Feinplanung – ohne Fertigungsleitstand schwierig bis undenkbar

Eine effiziente Produktionsplanung ist das Herzstück jedes Fertigungsunternehmens. Nicht erst seit gestern werden in den Managementetagen Themen wie Kostenreduktion, Termintreue oder Just-in-Time Produktion immer präsenter. In der Fertigungswelt umfasst die Produktionsplanung und -steuerung vier Stufen: Arbeitsplan, Terminierung, Einplanung und Nachbereitung. Die ersten beiden beziehen sich auf die Feinplanung, die zweiten beiden auf die Steuerung. Planung und Terminierung stehen in direktem Zusammenhang mit dem Zeit- und Kapazitätsmanagement, einem wesentlichen Faktor zur Steigerung der Effizienz in der Fertigung.

Was ist Feinplanung?

Im Gegensatz zur Grobplanung, die in der Regel im ERP System durchgeführt wird und einen längerfristigen Zeithorizont betrachtet, geht es bei der Feinplanung darum sämtliche Einzelschritte in der Produktion bis ins kleinste Detail zu planen. Wie der Begriff Feinplanung bereits verdeutlicht hat Feinplanung zum Ziel, eine möglichst feingranulare Auftrags- und Ressourcenplanung innerhalb der Produktionsplanung zu ermöglichen, was in der Regel verschiedene Vorteile im Gegensatz zur Grobplanung mit sich bringt. Die Feinplanung definiert also, welche Ressourcen den einzelnen Fertigungsaufträgen zugeordnet werden. Auch die Abarbeitungsreihenfolge der Aufträge wird mit Hilfe der Feinplanung, genauer gesagt der Feinterminierung, festgelegt, wodurch die Durchlaufzeiten gesenkt werden können.

Aufgaben der Feinplanung

Das geht nicht ohne, oder positiv ausgedruckt am besten mit einem Fertigungsleitstand für die Feinplanung & Feinsteuerung der Ressourcen. Der Fertigungsleitstand ergänzt das vorangehende Produktionsplanungs- und Steuerungssystem PPS als Computerprogramm um die Fertigungssteuerung. Mit Hilfe des Feinplanungs-Leitstands wird beispielsweise festgelegt, welcher Maschine welches Personal und die für sie bestimmten Aufträge zugeordnet werden. Das geschieht genauer gesagt mit der Reihenfolgeplanung. Für die Reihenfolgeplanung werden in den meisten Unternehmen heute heuristische Verfahren, die auf vordefinierten Prioritätsregeln basieren, genutzt. Zudem kommen Betriebsdaten zum Einsatz wie beispielsweise Plan/Ist-Daten zur Abarbeitung des Auftrags, Materialdaten oder Rüstzustände der Maschine, die an das Feinplanungs-System rückgemeldet werden werden, um die Planung und Terminierung der Maschinenbelegung zu unterstützen. Das sorgt dafür, dass eine deutlich bessere und realistischere Planung durchgeführt werden kann im Vergleich zur Grobplanung. Daher kommt der Feinplanung vor allem bei kurzfristigen Änderungen der Auftrags- oder Kapazitätssituation eine zentrale Rolle in Fertigungsunternehmen zu.

Aufgaben der Feinplanung:

• Zuordnen der Aufträge zu den jeweiligen Ressourcen
• Definieren und priorisieren der Bearbeitungsreihenfolge
• Schnelles Eingreifen bei kurzfristigen Planänderungen

Das Ziel der Produktionsplanung ist es, den Ressourceneinsatz zu optimieren und Durchlauf-, Ausfallzeiten sowie Engpässe zu minimieren

Hierfür gibt es zwei Haupttypen der Produktionsplanung, die man unterscheiden kann: statische und dynamische Feinplanung. Die statische Feinplanung geht davon aus, dass alle Schritte in einem Prozess definiert werden können und sich nicht ändern. Leider findet sich dieser Typ in der Praxis immer seltener, da Unternehmen Ihren Fertigungsprozess und Ihre Produktionsplanung heute flexibel an die steigenden Kundenanforderungen und Marktanforderungen anpassen müssen, um im zunehmenden Wettbewerb noch bestehen zu können.

Aus diesem Grund empfiehlt sich eine Feinplanung, die sich dynamisch an ständig neue Rahmenbedingungen und Gegebenheiten in der Fertigung anpassen kann. Was bedeutet das in der Praxis?
Kommt beispielsweise ein „Chefauftrag“ rein, der die gesamte Planung durcheinanderbringt, ist die dynamische Feinplanung in der Lage die Ressourcen automatisch an die neuen Rahmenbedingungen anzupassen – mit allen Abhängigkeiten. So wird sichergestellt, dass trotz Planungsänderungen immer die nächstbeste, bzw. optimale Planung der Ressourcen umgesetzt wird.

Die Feinplanung und -steuerung konzentriert sich auf einen kürzeren Horizont als die PPS, wie sie beispielsweise in einem ERP System durchgeführt wird. Sie legt eine konkrete Uhrzeit sowie ein Datum für jeden Vorgang in einer kontinuierlichen Zeitachse fest. Die beiden nachfolgenden Stufen der Feinplanung und -steuerung hängen von diesem Zeitrahmen ab, was ihn zu einem sehr wertvollen Bestandteil des Produktionsprozesses macht. Die Terminplanung zielt auf eine optimale Nutzung der Zeit ab, von jedem einzelnen Arbeitsschritt über die Projektplanung bis hin zur Auslieferung an den Kunden. Das Ziel ist es, die Durchsatzleistung (Output) und die termingerechte Lieferung zu maximieren.

Dazu gehört in der Regel die Fokussierung auf die Maximierung der Auslastung kritischer Engpassressourcen.

Jede dieser Ressourcen unterliegt aus ganz unterschiedlichen bis individuellen und oftmals gar nicht zu beeinflussenden Gründen ständigen oder temporären Schwankungen. Das kann die Feinplanung ungemein erschweren. Auf jede der Schwankungen muss im Fertigungsleitstand möglichst schnell und bedarfsgerecht reagiert werden können. Die entscheidende Voraussetzung dafür ist der Informationsfluss in Echtzeit. Diese Informationen oder anders gesagt Daten kommen idealerweise aus einem angeschlossenen Produktionsplanungssystem wie MES. Eine digitale Vernetzung zwischen MES und Fertigungsleitstand ist die beste Voraussetzung zur schnellen, sauberen sowie sicheren Datenübermittlung.

So sollte der Fertigungsleitstand beispielsweise zu allen Seiten hin frei skalierbar sein. Der Planer kann mit Blick auf die Feinplanung jederzeit erkennen und frei entscheiden, was er sehen, bewerten und beeinflussen möchte; zum Beispiel sämtliche Aufträge für einen bestimmten Zeitraum gegliedert in Monat, Woche, Werktag und Stunde, oder die zeitliche Belegung einer Maschine mit einem vorab definierten Auftrag.

Was ist der Unterschied zur Grobplanung?

Grobplanung und Feinplanung gehören zwar beide zur Produktionsplanung, wurden dennoch bis vor wenigen Jahren in vielen Unternehmen strikt getrennt. Die Grobplanung wird wie bereits beschrieben in der Regel von PPS-Systemen (Produktionsplanung und -steuerung) übernommen und erfasst, welche Aufträge bereits angelegt worden sind und wann diese abgeschlossen sein müssen.

Ziele der Grobplanung sind etwa:

• kurze Durchlaufzeiten
• optimale Materialbeständekonsequente Einhaltung von Produktionsterminen
• optimale Nutzung von Ressourcen
• mittel- bis langfristige Auftragasplanung

Bei der zunehmenden Markdynamik und den sich schnell verändernden Kundenanforderungen ist es heute essenziell, neben der Grobplanung auch eine gute Feinplanung zu betreiben, um Kundenanforderungen gerecht zu werden und die Liefertreue zu erhöhen.

Leitstand für die Fertigung auch weiterhin unentbehrlich

Dieses Werkzeug wird auch zu Beginn der digitalen 2020er-Jahre noch gerne lediglich zur manuellen Planung genutzt. Der Planer lässt sein eigenes Input direkt in die Fertigungssteuerung einfließen und setzt den Leitstand zur anschließenden Auswertung aller Daten ein. Im Bedarfsfall wird auf semi-automatische Planungsfunktionen wie das frühzeitige Einplanen von Aufträgen unter Berücksichtigung aller Termine zurückgegriffen.

Zunehmend mehr Planer nutzen für die letztendliche Feinplanung den Leitstand als vollautomatisches Werkzeug. Hier ist der Planer ausschließlich oder besser gesagt nur noch ein Überwacher. Intelligente Maschinen übernehmen mehr und mehr Tätigkeiten. Für den Menschen in seiner Funktion als Planer bedeutet das eine Verschiebung seiner Tätigkeiten von der tatsächlichen Ausführung hin zur Überwachung und Steuerung. Im Ergebnis, und hier schließt sich der Kreis, hat der Mensch als Planer mehr Zeit für das Wesentliche; denn seine Aufgabe ist es, einen möglichst optimalen bis reibungslosen Produktionsablauf zu organisieren. Dazu ist und bleibt der Leitstand für die Fertigung die nach wie vor wichtigste Steuerungszentrale zur letztendlichen Feinplanung.