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  Inhaltsverzeichnis  

  Verzeichnis der verwendeten Symbole und Abkürzungen  5

1.  Einleitung.  8

2.  Einführung in die Grobplanung  10

3.  Definition der Grobplanung der Produktion.  13

4.  Aufgaben der Grobplanung  19

5.  Grobplanung bei Einzelfertigung.  21

5.1.  Die betriebliche Situation bei Einzelfertigung  21

5.2.  Die Struktur eines Grobprofils bei Einzelfertigung  22

5.3.  Die Einplanung der Aufträge  23

5.3.1.  Die Einplanungsreihenfolge der Aufträge.  23

5.3.2.  Die Bestimmung des frühesten und spätesten  

  Einplanungstermins  24

5.3.3.  Die Terminierungsart bei der Auftragseinplanung.  25

5.3.4.  Toleranzen für die Belastung der Kapazität  28

5.4.  Die Ergebnisse der Auftragseinplanung.  28

5.5.  Die Besonderheiten bei der Einplanung von Anfragen.  31

6.  Grobplanung bei Serienfertigung.  33

6.1.  Die betriebliche Situation bei der Serienfertigung.  33

6.2.  Planung der Jahresproduktionsmengen.  34

6.3.  Planung der Monatsproduktionsmengen.  37

6.3.1.  Einlastung des Produktionsprogrammes  38

6.4.  Zuteilung der Kundenaufträge auf das Produktionsprogramm  40

7.  Grobplanung bei Massenfertigung.  41

8.  Funktionen eines EDV-gestützten Systems zur Grobplanung der  

  Produktion.  42

9.  Prinzipieller Aufbau von PPS-Systemen  48

9.1.  Planungsmodule des PPS-Systems.  51

9.2.  Strukturierung des PPS-Systems.  52

9.3.  Abstimmung der einzelnen Planungsmodule  55

10.  Grobplanung im Rahmen der Produktionsplanung und -steuerung (PPS)  57

10.1.  Datenverwaltung  61

  10 1 1 Teilestammdaten  61

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10.1.2.  Grobplanungsdaten.  62

10.1.3.  Erzeugnisstrukturdatenverwaltung  62

10.1.4.  Arbeitsplandatenverwaltung.  65

10.1.5.  Arbeitsplatzdaten- und Betriebsmitteldatenverwaltung  66

10.2.  Grobplanung der Produktion.  67

10.2.1.  Mengenplanung  67

10.2.2.  Termin- und Kapazitätsplanung  68

10.3.  Feinplanung der Produktion  70

10.3.1.  Ablauf der Mengenplanung  70

10.3.1.1.  Ermitteln des Brutto-Sekundärbedarfs.  74

10.3.1.1.1.  Stücklistenauflösung (mit  

  Vorlaufverschiebung)  74

10.3.1.1.2.  Verbrauchsgebundene Bedarfsermittlung  76

10.3.1.2.  Ermittlung des Netto-Sekundärbedarfs.  77

10.3.1.2.1.  Bestandsrechnung.  77

10.3.1.2.2.  Lagerverwaltung.  79

10.3.1.3.  Losgrößenbestimmung.  79

10.3.1.3.1.  Programmgesteuerte Disposition  80

10.3.1.3.2.  Verbrauchsgesteuerte Disposition.  83

10.3.1.4.  Fortsetzung der Mengenplanung auf den  

  nächstniedrigen Dispositionsstufen  85

10.3.2.  Terminplanung (Durchlauf- und  

  Kapazitätsterminierung)  86

10.3.2.1.  Allgemeines  86

10.3.2.2.  Durchlaufterminierung.  88

10.3.2.3.  Kapazitätsterminierung.  92

10.4.  Steuerung von Fertigungsaufträgen  95

10.4.1.  Grundkonzept  96

10.4.2.  Organisation der Fertigungssteuerung.  98

10.4.3.  Auftragsveranlassung  100

10.4.4.  Auftragsüberwachung.  103

10.5.  Steuerung von Bestellaufträgen  106

11.  Kritische Beurteilung.  108

11.1.  Allgemeines.  108

  11 2 Grobplanung der Produktion  110

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11.3.  Feinplanung der Produktion  112

11.3.1.  Mengenplanung  112

11.3.1.1.  Auswirkungen der Losgrößenbestimmung auf  

  die Einhaltung der Bedarfstermine  113

11.3.1.2.  Auswirkungen der isoliert einstufigen  

  Losgrößenbestimmung.  117

11.3.1.3.  Probleme der verbrauchsgebundenen  

  Disposition  122

11.3.2.  Terminplanung.  124

11.3.2.1.  Diskrepanz zwischen Vorlaufzeit und Plan-  

  Durchlaufzeit  124

11.3.2.2.  Auswirkungen der Durchlaufzeitverkürzung.  125

11.3.2.3.  Auswirkungen des Kapazitätsabgleichs  128

12.  Abstimmungsprobleme zwischen Produktionsplanung und  

  Produktionssteuerung.  131

12.1.  Allgemeines.  131

12.2.  Das Durchlaufzeit-Syndrom.  134

12.3.  Die Wirkungskette großer Lose  140

12.4.  Auswirkungen der Maschinenbelegungsplanung mit  

  Prioritätsregeln  145

13.  Zusammenfassung.  147

14.  Anhang.  151

  15 Literaturverzeichnis  155

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Verzeichnis der verwendeten Symbole und Abkürzungen

AT Anfangstermin

AWF Ausschuss für wirtschaftliche Fertigung

AE-Regel Auftragseingang-Regel

B Baugruppe

BP Bestellpunkt

CIM Computer Integrated Manufacturing

CPM Critical Path Method

DFZ Durchführungszeit

Dj Dauer des Vorganges j

DT Diktattermin

DW-Regel Dynamische Wert-Regel

E Einzelteil

EDV Elektronische Datenverarbeitung

ET Endtermin

FAT frühestmöglicher Anfangstermin

FET frühestmöglicher Endzeitpunkt

FP freie Pufferzeit

GP gesamte Pufferzeit

GPP Grobplanung der Produktion

IA ideale Abgangskurve

I F Lagerkosten pro Mengeneinheit und Woche der Fertigung

I M Lagerkosten pro Mengeneinheit und Woche der Montage

IZ ideale Zugangskurve

- 6 -KE Kapazitätseinheit

KFZ-Regel kürzeste Fertigungszeit-Regel

KOZ-Regel kürzeste Operationszeit-Regel

K RF auflagefixe Kosten Fertigung

K RM auflagefixe Kosten Montage

LT-Regel Liefertermin-Regel

MB Meldebestand

ME Mengeneinheit

MPM Metra-Potential-Methode

MVZ Mindestvorplanungszeit

NPT Netzplantechnik

P Endprodukt

PERT Program Evaluation and Review Technique

PLZ Planungszeitraum

PPS Produktionsplanung und -steuerung

REFA Verband für Arbeitsstudium und Betriebsorganisation

RZ-Regel Rüstzeit-Regel

S Erzeugnisserie

SAT spätestzulässiger Anfangstermin

SB Sicherheitsbestand

SET spätestzulässiger Endzeitpunkt

SZ-Regel Schlupfzeit-Regel

T Zeitspanne

TE Terminperiode

- 7 -ÜGZ Übergangszeit

VDI Verein Deutscher Ingenieure

VLZ Vorlaufzeit

WBZ Wiederbeschaffungszeit

WT Wunschtermin

X i produzierte Menge des Produktes i

Z Zielfunktionswert

ZfB Zeitschrift für Betriebswirtschaftslehre

ZfbF Zeitschrift für betriebswirtschaftliche Forschung

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1. Einleitung

Zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit und der industriellen Arbeitsplätze kommt der organisatorischen Rationalisierung immer mehr eine zumindest gleichrangige Bedeutung wie der technischen Rationalisierung zu. Im Rahmen dieser organisatorischen Rationalisierung geht es in der Produktion um eine effizientere Gestaltung ¹ Insbesondere eine ihres Ablaufes durch entsprechende Planung und Steuerung. möglichst exakte Termin- und Kapazitätsplanung im Rahmen einer Gesamtauftragsplanung und -steuerung, d.h. einer Planung und Steuerung des Kundenauftrages vom Auftragseingang bis hin zur Auslieferung des Erzeugnisses, ist angesichts der zunehmenden Bedeutung des Liefertermins und der in den letzten Jahren ständig gestiegenen Personalkosten immer wichtiger geworden.

In der Vergangenheit konzentrierte sich die Termin- und Kapazitätsplanung vorwiegend auf den Bereich der Teilefertigung und Montage. Gerade in den Unternehmen der auftragsgebundenen Einzel- und Kleinserienfertigung wird jedoch zunehmend deutlich, dass die Planung des Fertigungsbereiches alleine nicht ausreichend ist, sondern dass darüber hinaus auch die Fertigung vor- und nachgelagerter Produktionsbereiche wie beispielsweise Konstruktion, Arbeitsplanung und Versand in die Planung einbezogen werden müssen.

Für diese Entwicklung sind im Wesentlichen zwei Gründe von Bedeutung:

-Zunehmende Automatisierung in den Bereichen Teilefertigung und Montage sowie erhöhte Anforderungen des Marktes an Produktvielfalt, -komplexität und -qualität haben den Aufwand zunehmend in die indirekten, d.h. nur mittelbar an der betrieblichen ² Leistungserstellung beteiligten Bereiche verlagert.

-Bei den Durchlaufzeiten der einzelnen Produktionsbereichen hat eine deutliche Verschiebung stattgefunden. Die Durchlaufzeitan-

¹ Hackstein,

VDI-Verlag, Düsseldorf 1989, S. 1.

² Die indirekten Produktionsbereiche lassen sich in vorgelagerte, nachgelagerte und begleitende Pro- unterteilen. Zu den vorgelagerten Bereichen zählen insbesondere die Entwick- Arbeitsvorbereitung und Beschaffung. Die nachgelagerten Bereiche umfassen die

Endkontrolle und Verpackung/Versand. Zu den begleitenden Produktionsbereiche werden Lager,

Transport und Instandhaltung gezählt.

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Arbeitsplanung haben sich in den letzten Jahren signifikant vergrößert. Aus verschiedenen Analysen geht hervor, dass die Zeitanteile für die Bereiche Konstruktion, Beschaffung und Arbeitsvorbereitung ca. 55 % der gesamten Auftragsdurchlaufzeit betragen, während auf die Teilefertigung und Montage nur etwa 45 % ³ und Warnecke, Hichert ⁴ ermitentfallen. Brankamp, Grässler

telten einen Anteil der vorgelagerten Produktionsbereiche an der Gesamtauftragsdurchlaufzeit von bis zu 70 %.

Die Entwicklung der Durchlaufzeitanteile und die Erhöhung des Aufwandes für die indirekten Bereiche machen deutlich, dass eine realistische Termin- und Kapazitätsplanung alle Produktionsbereiche berücksichtigen muss. Aus diesem Grunde wurden Programmsysteme (Grobplanungssysteme) entwickelt, die ein geeignetes Hilfsmittel zur produktionsbereichsübergreifenden Termin- und Kapazitätsplanung darstellen. Dabei beinhaltet die Termin- und Kapazitätsplanung die Planung des zeitlichen und kapazitätsmäßigen Ablaufs der Aufträge, d.h. die Festlegung von Eckterminen für die einzelnen Produktionsbereiche und die Ermittlung der zu erwartenden Kapazitätsbelastung dieser Bereiche. Vor dem geschilderten Hintergrund soll daher in dieser Arbeit die Grobplanung bei Einzel-, Serien- und Massenfertigern dargestellt werden. Daran anschließend wird der Aufbau und die Funktionen eines EDV-gestützten Systems zur Grobplanung erläutert.

Im zweiten Teil der Arbeit wird die funktionale Beschreibung eines integrierten Produktions- und Planungssytems beschrieben, das insbesondere

- Datenverwaltung,

- Grobplanung der Produktion,

- Feinplanung der Produktion und

- Steuerung von Fertigungsaufträgen umfasst.

³ Brankamp, K.; Gräßler, D.: Die Funktionen und Bausteine einer Gesamtauftragssteuerung.

⁴ Warnecke, H.J.; Hichert, R.: Notwendigkeit der Rationalisierung in Entwicklung und Konstruktion.

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Planungssystemen untersucht.

2. Einführung in die Grobplanung

Jeder Industriebetrieb hat seine Produktion mengen- und terminmäßig zu planen. Die Festlegung, zu welchem Zeitpunkt welche Enderzeugnisse in welcher Stückzahl aufgelegt werden, nennt man Programm- beziehungsweise Auftragsplanung. Zeitlich vorgelagert ist eine Sortimentsplanung. Die Investitionsplanung dagegen überlappt sich dagegen mit der Programmplanung. Die Ablaufplanung schließlich hat die Aufgabe, im Einzelnen die Abwicklung des Herstellprozesses zu planen und zu steuern.

Abb. 1: Stellung der Programm- und Auftragsplanung

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denaufträge ist der wichtigste Vorgang, bei dem das Leistungsangebot des Betriebs mit der Marktnachfrage zum Ausgleich gebracht wird. ⁵ Das stufenweise Vorgehen bei der Produktionsplanung ist vor allem von Brankamp ausführlich erläutert worden. Es ist aus mehren Gründen zweckmäßig:

-Für die Zukunft genügt eine grobe Planung; für die nahe Zukunft dagegen ist eine detaillierte Planung notwendig.

-Der Informationsgrad nimmt zur Zukunft hin ab, gleichzeitig wächst die Wahrscheinlichkeit für nicht vorhersehbare Ereignisse.

-Eine detaillierte Planung für einen langen Zeitraum erfordert einen hohen Aufwand.

Erst eine Abstufung der Planungsgenauigkeit ermöglicht daher eine wirtschaftliche Einteilung des Planungsaufwandes (Abb. 2). Für die Produktionsplanung in Industriebetrieben wird häufig ein 3-Stufen-Schema angewendet (Abb. 3).

Abb. 2: Stufung der Planungsgenauigkeit

⁵ Brankamp, K.: Ein Terminplanungssystem für Unternehmen der Einzel- und Serienfertigung, S.23-

45.

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Auftragseinplanung. Sie wird in der industriellen Praxis als Grobplanung bezeichnet. Diese Planungsstufe ist insbesondere für Unternehmen mit kundenauftragsorientierter Produktion entscheidend, da hier in der Regel sämtliche Produktionsbereiche wie Konstruktion, Arbeitsvorbereitung, Beschaffung und Fertigung bei jeder Auftragsbearbeitung tangiert werden. Die längerfristige Planung dient der Koordination dieser Produktionsbereiche. Die im Rahmen dieser Planung erstellten langfristigen Kapazitätsbelastungsübersichten (ermittelte Kapazitätsbelastung durch geplante Aufträge) sind zur realistischen Einplanung von Erzeugnissen, insbesondere mit langen

Durchlaufzeiten (was bei auftragsorientierter Einzel- und Kleinserienfertigung häufig der Fall ist), unerlässlich.

In der zweiten Planungsstufe werden die Erzeugnisse durch eine Stücklistenauflösung in ihre Teile zergliedert, wirtschaftliche Teillose gebildet und eine Termin- und Belastungsrechnung vorgenommen.

Abb. 3: Stufen der Produktionsplanung

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an den einzelnen Arbeitsplätzen. Ihre Ergebnisse dienen zur Arbeitsvorgabe in der Werkstatt. Sie kann im Extremfall täglich wiederholt werden. Die drei Planungsphasen werden mit unterschiedlicher Häufigkeit durchgeführt. In jedem Planungslauf gehen die jeweils neusten Rückmeldungen (Auftragsfortschritt, Kannkapazität usw.) ein sowie die Vorgaben aus der übergeordneten Planungsstufe. Innerhalb dieses Systems zeichnet sich die Grobplanung durch folgende Merkmale aus:

Sie steht am Beginn, überdeckt einen langen Planungszeitraum und arbeitet mit verdichteten Daten, um eine schnelle und leichte Einplanung und Umplanung von Prognosen und Aufträgen zu ermöglichen.

3. Definition der Grobplanung der Produktion

Grobplanung wird nach REFA als eine der Planungsstufen beliebiger sequentieller Planung verstanden und kann demnach als ein Bestandteil jeglicher Planung, wie z. ⁶ Außer im Produktionsbereich findet B. der Investitionsplanung aufgefasst werden.

der Begriff "Grobplanung" die häufigste Anwendung in der Fabrikplanung im Sinne ⁷ ). Aus diesen Gründen muss der Begriff der "Grobdes Groblayouts (z. B. Wiendahl

planung" ergänzt werden. Teilweise verwendete Zusätze wie "Termin-", "Kapazitäts", "Auftrags-" oder "Programm-" engen den Begriff "Grobplanung" zu sehr ein. Da es jedoch um eine Planung der Produktion geht, wird der Begriff "Grobplanung der

Produktion" gewählt.

Die Definition der "Grobplanung der Produktion" kann aus den bereits eindeutig festgelegten Begriffen "Planung", "Produktion" und "Produktionsplanung" abgeleitet ⁸ werden.

Die Planung ist die systematische Festlegung von Zielen sowie die Vorbereitung von Aufgaben und die Festlegung deren Ablaufs zur Erreichung der Ziele.

⁶ REFA: Methodenlehre der Planung und Steuerung, Teil 1, Grundlagen. Hrsg.: REFA-Verband für

Arbeitsstudien e. V. München 1974 / 75, S. 31.

⁷ Wiendahl, Hans-Peter: Betriebsorganisation für Ingenieure, München 2008.

⁸ Pitra, L.: Grobplanung der Produktion, in: FIR-Miteilungen, Aachen 1980, S. 1-22.

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mittelbar oder mittelbar beteiligten Bereiche eines Unternehmens zu verstehen. Die- ⁹ se Bereiche werden als Produktionsbereiche bezeichnet.

In der obigen Definition der Produktion ist allgemein von Produktionsbereichen die Rede. In der Literatur werden meist nur die wichtigsten Produktionsbereiche Konstruktion, Arbeitsvorbereitung, Beschaffung, Teilefertigung und Montage genannt. Eine allgemeinere Einteilung der Produktion in vorgelagerte, begleitende und nachgelagerte indirekte Produktionsbereiche sowie direkte Fertigungsbereiche (vgl. Abb. ¹⁰ 4) ermöglicht die Erfassung aller jeweils auftretenden Bereiche.

Abb. 4: Einteilung der Produktion in Produktionsbereiche

⁹ VDI (Hrsg.): Elektronische Datenverarbeitung bei der Produktionsplanung und -steuerung I,

3. Auflage, Düsseldorf 1979, S. 36.

¹⁰ Maluche, Ch., Sperling, H.: Ermittlung der Kapazitätsbedarfe in den indirekten Bereichen der Fer-

tigung, Berlin-Köln 1979, betriebstechnische Reihe RKW, REFA, S. 11.

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¹¹ Definition des Begriffes "Produktionsplanung" wie folgt erweitert: Die Produktionsplanung ist die systematische Festsetzung von Zielen für die Produktion sowie die Vorbereitung und Festlegung des Ablaufs von Tätigkeiten aller beteiligten Produktionsbereiche zur Erreichung dieser Ziele. Betrachtet man die Planung unter den Aspekten der Genauigkeit der Planungsdaten und Länge des betrachteten Zeitraums, so ist zwischen Grob- und Feinplanung zu unterscheiden.

Die Grobplanung arbeitet mit groben Planungsgrößen, während die Feinplanung möglichst exakt ermittelte Daten zugrunde legt.

Demnach kann auch die Produktionsplanung in die Grobplanung der Produktion und die Feinplanung der Produktion unterteilt werden. Die Grobplanung der Produktion wird folgendermaßen definiert: Sie ist die systematische Festlegung von groben Zielen für die Produktion sowie die Vorbereitung und Festlegung des groben Produktionsablaufs des Gesamtauftragsvolumens durch alle beteiligten Produktionsbereiche zur Erreichung der Ziele. Der grobe Produktionsablauf weist folgende Merkmale auf:

- langen Planungszeitraum (etwa 1 bis 2 Jahre),

- Planungsdaten, die entweder verdichtet oder häufig auch geschätzt, d.h. ungenau sind. Diese Ungenauigkeit bezieht sich z. B. auf die Auftragsgliederung, die Kapazitätsgliederung, die Periodenlänge, die Durchlaufzeiten und den Kapazitätsbedarf.

In der Literatur wird in der Regel die Produktionsplanung getrennt für die auftragsgebundene Produktion (Auftragsplanung) und die lagergebundene Produktion (Produktionsprogrammplanung), betrachtet und erörtert. Sinnvoll ist jedoch eine gemeinsame Betrachtung beider Produktionstypen, weil in der Praxis meist beide Arten ne- ¹¹ VDI Elektronische Datenverarbeitung bei der Produktionsplanung und -steuerung VI, 2.

Auflage , Düsseldorf 1978, S. 167.

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denaufträge, Anfragen sollen hier als Gesamtauftragsvolumen bezeichnet werden. Die Zusammensetzung des Gesamtauftragsvolumens verdeutlicht die Abbildung 5.

¹² Abb. 5: Zusammensetzung des Gesamtauftragsvolumens

Das Gesamtauftragsvolumen umfasst sowohl die erteilten (d. h. aktuellen, aktiven oder internen) als auch die prognostizierten (d. h. unsicheren oder erst angefragten) Aufträge. Die erteilten Aufträge, wie z. B. die Kunden- und internen Entwicklungsaufträge, werden durch Kundenbestellungen bzw. neue Produktentwicklungen ausgelöst. Die prognostizierten Aufträge werden dagegen aufgrund von Marktbeobachtungen, Vergangenheitsdaten und Kundenanfragen durch Prognoseverfahren ermittelt.

¹² Hackstein, R.: PPS, 1989, S. 89.

- 17 -Die wichtigsten Prognoseverfahren sind:

-Schätzung durch Fachleute (Verkäufer, Abnehmer, Produktleiter usw.),

-EDV-gestützte Prognosen

- Mittelwertbildung,

- Glättung,

-Verfahren der Saisonprognose.

Als Ziele der Grobplanung der Produktion können folgende genannt werden:

- Durchlaufzeit für die Aufträge,

-Bestimmung realistischer Liefertermine,

-Einhaltung vorgegebener Endtermine,

-Früherkennung von Terminverzögerungen,

-Frühzeitige Aufdeckung von Kapazitätsengpässen,

- und gleichmäßige Auslastung der vorhandenen Produktionskapazitäten,

- Auftragsdurchführung,

-Koordination der Produktionsbereiche,

-Bereitstellung von Informationen für die Unternehmensleitung (vgl. im Anhang "Ziele des EDV-gestützten Systems zur Grobplanung der Produktion").

Diese verschiedenen Ziele der Grobplanung der Produktion können zu globalen Zielen zusammengefasst und verschiedenen Unternehmensbereichen zugeordnet werden (Abb. 6).

Abb. 6: Anforderungen der verschiedenen Unternehmensbereiche an die Grobplanung

Zum Zweck der Termin- und Kostenkontrolle und als Entscheidungshilfe, insbesondere bei der Investitions- und Personalplanung, erwartet das Management von der Grobplanung zuverlässige Informationen über den Produktionsbereich. Der Vertrieb möchte mit Hilfe der Grobplanung die Konkurrenzfähigkeit durch Verkürzung der Durchlaufzeiten, hohe Termintreue, weitgehend zuverlässige Abschätzung der Auftragskosten und zufriedene Kundenbetreuung erhalten bzw. verbessern. Die Produktion ist an einer gleichmäßigen und hohen Auslastung der Produktionskapazitäten interessiert. Alle an der Produktion beteiligten Bereiche streben humanere Arbeitsbedingungen an. Die Planungsstelle selbst, die mit der Grobplanung der Produktion betraut ist, hat die Zielsetzung, die Planung möglichst umfassend und mit wenig Aufwand zu erfüllen.

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4. Aufgaben der Grobplanung

Bei der industriellen Produktion steht vor dem Beginn der Ablauf- die sogenannte Grobplanung. Ihre Aufgabe ist die Einplanung des Gesamtauftragsvolumens. Je nach Fertigungsart hat die Grobplanung unterschiedliche Aufgaben. Bei Einzelfertigung kann die gesamte Auftragsabwicklung von der Konstruktion bis zum Versand zu planen sein. Bei Serienfertigung sind vor allem die Teilefertigung und die Montagen der aufzulegenden Serien bzw. des Produktionsprogrammes zu planen. Bei Massenfertigung schließlich genügt oft eine Stückzahlplanung der Enderzeugnisse. Bei der Grobplanung werden zuerst die Grobprofile bzw. -netze gebildet. Sie beziehen sich auf Erzeugnisgruppen, Erzeugnisse oder auf Hauptbaugruppen und geben an, in welchem relativen Zeitintervall ein Produkt welche Grobkapazitäten stundenmäßig belastet. Bei ihrer Erstellung kann wie folgt vorgegangen werden: (1) Bestimmung der Grobkapazitäten

Vielfach ist es zweckmäßig, technologisch ähnliche Arbeitsplatzgruppen, zwischen denen Arbeiten ausgetauscht werden können, in einer Grobkapazität zusammenzufassen. Beispielsweise kann es genügen, die gesamte Blechbearbeitung als eine Grobkapazität zu führen, während gleichzeitig eine bestimmte Spritzendrehbank als eine eigene Grobkapazität behandelt werden muss.

Ein besonderer Gesichtspunkt ist oft, dass gleichartige Kapazitäten in verschiedenen Kostenstellen stehen oder verschiedenen Produktbereichen zugeordnet sind; häufig werden sie dann als getrennte Kapazitäten ausgewiesen. (2) Bestimmung der verfügbaren Grobkapazität Unabhängig von der Abgrenzung der Grobkapazitäten untereinander stellt sich die Frage nach der Höhe der verfügbaren Kapazitäten. Abb. 7 zeigt einen durch Krankheit und Urlaub bedingten typischen Kapa- zitätsverlauf über ein Jahr.

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aus der Vergangenheit fort und wendet sie auf das zukünftig geplante Kapazitätsniveau an. In die verfügbaren Grobkapazitäten gehen natürlich die Personal- und Maschinenkapazität und der Leistungsgrad der Arbeitskräfte ein. (3) Wahl des geeigneten Zeitrasters für die Profile (z. B. Woche, Dekade, oder Monat).

Abb. 7:: Verlauf der Kannkapazität über dem Jahr

(4) Auswahl repräsentativer Erzeugnisse

Grobprofile beziehen sich entweder auf ganze Erzeugnisse oder auf deren Hauptbaugruppen. Sowohl Erzeugnis- wie auch Baugruppenprofile beziehen sich meist auf Produkttypen und sind daher für meh- rere Varianten repräsentativ. Jedes Profil gilt hier für eine bestimmte

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deninhalt wie unter Umständen auch in der Durchlaufzeit angepasst werden. (5) Ermittlung der Belastungsstunden und Vorlaufzeitwerte für die repräsentativen Profile mittels Stücklisten und Arbeitsplänen. Die genauere Grundlage sind Stücklisten und Arbeitspläne von bereits abgewickelten Aufträgen. Die Stücklisten geben den Aufbau des Erzeugnisses wieder, die Arbeitpläne den Arbeitsinhalt. Zusätzlich werden die Durchlaufzeitstrecken und die ungefähren Zwischenterminpunkten der einzelnen Arbeitsvorgänge benötigt. Hat man derart den Produktionsablauf eines Erzeugnisses erfasst, so können die Daten auf das in der Grobplanung gewünschte Niveau verdichtet werden.

5. Grobplanung bei Einzelfertigung

5.1. Die betriebliche Situation bei Einzelfertigung

Bei Einzelfertigern sind die Auftragsstückzahlen gering (oft zwischen eins und fünf). Die Aufträge werden kundenbezogen gefertigt; ein Erzeugnis wird erst dann produziert, wenn ein bestimmter Kundenauftrag dafür vorliegt. Weil Termin, Anzahl und Art der Auftragseingänge nicht vorhersehbar sind, kann kein Produktionsprogramm im Voraus geplant werden. Einzuplanen sind statt dessen einzelne Kundenaufträge und -anfragen.

Die Teilefertigung erfolgt nach dem Werkstattprinzip, die Montage oft nach dem ¹³ Entsprechend den vielfältigen und wechselnden Anforderungen Baustellenprinzip.

werden vor allem Universalmaschinen verwendet. Loszusammenfassungen über mehrere Aufträge erfolgen sowohl in der Teilefertigung wie in der Montage relativ selten.

¹³ Schneeweiß, C.: Einführung in die Produktionswirtschaft, Berlin Heidelberg 2002, S.11 ff.

- 22 -Man unterscheidet drei Arten von Aufträgen: a) Wiederholfertigung, b) Änderungsfertigung, c) Neufertigung.

Bei Wiederhol- und Änderungsfertigung lassen sich die zur Grobplanung benötigten Profile aus schon durchgeführten Aufträgen ableiten. Bei Neufertigung ist dies nur begrenzt möglich, da die exakten Planungsdaten des Auftrages erst im Verlauf der Auftragsabwicklung entstehen (Abb. 8).

Abb. 8: Verlauf der Informationen bei Konstruktionsaufträgen

5.2. Die Struktur eines Grobprofils bei Einzelfertigung

Bei Einzelfertigung wird eine Datei von Standardprofilen oder -netzplänen benötigt, von denen die auftragsspezifischen Grobprofile abgeleitet werden. Besonders bei großen, kompliziert aufgebauten Erzeugnissen ist eine Aufteilung in Baugruppenprofile sinnvoll. Ein Auftragsprofil kann dann entsprechend den benötigten Baugruppen baukastenmäßig zusammengestellt werden. Hierbei können unter Umständen für jede Baugruppe mehrere Profilvarianten zur Verfügung stehen. Eine Baugruppengliederung der Grobprofile erleichtert auch den Termin- und Kapa- zitätsabgleich bei der Auftragseinplanung, denn es ist eine gezielte Durchlaufzeitver-

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gruppen zum Zwecke des Belastungsausgleiches möglich.

5.3. Die Einplanung der Aufträge

5.3.1. Die Einplanungsreihenfolge der Aufträge

Hat man ein EDV-gestütztes System zur Grobplanung im Einsatz, kann man hereinkommende Kundenaufträge mit Hilfe eines Dialogsystems eingeben. Es empfiehlt sich, aus Gründen des Planungsaufwandes Auftrag für Auftrag einzuplanen. Bei diesem Vorgehen werden bisher schon eingeplante Aufträge zunächst als unverschiebar behandelt. Die neuen Aufträge werden nacheinander in der Reihenfolge ihrer Priorität eingeplant. Zur Bestimmung der Auftragspriorität kann man die "first come - first served" -Regel anwenden oder Prioritätskriterien wie Konventionalstrafen, Kundenbedeutung, Auftragswert, Wunschendtermine, Dringlichkeit usw. berücksichtigen ¹⁴ . Insgesamt empfiehlt sich folgende Vorgehensweise: 1. Löschen von Aufträgen, 2. Umplanen von Aufträgen, 3. Einplanen der neuen Aufträge - sortiert nach Priorität, 4. Einplanen der Aufträge.

Hierbei gehen die personellen Entscheidungen des Disponenten in Form von Kapazitätskorrekturen, Umplanungen und Prioritätsvorgaben in die Planung ein. Das maschinelle Planungsverfahren ermittelt sodann je Auftrag und Anfrage einen Vorschlagswert und die belastungsmäßigen Konsequenzen.

Unterstützend bieten EDV-Systeme häufig die Möglichkeit zur simulativen Einplanung von Kundenaufträgen an. Der Planer kann aufgrund der Simulationsergebnisse beispielsweise grob feststellen, ob ein konkreter Kundenauftrag bis zum gewünschten Liefertermin mit dem verfügbaren Kapazitätsangebot gefertigt werden kann oder

¹⁴ Corsten, H.: Produktionswirtschaft, München Wien 2007, S. 504.

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te Alternative auswählen.

5.3.2. Die Bestimmung des frühesten und spätesten Einplanungstermins

Für jeden Auftrag ist zunächst der frühestmögliche Endtermin FET zu bestimmen. Er resultiert aus zwei Randbedingungen: Erstens kann die Auftragslaufzeit frühestens "Heute" beginnen, manchmal sogar erst später (Abb. 9a), und zweitens ist das zeitliche Vorziehen des Auftrages vor den Wunschtermin des Kunden aus Gründen der

Kapitalbindung oft auf eine bestimmte Zeitspanne T - begrenzt (Abb. 9c). Der frühestmögliche Einplanungstermin ergibt sich aus der ungünstigeren von diesen beiden Bedingungen (zeitlich gesehen).

Jeder Auftrag hat außerdem einen spätzulässigen Endtermin SET. Dieser ergibt sich

aus der maximal erlaubten Überschreitung T + des Wunschtermines oder am Ende des Planungszeitraumes (T - und / oder T + können auch den Wert Null annehmen oder unbegrenzt groß sein). Mit der Bestimmung des frühestmöglichen und des spätestzulässigen Endtermines liegt der Einplanungsspielraum für einen Auftrag fest.

Abb. 9: Ermittlung des frühestmöglichen Einplanungstermines

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5.3.3. Die Terminierungsart bei der Auftragseinplanung

Nicht immer ist bei der Einlastung zum Wunschtermin genügend freie Kapazität vorhanden. Oft ist daher in den Grenzen zwischen FET und SET nach einem anderen möglichen Einlastungstermin zu suchen. Hierbei gibt es drei Alternativen: a) Rückwärtsterminierung, b) Vorwärtsterminierung, c) Termindiktat.

Für die Zwecke der Durchlaufterminierung kann auch die Netzplantechnik eingesetzt werden. Dies empfiehlt sich insbesondere bei Kundenaufträgen, die in ihrer Abwechslung sehr komplex sind. Als Verfahren stehen grundsätzlich die CPM-Methode (Critical Path Method), die PERT-Methode (Program Evaluation and Review Technique) und die MPM-Methode (Metra Potential Method) zur Verfügung.

a) Rückwärtsterminierung

Rückwärtsterminierung ist vor allem dann angebracht, wenn die Kapitalbindung infolge vorzeitiger Auftragsabwicklung vermieden werden soll und es unwahrscheinlich ist, dass der Kunde einer vorgezogenen Auslieferung zustimmt. Wie Abb. 10 zeigt, erfolgt der erste Einplanungsversuch zum Wunschtermin. Falls nicht genügend Kapazität vorhanden ist, wird dann schrittweise die Zeitspanne bis zum frühesten Einplanungstermin abgesucht und falls sich auch in diesem Bereich keine Einlastungsmöglichkeit ergibt, wird auch noch der Zeitraum bis zum spätestzulässigen Einplanungstermin geprüft. Sobald zu einem bestimmten Termin genügend Kapazität für das Grobprofil vorhanden ist, endet der Suchvorgang. Der Auftrag wird zu diesem Termin eingeplant, und die sich dabei ergebende zusätzliche Kapzitätsaus- lastung wird errechnet.

Abb. 10: Einplanungsversuche bei der Rückwärtsterminierung

b) Vorwärtsterminierung

Zum frühzeitigen Füllen etwa vorhandener Belastungslücken eignet sich die Vorwärtsterminierung. Zwei Fälle können auftreten: Fall 1:

Der Auftrag besitzt keinen Wunschtermin, sondern der frühestmögliche Liefertermin ist gesucht. Der erste Einplanungsversuch erfolgt zum frühestmöglichen Einplanungstermin. Falls erforderlich, wird die Zeit bis zum Ende des Planungszeitraumes PLZ abgesucht (Abb. 11).

Abb. 11: Einplanungsversuche bei der Vorwärtsterminierung

Fall 2:

Der Auftrag besitzt einen Wunschtermin. Die Einplanung verläuft ähnlich wie im Fall 1, jedoch mit dem Unterschied, dass bei Erreichen des Wunschtermines der Auf- trag gegen eine erhöhte Kapazität eingeplant werden kann (Abb. 11).

- 27 -Folgende Sonderfälle können auftreten (vgl. hierzu Abb. 10): * FET >= WT: Die Phase der Rückwärtsterminierung entfällt. * SET >= WT: Die Phase des Vorwärtsterminierens entfällt. * FET >= SET: Es ist überhaupt keine Einplanung möglich.

Der letzte Fall mutet theoretisch an, ist jedoch leicht möglich. Beispielsweise besitzt ein Erzeugnis eine Mindestdurchlaufzeit von sechs Monaten; der Wunschtermin des Auftrages liegt jedoch bei fünf Monaten seit Erteilung. Wenn keine Terminverschiebung gestattet ist, fällt also der SET mit dem WT zusammen und liegt einen Monat vor dem FET.

c) Termindiktat

Wurde in den vergangenen Planungsläufen für einen wichtigen Auftrag kein geeigneter oder gar kein Vorschlagstermin gefunden, so kann ihn der Auftragsbearbeiter mit einem Diktattermin DT versehen und damit zwangsweise einlasten. Der Diktattermin muss sich dabei nicht unbedingt mit dem Wunschtermin des Kunden decken (Abb. 12). Der Auftragsbearbeiter sollte jedoch ein Diktat nur vornehmen, nachdem er die Möglichkeit von Kapazitätsanpassungen und Verlagerungen anderer Aufträge geprüft hat.

Abb. 12: Einplanung zum Diktat

- 28 -

5.3.4. Toleranzen für die Belastung der Kapazität

Bei der Einplanung der Aufträge in die verfügbaren Kapazitäten kommt es oft vor,

dass ein Auftrag nur an wenigen Stellen oder nur sehr geringe Überlastungen verur- Damit aus diesem Grund nicht unnötig viele Einplanungsversuche erfolgen

oder gar eine Ablehnung dieses Auftrages, sind Überlastungen in gewissen Grenzen

zu tolerieren.

Der Anwender kann die Größe der Toleranz selbst bestimmen und bei verschiedenen

Grobkapazitäten unterschiedlich hoch ansetzen. Zweckmäßig würde folgendes zwei- Toleranzschema sein:

1. Toleranzstufe:

Einzelne Kapazitäten dürfen bis zu einem gewissen Prozentsatz (beispielsweise 10 Prozent überlastet werden).

2. Toleranzstufe:

Ein bestimmter Anteil der Belastungsstunden jedes Grobprofilelementes darf in die vorgelagerte bzw. nachgelagerte Terminperiode verschoben werden (beispielsweise 15 Prozent).

5.4. Die Ergebnisse der Auftragseinplanung

Die wichtigsten Ergebnisse der Einplanung von Aufträgen sind:

-Auftragseckbestätigungen

-Eckterminlisten je Auftrag (Abb. 13)

- Ablehnungsmeldungen

- Grobprofile

- einem Auftrag verursachte Überbelastungen (Abb. 15)

- Belastungssituation der Grobkapazitäten ( Abb. 16a und Abb. 16b )

- 29 -

Ecktermine Woche Jahr

____________________________________________________________________

Werk-Nr. 14331 von-bis

Heute 28 06

Anfangstermin 35 06

Konstruktion -

Arbeitsvorbereitung

Beschaffung

Fertigung

Montage

Prüfung 20 - 22 07

Verpackung

Sicherheit 23 - 25 07

Liefertermin - 25 07

____________________________________________________________________

Abb. 13: Ecktermine

____________________________________________________________________ Auftragsdaten Werk-Nr. 14331

____________________________________________________________________

Grobprofil 301

Produktvariante

Produkt 193

Bearbeiter

Besteller

Bestell - KZ Y40003

Bestelldatum 10.07.06

Einplantermin 14.07.06

Wunschtermin

Liefertermin

Menge 13

Priorität 3

____________________________________________________________________

Abb. 14: Auftragsdaten

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Überlastungsstunden durch Auftrag 143331

KE

23

47

73 60

102 20 30

____________________________________________________________________

Abb. 15: Überlastungsstunden

____________________________________________________________________

Belastungsstunden Kostenstelle 5

____________________________________________________________________

KE MÄR. APR. MAI JUN. JUL. AUG. SEP.- DEZ.- Summe

NOV. FEB.

13 KAPA 1200 1250 1100 1050 950 900 3000 3150

LAST 1160 1220 1300 1030 1070 980 2820 3460

DIFF -3% -2% +18% -2% +13% +9% -6% +10% +3,5%

14 KAPA 400 400 520 480 420 360 1200 1420

LAST 410 430 500 500 440 400 1230 1350

DIFF +2% +7% -4% +4% +5% +11% +2% -5% +1,9%

16 KAPA 2300 2100 1500 1450 1300 1300 4500 4150

LAST 2420 2090 1710 1530 1420 1280 4320 4500

DIFF +5% -0% +14% +5% +9% +-2% -4% +8% +3,6%

SUM DIFF 90 -10 +390 +80 +260 +100 -330 +590 +1170

____________________________________________________________________

Abb. 16a: Belastungsübersicht

- 31 -

Überlastungen Belastungsbrocken

____________________________________________________________________

KE TE PROZ STD STD PROFIL ET MENGE

13 MAI 18% 200

80 860 OKT 06 20

JUL 13% 120

60 105 MAR 06 10

DEZ- 10% 310

FEB.

55 990 JUL 06 25

____________________________________________________________________ Abb. 16b: Auflistung von Belastungsbrocken

Abb. 16 zeigt die Ausgabe von Grobplanungsergebnissen. Die Belastungsübersicht weist je Kapazitätseinheit (KE) und je Terminperiode die verfügbare Kapazität, die vorgegebene Belastung und die Differenz aus. Zusätzlich sind die Summen über einen längeren Zeitraum und über eine gesammelte Kostenstelle verfügbar. In Abb. 16a ist beispielsweise Grobkapazität 13 in der Kostenstelle 5 von März 2005 bis Februar 2006 insgesamt um 3,5 % überlastet. Besonders sind hiervon die Monate Mai, Juli und Dezember bis Februar betroffen. Zur näheren Aufschlüsselung dieser Überlastungen dient die Brockenliste in Abb. 16b. Diese gibt Endtermin, Menge, Grobprofilnummer und Belastungsstunden der Bedarfe an, welche die größten Belastungen verursachen.

Diese Informationen dienen dem Auftragsbearbeiter zur Überprüfung der Situation und bilden die Grundlage für personelle Korrekturentscheidungen wie Umplanung einzelner Aufträge, Verlagern einzelner Baugruppen innerhalb eines Auftrages, Akzeptieren bestimmter aufgetretener Überlastungen usw..

5.5. Die Besonderheiten bei der Einplanung von Anfragen

Im Gegensatz zur Einplanung von festen Aufträgen ergeben sich bei Kundenanfra- gen mehrere Unsicherheitsmomente:

- 32 --Es ist nicht sicher, ob die Anfrage zu einem Auftrag wird.

-Es ist nicht sicher, wann die Anfrage zu einem Auftrag wird.

-Oft ist nicht sicher, welche Erzeugnisausführung bestellt werden wird. Eine wesentliche Rolle spielt dementsprechend die Wahrscheinlichkeit, mit der zu erwarten ist, dass eine Anfrage zum Auftrag wird.

Abb. 17: Anfrageeinplanung

Drei verschiedene Vorgehensweisen sind nötig: a) Man plant alle Anfragen ein und zwar gegen eine erhöhte Kapazitätsgrenze für Angebote. Die Erhöhung der Kapazitätsgrenze muss dabei umso stärker sein, je geringer die durchschnittliche Erfolgs- quote bei den Anfragen beziehungsweise Angeboten ist (Abb. 17).