Automatische Produktionsplanung: So unterstützt ein APS-System Ihre Planungsprozesse

Die Herausforderungen der Industrie 4.0 werden stetig komplexer: Produkte werden vielseitiger und die Kundschaft fordert kurze Reaktionszeiten, Flexibilität und Transparenz. Diese Anforderungen wirken sich auch auf die Fertigung und deren Planung aus. Je größer die Komplexität, umso eher geraten Produktionsplaner:innen an Grenzen. Abhilfe bieten hier APS (Advanced Planning and Scheduling) Systeme, welche die Planungsprozesse automatisieren und damit deren steigende Komplexität und Dynamik beherrschbar machen. Aber für welche Unternehmen lohnt sich eine automatische Planungsfunktion überhaupt? Und welche Vorteile bietet sie gegenüber herkömmlichen Planungsmethoden? Wir geben Antwort auf diese und weitere grundlegende Fragen zur automatischen Produktionsplanung eines APS-Systems.

In Zeiten von wachsender (weltweiter) Konkurrenz, individuellen Kundenanforderungen und Just-in-Time Produktion wird es für Fertigungsunternehmen immer schwieriger, profitabel zu produzieren. Die Automatisierung verschiedener Prozesse kann helfen, auch unter diesen Umständen die Wirtschaftlichkeit des Unternehmens zu sichern. Laut einer aktuellen Studie des Digitalverbands Bitkom sehen mittlerweile 95% der Unternehmen eine Digitalstrategie daher auch als Möglichkeit, den Herausforderungen der Industrie 4.0 zu begegnen.

Für Fertigungsunternehmen gibt es verschiedene Software-Lösungen, um ihre Produktionsprozesse zu automatisieren und optimieren. Zur Überwachung der Fertigung kann beispielsweise ein MES (Manufacturing Execution System) hilfreiche Dienste leisten, APS-Systeme wiederum unterstützen deren Planung. Aber für wen ist die softwaregestützte Kapazitäts- und Feinplanung ein hilfreiches Werkzeug und welche Vorteile bietet die automatische Fertigungsplanung?

Die 4 wichtigsten Fragen zur automatischen Planungsfunktion eines APS-Systems

1. Wo liegen die Unterschiede zwischen manueller und automatischer Produktionsplanung per APS-System?

Nach wie vor gibt es viele Unternehmen, die ihre Produktionsplanung manuell durchführen. Dies wiederum wird höchst unterschiedlich bewerkstelligt. Viele Unternehmen handhaben sie immer noch eindimensional über Excel-Tabellen, Whiteboards oder grafische Plantafeln. Andere nehmen eine Grobplanung in Softwarelösungen mit rudimentären Planungsfunktionen (z.B. im ERP-System) vor. Wieder andere Unternehmen sind bereits einen Schritt weiter und nutzen digitale Feinplanungstools (APS-Systeme) mit manueller Planungsfunktion. Hier wirken automatische Regulatorien zur Unterstützung der manuellen Erstellung des Fertigungsplanes. Je größer das Unternehmen und je mehr Personen am Planungsprozess beteiligt sind, desto sinnvoller ist es jedoch, auch die Nutzung der automatischen Planungsfunktionen des APS-Systems in Betracht zu ziehen.

Im Gegensatz zur manuellen Planung wird eine automatische Planung der steigenden Dynamik der Produktionsprozesse gerecht. Sie ermöglicht jederzeit kurzfristige Neuplanungen. Dabei können neue Aufträge oder Produktionsverzögerungen berücksichtigt werden, die beispielsweise durch Materialmangel oder Maschinen- oder Personalausfall auftreten.

APS-Systeme wie GANTTPLAN bieten unterschiedliche Funktionalitäten, um die Produktionsplanung zu automatisieren. So gibt es interaktive und (voll-)automatische Planungsmethoden, die jeweils alle planungsrelevanten Restriktionen beachten. Der Unterschied ist lediglich der Grad der Automatisierung, bzw. der manuellen Beteiligung am Planungsprozess.

Die automatische Planungsfunktion berücksichtigt zudem wichtige Zielfaktoren. So werden begrenzte Kapazitäten, Schichtmodelle, Liefertermine und Prioritäten von Kundenaufträgen bei der Berechnung ebenso beachtet, wie Mitarbeiterqualifikationen und Fertigungskosten. Ein intelligenter Lernalgorithmus erzeugt zu diesen Faktoren passende Planungsergebnisse. Diese können von den Produktionsplaner:innen einfach im Leitstand visualisiert und kurzerhand verglichen werden. Somit ist die Auswahl des passendsten Fertigungsplanes schnell und einfach möglich.

2. Für welche Unternehmen ist der Einsatz einer automatischen Planungsfunktion sinnvoll?

Natürlich ist fakt, dass APS-Systeme meist dann erst für Produktionsunternehmen interessant werden, wenn die bisherigen Planungsprozesse an Grenzen stoßen. Auch, wenn sich Fertigungsunternehmen auf Wachstumskurs befinden, wird die Einführung eines APS-Systems oft zur Debatte gestellt. Allgemein gilt: Je unterschiedlicher die Fertigungsaufträge bzw. je feinteiliger die Fertigungstiefe und je mehr Personen am Planungsprozess beteiligt sind, desto sinnvoller ist der Einsatz eines Feinplanungssystems. Die Funktion der automatischen Planung kommt überwiegend dann zum Einsatz, wenn viele Restriktionen den Fertigungsprozess einschränken bzw. einen Szenarien-Vergleich sinnvoll machen.

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3. Welche Vorteile bietet die automatisierte Produktionsplanung gegenüber manuellen Planungsmethoden?

Im Gegensatz zur manuellen Herangehensweise können per automatischer Planung die Ergebnisse jederzeit und fortlaufend überprüft werden, z.B. um kurzfristig auf Abweichungen vom bisherigen Plan zu reagieren. Jedoch bietet die automatische Planung noch weitere Vorteile gegenüber manuellen Methoden.

Mehrwerte der automatischen Produktionsplanung aus Unternehmenssicht:

• Effizienzsteigerung: Durch schnellere Abläufe ermöglicht Automatisierung das gleiche Ziel mit weniger Leistung, Rohstoffen, Werkzeugen oder Manpower zu erreichen. Der automatische Planungsalgorithmus errechnet binnen kürzester Zeit diverse Szenarien – auch solche, die auf den ersten Blick vielleicht sehr weit hergeholt scheinen. Oft werden damit aber auch nicht offensichtliche Synergieeffekte erkannt, sodass das vorgegebene Ergebnis letztendlich mit dem minimalen Input erreicht werden kann.
• Szenarien-Vergleich und Plananalyse: Mithilfe der Analysefunktion im APS werden bereits im Planungsprozess etwaige Ursachen für zukünftige Verspätungen sichtbar. Weiterhin ist es möglich, verschiedene Szenarien wie beispielsweise den Wegfall oder Kauf neuer Maschinen oder die Qualifikation weiterer Mitarbeiter zu simulieren. So können Schwachstellen und Optimierungspotenziale im Produktionsablauf frühzeitig erkannt werden, noch ehe die Fertigung überhaupt startet.
• Kostensenkung: Durch die Automatisierung der Produktionsplanung können zeitbezogene Kosten reduziert werden (z.B. durch eine kürzere Bearbeitungszeit des Planungsvorganges). Auch ist jederzeit die Einplanung neuer Aufträge oder kurzfristiger Maschinen- oder Mitarbeiterausfälle möglich. Damit werden Ausfallkosten minimiert oder die Produktion bei gleichen Kosten maximiert.
• Flexiblere Produktion: Die automatisierte Planungsfunktion im APS arbeitet dann optimal, wenn alle Systeme, Maschinen und Geräte der Wertschöpfungskette im Unternehmen miteinander vernetzt sind. Ist dies einmal geschafft, ergeben sich daraus neue Synergieeffekte: Durch bessere Planung können zum Beispiel Lagerbestände und damit die Kapitalbindung im Unternehmen reduziert werden. Somit unterstützt die automatische Produktionsplanung beispielweise die Etablierung einer Just-in-Time-Produktion.
• Planungssicherheit: Zukunftssichere APS-Systeme ermöglichen eine vorausschauende Planung, indem sie Angaben zu verfügbaren Ressourcen und deren tatsächlicher Belegung mit allen relevanten Daten zur Auftragslage verbinden. So kann beispielsweise auch sehr schnell auf aktuelle Entwicklungen, wie kurzfristige Personalausfälle, unsichere Auftragslagen oder Materialmangel durch eingebrochene Lieferketten reagiert werden. Eine höhere Planungssicherheit wiederum wirkt sich positiv auf das Hauptziel eines jeden Unternehmens aus: der Wirtschaftlichkeit.

Mehrwerte der automatischen Produktionsplanung aus Sicht der Anwendenden:

• Beschleunigung der Abläufe: Nicht nur der Planungsprozess selbst wird durch eine Automatisierung beschleunigt. Auch wird dadurch eine schnelle Reaktionsfähigkeit, z.B. auf ungeplante Maschinenausfälle ermöglicht. Dies wiederum wirkt sich auf die Effizienz des Produktionsprozesses aus.
• Mitarbeiterentlastung: APS-Systeme können das Know-How der Produktionsplaner:innen natürlich nie ersetzen. Allerdings werden automatisierte Planungsprozesse im Arbeitsalltag immer mehr an Wichtigkeit gewinnen. Immerhin kommt selbst der erfahrenste Mitarbeiter bei steigender Fertigungstiefe und höherem Detaillierungsgrad an seine Grenzen. Ein APS reduziert die personenbezogene Abhängigkeit, das heißt eine gute (Um-) Planung mit effizientem Ergebnis ist auch dann möglich, wenn sich der erfahrene Planungsverantwortliche bereits in den Feierabend verabschiedet hat oder sich im (wohlverdienten) Urlaub befindet.
• Qualitätssteigerung: „Irren ist menschlich“, so lautet ein weises Sprichwort. Die automatische Planungsfunktion des APS-Systems unterstützt dabei, menschliche Fehler zu minimieren. Dies wiederum wirkt sich positiv auf die Qualität der Planungsergebnisse aus.
• Erhöhung der Mitarbeiterproduktivität: Die Produktivitätssteigerung der Planungsmitarbeiter:innen ist dann möglich, wenn ungenutzte Potenziale ausgeschöpft werden. Solange der Planungsprozess jedoch überwiegend manuell stattfindet, bleibt oft zu wenig Zeit, um Optimierungspotential überhaupt zu erkennen. Die durch Automatisierung freiwerdende Zeit kann beispielweise in die Qualifizierung der Mitarbeiter oder strategische Prozessverbesserungen investiert werden. Dadurch, aber auch durch die schnellere Reaktionsfähigkeit und die daraus resultierenden besseren Planungsergebnisse kann sich Leistungsbereitschaft der Mitarbeiter:innen erhöhen. Das wiederum kann letztendlich z.B. in geringeren Fehlzeiten sichtbar werden.
  

4. Ersetzt die automatische Produktionsplanung meine Produktionsplaner:innen?

Ein Unternehmen validiert Änderungsprozesse nach ihrer Wirtschaftlichkeit. Das heißt, die Einführung wird in Erwägung gezogen, wenn die Einführungs- und Nutzungskosten eines APS-Systems geringer sind als die Kosteneinsparungen. Aber was ist mit den Produktionsplaner:innen? Müssen die Kollegen fürchten, bald ersetzt und damit überflüssig zu werden?

Klare Antwort: NEIN. Nicht nur die Unternehmen sind Nutznießer der der automatischen Planung. Wie bereits in Frage drei herausgestellt wurde, profitieren auch die Anwendenden vom Einsatz der digitalen Ergebnisberechnung – ohne Angst haben zu müssen, irgendwann ersetzt zu werden. Denn selbst wenn eine automatische Planung die beteiligten Mitarbeiter im alltäglichen Planungsprozess stark unterstützt, kein APS-System kann ohne menschliche Überwachung und Pflege arbeiten – auch dann nicht, wenn künstliche Intelligenz weitere Einsatzbereiche erschließt.

Welche Vorbehalte es seitens der Belegschaft geben und wie man diesen von vornherein begegnen kann, haben wir in Teilen im unserem Blogartikel „Vorurteile gegenüber einem APS-System“ beleuchtet. Eines ist jedoch Fakt: Je weiter Globalisierung und Flexibilität an Bedeutung gewinnen, umso eher wird die Automatisierung der Planungsprozesse unerlässlich, auch um den bevorstehenden Generationswechsel und unvorhersehbare Herausforderungen bestmöglich vorzubereiten. Erfahrene APS-Anbieter wie DUALIS bieten hier natürlich einen umfassenden Service, um auch die Belegschaft von vornherein mit ins Boot zu holen.

Wir hoffen, in diesem Beitrag all ihre Fragen rund um das Thema automatische Planung beantwortet zu haben. Fakt ist, dass für produzierende Unternehmen die richtige Planung wettbewerbsentscheidend sein kann – insbesondere, wenn kurze Durchlauf- und Lieferzeiten gefordert sind. Die Smart Factory der Zukunft benötigt zur Sicherung und Steigerung ihrer Wirtschaftlichkeit intelligente Features von APS-Systemen, die Produktionsplanende dabei unterstützen, vorausschauend zu agieren.

Sie möchten gern mehr zur Funktionalität des APS-Systems GANTTPLAN erfahren? Dann melden Sie sich für einen unserer kostenfreien Webcasts an und erleben Sie die automatisierten Planungsprozesse im GANTTPLAN APS live. Hier erfahren Sie auch, welche Vorbereitungen sinnvoll sind, damit GANTTPLAN Ihre Fertigungsprozesse möglichst realitätsnah berechnet und welche Unterstützung Sie vom DUALIS Projektteam vor, während und nach dem Implementierungsprozess erwarten können.

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