Kein Mittelweg bei Supply-Chain-Planning und Produktionsplanung

Warum planen Produktionsunternehmen heute immer noch vorwiegend manuell – mit Hilfe von Excel?
Es mangelt an Software, die realistische und machbare Planungen erstellen können. Es ist ein Arbeitsbereich, der auch im Zeitalter von Industrie 4.0 noch keine hinreichende Software-Unterstützung hat. Woher kommt das?
Alle Mitarbeiter und Ressourcen (Fabriken, Produktionsressourcen, Transportressourcen, Logistikzentren) arbeiten nach der Planung. Bei tausenden von Produkten mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften, jeweils tausenden Prozess-/ Planungs¬restriktionen und Arbeitsschritten ist es unmöglich, diese astronomische Berechnung für die Planung manuell durchzuführen.

Für eine derartige Berechnung sind MES und ERP-Systeme nicht geeignet – Softwarekonstruktion und Algorithmus geben es nicht her.

Viele große Softwarehäuser haben sich in der Entwicklung von Software für die Supply Chain– und Produktionsplanung versucht. Woran scheiterten sie? Insbesondere an der Abbildung von Regeln und Restriktionen.

Nur mit einer 100 % exakten Abbildung der Produktion in der Planungssoftware sind realistische und machbare Planungen möglich (Bild: Gebhardt Fördertechnik GmbH)

Abbildbarkeit von Eigenschaften und Restriktionen

Die Abbildung der realen Gegebenheiten ist eine grundlegende Anforderung an eine Planungssoftware. Denn nur in diesem Falle können realistische und machbare Planungsergebnisse erzielt werden. Die Abbildung ist eine komplexe Aufgabe für Softwareentwickler, denn mittlere und große Unternehmen haben in der Regel eine sehr breite Produktpalette und jedes Produkt hat viele und unterschiedliche Produkteigenschaften. Dazu kommen hunderte Rohmateriallieferanten, unterschiedliche Produktionsprozesse, Ressourcen, Routen, etc. Auch gibt es unterschiedliche Regeln der Supply-Chain Logistik, z.B. Bestandsmanagement, Kundenmanagement, Transportressourcen und -routen, etc.

Es gilt beispielsweise abzubilden: Rohmaterial / Halbfabrikate / Fertigprodukte:

• Material-/Produkteigenschaften, alternative Materialien und deren Auswahlregeln, Artikelpriorität, Lieferantenlieferfähigkeiten, alternative Lieferanten, Wiederbeschaffungszeiten, Transportrouten, unterschiedliche Transportressourcen – je nach Ziel oder Volumen, Containerkapazitäten, Zeitplan für Anlieferungen (Tag, Stunde, Minute), Auswahl der Transportressourcen nach Kosten oder Lieferzeiten, Lieferzeiten für einzelne Einkaufsaufträge, Einkaufslosgröße, Gebindegröße, aktuelle Bestände und künftige Fluktuation, Zielbestände, Minimumbestände, Materialhaltbarkeit, Einkaufspläne, u.v.m.

• Produktionsstätten für einzelne Produkte, Auswahlkriterien für Fabriken (nach Produkt, Distanz, Lieferzeit, Kosten, …), Multi-level-Finitkapazitätsplanung (Hauptressourcen, mehrere Subressourcen und Mitarbeiter), Fähigkeiten von Hauptressourcen, Subressourcen und Mitarbeitern, alternative Ressourcen, Auswahlkriterien für alternative Ressourcen, Maschineninstandhaltungstermine, Maschinenausfall- und Reparaturzeiten, Umrüstzeitmatrix (zur Optimierung der Maschinenumrüstzeit), Zeitbeschränkungen und andere Restriktionen zwischen Produktionsprozessen, parallele und/oder sich verzweigende und zusammenführende Prozesse, Produktionslosgröße, Zusammenlegung von Produktionslosen, Auftragsprioritäten, Eilaufträge, Kundenprioritäten, Auftragszuweisungsregeln für Ressourcen, Kunden, Auftragsart, Kapazitätsauslastung und -verfügbarkeit, Ressourcen-Gültigkeitsbedingungen, u.v.m.

Lieferlogistik:

• Zuständigkeit von Logistikzentren nach Kunden / Gebiet / Distanz, Zielbestände und Minimumbestände von Rohmaterial/Fertigprodukten, Regeln für automatische Lagernachfüllung, unterschiedliche Lieferzeiten von Fabriken, Transportrouten zu Kunden, Kapazitäten von Transportressourcen, Zeitplan für Abfahrten (Tag, Stunde, Minute), Lieferzeiten für einzelne Kundenaufträge, Füllgrad einzelner Transportressourcen, Auswahl der Transportressourcen nach Kosten oder Lieferzeiten, etc.
  
  Die Abbildung aller vorgenannten Regeln und Restriktionen muss wirklich akurat sein – es gibt keinen Mittelweg. Andernfalls stimmt die Planung nicht und ist ggf. nutzlos.
  
  

Orchestrierende End-to-End Supply-Chain- und Produktionsplanung (SCP und APS)

Bedenkt man die unendlichen Kombinationsmöglichkeiten der vielen Regeln und Restriktionen, so ergibt das einen „astronomischen“ Berechnungsaufwand. Das durch mathematische Optimierungsformeln zu lösen ist mehr als schwierig. Produkte, Prozesse, Methoden ändern sich zudem ständig. Eine entsprechende Anpassung solcher Formeln an mehreren Stellen führt in kürzester Zeit in eine Sackgasse.

Das SCP und APS System von Asprova wurde in mehr als 25 Jahren intensiver Kooperation mit Top Lean Unternehmen in Japan entwickelt. Die Anforderung der Lean Unternehmen dort sind sehr anspruchsvoll hinsichtlich Optimierung der Liefertreue, Bestände, Herstellungs- und Logistikkosten und Ressourcenproduktivität.

Asprova ist eine regelbasierte Software und hat nahezu 10.000 Standardparameter und -eigenschaften, die kundenseitig anpassbar sind. Zusätzlich können die Auftragszuweisungsregeln für einzelne Produkte, Materialien, Ressourcen, Arbeitsplätze, Bestände, Kunden sowie die gesamte Planungslogik sehr flexible und individuell angepasst werden. So können die vorgenannten Regeln und Restriktionen ohne Programmierung äußerst genau abgebildet werden, um eine orchestrierende End-to-End Planung zu ermöglichen. Das gesamte System ist eine „White Box“ – das ganze Setting ist logisch konsistent und für jeden Planer/User nachvollziehbar. Anpassungen an Änderungen in Fabriken und Supply-Chains können unkompliziert und schnell durchgeführt werden.

Die Implementierungszeit ist aufgrund des Aufbaus und der Systematik der Software kurz!


Autor:
Keiji Fujii, geschäftsführender Gesellschafter
Asprova AG, www.asprova.eu