Kombiniert man die vielen zukunftsweisenden Behauptungen über die Smart Factory, dann könnte man meinen, es bräuchte keine Fertigungsplanung mehr. Aber weit gefehlt. Ohne eine ordentliche Planung geht auch in der Smart Factory nicht viel. Warum? Das lesen Sie in diesem Beitrag.
Der Volksmund sagt: Gut geplant ist halb gewonnen. Das gilt auch für die Smart Factory. Denn genau wie im täglichen Leben schafft eine gründliche Fertigungsplanung die Basis dafür, dass in der Produktion später alles so abläuft, wie es soll. Klar kann man sich bei der Produktionsplanung Software-Unterstützung holen – das ist nicht nur legitim, sondern in der Smart Factory auch unbedingt nötig. Grund für die Notwendigkeit einer Planung ist, dass bestimmte Ressourcen vorhanden und auch einsatzbereit sein müssen. In der industriellen Fertigung geht es dabei hauptsächlich um Maschinen, Werkzeuge, Mitarbeitende, Material und Energie. Natürlich braucht es auch Stücklisten, Rezepte und Arbeitsanweisungen, aber die sollten ohnehin vorhanden sein, damit jeder weiß, wie das fertige Produkt aussieht und was es können soll.
Ressourcenorientierte Planung
Wir brauchen also Maschinen und Werkzeuge. Beides muss funktionieren und geeignet sein, um ein bestimmtes Produkt herzustellen. Jetzt könnte man eine große Excel-Liste anlegen oder mit Steckkarten an einer Wandtafel arbeiten, aber aus dem Zeitalter sind wir schon lange raus. Wir brauchen also eine Software, die alle vorhandenen Maschinen und Werkzeuge kennt. Ein Advanced Planning and Scheduling System (APS) ist eine solche Lösung. Damit kann man Aufträge auf Maschinen und Werkzeuge planen. Beim APS FEDRA von MPDV funktioniert das ganz einfach per Drag-and-drop: Man zieht einfach die anstehenden Aufträge an die gewünschte Stelle auf dem Zeitstrahl einer Maschine. Benötigte Werkzeuge werden automatisch mit belegt. Die eingebaute Intelligenz weist den Planer darauf hin, wenn durch den jeweiligen Planungsschritt Konflikte mit anderen Aufträgen entstehen. Auf Wunsch funktioniert der komplette Planungsvorgang auch automatisch. Hierbei ist es wichtig, dass alle Abhängigkeiten bekannt und am Auftrag hinterlegt sind. Ein Planungssystem wie APS FEDRA sorgt so dafür, dass alle anstehenden Aufträge eingeplant und die zur Verfügung stehenden Ressourcen effizient genutzt werden.
Verbräuche berücksichtigen
Neben den Bestandsressourcen gilt es aber auch, einen Blick auf solche Ressourcen zu werfen, die durch die Prozesse in der Produktion verbraucht werden. Dazu gehören das Material und verschiedene Arten von Energie. Denn kaum eine Maschine kann ohne Material produzieren und auch Energie ist notwendig. Spannend wird es dann, wenn ein bestimmtes Material mit einem Auftrag hergestellt und von einem anderen Auftrag verbraucht wird. Auch diese Komplexität lässt sich mit einem APS wie FEDRA abbilden und beherrschen. Ziel dabei ist es einerseits immer ausreichend Material auf Lager zu haben und andererseits die Bestände so gering wie möglich zu halten. Mit der Energie verhält es sich etwas anders. Davon ist zwar in den meisten Fällen genug vorhanden. Allerdings führen unerwartete Lastspitzen beim elektrischen Strom zu enormen Kosten, da die Energieversorger diese mit Strafzahlungen belegen. Auch orientiert sich der Energiepreis meist daran, welche Maximallast ein Unternehmen benötigt. APS FEDRA kann auch andere Energieformen wie Gas, Wasserdampf oder Druckluft verplanen. In allen Fällen ist das Ziel, einen möglichst gleichmäßigen Energieverbrauch zu planen, um die bezahlten bzw. zur Verfügung stehenden Kontingente bestmöglich zu nutzen.
Personaleinsatzplanung
Selbst in einer hochautomatisierten Fabrik braucht es Mitarbeitende. Auch hier lohnt sich die Planung, da so sichergestellt werden kann, dass jeder Arbeitsplatz belegt ist, der für den sicheren Betrieb nötig ist. Allerdings kann man Mitarbeitende nicht einfach wie Maschinen verplanen. Vielmehr gilt es, die Qualifikationen und idealerweise auch die Wünsche der Menschen zu berücksichtigen. Mit APS FEDRA können Mitarbeitende und Aufträge in der gleichen Anwendung geplant werden. Das hat den Vorteil, dass auch hier die Effizienz im Fokus steht – selbst bei stark schwankender Auftragslage.
Fertigungsplanung mit Künstlicher Intelligenz
Mit jeder Ressource, die bei der Planung berücksichtigt werden soll, wächst die Komplexität. Man bedenke: Möchte man nur 500 Aufträge auf einen vorhandenen Maschinenpark einplanen, so gibt es 10 hoch 1.000 verschiedene Möglichkeiten dies zu tun – das sind mehr Möglichkeiten, als es Atome im Universum gibt. Wenn man dann noch weitere Ressourcen und Abhängigkeiten zwischen den einzelnen Aufträgen berücksichtigt, dann kann man schon von einer enormen Komplexität sprechen. Mit einer manuellen Produktionsplanung stößt man dann schnell an seine Grenzen. APS FEDRA bietet daher eine automatische Fertigungsplanung auf Basis von Künstlicher Intelligenz an. Der Vorteil gegenüber herkömmlichen automatischen Planungsmethoden besteht darin, dass die Künstliche Intelligenz einen globalen Blick auf das Planungsszenario hat und so ein nahezu optimales Planungsergebnis realisieren kann. Die herkömmlichen Heuristiken hingegen schaffen nur den erstbesten Weg, da sie Schritt für Schritt vorgehen.
Werksübergreifende Planung
Noch komplizierter wird es, wenn es nicht nur um ein Werk geht, sondern um mehrere Fabriken, die möglicherweise sogar in unterschiedlichen Zeitzonen liegen. Spätestens hier steigen viele Planungslösungen aus. APS FEDRA bietet auch dafür eine Lösung. Mittels Live-Planung können mehrere Mitarbeitende gleichzeitig an der Fertigungsplanung arbeiten. Dabei wird jede Planungsaktion sofort bei allen Planern sichtbar. Damit das auch über mehrere Zeitzonen hinweg funktioniert, rechnet APS FEDRA grundsätzlich mit UTC-Zeiten, stellt diese aber in der Zeitzone des jeweiligen Planers dar. Sämtliche Plandaten werden zentral verwaltet und lokal beim Anwender angezeigt. Insbesondere in mehrstufigen Produktions- und Lieferketten ist die werksübergreifende Planung von großem Nutzen, da die komplette Wertschöpfungskette überblickt werden kann.
Was bringt Fertigungsplanung?
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass eine gute Planung notwendig ist, damit alle Fertigungsprozesse reibungslos ablaufen und alle Ressourcen effizient genutzt werden. Gleichzeitig sorgt eine gute Planung dafür, die Liefertreue zu steigern und die Herstellungskosten in Summe zu senken. Oder noch einfacher gesagt: Die Planung macht die Smart Factory erst wettbewerbsfähig.
Mehr über das Advanced Planning and Scheduling System (APS) FEDRA erfahren Sie auf der MPDV-Website.
Außerdem findet am 26.10.2023 ein Webinar zum Thema Fertigungsplanung statt. Jetzt anmelde
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