Optimale Arbeitsvorbereitung dank Software-Unterstützung

Die termingerechte Erfüllung von Kundenwünsche zu möglichst geringen Kosten ist eine wesentliche Herausforderung der modernen Produktion. Eine wichtige Rolle spielt hierbei die Arbeitsvorbereitung. Sie ist dafür verantwortlich, die Fertigung wirtschaftlich zu organisieren. Neben Fachwissen sind leistungsfähige Software-Tools hierfür unabdingbar. Dieser Artikel zeigt auf, welche Faktoren zur Optimierung der Arbeitsvorbereitung beitragen können.

Arbeitsvorbereitung - Aufgaben

Die Arbeitsvorbereitung, welche in Fachkreisen auch AV genannt wird, umfasst sämtliche Maßnahmen zur Vorbereitung der Produktion von Erzeugnissen. Ihr wesentliches Ziel ist die optimale Gestaltung von Prozessen. Hierfür erstellt sie Stücklisten, plant Bedarfe und terminiert die Bereitstellung von Produktionsressourcen (Material, Personal und Maschinen).

Organisatorisch betrachtet stellt die Arbeitsvorbereitung die Schnittstelle zwischen Konstruktion und Produktion dar. In aller Regel erfolgt eine Unterteilung in die Bereiche Arbeitsplanung (Fertigungsplanung), Arbeitssteuerung (Fertigungssteuerung) und Arbeitskontrolle. Diese Bereiche sind zwar eng miteinander verknüpft, agieren aber dennoch unabhängig voneinander.

Welche Aufgaben hat die Arbeitsplanung?

Die Arbeitsplanung beschäftigt sich mit folgenden Fragestellungen:

• Was soll (ausgehend von der Konstruktionszeichnung) gefertigt werden?
• Wie soll die Produktion erfolgen? (Mit welcher Methode oder Fertigungstechnik?)
• Womit soll das Erzeugnis hergestellt werden?

Anhand dieser Fragen lassen sich Art, Beschaffenheit und Größe von Erzeugnissen ermitteln. Zudem können Verfahren und Abläufe der Produktion festgelegt werden. Die letzte Frage bestimmt, welche Arbeitsmittel, Maschinen, Materialien und Arbeitskräfte erforderlich sind. Darüber hinaus definiert die Arbeitsplanung den Ablaufplan für die Produktion.

Ein Teilbereich der Arbeitsplanung ist die Arbeitssystemplanung. Diese legt das Arbeitssystem fest, wobei sowohl komplette Fabriken als auch Einzelarbeitsplätze betrachtet werden. Während die Arbeitsplanung einen kurzfristigen Charakter hat, erfolgt die Arbeitssystemplanung langfristig.

Welche Aufgaben hat die Arbeitssteuerung?

Die Arbeitssteuerung ist für folgende Faktoren verantwortlich:

• Welche Menge eines Produkts soll hergestellt werden?
• Wann muss die Produktion erfolgen?
• Wo erfolgt die Fertigung?
• Wer (welcher Mitarbeiter) stellt das Produkt her?

Die Arbeitsplanung ist also ein vorgelagerter Bereich der Arbeitssteuerung. Es müssen zunächst sämtliche Planungsaufgaben erledigt sein, bevor die Arbeitssteuerung ihre Kernaufgabe - die Sicherung der termingerechten Arbeitsverteilung - wahrnehmen kann.

Welche Aufgaben hat die Arbeitskontrolle?

Die Arbeitskontrolle vergleicht den Soll- und Ist-Zustand und klärt damit folgende Fragen:

• Welche Qualität haben die Produkte?
• Wurden korrekte Mengen gefertigt?
• Wurden Termine eingehalten?
• Wurden die geplanten Kosten eingehalten?

Arbeitsplan erstellen - Was ist zu beachten?

Arbeitspläne sind ein zentrales Instrument der Arbeitsvorbereitung. Sie geben vor, welche Herstellungs- und Arbeitsprozesse Schritt für Schritt durchlaufen werden müssen. In der Regel beginnt ein Arbeitsplan beim Rohmaterial und endet beim fertigen Produkt. In diesem Abschnitt zeigen wir auf, was Sie beachten müssen, wenn Sie einen Arbeitsplan erstellen.

Welche Inhalte sollte ein Arbeitsplan haben?

Eine belastbare Fertigungsplanung muss mehrere Angaben enthalten, die sich aus der Funktion des Plans ergeben. Wichtig ist es zunächst, die einzelnen Schritte möglichst logisch, greifbar und verständlich darzustellen. Hierbei ist Praxisbezug unerlässlich - immerhin handelt es sich um die Vorbereitung von Aufgaben, die real durchgeführt werden müssen.

Wenn Sie einen Arbeitsplan erstellen, so muss daraus hervorgehen, welches Erzeugnis hergestellt werden soll. Was selbstverständlich klingen mag, wird in der Praxis teils vernachlässigt. So enthalten manche Arbeitspläne tatsächlich keine Auskunft darüber, welches Produkt gefertigt wird, obwohl diese Information essenziell ist. Zudem erfordert die Herstellung von Produkten stets den Einsatz von Ressourcen, weshalb diese in einer guten Fertigungsplanung ebenso gelistet werden müssen, wie Arbeitsplatzzuordnungen und einzusetzende Werkzeuge.

Insbesondere bei komplexen Produktionsverfahren sollte der Gesamtprozess in einzelne Schritte heruntergebrochen werden. Dies ist eine weitere wesentliche Aufgabe der Fertigungsplanung. Neben einer Gesamtschau liefert sie eine klare, nachvollziehbare Darstellung einzelner Vorgänge.

Zeitliche Planung nicht vernachlässigen

Eine Fertigungsplanung muss selbstverständlich auch Auskunft darüber geben, wie lange die Produktion dauern wird. An dieser Stelle ist es wichtig, möglichst realistische Termine zu ermitteln. Die Gesamtdauer ergibt sich aus den Zeiten sämtlicher Arbeitsvorgänge und Zwischenschritte.

Arbeitsplanung - Software-Unterstützung unerlässlich

Anspruchsvolle Kunden und globaler Wettbewerb sorgen dafür, das Produktionsunternehmen ihre Prozesse fortlaufend auf den Prüfstand stellen. Die Ziele ähneln sich vielerorts: Es soll noch kostengünstiger, schneller und einfacher produziert werden, ohne dass Qualitätseinbußen entstehen. Wird die Arbeitsplanung durch geeignete Software unterstützt, lassen sich entsprechende Optimierungen wesentlich leichter realisieren. Im Idealfall wird ein leistungsfähiges PPS-System eingesetzt, das nahtlos mit der vorhandenen ERP-Software interagiert. Teilweise beinhalten branchenspezifische ERP-Lösungen bereits eine Komponente für die Produktionsplanung und -steuerung. Auch eine Feinplanung (APS) ist in manchen Fällen integriert. In folgenden Bereichen kann eine gute Arbeitsplanungs-Software deutliche Verbesserungen bringen:

• Bedarfsermittlung (Primär- und Sekundärbedarf)
• Losgrößenberechnung
• Terminplanung und Kapazitätsplanung

Betrachten wir diese Aspekte nun genauer.

Bedarfsermittlung (Primär- und Sekundärbedarf)

Moderne ERP-Lösungen unterstützen die Planung des Primärbedarfs, indem sie Nachfrageprognosen liefern oder auf bereits vorliegende Kundenaufträge zurückgreifen. Auf dieser Basis lässt sich dann der Sekundärbedarf ermitteln. Hierbei werden die Inhalte des primären Bedarfs automatisch auf ihre Bestandteile heruntergebrochen, um die Einsatzgütermenge zu berechnen.

Insbesondere bei der Planung des Sekundärbedarfs spielt intelligente ERP-Software mit ihrer Komponente zur Materialdisposition ihre Stärken aus. Sobald vollständige und aktuelle Stücklisten im System vorliegen, bewältigen ERP- bzw. PPS-Systeme die Materialbedarfsplanung oftmals vollautomatisch und innerhalb weniger Sekunden. Gute ERP-Lösungen ermöglichen es außerdem, Stücklisten aus CAD-Systemen per Knopfdruck zu importieren.

Losgrößenberechnung

Ein wichtiger Teilaspekt der Arbeitsvorbereitung ist die Ermittlung der optimalen Losgröße. Ein wesentliches Ziel ist es hierbei, Rüst- und Reinigungszeiten zu minimieren. Gleichzeitig sollen keine zu hohen Materialbestände vorgehalten werden. Auch der Ausschuss soll möglichst gering ausfallen. Eine gute Arbeitsplanungs-Software stellt die Balance zwischen diesen Aspekten unter Berücksichtigung des aktuellen Ablaufplans automatisch her.

Terminplanung und Kapazitätsplanung

Die Arbeitsvorbereitung muss auch sicherstellen, dass Termine und Kapazitäten optimal geplant werden. Eine Grobplanung kann auf Basis der Sekundärbedarfsplanung erfolgen. Hierbei werden in der Regel drei Schritte durchlaufen:

• Durchlaufterminierung
• Kapazitätsplanung
• Realistische Produktionsplanung

Im Rahmen der Durchlaufterminierung werden Start- und Endtermine für Zwischen- und Endprodukte grob festgelegt. PPS-Software kann hier die gemessenen Durchlaufzeiten der Vergangenheit als Basis liefern. Aus dieser Grobplanung ergibt sich eine bestimmte Kapazitätsnachfrage, die im zweiten Schritt mit den real vorhandenen Kapazitäten abgeglichen werden muss. Insbesondere vorhandene Arbeitssysteme (Maschinen und Mitarbeiter) sowie Zeiteinheiten müssen hierbei Berücksichtigung finden. Dank übersichtlicher Darstellungen (z. B. grafische Plantafeln) trägt Software wesentlich zur Vereinfachung dieser Aufgabe bei. Auch im letzten Schritt werden Planer durch PPS-Systeme erheblich unterstützt. Da vorhandene Kapazitäten oftmals voll ausgelastet sind, erfolgt hier ein Abgleich zur Erstellung realistischer Produktionspläne. Leistungsfähige Software nimmt zu diesem Zweck automatische Plausibilitätsprüfungen vor und ermöglicht zudem die Simulation verschiedener Szenarien.