Gastautor: Kevin Klaus, Executive Manager Product Management bei MPDV
In Zeiten steigender Anforderungen an Schnelligkeit, Kosten und Flexibilität reicht klassische Produktionsplanung nicht mehr aus. Mit dem Advanced Planning and Scheduling System (APS) FEDRA von MPDV und einer KI-basierten Planung setzen Fertigungsunternehmen auf einen optimierenden Regelkreis. Damit wird die Produktion laufend an sich verändernde Bedingungen angepasst – ganz automatisch und mit höchster Kosteneffizienz.
Im Mittelpunkt jeder Produktionsplanung steht das Ziel, Endprodukte schnell, zuverlässig und in bester Qualität zu minimalen Kosten herzustellen. Ausschlaggebend ist dabei, dass Maschinen optimal ausgelastet sind, nur Gut-Teile produziert werden und Materialbestände möglichst niedrig bleiben, um gebundenes Kapital zu minimieren. Eine gut durchdachte Planung reduziert zudem Durchlauf-, Liege- und Rüstzeiten, sodass Termin- und Liefertreue zum Wettbewerbsfaktor werden.
Wie APS FEDRA eine KI-basierte Planung als Regelkreis realisiert
Mit der Integration von KI-basierten Planungsmethoden ermöglicht APS FEDRA eine ständige Optimierung sämtlicher Prozesse. Herzstück ist die dynamische Berücksichtigung aller Rahmenbedingungen:
- Maschinenauslastung & Bearbeitungszeiten: Mithilfe von KI werden ideale Maschinen-Werkzeug-Artikel-Kombinationen berechnet, die Durchlauf- und Rüstzeiten minimieren.
- Automatische Reihenfolgeoptimierung: Ähnliche Aufträge werden so angeordnet, dass möglichst wenig umgerüstet werden muss.
- Minimierte Übergangszeiten: Arbeitsgänge verschiedener Prozessschritte folgen eng aufeinander; so werden Warte- und Lagerzeiten signifikant gesenkt.
- Maximale Termintreue: Die KI erkennt kritische Termine und priorisiert Aufträge entsprechend, sodass Lieferzusagen eingehalten oder Verspätungen minimiert werden.
- Kapazitäts-, Werkzeug- und Materialmanagement: Die Verfügbarkeit von Personal, Werkzeug und Material fließt zu jedem Zeitpunkt in den aktuellen Plan ein.
Ständig wechselnde Bedingungen – ob durch plötzliche Maschinenausfälle, Personalengpässe oder Rohstoffverzögerungen – verlangen eine Planung, die sich kontinuierlich aktualisiert. Nur mit Echtzeitdaten gelingt dieser Regelkreis: Durch die Live-Integration von Maschinendatenerfassung, Personalzeitwirtschaft und Werkzeugmanagement kennt APS FEDRA jederzeit die tatsächliche Lage Ihres Betriebs. Das Manufacturing Execution System (MES) HYDRA von MPDV kann dabei als Quelle für die Echtzeitdaten dienen.
Praxisbeispiel: Der Kreislauf der Planung bleibt immer aktuell
Stellen Sie sich vor, in Ihrem Produktionsbetrieb läuft alles nach Plan. Doch plötzlich fällt eine wichtige Maschine aus oder ein Mitarbeiter erkrankt kurzfristig. Klassische Planungssysteme stoßen hier schnell an ihre Grenzen: Die bestehenden Pläne müssen mühsam und oft manuell angepasst werden, was zu Verzögerungen, ungeplanten Stillständen und letztlich erhöhten Kosten führen kann. Vor allem die Frage, wie sich solche Ereignisse auf die folgenden Arbeitsschritte und Liefertermine auswirken, bleibt in herkömmlichen Systemen häufig unbeantwortet.
Mit einer KI-basierten Planung wie sie das APS FEDRA ermöglicht, sieht das anders aus. Sobald ein unerwartetes Ereignis auftritt, werden dessen Auswirkungen sofort erkannt – ganz egal ob Maschinenausfall, Materialverzögerung oder kurzfristige Umplanung beim Personal. Die Künstliche Intelligenz (KI) berechnet automatisch, wie sich der aktuelle Plan auf Basis dieser neuen Daten verändern muss, um die übergeordneten Ziele weiterhin zu erfüllen – zum Beispiel Termintreue und minimale Kosten.
Beispielsweise verschiebt FEDRA nicht nur den betroffenen Arbeitsgang, sondern bewertet den sprichwörtlichen Dominoeffekt auf alle nachfolgenden Arbeitsschritte im gesamten Produktionsnetzwerk. Die Planungssoftware passt daher nicht nur einzelne Maschinenbelegungen an, sondern reorganisiert wenn nötig auch ganze Produktionsketten. Möglich ist zum Beispiel die Umplanung auf alternative Maschinen oder das gezielte Vorziehen von Aufträgen, um Engpässe zu vermeiden. Dabei werden alle relevanten Rahmenbedingungen wie Werkzeug- und Materialverfügbarkeit oder die Qualifikation des Personals direkt mit einbezogen.
Gleichzeitig sorgt das Konzept der „Fertigungsfixierung“ dafür, dass die Planung für einen festgelegten Zeitraum stabil bleibt – zum Beispiel die nächsten drei oder fünf Tage. So erhalten Mitarbeitende in Fertigung, Materialausgabe und Werkstatt die notwendige Planungssicherheit und können ihre Arbeit zuverlässig ausrichten. Darüber hinaus wird die Planung flexibel an neue Ereignisse angepasst.
Marcus Pottendorfer, Head of Supply Chain Management bei KLINGER Fluid Control GmbH, nutzt die KI-basierte Planung und bestätigt: „Durch die intelligenten KI-Funktionalitäten in FEDRA werden alle unsere Arbeitsgänge aufeinander abgestimmt eingeplant, wobei alle Randbedingungen berücksichtigt werden. Dadurch zeigte sich ein deutlich erhöhter Output an Fertigerzeugnissen von +25%.“
Dank aktueller Datenerfassung, der KI-Optimierung und gezielter Planungsfixierung bleibt die Fertigung jederzeit reaktionsfähig, effizient und termintreu – auch bei unvorhergesehenen Störungen.
Der Vorteil der KI-basierten Planung als Regelkreis
Moderne Fertigung braucht Flexibilität und Verlässlichkeit – genau das bietet die KI-basierte Planung als Regelkreis mit APS FEDRA. Doch was bedeutet „Regelkreis“ in diesem Zusammenhang?
Das Prinzip des Regelkreises beschreibt einen sich wiederholenden Steuerungsprozess, bei dem die Produktion systematisch überwacht und stets auf das Optimum ausgerichtet wird. Mit APS FEDRA heißt dies konkret: Im laufenden Betrieb werden kontinuierlich Betriebsdaten – etwa zu Maschinenzuständen, Personalverfügbarkeit, Materialbeständen und Werkzeugen – gesammelt und in das System eingespeist. Diese Echtzeitinformationen zeigen genau, wie die aktuelle Situation in der Fertigung aussieht und wo es eventuell Abweichungen, Verzögerungen oder Störungen gibt.
Die eigentliche KI-gestützte Neuplanung erfolgt jeweils in der Nacht. Hier verarbeitet die KI alle gesammelten Daten des Tages: Neue Kundenaufträge, aufgetretene Maschinenstillstände, Personalverfügbarkeiten, Materialengpässe oder sonstige Veränderungen werden intelligent miteinander abgeglichen. So entsteht automatisch ein neuer, optimierter Fertigungsplan für die Tage nach der Fixierung. Ihr Produktionsteam startet also jeden Morgen mit einer aktuellen, auf dem bestmöglichen Stand befindlichen Planung in den Arbeitstag.
Der geschlossene Regelkreis zeigt sich darin, dass dieser Abgleich regelmäßig – jede Nacht – wiederholt wird: Plan und Realität werden im Rhythmus immer wieder aufeinander abgestimmt. Unvorhergesehene Ereignisse, die tagsüber auftreten, werden kurzfristig durch direkte Eingriffe des Fertigungspersonals oder durch unterstützende Vorschläge abgefedert. Die langfristige Optimierung über den gesamten Planungshorizont nimmt die Künstliche Intelligenz dann über Nacht vor. Dieses Zusammenspiel ermöglicht ein Höchstmaß an Effizienz, Termintreue und Kostenkontrolle.
Das weiß Michael Wetzel-Staar, Fertigungsleiter bei VACOM Vakuum Komponenten & Messtechnik GmbH, zu schätzen – auch er nutzt die KI-basierte Planung mit APS FEDRA: „Wir sind in der Lage, dem Kunden bei der Auftragsbestätigung zu sagen, wann er sein kundenspezifisches Bauteil bekommt – und den Termin zu halten. Die Terminqualität wird sich massiv steigern.“
Zukunftsausblick
Mit der fortschreitenden Entwicklung digitaler Fertigungstechnologien und steigender Rechenleistung stehen Unternehmen bereits heute an der Schwelle zur vollständig kontinuierlichen, automatisierten Optimierung in Echtzeit. Das Ziel ist, dass KI-Systeme in naher Zukunft nicht mehr nur nachts, sondern während des gesamten Betriebs permanent neue Daten auswerten und die Planung bei jeder relevanten Änderung sofort neu ausrichten. Das sorgt für eine noch agilere, resilientere und effizientere Fertigung.
Mit der KI-basierten Planung als Regelkreis legen Fertigungsunternehmen daher bereits jetzt den Grundstein für eine zukunftssichere, flexible und datengetriebene Produktion. Sie bleiben also den Herausforderungen des Marktes jederzeit gewachsen.