Excel-basierte Produktionsplanung

Robert Schärer, Hartmut Friedrich

Die Produktion der Lonza AG in ihren Walliser Werken ist eine hochkomplexe Verbundproduktion (Abb. 1). Der Hauptteil der Anlagen wird kontinuierlich bzw. semikontinuierlich betrieben. Dabei müssen anfallende Zwischenprodukte mangels Lagerfähigkeit oder Lagerkapazität sofort weiterverarbeitet werden. Die Lagerung von Endprodukten ist nur als verpackte Handelsware möglich.

Beim Tagesgeschäft sind aus planerischer Sicht eine Vielzahl von Randbedingungen zu beachten. Insgesamt müssen ca. 2000 Materialien überblickt werden. Rund 200 bis 300 das Gesamtsystem bestimmende Materialien werden dabei durch drei Supply Chain-Koordinatoren geplant. Aufbauend auf deren Masterplan werden die anderen Materialien durch Disponenten oder Demand Manager als abhängige Größe disponiert. Nur in seltenen Fällen ergeben sich Rückwirkungen auf den Masterplan.

Die bisherige Arbeitsweise ist dadurch gekennzeichnet, dass alle planerisch relevanten Prozesse mit Hilfe von MS-Excel durchgeführt wurden. Die Supply Chain-Koordinatoren hatten sich dazu Excel-Tabellen geschaffen. Diese waren verknüpft mit weiteren Excel-Anwendungen der Verkäufer, damit die aktuellen Absatzinformationen in die Planung einfließen konnten. Neben dieser Excel-gestützten Systematik ist im Unternehmen SAP R/3 vorhanden, das aber wegen fehlender Funktionalität nicht für die Produktionsplanung genutzt wurde.

Aus der Sicht des Managements wurde die Planung mit Hilfe von Excel durch die Supply Chain-Koordinatoren sehr gut beherrscht. Eine höhere Planungsqualität war daher durch Veränderungen der Methodik kaum zu erwarten. Das zu erschließende Verbesserungspotential wurde darin gesehen, zunehmend SAP R/3 als Integrationsplattform zu nutzen.

Im Gegensatz zu klassischen Fertigungsleitständen und SAP R/3 wird für die Prozessindustrie von einer simultanen Betrachtung von Material und Kapazität ausgegangen. Darüber hinaus wird Kapazität nicht als Menge betrachtet, sondern als eine exakte Belegungsplanung. Entsprechend wird als Darstellung auf der Oberfläche ein so genanntes Gannt Chart favorisiert. Die Bedarfs- und Bestandslisten der involvierten Materialien werden als Histogramme graphisch dargestellt.

Bei der Lonza AG wurde im Vorfeld des Projektes eine Reihe von derartigen Leitständen, die sich auf die Prozessindustrie fokussieren, evaluiert, um ein geeignetes Produkt auszuwählen. Dabei fiel die Wahl auf Schedule++ der Firma OR Soft. Diese Standardsoftware zeichnet sich dadurch aus, dass sie in SAP R/3 integriert ist. Die Software lädt die benötigten Daten aus R/3 und schreibt die aktuellen Datenobjekte nach der Bearbeitung durch die Planer wieder in R/3 zurück (Abb. 2).

Schon in der Phase des Prototyps wurde klar, dass für die kontinuierlichen Produktionen die Darstellungsmöglichkeiten nicht ausreichend waren. Die graphische Darstellung der Materialbestandsverläufe wurde von den Supply Chain-Koordinatoren als nicht genug aussagekräftig empfunden. Als Muster für eine Bildschirmdarstellung wurde daher die bewährte Darstellung in Excel herangezogen. Darüber hinaus bietet Excel die Möglichkeit, über Verknüpfungen in zusätzlichen Tabellen bestimmte Sachverhalte für die Berichterstattung graphisch komprimiert darzustellen. Aus diesem Grunde wurde der Softwarehersteller gebeten, die Integration von Excel in die Planungslösung zu prüfen. Das Ergebnis ist eine sehr praktikable Symbiose zwischen einer bewährten Excel-Planung mit den Vorteilen eines modernen Standardwerkzeuges.

In Abbildung 3 ist der prinzipielle Aufbau des Excel-Blattes dargestellt. Im oberen Teil ist das eigentliche Planungstableau sichtbar. Auf der linken Seite dieses Tableaus wird durch den Nutzer ein beliebiges Zeitraster vorgegeben. Durch freie Angabe eines Anfang- und eines Enddatums in jeder Zeile lässt sich die Zeitachse beliebig gestalten. Die Anzahl der möglichen Zeilen ist nicht vorgegeben. Der weiße Hintergrund der Zellen signalisiert die Möglichkeit der Eingabe von Werten durch den Nutzer. Rechts daneben wird pro Material ein Block von Spalten dargestellt. Im Bild sichtbar ist der Block für ein Material. Weitere Blöcke können durch Scrollen erreicht werden. Die Blöcke sind im betrachteten Anwendungsfall so gruppiert, dass Materialen nebeneinander angeordnet werden, die sich in starkem Maße gegenseitig beeinflussen.

Pro Block werden normalerweise die Spalten für Produktion, Eigenbedarf, Zukauf und Verkauf angeordnet. Das bedeutet, dass in einer Zelle zu einem Material die mengenmäßige Information dargestellt wird, die innerhalb des definierten Zeitintervalls summarisch dieser Kategorie zuzuordnen ist. Der blaue Hintergrund deutet an, dass diese Daten ihren Ursprung in SAP R/3 haben. Die Einteilung in diese Gruppen ermöglicht es dem Planer, recht schnell den Verursacher unbefriedigender Lagerbestandsverläufe zu identifizieren. Der resultierende Lagerverlauf wird in einer weiteren Spalte angezeigt. Diese Berechnung wird im Hintergrund unter Zuhilfenahme von Stücklisteninformationen durch SAP R/3 durchgeführt.

Durch einen Doppelklick auf eine Zelle innerhalb der oben aufgeführten Spalten wird das im unteren Bereich der Abbildung sichtbare zweite Excel-Blatt geöffnet und mit Daten gefüllt. Sichtbar werden alle SAP-Datenobjekte, die bei der Ermittlung des summarischen Wertes berücksichtigt werden. Diese Datenobjekte können innerhalb dieses Blattes geändert oder gelöscht werden. Es können auch neue Datenobjekte hinzugefügt werden.

Diese Lösung mit den zwei getrennten Blättern ist dadurch entstanden, dass innerhalb eines freien Zeitrasters beliebig viele Elemente vorkommen können, die einer Kategorie zugeordnet sind. Damit ist es nicht möglich, bei einer Änderung in einer summarischen Zelle maschinell festzulegen, welches konkrete Datenobjekt geändert wird. Wenn man aber organisatorische Regeln vorgeben kann, dass innerhalb eines fixen Zeitrasters nur ein Datenobjekt existieren darf, würde sich diese Zweiteilung erübrigen.

Eine wichtige Möglichkeit bei der Planung besteht darin, eigene Formeln zu hinterlegen. Diese Zellen sind in Abbildung 3 an dem grünen Hintergrund zu erkennen.

Eine weitere interessante Hilfestellung für den Planer ist die Aufteilung der Verkaufsmengen in tatsächliche (Kundenauftrag bzw. Lieferung im R/3 vorhanden) und prognostizierte, aber noch nicht realisierte Verkaufsmengen. Gegebenenfalls fügt man an dieser Stelle noch die ursprüngliche Verkaufsprovision als zusätzliche Spalte zur Information an. Der Sinn der Unterteilung der Absatzzahlen besteht darin, schnell abzuschätzen, ob der Verkauf sich im geplanten Rahmen bewegt.

Die Verkäufer denken in den Kategorien einer verpackten Handelsware und betrachten keine lose Ware. Anders ist die Sichtweise der Supply Chain-Koordinatoren. Ihre Aufgabe besteht darin, genügend lose Ware zum richtigen Zeitpunkt produzieren zu lassen. Diese kann aber nur als verpackte Ware gelagert werden. Zwischenpuffer existieren nicht, die lose Ware muss unmittelbar nach der Produktion verpackt werden. Aus diesen Gesichspunkten heraus ist die Einteilung in Halb- und Fertigprodukte durch SAP für die Produktionsplanung nicht von Belang. Die Anforderung an die Software bestand vielmehr darin, alle Bewegungen auf einem Halbprodukt und dessen zugehörigen Fertigprodukten zusammenzufassen. Der Bestand eines Halbproduktes muss die Summe aller Bestände der Fertigprodukte sein. Eine Auslieferung eines beliebigen Fertigproduktes muss sich darstellen, als ob es ein den Bilanzkreis verlassender Materialfluss des Halbproduktes ist. Die Produktion des Halbmaterials befriedigt somit den summarischen Bedarf aller Fertigprodukte.

Eine derartige Planungsphilosophie wird durch SAP R/3 nicht bzw. nur rudimentär unterstützt. Deswegen bestand die Anforderung an die einzusetzende Planungssoftware, eine entsprechende Funktionalität bereitzustellen. Dabei wird automatisch und dynamisch auf Basis der Stücklisteninformationen des R/3 eine summarische Bedarfs- und Bestandsliste im Add-On gebildet. Deren Inhalt kann mit Hilfe der oben beschriebenen Oberflächentechnik in Excel dargestellt und bearbeitet werden.

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