ii

Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis   iii

Tabellenverzeichnis iv   

Abk  ürzungsverzeichnis  v

1  Einleitung  1

1.1.  Problemstellung und Zielsetzung  1

1.2.  Aufbau der Arbeit  1

2  Advanced Planning und Scheduling  2

2.1.  Definition und historische Entwicklung  2

2.2.  Struktur von APS  4

2.2.1.  Planungsebenen, Funktionen und Module  4

2.2.2.  Modultypen  5

2.3.  APS-Systeme  6

3  APS in der auftragsbasierten Planung der Automobilproduktion  9

3.1.  Auftragsbasierte Planung  9

3.2.  Identifikation bestehender Ansätze  11

3.2.1.  Absatzplanung  11

3.2.2.  Strategische Planung  11

3.2.3.  Mittelfristige Produktionsplanung  14

3.2.4.  Transportplanung  15

3.2.5.  Losgrößen- und Ablaufplanung  15

3.2.6.  Supply Chain Monitoring  19

3.2.7.  Kollaborative Planung  20

3.2.8.  Verfügbarkeitsprüfung  20

4  Zusammenfassung und Ausblick  21

Literaturverzeichnis   vi

iii

Abbildungsverzeichnis   

Abbildung  2.1.: Supply Chain Planning  

Abbildung  3.1.: Ressourcenbelegung bei Auftragseinplanung mit finiter Planung  

Abbildung  3 2 :Ressourcenbelegung bei Neuplanung bereits eingeplanter Aufträge  

iv

Tabellenverzeichnis

Tabelle A: Komponenten des SAP APO

APO Advanced Planner and Organizer

APS Advanced Planning System(e)

ATP Available-To-Promise

ERP Enterprise Resource Planning

EOQ Economic Order Quantity

MRP Material Requirement Planning

MRP II Manufacturing Resource Planning

SCM Supply Chain Management

1

1 Einleitung

1.1. Problemstellung und Zielsetzung

Angesichts der Globalisierung und immer kürzeren Produktlebenszyklen nimmt der Wettbewerbsdruck in der Automobilindustrie zu. Umso wichtiger wird es Produktionsprozesse zu beschleunigen, um sich durch schnelle Lieferungszeiten bei gleichzeitig hoher Produktqualität einen Vorteil gegenüber der Konkurrenz zu sichern. Dies ist wiederum nur möglich durch den Einsatz von Optimierungsverfahren in der Planung der Produktion und des Supply Chain Management. Solch eine Planung und Optimierung von Produktions- und Logistikpozessen mithilfe von Methoden des Operations Research wird als Advanced Planning bezeichnet. Ziel der Arbeit ist es daher herauszuarbeiten, wo Advanced Planning Methoden zur Unterstützung der Planung in der Automobilproduktion Anwendung finden können oder bereits eingesetzt werden.

1.2.Aufbau

Zunächst zeigt die Arbeit in Kapitel 2 die historische Entwicklung des Advanced Planning, erläutert die Aufgabe des Advanced Plannings als

Entscheidungsunterstützung und erläutert Möglichkeiten zur Strukturierung von Advanced Planning Systemen. Zum Abschluss des Kapitels werden verfügbare kommerzielle APS Produkte verschiedener Unternehmen, Branchenlösungen und Eigenentwicklungen von Automobilherstellern kurz vorgestellt. In Kapitel 3 werden die Einsatzbereiche von APS bei der auftragsbasierten Planung der Automobilproduktion gezeigt. Dazu wird zuerst die auftragsbasierte Planung erläutert. Anschließend werden die Einsatzbereiche und Ansätze zur Unterstützung der Planung in der Automobilindustrie durch die Module der APS beschrieben. Dabei finden die Ziele des Einsatzes, Bedingungen der Optimierung und Kritiken an den Ansätzen Berücksichtigung.

Zuletzt gibt Kapitel 4 eine Zusammenfassung der Ergebnisse der Arbeit und einen Ausblick.

2

2 Advanced Planning und Scheduling

2.1. Definition und historische Entwicklung

Produktionsplanungssysteme entwickelten sich mit den steigenden Anforderungen des Marktes. Zu Beginn der Industrialisierung war das Angebot von Gütern noch geringer als die Nachfrage. Laut Reusch bestand noch bis in die siebziger Jahre bestand ein Nachfrageüberhang (REUSCH 2006, S.22).

Einfache Lagerhaltungsheuristiken wurden eingesetzt, wie z.B. das Economic Order Quantity-Modell (EOQ). Um 1950 wurden die Lagerhaltungskonzepte durch eine kontinuierliche Lagerüberwachung verbessert. Nach Ablauf einer bestimmten Zeit oder bei einem bestimmten Lagerbestand wurde bestellt. Der Nachteil dabei war, dass Einzelteile oder Baugruppen eines Endproduktes „isoliert voneinander auf Grundlage ihrer historischen Nachfrageentwicklung geplant“ wurden.

Um dieses Problem zu lösen, wurde das Material Requirement Planning entwickelt (vgl. REUSCH 2006). Ausgehend von dem Primärbedarf an Enderzeugnissen, welcher durch Endkundenaufträge oder Prognosen bestimmt wird- „werden untergeordnete Baugruppen, Einzelteile, Rohstoffe nach Menge und zeitlichem Bedarf über die Stücklisten und Arbeitspläne zu Produktions- und Bestelllosen zusammengefasst“ (vgl. ORLICKY 1975, S.45ff, zitiert nach: BETGE 2006, S.5).

Durch das Manufacturing Resource Planning Konzept (MRP II) wurde die vorgelagerte Bedarfsplanung und die nachgelagerte Kapazitäts- und Zeitplanung in einem Gesamtsystem mit einer Kostensicht integriert (vgl. BETGE 2006, S.5). Das Konzept ist traditionell materialorientiert, die Kapazitäten werden nur zweitrangig betrachtet, wie Drexl und Kimms schreiben. So wird auf jeder Planungsebene nach der Materialplanung getrennt eine Kapazitätsprüfung durchgeführt (vgl. DREXL und KIMMS 1998). Als Erweiterung des MRP II Konzepts wurde in den neunziger Jahren das Enterprise Resource Planning-System (ERP) eingeführt, welches zusätzlich um die Funktionalitäten der Finanz-, Personal-, Instandhaltungs- und Qualitätsplanung ergänzt wurde (vgl. JACOBS und BENDOLY 2003, S.234ff. zitiert nach: REUSCH 2006). Durch den Ausbau der Produktionskapazitäten und die Globalisierung wurde nach Drexl und Kimms der Wettbewerb zwischen den Unternehmen verstärkt. Es existiert nicht mehr länger ein Angebotsmarkt, sondern ein Nachfragemarkt. Die Qualität und Variantenvielfalt der Produkte wurden wichtiger und der Zeitfaktor entscheidend. Denn

3

es wird in vielen Bereichen der Industrie nicht mehr auf Lager produziert (make-tostock), sondern auf individuelle Kundenaufträge hin (make-to-order). Produkte sind aufgrund der zunehmend anspruchsvollen Kundenwünsche oft so komplex, dass sie nicht mehr komplett von einem Unternehmen allein gefertigt werden. Daher werden unternehmensübergreifende Wertschöpfungsketten, so genannte Supply Chains, gebildet (vgl. DREXL und KIMMS 1998). Letztendlich wurde, laut Betge, das ERP-System zusätzlich durch

Optimierungsverfahren auf den einzelnen Stufen der Produktions- und der Supply-Chain-Planung ergänzt. Hierbei handelt es sich um weiterentwickelte mathematische Verfahren des Operations Researchs, die auch branchenspezifisch angepasst werden können (vgl. BETGE 2006, S.6). Mit der Anwendung dieser Verfahren wird den Planern ein fortgeschrittenes Planen -Advanced Planning- ermöglicht. Ziele des Advanced Planning sind, laut Fleischmann, Meyr und Wagner, die Visualisierung von Informationen, die Reduktion von Planungszeit und eine leichte Applikation von Optimierungsmethoden. Das Advanced Planning dient mit seinen Simulations- und Optimierungswerkzeugen der Planungs- und Entscheidungsunterstützung. Planung gliedert sich grundsätzlich in folgende Phasen auf:  Erkenntnis und Analyse des Entscheidungsproblems  Definition der Ziele  Prognose zukünftiger Entwicklungen

 Identifikation und Evaluation durchführbarer Aktivitäten (Lösungen)  Auswahl guter Lösungen

Für die Planung wird eine vereinfachte Kopie der Realität ein sogenanntes Modell aufgestellt. Dieses sollte so vereinfacht wie möglich, aber so detailliert wie nötig sein, ohne wichtige Bedingungen der realen Welt zu verletzen (vgl. FLEISCHMANN, MEYR und WAGNER 2008, S.81). Die Module des APS enthalten Standardmodelle zu den Problemgebieten. Diese teils komplexen Modelle, anhand derer optimiert wird, unterscheidet Advanced Planning von den herkömmlichen Planungsmethoden mit Produktionsplanungssystemen auf Basis von MRP II. Hier gehen, wie Bartsch und Bickenbach erläutern, Rahmenbedingungen wie räumliche, zeitliche Kapazitäten, Reihenfolge und Dauer von Bearbeitungszeiten von Produkten auf Maschinen, Transportwege und Kosten ein. Benötigte Daten für die Rahmenbedingungen wie Stücklisten, Finanz- und Personaldaten werden aus dem ERP System übernommen. Es wird eine Zielfunktion formuliert, die minimiert oder maximiert wird. Dabei können