Produktionsplanung in der Fertigung – Planungsebenen einfach erklärt

Welche Planungsebenen gibt es in der Produktionsplanung?

Die Planung in einer Produktion besteht aus drei zentralen Planungsebenen:

Strategische Planung: langfristige Planung von Kapazitäten, Produktionsanlagen und Investitionen (mehrere Jahre)

Taktische Planung: mittelfristige Planung von Produktionsprogramm, Mengen und Ressourcen (Monate bis ein Jahr)

Operative Planung: kurzfristige Feinplanung von Aufträgen, Maschinen, Arbeitsplätzen und Personal (Tage bis Wochen)

Während ein ERP System (Enterprise Resource Planning) meist die strategische und taktische Planung unterstützt, erfolgt die operative Feinsteuerung häufig über ein MES (Manufacturing Execution System).

Ein MES-System verbindet die Planungsebene des ERP mit der realen Produktion und sorgt für eine präzise Fertigungssteuerung auf dem Shopfloor.

Strategische Produktionsplanung (Langfristige Planung)

Die strategische Produktionsplanung betrachtet Zeiträume von mehreren Jahren und legt die grundlegende Ausrichtung der Produktion fest.

Typische Themen dieser Planungsebene sind:

• Investitionen in Maschinen und Produktionsanlagen
• Aufbau neuer Produktionsstandorte
• langfristige Kapazitätsplanung
• Technologieentscheidungen
• Entwicklung neuer Produktionslinien und Produkte

Diese Entscheidungen beeinflussen die Struktur eines Produktionssystems oft über viele Jahre hinweg.

Deshalb basiert diese Planung häufig auf Marktprognosen, Szenarioanalysen und langfristigen Unternehmenszielen.

Taktische Produktionsplanung (Mittelfristige Planung)

Die taktische Planung bewegt sich meist in einem Zeitraum von mehreren Monaten bis zu einem Jahr.

Typische Beispiele sind:

• Jahresplanung
• Quartalsplanung
• Planung von Produktionsmengen
• Planung von Material und Ressourcen

In dieser Phase wird festgelegt:

• welche Produkte hergestellt werden
• welche Kapazitäten benötigt werden
• wie sich Produktionsprogramme über das Jahr verteilen

Viele Unternehmen führen diese Planungen in ihrem ERP System durch.
ERP-Systeme sind besonders gut darin, große Datenmengen zu verarbeiten.

Sie verwalten beispielsweise:

• Stücklisten
• Arbeitspläne
• Planaufträge
• Fertigungsaufträge
• Material und Lagerbestände

Um diese Komplexität beherrschbar zu machen, arbeiten ERP-Systeme jedoch häufig mit Vereinfachungen.

Eine typische Annahme ist die Planung mit unendlichen Kapazitäten.
Doch jeder Verantwortliche in der Fertigung weiß: In der Realität existieren solche Kapazitäten nicht.

Operative Produktionsplanung (Kurzfristige Planung)

Die operative Produktionsplanung und Steuerung konzentriert sich auf den kurzfristigen Zeitraum der Produktion.

Typischerweise umfasst sie:

• ein bis zwei Wochen im Detail
• bis zu drei Monate in der Vorschau

Dabei wird konkret entschieden:

• welche Maschine welchen Auftrag bearbeitet
• in welcher Reihenfolge Arbeitsgänge durchgeführt werden
• welche Mitarbeiter eingesetzt werden
• wie Engpässe vermieden werden

Diese Planung wird häufig durch ein Manufacturing Execution System (MES) unterstützt.
Das MES sorgt für eine detaillierte Fertigungssteuerung, indem es reale Bedingungen in der Produktion berücksichtigt.

Was ist Feinplanung in der Produktion?

Die Feinplanung – auch Detailed Scheduling genannt – übersetzt die grobe Planung aus dem ERP in einen realistisch umsetzbaren Produktionsplan.

Dabei werden reale Produktionsbedingungen einbezogen, zum Beispiel:

• Maschinenkapazitäten
• Mitarbeiterverfügbarkeit
• Schichtmodelle
• Rüstzeiten
• Liefertermine

Das Ziel der Feinplanung ist nicht unbedingt ein mathematisch perfekter Plan.
Viel wichtiger ist ein machbarer Plan, der unter realen Bedingungen umgesetzt werden kann.

Schedule4SF: Feinplanung für eine flexible und realitätsnahe Produktion

Damit aus einer theoretischen Planung ein realistisch umsetzbarer Produktionsplan wird, braucht es Systeme, die reale Bedingungen auf dem Shopfloor berücksichtigen.

Mit Schedule4SF (Schedule for Shop Floor) stellt FORCAM ENISCO eine Lösung für die operative Feinplanung bereit, die Produktionsunternehmen dabei unterstützt, ihre Planung deutlich präziser und flexibler zu gestalten.

Schedule4SF ermöglicht es, reale Produktionsbedingungen in die Planung einzubeziehen – etwa Maschinenverfügbarkeiten, Mitarbeiterkapazitäten oder aktuelle Auftragslagen. Dadurch entstehen Produktionspläne, die sich tatsächlich umsetzen lassen.

Unternehmen profitieren mit Schedule4SF unter anderem von:

• realitätsnaher Feinplanung direkt für den Shopfloor
• besserer Nutzung vorhandener Kapazitäten
• mehr Transparenz über Aufträge und Produktionsabläufe
• schnellerer Reaktion auf Engpässe oder Planabweichungen

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Kapazitätsplanung als Kern der Feinplanung

Die Kapazitätsplanung ist der zentrale Bestandteil jeder Feinplanung.

Dabei müssen mehrere Faktoren gleichzeitig berücksichtigt werden:

• verfügbare Maschinen
• vorhandenes Personal
• verfügbare Ressourcen
• geplante Fertigungsaufträge

Ein wichtiger Bestandteil der Kapazitätsplanung ist auch die Berücksichtigung realer Verfügbarkeiten.

Maschinen realistisch planen

Maschinen bilden das Rückgrat jeder Fertigung. Doch Maschinen stehen in der Realität nie in vollem zeitlichen Umfang zur Verfügung.

Eine realistische Kapazitätsplanung muss daher berücksichtigen:

• Wartungszeiten
• Störungen
• reduzierte Leistungsfähigkeit
• Pausen in Schichten

In vielen Produktionsumgebungen liegt die reale Maschinenverfügbarkeit nur bei 60 bis 80 Prozent.

Diese Werte können über Maschinendatenerfassung und OEE-Kennzahlen ermittelt und direkt in die Feinplanung integriert werden.

Der Mensch in der Produktionsplanung

Neben Maschinen bleibt der Mensch die zentrale Dimension der Produktionsplanung.

Selbst in hochautomatisierten Produktionssystemen gilt:
Eine Maschine kann nur arbeiten, wenn ein qualifizierter Mitarbeiter verfügbar ist.

Daher müssen bei der Kapazitätsplanung auch folgende Faktoren berücksichtigt werden:

• Qualifikationen der Mitarbeiter
• verfügbare Schichten
• Arbeitsplätze
• Personalkapazität

Erst durch die Kombination von Maschinenkapazität und Personalverfügbarkeit entsteht ein realistischer Produktionsplan.

Aufträge und Termine als Rahmen der Planung

Die meisten Fertigungsaufträge entstehen im ERP-System.

Dort werden zwei wichtige Termine festgelegt:

Frühester Starttermin
Dieser Termin definiert, wann ein Auftrag beginnen kann – beispielsweise wenn Material verfügbar ist.

Spätester Endtermin
Dieser Termin entspricht dem gewünschten Liefertermin des Kunden.
Zwischen diesen beiden Eckterminen liegt der Optimierungsspielraum der Produktionsplanung.

ERP, MES und Produktionsplanung und Steuerung

In modernen Produktionsumgebungen arbeiten mehrere Systeme zusammen.

ERP-System

Das ERP übernimmt vor allem:

• Produktionsbedarfsplanung
• Materialplanung
• Verwaltung von Aufträgen
• kaufmännische Prozesse
• übergeordnete Planung
• MES-System

MES-System

Das MES übernimmt dagegen:

• operative Feinplanung
• Fertigungssteuerung
• Datenerfassung aus Maschinen
• Visualisierung der Produktion
• Unterstützung der Produktionssteuerung

Vereinfacht gesagt:

ERP plant – MES sorgt dafür, dass der Plan funktioniert.

Plantafel und Visualisierung der Produktion

Ein wichtiges Werkzeug der operativen Produktionsplanung ist die Plantafel.

Die Plantafel visualisiert:

• Fertigungsaufträge
• Maschinenbelegung
• Zeitplanung
• Kapazitäten

Durch eine grafische Darstellung können Planer sofort erkennen:

• Engpässe
• freie Kapazitäten
• Planabweichungen

Diese Transparenz erleichtert Entscheidungen im täglichen Produktionsmanagement.

Produktionsplanung und Steuerung im Alltag

Die operative Produktionsplanung und Steuerung ist ein kontinuierlicher Prozess.

Selbst wenn ein Produktionsplan erstellt wurde, kann die Realität jederzeit davon abweichen.

Typische Ursachen sind:

• Maschinenausfälle
• Materialprobleme
• Personalengpässe

Deshalb müssen Planungsprozesse regelmäßig angepasst werden.
Dabei ist es wichtig, nicht jede kleine Veränderung sofort neu zu planen, da dies zu instabilen Plänen führen würde.

Vorteile moderner Produktionsplanung

Eine moderne Produktionsplanung und Steuerung bietet Unternehmen zahlreiche Vorteile:

• höhere Termintreue
• bessere Kapazitätsauslastung
• effizientere Ressourcennutzung
• geringere Liegezeiten
• bessere Entscheidungen im Controlling

Vor allem die Kombination aus ERP, MES, Software-Tools und Feinplanung ermöglicht eine flexible Steuerung komplexer Produktionsprozesse.