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Wie ein PPS-System die Produktionsplanung und -steuerung unterstützt

Wie ein PPS-System die Produktionsplanung und -steuerung unterstützt

Unternehmen agieren heute unter enormem Wettbewerbs- und Preisdruck. Hinzu kommt die Forderung nach immer stärker individualisierten Produkten, wodurch das Variantenmanagement an Komplexität gewinnt. Ein modernes PPS-System unterstützt Anwender dabei, diese Herausforderungen zu meistern.

Fügt es sich darüber hinaus nahtlos in die bestehende IT-Landschaft ein, entstehen zusätzliche Vorteile.

PPS-System: Wesentliche Aufgaben und Ziele

Ein PPS-System hat die Aufgabe, Produktionsabläufe in Industriebetrieben zu planen und zu steuern. Die wesentlichen Ziele sind hierbei eine optimale Nutzung von Ressourcen, kurze Durchlaufzeiten, optimale Materialbestände sowie die Einhaltung von Produktionsterminen. Teils ist die Produktionsplanung und -steuerung auch Bestandteil von ERP-Lösungen, wodurch zusätzlich eine Planung personeller und finanzieller Ressourcen realisierbar ist.

Neben Großunternehmen nutzen auch Mittelständler zunehmend ERP-Systeme mit integrierter PPS-Lösung, wobei es sich häufig um spezielle Branchenlösungen, etwa für den Maschinenbau oder die Elektroindustrie, handelt. Insbesondere bei komplexen Produkten, mehreren Produktionsstandorten und zahlreichen Prozessbeteiligten ist der Einsatz eines PPS-Systems fast unumgänglich, da es für eine zentrale Datenbasis sorgt und sicherstellt, dass sämtliche Akteure stets auf Basis aktueller Informationen agieren.

Unterschied zwischen PPS und APS

APS steht für Advanced Planning and Scheduling. Entsprechende Systeme sind ebenfalls für die Planung und Terminierung von Produktionsprozessen aufgrund vorhandener Ressourcen zuständig. Besonderer Bedeutung kommt jedoch der Reihenfolgen- und Kapazitätsplanung zu. Meist übernehmen Systeme für Advanced Planning and Scheduling Fertigungsaufträge aus einem führenden ERP-System und optimieren dann deren Abfolge.

PPS und APS werden oft als Synonyme verwendet. Bei näherer Betrachtung existieren jedoch Unterschiede hinsichtlich der mathematischen Optimierungsmodelle. So geht APS meist von festen Durchlaufzeiten aus, während PPS weitere Gegebenheiten in der Produktion berücksichtigt. Zudem beziehen sich APS-Systeme auf Planung und Steuerung der gesamten Supply Chain und sollten daher als Ergänzung zu PPS-Lösungen betrachtet werden.

Produktionsplanung und Produktionssteuerung im Kontext von Industrie 4.0

Dem Megatrend Industrie 4.0 kann sich mittelfristig kein Industriebetrieb mehr entziehen. Die Grundvoraussetzung für eine vernetzte und automatisierte Produktion ist eine optimale Softwareunterstützung. Veraltete oder eigenentwickelte Systeme stoßen unter diesen Rahmenbedingungen zunehmend an ihre Grenzen. Es gilt daher, Lösungen zu implementieren, mit denen ein möglichst hoher Automatisierungsgrad in den Prozessen realisierbar ist.

Hierbei darf die Produktion keineswegs isoliert betrachtet werden. Ein PPS-System sollte daher nahtlos mit angrenzenden Bereichen wie der Absatzplanung, dem Auftragswesen, der Materialwirtschaft und dem Einkauf interagieren können. Vor dem Hintergrund einer digitalisierten Lieferkette ist zudem eine Anbindung von Lieferanten, Fremdfertigern und Abnehmern anzustreben.

Was sollte ein PPS-System im Einzelnen leisten können?

Die Anforderungen an Systeme für die Produktionsplanung und -steuerung sind vielfältig. Damit Sie den Überblick behalten, gehen wir im Folgenden näher auf die wichtigsten Faktoren ein. Diese Kriterien sind besonders entscheidend:

  • Vernetzung von ERP und Fertigung
  • intuitive Dashboards für die Grob- und Feinplanung
  • Flexibilität bei kurzfristigen Änderungen und Engpässen
  • Integration externer Daten über Schnittstellen (u. a. BDE, CAD und PDM)

ERP und PPS müssen nahtlos kommunizieren

Damit PPS-Systeme optimal planen können, benötigen sie möglichst vollständige Informationen über einen Betrieb und seine Prozesse. Es existieren zahlreiche organisatorische und technische Abhängigkeiten, die in jedem Fall zu berücksichtigen sind. Das übergeordnete Ziel ist die Erstellung realistischer und umsetzbarer Pläne.

Moderne PPS-Lösungen fügen sich daher nahtlos in angrenzende Unternehmensbereiche wie die Materialwirtschaft ein. Wird etwa ein Auftrag vorgezogen, so entsteht möglicherweise ein Materialengpass im Rahmen eines anderen Fertigungsauftrags. Damit der Leitstand überhaupt auf diese Situation aufmerksam wird, ist ein Datenaustausch mit der Materialwirtschaft an dieser Stelle unerlässlich.

Auch die terminliche Verschiebung von Produktionsaufträgen sollte mit einem ERP-System in Echtzeit abgeglichen werden, sodass beispielsweise die Materialbedarfsplanung (MRP) sofort reagieren kann. Für Unternehmen der Auftragsfertigung ist zudem eine reibungslose Kommunikation mit dem Auftragswesen unerlässlich.

Die Liste der Beispiele lässt sich beliebig fortsetzen. Klar wird jedoch, dass PPS und ERP perfekt zusammenspielen müssen, wenn eine optimale Produktionsplanung und -steuerung realisiert werden soll.

Intuitive Planungsoberflächen und Flexibilität

In zahlreichen Unternehmen wird auch heute noch zwischen Grob- und Feinplanung unterschieden. Bei der Grobplanung geht es um einen Überblick über vorhandene Aufträge für einen bestimmten Zeitraum, während in der Feinplanung Details wie die Reihenfolge und die Zuordnung zu Ressourcen festgelegt werden.

Um bei solch umfangreichen Informationen den Überblick zu behalten, sind intuitive grafische Oberflächen erforderlich. Zielführend ist hierbei eine Drill-Down-Bearbeitung, die es beispielsweise ermöglicht, Engpässe von Kapazitätseinheiten zu analysieren.

Ein Fertigungs-Dashboard sollte es zudem ermöglichen, Anpassungen jeglicher Art unkompliziert zu veranlassen. Werden Aufträge oder einzelne Arbeitsgänge terminlich verschoben, so sollte die Planungsoberfläche übersichtlich aufzeigen, welche Konsequenzen sich hieraus ergeben. Allgemein sorgt eine durchdachte Visualisierung der Produktionsplanung dafür, dass Schwierigkeiten oder Engpässe ohne Zeitverlust erkennbar sind.

Integration externer Daten über Schnittstellen

Produktionsunternehmen nutzen neben ERP und PPS weitere klassische IT-Tools. Zum Standard gehören beispielsweise Systeme zur Zeiterfassung. Daten aus ZE- und BDE-Systemen müssen an das ERP- beziehungsweise PPS-System übertragen werden können, um sie im Rahmen der Kapazitätsplanung, des Controllings und des Finanzwesens weiterzuverarbeiten.

Zudem muss das PPS-System Rückmeldungen aus der Produktion möglichst in Echtzeit erhalten. Erfolgt dies präzise, so verbessert sich die Qualität der Feinplanung erheblich.

Neben Daten der Betriebs- und Zeitdatenerfassung ist die Integration von Produkt- und Konstruktionsdaten in den meisten Industriezweigen unabdingbar. Eine hohe Komplexität erschwert es jedoch, die Produktionsdaten so aktuell zu halten wie die Produktentwicklung.

Abhilfe schaffen bidirektionale Schnittstellen zu bestehenden CAD-, PDM und PLM-Lösungen. Hierdurch wird erreicht, dass wichtige Informationen wie Stammdaten, Dokumente, Zeichnungen und Stücklisten jederzeit mit der Entwicklungsabteilung synchronisiert sind.

Fazit: Relevanz professioneller Produktionsplanung und -steuerung wird weiter steigen

Der Kosten- und Zeitdruck, unter dem Produktionsunternehmen agieren, wird sich in den kommenden Jahren noch weiter verstärken. Kunden erwarten jedoch wie gehabt terminliche Zuverlässigkeit, attraktive Preise und hohe Flexibilität. Erschwerend kommen sinkende Stückzahlen bei gleichzeitig steigender Variantenvielfalt hinzu.

In diesem Spannungsfeld wird die Relevanz von PPS-Systemen zunehmen. Ohne professionelle IT-Lösungen wird es nicht mehr möglich sein, die komplexen Zusammenhänge zwischen Maschinen, Materialien, Personal und Hilfsmitteln optimal zu steuern.

Unabhängig davon steigen die Anforderungen an PPS-Systeme im Kontext von Industrie 4.0. Zukunftsgerichtete Lösungen zeichnen sich insbesondere durch Vernetzbarkeit der Produktion mit angrenzenden Unternehmensbereichen und externen Partnern aus.

Darüber hinaus werden unter der Flagge „Internet of Things“ immer mehr Daten generiert, die in die Produktionssteuerung einfließen müssen, um eine smarte Fabrik zu realisieren. Hierdurch wird eine zentrale Planung jedoch keinesfalls obsolet. Im Gegenteil: Die Produktionsplanung wird zur technologischen und organisatorischen Grundlage der selbststeuernden Produktion und trägt maßgeblich zur Optimierung des Gesamtsystems bei.

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