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Supply Chain Management

Planungsgenauigkeit durch Simultane Produktionsplanung erhöhen

| Autor/ Redakteur: Stefan Auerbach / M. A. Benedikt Hofmann

Schwankende Nachfragen, kleiner werdende Losgrößen, ausgeschöpfte Kapazitäten, größere Teilevielfalt und ein komplexeres Supply Chain Management lassen die Produktionsplanung in vielen Unternehmen immer komplexer werden. Die Simultanplanung soll hier dank moderner Software neue Lösungsansätze bieten.

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Beim Material Requirements Planning (MRP) gehen die Planer von unendlichen Kapazitäten aus, bei der Simultanplanung wird mit vorhandenen Kapazitäten und Materialien geplant.
Beim Material Requirements Planning (MRP) gehen die Planer von unendlichen Kapazitäten aus, bei der Simultanplanung wird mit vorhandenen Kapazitäten und Materialien geplant.
(Bild: INFORM)

Es ist Spätsommer, die Sonne scheint und die Menschen erfrischen sich mit Speiseeis. Die Eisproduktion läuft dementsprechend auf Hochtouren und der Planer beim Hersteller muss sich gleich mehreren Herausforderungen stellen: Der Kunde fordert ein immer umfangreicheres Produktspektrum – hat es früher nur Erdbeer-, Vanille- und Schokoladeneis gegeben, werden nun unzählige Geschmacksvarianten produziert, um dem Wunsch nach mehr Vielfalt gerecht zu werden. Zum anderen muss auf die schwankende Nachfrage schnell reagiert werden: Ist das Wetter gut, essen die Leute mehr Eis. Dazu kommen die hohen Qualitätsstandards im Lebensmittelsektor sowie der Liefer- und Preisdruck. Um bei diesen Marktanforderungen wettbewerbsfähig zu bleiben, muss der Eishersteller kostenoptimiert planen, gegen mögliche Produktionsstörungen gewappnet sein und sich in seinem Marktumfeld gut auskennen. Bei schwankender Nachfrage, immer kleineren Losgrößen, ausgeschöpften Kapazitäten, größerer Zutatenvielfalt und einem insgesamt komplexeren Supply Chain Management kann das eine anspruchsvolle und sehr zeitaufwendige Aufgabe sein.

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Der klassische Planungsansatz – sukzessive Betrachtung von Einzelschritten

Seit Jahren verlässt man sich auf klassische Planungsansätze, wie beispielsweise das Material Requirements Planning (MRP), bei dem verschiedene Einflüsse auf das Produktionsprogramm getrennt voneinander betrachtet werden. So werden Faktoren, wie die Verfügbarkeit des Materials und der Maschinen nacheinander geprüft. Die Planungsschritte in Beschaffung, Produktion und Distribution werden außerdem meist isoliert vorgenommen. Durch die verschiedenen Einschränkungen, die sich teilweise auch untereinander bedingen, ist das Planungsergebnis am Ende in der Praxis, am Shopfloor, gar nicht mehr umsetzbar – und wenn doch, dann nur auf Kosten von Wirtschaftlichkeit und Effizienz. Das liegt unter anderem daran, dass die kapazitive Machbarkeit zu spät, nämlich erst am Ende des Planungsprozesses, geprüft wird. Bis dahin geht der Planer von unendlichen Kapazitäten aus. Letztendlich sind es jedoch nicht nur belegte Maschinen, die dazu führen, dass sich der bis dahin entwickelte Plan nicht umsetzen lässt, sondern auch fehlende Rohmaterialien und Vorprodukte in der Produktionsversorgung. Die grundsätzliche Annahme zu Beginn der Planung, dass das Material für die Endprodukte vorhanden ist oder wenigstens rechtzeitig beschafft werden kann, ist aufgrund der komplexeren und globalen Lieferketten mit langen Wiederbeschaffungszeiten alles andere als realistisch.

Des Rätsels Lösung – die Simultanplanung

Das Problem, das wesentliche Faktoren zu spät in die Planung einbezogen werden, das sogenannte „multi level capacitated lot sizing problem (MLCLSP)“, war Wissenschaftlern aus dem Produktionsumfeld bereits in den 90er Jahren bekannt. Ebenso dessen Lösung: eine Produktionsplanung, die alle Nebenbedingungen in einem Berechnungsschritt gleichzeitig betrachtet. Lange blieb diese jedoch ein theoretisches Konzept, da praxistaugliche Algorithmen schlichtweg noch nicht entwickelt waren und auch die begrenzte Prozessorleistung von Rechnern eine Umsetzung unmöglich machte. Mittlerweile konnten aber sowohl die Hardwareleistung als auch die hochkomplexen Berechnungen mittels mathematischer Algorithmen massiv beschleunigt werden, sodass Ergebnisse innerhalb von Sekunden vorliegen.

So wurde aus dem theoretischen Konzept der Simultanplanung ein praxistauglicher Planungsansatz anwendungsbereit in Form von Software. Dabei werden die entstandenen Planungsinseln der beteiligten Abteilungen aufgehoben und die einzelnen Schritte entlang der Supply Chain ganzheitlich betrachtet. Die Abhängigkeiten zwischen Vertriebs-, Produktions- und Beschaffungsplanung werden transparenter und die Planungsverantwortlichen arbeiten in einem einheitlichen System auf gemeinsamer Planungsbasis.

Nachfrageorientiert und wirtschaftlich produzieren

In der Speiseeisproduktion, wie auch bei vielen anderen Serienfertigungen, treten sehr häufig saisonale Spitzen und Strukturbrüche auf. Planer benötigen daher verlässliche Prognosen über das zukünftige Absatzverhalten, um den geeigneten Produktmix verfügbar zu halten. Schließlich lässt sich häufig eine starke Nachfrage, wie etwa im Sommer nach Speiseeis, nicht ohne eine termingerechte Vorproduktion bewältigen. Im Sinne einer kostenoptimalen Fertigung werden Aufträge nicht nur nach Dringlichkeit, sondern auch nach Wirtschaftlichkeit geplant. So werden beispielsweise in der Speiseeisproduktion unterschiedliche Bestellungen von Vanilleeis zusammengefasst, auch wenn sie nicht unter dem gleichen Termindruck stehen, da der Wechsel von Vanilleeis zu Erdbeereis und wiederum zu Vanilleeis mit deutlich höheren Reinigungs- und Rüstzeiten verbunden wäre. Auf Basis von Bedarfsprognosen erreichen die Planer zudem die richtige Balance zwischen niedrigem Lagerbestand und stetiger Verfügbarkeit.

Wettbewerbsfähig durch Planungssoftware

Im Vergleich zu den klassischen Planungsansätzen bietet die Simultanplanung die Grundlage für eine stabile und zuverlässige Lieferkette. Durch die gleichzeitige Betrachtung aller relevanten Einflüsse bereits in der Losgrößenberechnung ist das berechnete Produktionsprogramm auch tatsächlich in vorgegebener Zeit und umsetzbar. Zusätzlichen Kosten etwa durch Expressbestellungen beim Lieferanten, Überbelegungen oder Mehrarbeit und verspätete Auslieferungen entfallen. Ohne Planungssoftware wäre eine solche simultane Planung nicht möglich, sie erlaubt dem erfahrenen Planer die Einsicht in alle Einschränkungen und Ziele der Planungsbeteiligten. Für Liebhaber von Speiseeis bedeutet das, dass sie noch mehr Auswahl haben, für den Hersteller, dass er wettbewerbsfähig bleibt. Beide freuen sich über heiße Temperaturen.

* Stefan Auerbach ist Fachberater für Simultanplanung bei INFORM.

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