Produktionsplanung
Analoge Produktionsplanung
Die Produktionsplanung im Produktionsunternehmen Müller sind größtenteils analog. Die Planung erfolgt durch das Wissen der Planer und des Teamleiters, die alle paar Stunden den Produktionsplan manuell anpassen. Folgende Probleme entstehen dabei:
- Fehlende und mangelnde Standards bremsen die Produktivität der Arbeitsabläufe
- Ermittlung der optimalen Produktionsplanung ist zeitintensiv
- Viele Produktionsunterbrechungen entstehen durch fehlerhafte Planung
- Kapazitäten sind ungenutzt
- Nacharbeit und Doppelarbeit für Mitarbeiter
Möglichkeiten der digitalen Produktionsplanung
Herr Müller stellt fest, dass die derzeitige analoge Produktionsplanung, die Produktivität seines Unternehmens abbremst. Daher erhofft er sich, dass durch die Digitalisierung der Produktionsplanung …
- die Arbeitsprozesse kontinuierlich verbessert und automatisiert werden
- die Mitarbeiter durch Automatisierung der Routinetätigkeiten entlastet werden
- die Produktionskapazität vollausgelastet wird
- Nacharbeit und Doppelarbeit der Mitarbeiter gesenkt werden
- Echtzeitüberwachung und ‑analyse erhält, um auf unvorhersehbare Situationen zu reagieren
Herr Müller möchte seine Denkanstöße realisieren, um die Produktionsprozesse direkt voranzutreiben…
Herr Müller war vor kurzem auf einer Messe für Produktionsunternehmen und ist über eine Lösung gestoßen, welche ein digitales Produktionsplanungs – und Steuerungssystem anbietet.
- Verspricht ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis
- Konzeption, Durchführung und Präsentation digitaler Planungsprojekte
- Schulungen und Workshops zu digitalen Planungsmethoden
Herr Müller überlegt nicht lange und macht einen Termin beim Anbieter zum Kauf einer Software für sein Unternehmen.
Erster Schritt – Prozesse analysieren
Herr Müller bekommt ein schriftliches Angebot von einem Anbieter und ist mit den Details zur Umstellung der Produktionsplanung überfordert. Er überdenkt seinen Kauf und stellt Nachforschungen über die genaue Verwendung der Software für sein Unternehmen an.
- Wie wirkt sich die Umstellung eines digitalen Produktions- und Prozessplanung auf Mitarbeiter und Kunden aus?
- Was passiert bei einem technischen Ausfall der Steuerungselemente?
- Welche Prozesse sind durch die Einführung einer digitalen Produktionsplanung und ‑steuerung betroffen?
Mit einem Klick auf den untenstehenden Knopf können Herr Müller und seine Mitarbeiter die Einführung und Auswirkungen einer digitalen Lösung auf einzelne Bereiche simulieren.
Die Unternehmenssteuerung hat eine zentrale Bedeutung für sämtliche digitale Veränderungen im Produktionsprozess. Kennzahlen werden als operativen Stellhebeln zur Performancemessung genutzt. Sie haben einen Bezug zu einem Prozess und werden häufig in Relation zu den im Prozess eingesetzten Ressourcen „Kosten und Zeit“ gesetzt. Herr Müller schafft damit eine Transparenz darüber, inwieweit die Prozesse in der Fertigung leistungsfähig sind bzw. in welchen Umfang die definierten Ziele erreicht wurden.
Das Ziel der digitalen Produktionsplanung und ‑steuerung (PPS) in der Beschaffung ist die termin‑, kapazitäts- und mengenbezogene Auslegung der Produktionskapazitäten und Ressourcen. Die Produktionsmitarbeiter können für Planungsaufgaben auf mathematische Optimierungsverfahren setzen, um Ressourcen termingerecht zu beschaffen. „Eine Vereinfachung des kompletten Beschaffungsprozesses“, so Herr Müller.
Herr Müller hat erkannt, dass eine digitale Lösung zur Produktionsplanung einen Einfluss auf die logistischen Prozesse seines Unternehmens hat. Durch die Nutzung einer digitalen Lösung schafft er einen Überblick über seine Lieferketten und kann somit seine Fehlerquote verringern. Just-in-time Lieferungen erfordern eine enge Zusammenarbeit zwischen Betrieb und Zulieferunternehmen. Eine schlanke Produktionsplanung bietet daher bessere Anpassungen beider Parteien.
Die Umstellung auf digitale Produktionsprozesse erzielt eine gesteigerte Produktion. Sie hat einen starken Einfluss auf Prozesse und Systeme und bietet somit einen höheren Kontrollgrad, indem Software-Lösungen eine einheitliche Überwachung ganzer Produktionslinien ermöglichen. Auf diese Weise kann die Funktionsfähigkeit von Anlagen und Maschinen stets in Echtzeit überwacht und kontrolliert werden.
Der Vertrieb spielt eine zentrale Rolle bei der strategischen Planung und Umsetzung von Unternehmenszielen. Er akquiriert Kunden, betreut Bestandskunden und steht dem Interessenten bei Fragen rund um das Produkt zur Verfügung. Eine Digitalisierung im Produktionsprozess stellt Informationen wie beispielsweise die Verfügbarkeit zum Produkt für den Vertriebler jederzeit bereit.
Bei der Einführung einer neuen Technologie muss eine Anpassung an die Prozesse vorgenommen werden. Die Schnittstellen müssen dabei zu den bestehenden Systemen übereinstimmen. Die Informationstechnik bildet dementsprechend ein Fundament für eine gute Implementierung der Software.
Die Kommunikation zwischen verschiedene Abteilungen wird durch digitale Maßnahmen unterstützt und bietet einen schnellen Informationsaustausch zwischen den Schnittstellen. Künftig müssen die Informationen nur aktualisiert werden und stellt allen Mitarbeitern dieselbe Information zur selben Ort und Zeit zur Verfügung.
Durch die digitale Erfassung von Informationen in der Produktion können künftig einfacher betriebswirtschaftliche Statisten und Vergleichsrechnungen erstellt werden, um über neue Investitionen oder Produktprogrammalternativen zu entscheiden.
Herr Müller zieht einen Zwischenfazit
Herr Müller erkennt, dass die Einführung einer neuen Technologie die Produktionsplanung im vollen Ausmaß verändert. Folgende Punkte sind Herr Müller bewusst geworden:
Viele Abläufe und Prozesse sind in jedem Unternehmen ähnlich, aber nicht gleich strukturiert. Digitale Lösungen müssen somit spezifisch an das Unternehmen angepasst werden.
Das Einbeziehen der Mitarbeiter führt oft zur effizienteren Entscheidung über digitale Veränderungen im Unternehmen. Sie kennen sich besonders gut mit ihren tagtäglichen Arbeitsabläufen aus und können bei der Entscheidung neuer Software unterstützen.
Die Analyse der Prozesse ist ein wichtiger Bestandteil, um den Bedarf zu definieren. Nur durch die genaue Betrachtung der einzelnen Ablauf- und Prozessorganisationen können langfristig Ziele gebildet werden.
Bei der Auswahl einer geeigneten Software zur Produktionsplanung und ‑steuerung (PPS) ist eine genaue Prüfung der Anschaffungskosten zur Relation der Leistung angemessen. Begleitende Kosten, wie Wartungs- und Lizensierungskosten müssen genau kalkuliert werden.
Herr Müller: „Planung ist das A & O“
Eine nachträgliche Änderung einer bereits implementierten Software ist mit hohen Kosten und Zeitaufwänden verbunden. Daher ist Herr Müller erleichtert, noch keine digitale Lösung getätigt zu haben. Ein Fehlkauf einer neuen Software lässt sich nur schwer rückgängig machen. Daher möchte Herr Müller seine genaue Vorgehensweise zur Beschaffung planen , bevor er tatsächlich seine gesamten Unternehmensprozesse in digitaler Form umstellt:
Herr Müller und Frau Müller, die in der Logistikabteilung tätig ist, bilden jeweils ein Team mit Experten aus verschiedenen Abteilungen aus dem Unternehmen. Mit Hilfe des Projektteams aus unterschiedlichen Bereichen können sie beim Entscheidungs- und Einführungsprozess unterstützen.
Frau Müller ist sich bewusst, dass alle Beteiligten, die das Projekt unterstützen künftig mit der Software arbeiten müssen und nimmt daher Wünsche und Erwartungen herzlich entgegen, um gemeinsam eine passende digitale Lösung zu finden.
Herr Müller nimmt nur digitale Lösungen in Betracht, die das Team als passend empfinden. Vorrausetzung zur Entscheidung ist eine vorhandene Demo Version, die vorab von den Projektteams getestet werden können. Herr Müller und seine Frau einigen sich mit ihren Teams über einen Testzeitraum, wo die Software zunächst ausgiebig getestet wird.
Der Umsetzungsprozess
Mithilfe des Leitfadens ist Frau und Herr Müller gemeinsam mit dem beiden Teams den Einführungsprozess durchgegangen.
Die Projektteams haben zunächst die derzeit aktuellen Arbeitsabläufe und ‑prozesse in der Produktion zusammen aufgenommen und visualisiert. Zur Unterstützung der Betrachtung und Bearbeitung werden alle Prozesse Schritt für Schritt dokumentiert.
Die Schritt-für-Schritt-Mitschrift der Arbeitsprozesse in der Produktionsplanung zeigen Schwachstellen auf, die in der täglichen Arbeit nicht aufgefallen wären. Schwachstellen und Gefahren müssen zunächst ausbessert werden, bis eine digitalisierte Lösung in Betracht gezogen wird. Erst dann ist es möglich eine passende Software zur aktuellen Situation zu finden.
In der Bedarfsanalyse werden fehlerhafte Abläufe, die in der Schwachstellenanalyse festgestellt worden sind, korrigiert, um den tatsächlichen Bedarf zur Optimierung der Produktionsabläufe und Prozesse zu ermitteln. Herr Müller bezichtigt es als ein wichtiges Instrument, um unterschiedliche Bedürfnisse in Bezug zur Verbesserung der Prozesse von Mitarbeitern sich anzunehmen, damit eine effiziente Lösung für alle Betroffenen gefunden wird.
Nachfolgend werden die ersten Schritte zur genaueren Projektplanung eingeleitet. Dieser Schritt ist das Herzstück des Projektmanagements und beginnt mit dem Projektstrukturplan. Ziel ist es, die Gesamtaufgabe zu strukturieren und Aktivitäten zu ermitteln, deren Durchführung zum gewünschten Ergebnis führt. Im Projektablaufplan werden die einzelnen Vorgänge zur Erreichung der Ziele geplant, die den Grundbaustein der Planung legt. Im dritten Teil der Projektplanung wird ein Terminplan erstellt, die den gesamten Umfang und Aufwand misst. Die Umsetzung der Ziele erfolgt mit zeitlichen Abständen und wird durch regelmäßige Treffen kontrolliert.
Nach einer gründlichen Planung und Umsetzung können die ersten Ergebnisse zur engeren Auswahl einer digitalen Lösung präsentiert werden. Hierzu können attraktive Angebote wahrgenommen und Kontakte mit potenziellem Dienstleister hergestellt werden.
Im letzten Schritt werden ausgewählte Softwarelösungen unter Beachtung festgelegter Kriterien detailliert und gesondert geprüft. Aspekte wie Funktionalität, Nutzbarkeit und die einfache Integration sind bei der Auswahl einer digitalen Lösung essenziell.
Die optimale Auswahl einer neuen Technologie erfolgt nicht ohne eine durchdachte und detaillierte Planung. Das Projektteam hat sich in den Schritten 1 bis 3 ausschließlich mit der Analyse der Schwachstellen und den Bedarf der Prozesse beschäftigt. Dazu wurde keine digitale Lösung getestet, sondern die tatsächliche Ist-Situation und den tatsächlichen Bedürfnissen der Mitarbeiter visualisiert und strukturiert formuliert. Im vierten Schritt erfolgt die Planung des gesamten Projektes und definiert einzelne Aufgaben zur erfolgreichen Findung einer geeigneten Lösung. In den letzten beiden Schritten geht es um die finale Wahl der Software, die aus zwei möglichen Technologien unterstützt werden soll.
Nutzung von Cloud Computing in der Produktionsplanung
Herr Müller hat auf einer Messe ein Vortrag über zwei neue Technologien in Verbindung mit einer smarten Produktionsplanung und ‑steuerung (PPS) gehört. Eine Technologie davon nennt sich „Cloud Computing“. Sie bietet die Möglichkeit die Produktionsplanung über ein bestimmtes Internetprogramm zu steuern und verwalten. Diese Funktion bietet folgende Vor- und Nachteile:
Cloudbasierten Produktionsplanungsprogramme beinhalten integrierte Absatz‑, interne und externe Beschaffungsplanung, Lagerbestandsplanung, sowie Kapazitätsplanung unter strategischen und operativen Gesichtspunkten, welche sich durch die Cloud stets auf dem neusten Stand befinden. Dieser Prozess ermöglicht somit Bestände zu reduzieren und Lieferengpässe zu vermeiden. Frau Müller sieht diesen Punkt in der Produktionsplanung von zentraler Bedeutung.
Herr Müller kann durch die Erfassung und Analyse von Maschinendaten in Echtzeit durch die Cloud die Anlagenleistungen wesentlich verbessern und Ausfallzeiten auf ein Minimum verringern. Lösungen für das Asset Management ermöglichen einen Echtzeiteinblick in die Leistung von Anlagen, um notwendige Entscheidungen rechtzeitig zu treffen.
In vielen SAP-Systemen führen Stammdaten ein Eigenleben, befinden sich in isolierten Speichern und Entwickeln sich unabhängig voneinander. Cloud Computing ermöglicht die Verwaltung sämtlicher Daten in einer einzigen zentral integrierten Lösung. Die Konsolidierung und Harmonie haben nicht nur Einfluss auf die Qualität der Stammdaten, sondern spart den Aufwand der manuellen Dateneingabe.
Bei der Nutzung der Cloud-Dienste werden teils persönliche oder unternehmenskritische Daten preisgegeben. Da Rechner-Anlagen häufig Ziel von Hacker Angriffen sind, drohen damit ein möglicher Missbrauch oder Verlust persönlicher Daten. Frau Müller sieht diesen Punkt sehr kritisch und stellt die Sicherheit der Daten in Frage. Ein Aufklärungsgespräch über die hohen Sicherheitsrichtlinien seriöser Anbieter wird benötigt.
Herrn Müller ist bewusst, dass besonders bei Dienstleistern aus der Cloud eine starke Abhängigkeit zum Anbieter existiert. Daher ist ihm ein Anbieter mit persönlichem Kontakt sehr wichtig.
Nach einer ergiebigen Analyse der Vor- und Nachteile haben die Projektteams und beide Projektleiter erkannt, dass Cloud Computing eine weitere Chance zur Verbesserung einer effizienten Produktionsplanung beitragen kann. Weitere Informationen können sie folgendem Leitfaden entnehmen: Die Industrie auf dem Weg in die „Rechnerwolke“. Dabei wird das Ziel verfolgt, anhand des Leitfadens sich näher zu diesem Thema zu beschäftigen und die Einsatzmöglichkeiten bei der Auswahl zu berücksichtigen.
Nutzung von Künstliche Intelligenz in der Produktionsplanung
Die zweite Technologie, die auf der Messe in einem Vortrag erwähnt wurde, ist die Künstliche Intelligenz. Die Projektteams finden dieses Thema besonders spannend, da sie auch in Zukunft von stets wachsender Bedeutung sein wird. Durch weitere Recherchen bemerken die Teams, welche Vielseitigkeit KI mit sich bringt und welche Risiken sich dahinter verbergen:
KI ermöglicht für die Mitarbeiter, ständig wiederholende oder gefährliche Arbeiten an Computer und Roboter abzugeben und sich auf wertschöpfende und interessante Aufgaben zu konzentrieren.
Die Künstliche Intelligenz erkennt die Machinenbelegungsanweisung und plant mit neu angepassten Zeiten nach. Herr Müller sieht diesen Punkt noch sehr skeptisch, weil die falsche Erkennung ineffiziente Planung generiert.
In den produktiven Kern- und Unterstützungsprozessen stecken großes Potenzial für KI-basierte Anwendungen, etwa durch eine vorausschauende Wartung, mit der die Einsatzdauer der Maschinen, Werkzeugen und Anlagen erhöht wird, sowie eine Steigerung der Produktivität. Ebenso unterstützt ein auf KI-gestütztes Qualitätsmanagement den kontinuierlichen Verbesserungsprozess im Unternehmen.
Voraussetzung für ein funktionierendes KI-System ist, eine adäquate Betriebsdatenerfassung jede beliebige planungsrelevante Information über den zu planenden/steuernden Prozess ohne Terminverzug zu beschaffen, um eine optimale Auswertung der Informationen zu gewährleisten.
Das Projektteam von Frau Müller erkennt, dass auch bei KI-basierte PPS-Programme (Kurz: Produktionsplanung & ‑steuerung) nicht frei von Fehlern sind. Es kann demnach passieren, dass die Systeme aufgrund der umfangreichen Technik versagen und zum Stillstand kommen oder Systeme aufgrund der Komplexität sich eigenständig verändern und gravierende Folgen entstehen.
Beide Expertenteams erkennen, dass das Thema rundum KI noch nicht ausgereift ist und noch Verbesserungspotenzial in naher Zukunft darlegt. Mittlerweile sind sie sich sicher, dass KI zukünftig eine große Rolle in der Produktionsplanung spielen wird. Trotz des großen Potenzials ist KI nur eines von vielen Werkzeugen, mit denen Problemstellungen in der Produktion lösen lassen. Gerade in Bezug auf die Optimierung der eigenen Produktion sollten Unternehmen zunächst die eigenen Prozesse kritisch hinterfragen, bevor mit der Einführung einer digitalen Technologie begonnen wird. Beide Teamleiter sind sich dies bewusst und nutzen zur besseren Orientierung gezielte Anwendungsbeispiele und Handlungsempfehlungen.
