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Was ist ein Produktionsplanungssystem (PPS)?

Published: · Last updated: · 10 min Lesezeit

In der Industrie wachsen die Anforderungen an digitale Planungs-Tools seit Jahren. Denn stetig wachsende Produktpaletten und neue Fertigungsverfahren führen zu immer mehr Komplexität. Der Wettbewerbs- und Preisdruck nimmt weiter Fahrt auf und die Nachfrage nach individuellen Produkten steigt. Daher sehen sich die Unternehmen gezwungen, ihre Prozesse in Produktion und Planung zu verbessern. Nur so ist eine dauerhafte Wettbewerbsfähigkeit gewährleistet. Dies ist der Grund, weshalb in der Produktionsplanung und -steuerung immer mehr Firmen auf intelligente Softwarelösungen zurückgreifen.

Das Produktionsplanungssystem (PPS) ist ein Software-Tool, das Unternehmen bei der Planung, operativen Steuerung und Überwachung der Produktion unterstützt. Das System soll den Anwender beim Produktions-Planungs & Produktionsteuerung-Prozess unterstützen und die Verwaltung der Daten übernehmen. Das Softwaresystem hilft damit Verantwortlichen aus den Bereichen Produktion, Einkauf und Vertrieb, bessere Entscheidungen zu treffen, indem es die Abläufe analysiert. Dabei liefert die Software objektive Ergebnisse.

Ein PPS-System ist zweifelsfrei für alle Unternehmen hilfreich – vom KMU bis zum Großkonzern. Die Software gibt Planern mehr Kontrolle über alle Planungsschritte. Das führt zu besseren Reaktions- und Lieferzeiten. Zudem reduziert die Software die Durchlaufzeiten in der Produktion. Eine lange Vorlaufzeit ist eines der größten Probleme, mit denen Unternehmen konfrontiert sind. Das PPS hilft, die Vorlaufzeit deutlich zu reduzieren. Daneben bietet ein PPS noch weitere Vorteile. Es ist ein effektives Werkzeug, um sicherzustellen, dass sowohl Planung als auch Produktion korrekt und mit angemessener Effizienz arbeiten.

Was sind die Aufgaben eines PPS-Systems?

Der Aufgabenbereich von PPS-Systemen besteht im wesentlichen Kern aus fünf Teilbereichen, die im folgenden erläutert werden:

Die hauptsächlichen Ziele, die mit einem PPS-System verfolgt werden, sind:

  • Ressourcen optimal nutzen
  • Die Durchlaufzeiten verringern
  • Produktionstermine & Liefertreue einhalten

Wie sieht der Markt für PPS-Lösungen aus?

Viele Software-Unternehmen bieten PPS-Systeme heutzutage als Standardsoftware-Lösungen an. Die Unternehmen, die diese Software einsetzen, brauchen diese dann lediglich auf ihre eigenen Bedürfnisse anpassen. Dabei werden aus der Software in den meisten Fällen verschiedene Module zur Verfügung gestellt. Ein Modul bei einer Software ist eine individuelle Komponente. So kann man sich die Software, wie bei einem Baukastenprinzip, aus verschiedenen Modulen zusammensetzen lassen bzw. konfigurieren. Bei größeren Unternehmen reicht oft eine Standard-Softwarelösung nicht aus. Daher benutzen sie individuelle Softwarelösungen, die speziell für sie programmiert wurden. Diese sind aufgrund der höheren Komplexität bei der Programmierung natürlich teurer als anpassbare Standardlösungen. Die Globalisierung schreitet heutzutage immer mehr voran, weshalb viele Unternehmen auf eine Mischung zwischen Standard-PPS-Lösungen und Speziallösungen zurückgreifen. Diese Art des Einsatzes hat jedoch den Nachteil, dass das Schnittstellen-Management zwischen den unterschiedlichen Softwarelösungen, die von den Unternehmen verwendet werden, verkompliziert wird.

Viele ERP-Systeme haben ein PPS-System bereits von Haus aus an Bord. ERP-Systeme bieten weitere Funktionalitäten an, wie zum Beispiel personelle Planung und Finanzen. Auch Beschaffungs- sowie Vertriebsprozesse finde sich häufig in ERP-Systemen wieder.

Verschiedenen Industriebereiche fragen vermehrt immer nach speziellen Softwarelösungen für ihr PPS-System. Daher haben sich einige PPS-Anbieter dazu entschlossen, Module zu ihren PPS-Lösungen anzubieten, die speziell auf die verschiedenen Branchen innerhalb der Industriezweige ausgerichtet sind. Es gibt jedoch auch Branchen, in denen eine PPS-Lösung, zumindest im Standardformat, nicht ausreicht bzw. diese nicht ohne weiteres realisierbar ist. Hierzu zählt unter anderem die Automobilbranche, da die Produkte hier immer komplexer werden.

Ein PPS-System kann die Produktion und deren Anlagen nicht unmittelbar steuern. So wird etwa die Steuerung in der Fertigung durch MES-Systeme (Manufacturing Executive System) übernommen. Das MES-System erhält vom PPS-System die Daten für die Fertigungsaufträge. Diese werden als Soll-Daten bezeichnet. Die Ist-Daten, die aus den Produktionsergebnissen entstanden sind, werden von der Betriebsdatenerfassung erfasst und an das PPS-System zur weiteren Verarbeitung übergeben. Im kommenden Planungsablauf berücksichtigt dann das PPS-System diese Daten. Dieser Prozess sorgt dafür, dass ein Regelkreis aufgebaut wird, welcher die Produktion steuert.

APS bedeutet Advanced Planning and Scheduling System. Zum Einsatz kommt ein APS, um Lieferketten zu planen, zu verwalten und zu überwachen. Dabei betrachtet man die gesamte Lieferkette des Unternehmens. Das APS-System wird als Softwarelösung in Unternehmen eingesetzt und bildet die komplette Lieferkette ab. Mit Hilfe eines APS können Verbesserungen entlang der Lieferkette durchgeführt werden. Auch lassen sich Fehler, die in der Abwicklung der Aufträge auftauchen können, schneller erkennen und beseitigen. APS-Systeme sind, wie auch PPS-Systeme, modular aufgebaut und somit flexibel einsetzbar.

Die Voraussetzung für ein APS-System ist, dass es in der Lage ist, den gesamten Prozess einer Lieferkette zu modellieren. Zu diesen Prozessen innerhalb der Lieferkette gehören unter anderem das Lager, die Lieferung mit den dazugehörigen Lieferketten sowie auch Prozesse, die von außerhalb dazukommen. Durch diese Abbildung der Prozesse können Verbesserungspotenziale erkannt und somit beispielsweise Kosten gesenkt werden.

Was ist der Unterschied zwischen APS und PPS?

Wie bei einem PPS-System ist auch ein APS-System für das Planen und Terminieren von Produktionsprozessen verantwortlich. Dabei spielt die Reihenfolge der Kapazitätsplanung eine wesentliche Rolle. APS-Systeme empfangen dabei Aufträge aus der Fertigung, welche aus einem ERP-System stammen, und verarbeiten sowie optimieren diese weiter.

APS- und PPS-Systemen unterscheiden sich hinsichtlich der mathematischen Struktur, die den Optimierungsmodellen zugrunde liegt. Das APS-System nimmt in den meisten Fällen feststehende Durchlaufzeiten als Grundlage, wohingegen ein PPS-System auch andere Sachverhalte aus der Produktion mit in die Modellierung einbezieht. APS-Systeme sind auf die gesamte Supply Chain ausgerichtet. Da PPS-Systeme eher spezieller ausgerichtet sind, gelten APS-Systeme eher als Ergänzung zu PPS-Systemen.

Wie sieht die Produktionsplanung und -steuerung innerhalb von Industrie 4.0 aus?

Eine vernetzte und zum größten Teil automatisierte Produktion sind Voraussetzung, damit die gesamten Prozesse eines Unternehmens Industrie 4.0-tauglich sind. Für eine ordentliche Automatisierung und Vernetzung muss die passende Softwarelösung in die Prozesse des Unternehmens eingebunden werden. Im Zeitalter der Industrie 4.0 kommen daher veraltete Systeme oder Lösungen, die in geraumer Vorzeit speziell für das Unternehmen entwickelt wurden, schnell an das Ende ihrer Möglichkeiten. Es müssen Lösungen geschaffen werden, die einen hohen Grad an Automatisierung erreichen.

Neben der Produktion müssen noch weitere Bereiche vom Unternehmen ins Auge gefasst werden. Das PPS-System muss in der Lage sein, weitere Abteilungen wie die Absatzplanung, den Einkauf, die Materialwirtschaft und das Auftragswesen zu bedienen. Da die Lieferkette zunehmend digitalisiert wird, ist es unabdingbar, Lieferanten, externe Fertigungen und Abnehmer in den digitalen Lieferkettenprozess mit aufzunehmen.

Was kann ein PPS-System leisten?

Wegen der Komplexität in der Produktion und Fertigung sind die Anforderungen an PPS-Systeme für diese Bereiche reichhaltig. Folgende Leistungsmerkmale kann ein PPS-System umfassen:

Nahtlose Kommunikation zwischen ERP- und PPS-System

PPS-Systeme spielen dann ihr volles Potenzial aus, wenn sie mit so viel wie möglich Informationen über den Betrieb sowie seinen Prozessen gefüttert werden. Dabei gilt es zu berücksichtigen, dass diverse technische und organisatorische Einflussgrößen innerhalb des Unternehmens ebenfalls eine erhebliche Rolle spielen. An erster Stelle steht deshalb, dass die Pläne, die umgesetzt werden sollen, auch durchführbar sind.

Aktuelle PPS-Systeme sind in der Lage, alle umliegenden Bereiche des Unternehmens, wie etwa die Materialwirtschaft, mühelos zu integrieren. Muss beispielsweise ein anderer Auftrag vorgezogen werden, kann es passieren, dass ein Materialengpass entsteht, der den kompletten Fertigungsauftrag betrifft. Daher muss ein ständiger Kommunikationsaustausch zwischen dem PPS-System und der Materialwirtschaft stattfinden.

Falls sich Produktionsaufträge aus verschiedenen Gründen verzögern, ist ein Echtzeitabgleich zwischen PPS- und ERP-System vonnöten. Nur so ist gewährleistet, dass die MRP (Materialbedarfsplanung) schnellstmöglich die nötigen Maßnahmen ergreifen kann. Betriebe, die in der Auftragsfertigung unterwegs sind, müssen mit dem Auftragswesen einwandfrei kommunizieren können.

Warum Programmoberflächen leicht bedienbar und flexibel sein müssen

Viele Unternehmen unterscheiden auch heutzutage noch zwischen grober und feiner Planung. Die grobe Planung verschafft eine Übersicht über die zu bearbeitenden Aufträge innerhalb einer Zeitperiode. Die feine Planung geht mehr ins Detail, da sie die Ablauffolge sowie das Gruppieren der Ressourcen vornimmt.

Damit diese komplexen Informationen übersichtlich bleiben, ist es wichtig, dass das Dashboard des PPS-Systems eine klare und übersichtliche Programmoberfläche aufweist. Für solche Zwecke ist es nötig, dass die Software eine hierarchische Struktur der Daten abbildet und verarbeitet, damit Engpässe analysiert und vermieden werden können.

Zu einem innovativen Dashboard gehört zudem, dass notwendige Änderungen leicht durchführbar sind. Die Software sollte verständlich anzeigen, wie sich Verzögerungen bei den einzelnen Aufträgen auf die verschiedenen, betrieblichen Prozesse auswirken. Eine Benutzeroberfläche, die gut durchdacht und visuell ansprechend entwickelt wurde, lässt gut erkennen, wenn es zu Engpässen und anderen Schwierigkeiten kommt.

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Externe Daten im PPS-System abbilden

Weitere Werkzeuge aus der IT-Branche sind unter anderem Zeiterfassungssysteme, die neben ERP- und PPS-Systemen in produzierenden Unternehmen zum Einsatz kommen. Auch die Produktion muss entsprechend eingebunden sein, um dem PPS-System Feedback zur Laufzeit zu geben. Daten zu Produkten und Konstruktionen sind in vielen Betrieben ebenso relevant. Es ist jedoch in vielen Fällen problematisch, Daten aus der Produktion und Entwicklung auf dem aktuellsten Stand zu halten, da diese Daten einer komplexen Aufbereitung bedürfen.

Hier helfen Schnittstellen, die Verbindungen zu CAD-, PLM- sowie PDM-Lösungen schaffen. Dadurch ist gewährleistet, dass der Entwicklungsbereich ständig mit aktuellen Daten wie Stammdaten, Zeichnungen und Dokumenten versorgt wird.

Vorteile eines PPS-Systems

Unternehmen können vom Einsatz des PPS-Systems profitieren. Hier ein kurzer Überblick über die Vorteile:

  • Kostenkontrolle
  • Steigerung der Effizienz
  • Reduzierung der Lagerbestände

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Olga Schmid

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