Einsparungspotenziale erschließen

Dipl.-Inf. Dirk Schmalzried

Um die Information eines Kundenauftrags optimal bis zum Produktionsauftrag zu verwerten, ist eine enge Bindung von Produktionsplanungs-, Manufacturing-Execution- und Prozessleitsystemen notwendig (vertikale Integration). Es müssen Entscheidungen über den Zeitpunkt der Produktion, die Zusammenfassung mehrerer Aufträge, die Verfügbarkeit der Rohstofflager usw. getroffen und automatisch zwischen den Entscheidungsebenen kommuniziert werden. Diese Vernetzung stellt sicher, dass jeder Nutzer – vom Manager bis zum Produktionsarbeiter – genau die Sicht auf die Information erhält, die er benötigt. Nur so können in kürzester Zeit Entscheidungen getroffen, Preise kalkuliert oder Alternativen bei Ausfällen simuliert werden. Es entsteht ein aktives, bewegliches und wettbewerbsstarkes Unternehmen.

Die folgenden praktischen Beispiele unterstreichen den Nutzen des Enterprise Optimisation Werkzeuges smartPlan (siehe Kasten).

Eine Simulation, wie sich die Aufnahme neuer Sorten in das Produktionsspektrum auf die Produktion und die Lieferfähigkeit anderer Sorten auswirkt, ist aufschlussreich für Investitionsvorhaben. Das während der Simulation gefundene Produktionsmodell wird so nahtlos in ein Feinplanungssystem übernommen und senkt dadurch die notwendigen Modellierungskosten erheblich. Dabei gilt es, die verfügbaren Ressourcen optimal zu nutzen und gleichzeitig alle Kundenanforderungen zuverlässig zu erfüllen. Eine solche Kapazitäts- und Kostenanalyse gibt also genauen Aufschluss über die zu erwartenden Effekte bei der Erweiterung des Produktionsspektrums.

Ein Mühlenbetrieb stellte 25 Produkte her, die durch unterschiedliche Verpackungen etwa 100 Artikel ergaben. Für die Lagerung der unterschiedlichen Produkte standen 40 Mehlsilos etwa gleicher Kapazität zur Verfügung. Manche Produkte konnten auch verpackt, andere mussten lose gelagert werden. Sechs Produkte machten zusammen etwa 75% des Gesamtvolumens aus, die verbleibenden 19 nur 25%.

Dieser Betrieb wollte seine Produktion auf 30 Produkte erweitern. Dafür war eine Erweiterung der Lagerkapazitäten angedacht. Ziel einer Simulation und Optimierung war, zu prüfen, in welchem Umfang eine Erweiterung notwendig wäre.

Die Simulation auf Basis des Softwaresys-tems smartPlan ergab folgendes Ergebnis: Eine neue Lagerbelegung unter Berücksichtigung von Haltbarkeit, Qualitätsanforderungen, Kundenverhalten, produktionsspezifischen Bedingungen usw. ohne dass zusätzliche Lagerkapazitäten notwendig wurden (Abb. 2). Es lassen sich Aussagen über Lieferfähigkeit und -dauer, über die Preisgestaltung der neuen Produkte, beteiligte Ressourcen und möglicherweise beeinträchtigte andere Sorten treffen und mehrere hunderttausend DM einsparen, da keine zusätzlichen Lagerkapazitäten geschaffen werden müssen.

In einer Anwendung eines Herstellers von Müsli und Cornflakes spielen Sortenwechsel eine entscheidende Rolle. Die Anlagen müssen dann aufwendig gereinigt werden (Bioprodukte, bestimmte Reinheitsgarantien). Durch die Sortenvielfalt (etwa 100 Produkte) und die begrenzte Anzahl von Produktionsanlagen ist es notwendig, dass ein Softwaresystem den zeitlichen Ablauf der Produktion und die Verkettung der Prozessschritte (von der Rohstoffaufbereitung bis zur Abfüllung und dem Versand) optimal plant. Der durch die Sortenwechsel auftretende Zeitaufwand und die damit verbundenen Kosten stellen ein wichtiges Optimierungspotential dar.

Eine optimierte Feinplanung mit smartPlan macht die Produktion vorhersehbarer und stabiler, kurzfristig notwendige Änderungen können schnell „eingelastet“ werden. Die Entwicklung der Rohstoffbestände lässt sich ebenso prognostizieren wie die Verfügbarkeiten von Personal und Endprodukten. Dadurch werden Engpässe vermieden und Produktionszyklen verkürzt. Lieferzusagen sind schneller möglich, der Kunde ist besser informiert.

Mittelständische Unternehmen benötigen leicht zu bedienende und leistungsfähige Softwarelösungen. Dabei spielt die Transparenz und Aufbereitung von Produktionsdaten wie Verfügbarkeiten, Rohstoffbedarf und Auslastung eine wichtige Rolle.

Der Planer in einer Brauerei muss über alle Prozessschritte – dazu zählen beispielsweise Rohstoffdisposition, Aufbereitung, Gärung und Abfüllung – Zugriff auf die Produktionsdaten haben. Mit smartPlan ist dies möglich: Er kann alle Aufträge per Mausklick einplanen und wird dabei durch eine Zulässigkeits-prüfung unterstützt. So darf ein Gärvorgang nicht unterbrochen werden oder die Abfüllung muss vorausschauend den geplanten Versand einbeziehen, um vorhandene Kapazitäten optimal auszulasten. Die Daten anderer Systeme (PLS, PPS) können dafür importiert und ausgewertet werden.

Zur Gewährleistung der Lieferfähigkeit ist eine Lagerhaltung unerlässlich. Durch eine genaue Analyse des Kaufverhaltens in der Vergangenheit, lässt sich die Lagerhaltung jedoch dahingehend optimieren, dass einerseits die Bestände der Sorten dem Versand optimal angepasst und andererseits auch gleichzeitig reduziert werden können. Mit smartPlan kann daraus operativ das optimale Produktionsvolumen in Abhängigkeit vom aktuellen Bestand und der bereits bekannten Kundenaufträge abgeleitet werden. Auf diese Weise kann man den Lagerbestand auch in Situationen hoher Nachfrage optimal dem Bedarf anpassen, ohne dass sich die Quote möglicherweise nicht rechtzeitig erfüllter Aufträge erhöht.

Grundlage dafür ist ein Prognosemodul auf Basis neuronaler Netze, das die Werte der Vergangenheit intelligent auf die Zukunft extrapoliert.

Moderne Energietarifstrukturen honorieren gleichmäßige Verbrauchsprofile. Der spezifische Energiepreis für die tatsächlich in Anspruch genommene Leistung ist um so günstiger, je genauer und konstanter die vereinbarte Menge Energie abgenommen wird. Es besteht also das Ziel, Produktionsprozesse so zu gestalten, dass möglichst zu jedem Zeitpunkt konstante Mengen Elektroenergie verbraucht und die vereinbarten Leistungsbänder maximal ausgenutzt werden. Hier sind Einsparungen von maximal 5% der spezifischen Energiekosten möglich (Abb. 3). Gerade in energieintensiven Betrieben wie Großbäckereien oder Mühlen können so erhebliche Einsparungen realisiert werden, indem die Produktionsplanung einen möglichst gleichmäßigen Energieverbrauch sicherstellt.

smartPlan ist ein leicht integrierbares, leistungsfähiges Enterprise Optimisation Werkzeug (Abb. 1). Es enthält einen grafischen Produktionsleitstand für die Planung und Optimierung von Produktionsprozessen wie auch ein Prognosemodul zur Vorhersage ungewisser Aufträge. Kernstück von smartPlan ist die automatische Optimierung, die per Mausklick einen sehr kostengünstigen Produktionsplan erzeugt. Dabei sind verschiedene Optimierungskriterien, beispielsweise Durchlaufzeit, Produktionskosten oder Working Capital, möglich. Planungs-Know-how wird personenunabhängig verfügbar.

smartPlan wendet sich sowohl an PPS- und PLS-Hersteller als auch direkt an Endkunden in Unternehmen unterschiedlicher Größe. Dafür gibt es smartPlan in drei Versionen: als Plantafel, smartPlan für den Mittelstand und als smartPlan für Großunternehmen. Von der Potentialanalyse zur Ermittlung des Optimierungspotentials über ein individuelles Customizing bis hin zum Pflegevertrag mit Update- und Hotline-Service ist smartPlan in ein komfortables Service-Konzept eingebunden.

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