le­an-Pla­nung

Zur Rea­li­sie­rung von In­dus­trie 4.0 muss auf Un­ter­neh­mens­ba­sis viel ge­tan wer­den. Ein Groß­teil da­von ist mit Im­ple­men­tie­rung

ei­nes or­ches­trie­ren­den End­to-End-Pla­nungs­sys­tems schnell und au­ßer­or­dent­lich be­quem er­reicht. Aus­schlag­ge­bend sind fort­schritt­li­che Al­go­rith­men, sol­che, die auf Wis­sen und Er­fah­rung der bes­ten Le­an-Her­stel­ler auf­bau­en. Die­se er­mög­li­chen es, um Eng­päs­se her­um zu pla­nen und Pro­duk­ti­ons­vor­gän­ge so auf Res­sour­cen zu ver­tei­len, dass ganz­heit­li­che Op­ti­mie­rung ge­schaf­fen und ge­wahrt wird (Pro­zess­syn­chro­ni­sa­ti­on). So­mit lässt sich ei­ne Le­an-Kul­tur na­he­zu mü­he­los auf Ebe­ne der ge­sam­ten Or­ga­ni­sa­ti­on er­folg­reich eta­blie­ren.

Die In­ves­ti­ti­on in ein orchestrie­rendes, End-to-End-Planungssy­stem lohnt sich. Zu den wich­tigs­ten Vor­tei­len zäh­len, ne­ben ei­ner Kun­den­zu­frie­den­heit auf ho­hem Ni­veau dank Lie­fer­treue und kur­zen Lie­fer­zei­ten, auch ein Op­ti­mie­ren von Be­stän­den und Ma­xi­mie­rung be­zie­hungs­wei­se Op­ti­mie­rung der Pro­duk­ti­vi­tät al­ler Res­sour­cen.

ZAHL­REI­CHE IN­DUS­TRIE 4.0-AN­WEN­DUN­GEN wer­den erst mit voll­au­to­ma­ti­schen Funk­tio­nen zur Pro­duk­ti­ons- und Lie­fer­ket­ten­pla­nung (APS/SCP) mög­lich, wie für In­tra­lo­gis­tik-An­la­ge.

TÄG­LICH WER­DEN hier mehr als 30.000 Pro­duk­ti­ons­auf­trä­ge über ei­nen Ho­ri­zont von zwei Jah­ren vor­be­rech­net.

IN NUR 20 SE­KUN­DEN lässt sich die Fer­ti­gung von 60 Werk­zeug­for­men für die kom­men­den zwölf Mo­na­te im Vor­aus be­rech­nen.

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