Wie Simulationen helfen, die tägliche Produktionsplanung zu optimieren!
Multiressourcenplanung: Wenn das Wörtchen Wenn nicht wäre
Fertigungsplanung wird heute von einer Vielzahl an Einflussgrößen bestimmt. Welche Auswirkungen eine Änderung hat, lässt sich daher nur unter „Live-Bedingungen“ herausfinden: ein hochriskantes Manöver. Es sei denn, der Effekt von Umplanungen könnte in Was-wäre-wenn-Szenarien durchgespielt werden. Hier lesen Sie drei Anwendungsfälle, die von der Simulation einer Multiressourcenplanung besonders profitieren.
Selbst der cleverste und erfahrenste Fertigungsleiter erreicht ab einer gewissen Anzahl an Aufträgen seine planerischen Grenzen. Schließlich gilt es eine Vielzahl an Einflussfaktoren und Abhängigkeiten zu beachten. Dazu gehören in der Regel sich gegenseitig bedingende Aktivitäten und Zustände, Liefermöglichkeiten von Zulieferern, zu kombinierende Fertigungsverfahren, eine hohe Variantenvielfalt sowie die Verfügbarkeit von Fachkräften, von Produktionsmitteln und Ausweichkapazitäten. Je mehr dieser Variablen zu berücksichtigen sind, umso schneller steigt das Risiko, den Überblick zu verlieren.
Eine automatisierte Multiressourcenplanung, auch Advanced Planning and Scheduling (APS) genannt, unterstützt hier. Sie berücksichtigt sämtliche bekannten Abhängigkeiten und Engpässe zur Terminierung von Aufträgen. Dabei behalten die zuständigen Meister und Produktionsleiter alle Termine und Kosten stets im Blick – vorausgesetzt, das APS ist mit dem ERP-System integriert.
Vielen Unternehmen ist es jedoch unheimlich, sich nur noch auf einen Algorithmus zu verlassen. Daher bieten APS-Systeme in der Regel die Möglichkeit, in die Feinplanung manuell einzugreifen. Dann kann der Produktionsleiter selbst entscheiden, ob er zum Beispiel einen oder mehrere Aufträge fremd vergeben möchte, um dadurch die eigenen Ressourcen zu entlasten. Bei jeder manuellen Intervention stellt sich jedoch die Frage nach den Auswirkungen auf die Gesamtplanung und die Auslastung. Und welche Aufträge am besten umgeplant werden sollten.
Eine Simulation gibt dem Produktionsleiter Planungssicherheit. Ohne in den laufenden Betrieb einzugreifen, erlaubt sie eine fiktive Komplettoptimierung unter geänderten Parametern. Idealerweise zeigt sie zum Abschluss auf einen Blick alle Unterschiede zur aktuellen Planung an. Wichtig dabei: Die Simulation sollte sich direkt in die Produktivumgebung übernehmen lassen.
Derartige Simulationen können zum Beantworten mehrerer Fragestellungen genutzt werden:
1. Planungsalternativen
Ohne Operation „am offenen Herzen“ kann der Produktionsleiter oder Meister diverse Planungsalternativen durchgehen. Indem er die verschiedenen Auswirkungen respektive Vorteile gegeneinander abwägt, nähert er sich dem für die aktuelle Lage optimalen Planungsergebnis an ¬- unter Berücksichtigung aller relevanten Umgebungsfaktoren. Welche Auswirkung hätte die Fremdvergabe von ein oder zwei bestimmten Aufträgen? Wie viele Tage verzögern sich die Endtermine aller Aufträge, wenn ein Chefauftrag dazwischengeschoben wird? Welche Aufträge wären überhaupt betroffen? Und wann könnte ein zusätzlicher Auftrag frühestens angenommen werden, ohne die Termintreue der bereits eingelasteten Aufträge zu gefährden? Interessant können auch Überlegungen sein, eine Frozen Zone zu verkürzen. Dies steigert zwar die Flexibilität und die Lieferfähigkeit, könnte aber die Termintreue unter Umständen belasten. All diese Effekte macht eine Simulation auf Knopfdruck sichtbar.
2. Ursachenklärung
Warum schlägt das APS nicht eine vermeintlich schnellere Arbeitsabfolge vor? Dank einer Simulation kann der Anwender seine Präferenzen überprüfen. Indirekt erhält er damit Informationen über die Gründe. Er lernt auch die Arbeitsweise des Algorithmus Schritt für Schritt genauer kennen, das schafft Vertrauen. Jede neue Simulation hilft dem Fertigungsplaner dann besser zu verstehen, wann er getrost die Arbeit dem APS überlassen kann und wann er noch eingreifen sollte.
3. Optimierung der Planungsparameter
So paradox es auf den ersten Blick auch klingen mag: Eine Simulation kann auch in der Rückschau von Nutzen sein. Etwa, wenn die komplettoptimierte Situation am Morgen mit der neuen, simulierten Planung am Ende eines Arbeitstages verglichen wird. Die Delta-Betrachtung illustriert hier auf einen Blick, welche neuen Aufträge und Einflussfaktoren sich im Lauf des Tages ergeben haben und wie sie sich auf die Planung des kommenden Tages auswirken. Außerdem zeigt sie, ob die gewünschten Ergebnisse tatsächlich so eingetroffen sind. Etwa, ob eine im System hinterlegte frühestmögliche Beschaffungszeit tatsächlich auch so realisierbar war. Diese Erfahrungen verbessern die weiteren Planungsmethoden und -parameter, so dass das automatisierte Planungsergebnis immer weiter optimiert wird.
Bei aller Automatisierung muss eines klar sein: Selbst wenn sich die Ergebnisse einer Simulation auf Knopfdruck direkt in die produktive Multiressourcenplanung übernehmen lassen, wird das Ergebnis einer Simulation mit hoher Wahrscheinlichkeit vom tatsächlichen Resultat leicht abweichen. Denn während ein Simulationsszenario entworfen wird, entwickelt sich die Situation in der Produktion parallel bereits weiter. Trotzdem ist eine APS-Simulation ein höchst wertvolles Werkzeug. Denn sie liefert eine sehr realitätsnahe Antwort auf die hochkomplexe Frage: Was wäre wenn?
