Von Andreas Wagner-Manslau

Die grundlegenden Anforderungen von Einzel- und Kleinserienherstellern – häufig Maschinen- und Anlagenbauer – an ihre Planungssoftware (Kapazitätsplanung, Terminierung und Disposition) sind die vollständige Integration und Synchronisation der Engineering- und Konstruktionsabteilungen mit der Produktion sowie den verlängerten Werkbänken und der Beschaffung. Darüber hinaus müssen die Planung und die operative Ausführung entkoppelt sein. Dies ist notwendig, um Simulationen wie das Einlasten von Anfragen ohne Störung der laufenden Planungs- und Fertigungsprozesse zu ermöglichen. Zudem reduziert die Entkopplung den Planungs- und Steuerungsaufwand. Ebenso werden die Integration auftrags-bezogener und anonymer Fertigungsschritte sowie die Abwicklung von Aufträgen mit wachsenden Stücklisten und Langläufer-Teilen einfacher.

Auch bei komplexen Fertigungsstrukturen sollte eine leistungsfähige Planungssoftware die grafische Visualisierung aller Prozesse ermöglichen und dabei flexible Filterfunktionen für die kritischen Produktionsabschnitte bereitstellen. Dazu muss die Software alle vorgelagerten Produktions-Prozesse (zum Beispiel Komponenten und Maschinenmodule der Zulieferer) über Netzpläne einbinden und die Arbeitsvorräte dieser verlängerten Werkbänke web-basierend steuern können. Gleichzeitig muss die Software gegenüber Grunddaten-Fehlern wie fehlende Materialstämme unempfindlich sein und dem Benutzer die Wahl zwischen automatischer Auftragseinlastung gegen finite Fertigungskapazitäten und manueller Planung bieten, dabei aber immer die Auswirkungen darstellen. Das ermöglicht etwa die Simulations-Software wayRTS (Real-Time-Simulation) der Firma Wassermann, die sich auf die Optimierung der Wertschöpfungsketten und die Steigerung der logistischen Leistungsfähigkeit von Unternehmen spezialisiert hat. Die Szenario-Technik der Software ermöglicht, neben der Produktiv-Umgebung beliebig viele „Spiel-Umgebungen“ zu erstellen und gegeneinander abzuwägen. Identifiziert die Software ein Szenario mit besseren Kennzahlen als die Produktiv-Umgebung, kann dieses Szenario vom Planer übernommen werden.

Einsatzbreite nachgewiesen

Nach einer Evaluierung verschiedener Systeme für die Produktionsplanung inklusive Echtdaten-Simulation (APS: Advanced Planning and Scheduling) hat sich die Firma Kuka Roboter für die Einführung von wayRTS entschieden. Die Anforderungen des Roboter-Herstellers an die Lösung sind: Die Erstellung optimaler Produktionspläne, die Steigerung der Termintreue auf 98 % bei einer gleichzeitigen Bestandsreduzierung um 15 %. Zudem erwartet Kuka eine Reduzierung der Durchlaufzeiten sowie eine deutlich erhöhte Transparenz in der Supply-Chain von den verschiedenen Lieferanten bis ins Vertriebslager.

Der Supply-Chain-Navigator der wayRTS (Real-Time-Simulation) schafft einen raschen Überblick über den aktuellen Zustand der Lieferkette.

In der global aufgestellten Pharmaindustrie sorgt der internationale Wettbewerb für einen immensen Druck auf Forschung und Produktqualität. Hinzu kommen die unterschiedlichen Auflagen der Behörden in den einzelnen Produktionsländern. Den steigenden Kapazitäts-Anforderungen sowie dem erhöhten Kostendruck setzen Pharmahersteller wie Boehringer Ingelheim, Merz, Nycomed, Orthomol und Rottendorf ebenfalls APS-Strategien auf Basis der Wassermann-Lösung entgegen. In wayRTS lässt sich das komplette Auftragsgeschehen terminlich und kapazitiv unter Berücksichtigung aller weltweit verfügbaren Ressourcen in Echtzeit planen. Die Ergebnisse der Berechnung stehen sämtlichen Planern zur Verfügung – ebenfalls ohne zeitlichen Verlust. Dies ist für die Planung und Steuerung einer Mehrwerke-Struktur sowie die Koordination von global operierenden Unternehmen essenziell. Die Grundlage bildet die Fähigkeit, die zentrale Planung mit der dezentralen Planung einzelner Standorte zu kombinieren, bei der viele Anwender von verschiedenen Standorten aus eine Supply-Chain steuern. Permanent können über beliebige Zeitzonen hinweg Informationen zu Terminen und Kapazitäten berechnet, optimiert und ausgetauscht werden. Alle Anwender arbeiten dabei auf der gleichen Datenbasis. Das schließt system-immanente Planungskonflikte aufgrund unterschiedlicher Ausgangsdaten aus. Die Wassermann-Software ist nach den GAMP4-Standards (Good Automated Manufacturing Practice) der ISPE (International Society for Pharmaceutical Engineering) entwickelt und durchlief die internen Prüfungsprozeduren für technische, pharmazeutische und wirtschaftliche Risiken. Das Datenmodell berücksichtigt bei der Abbildung der kompletten Wertschöpfungskette die pharmazeutischen Qualitätskontroll- und Freigabeprozesse. Daher sind keine weiteren Werkzeuge wie Microsoft Project oder Excel notwendig. Das Datenmodell umfasst ebenso die automatische Synchronisierung des Packmitteländerungs-Managements. Damit deckt die Standardsoftware die für die pharmazeutische Industrie notwendigen Funktionalitäten ab, inklusive der Rüst- und Reinigungs-Optimierung bei der Reihenfolge-Planung via Rüst-Reinigungs-Matrizen, die Visualisierung des Maschinen- und Personalbedarfs und der dynamischen Sicherheitsbestände. Zudem ermöglicht die Planungssoftware eine vollständige Transparenz über das Verfallsdatum von Chargen und dessen automatische Berücksichtigung in der Bedarfsrechnung.

Mit dem Planungssystem konnte zum Beispiel die Firma Boehringer Ingelheim Pharma die Transparenz in der Prozessplanung und -steuerung erhöhen, die Durchlaufzeiten verkürzen und die Ressourcen-Auslastung verbessern. Durch die Echtzeit-Fähigkeit des Systems kann das Pharma-Unternehmen neue Aufträge oder Änderungen auftragsrelevanter Daten innerhalb von Sekunden mit ihren Auswirkungen auf die gesamte Supply-Chain simulieren. Auf dieser Basis lassen sich schnell zuverlässige Aussagen zur Machbarkeit neuer Aufträge und deren Auswirkungen auf die Kapazitäts- und Terminplanung treffen. Die Transparenz über alle aktuellen Ressourcen sowie die schnelle Verarbeitung größter Datenmengen sorgt für eine wesentlich präzisere Synchronisation der Supply-Chain – bei geringeren Pufferbeständen und kürzeren Durchlaufzeiten.

Anforderungen der Serien- und Variantenfertigung

Synchronisierungsgrad von Daten und Ergebnissen in verschiedenen Planungssystemen.

Für die Pharma-Branche wichtige Funktionen wie die Mehrwerke- oder Kampagnenplanung spielen auch in Bereichen mit Serien- und Variantenfertigung eine große Rolle – Stichwort „Automotive-Branche“ als verlängerte Werkbank der Automobilhersteller. Hier bestimmen kleine Losgrößen und Variantenvielfalt den Produktionsalltag. Mit permanent komplexer werdenden Versorgungsketten steigt der Bedarf an umfangreichen Simulationen der möglichen Auslastungs- und Planungsszenarien für die automatische Einplanung der Kundenanfragen nach Materialverfügbarkeit und Machbarkeit (ATP/CTP: Available-to-promise/Capable-to-Promise).

Auch das Unternehmen Maria Soell, Spezialanbieter für die Veredlung von Papieren und Kunststoff-Folien, stand vor dem Problem, die mit dem starken Umsatzwachstum steigenden Anforderungen an die Produktion und die Logistik in den Griff zu bekommen. So häuften sich mit steigender Auftragszahl die Abstimmungsprobleme zwischen Materialbedarfs- und Kapazitätsplanung. Daraufhin implementierte das Unternehmen die APS-Lösung von Wassermann und steuert darüber alle zeitkritischen Prozesse inklusive der Rohmaterialversorgung und Druckvorstufe. Das System versetzt die Planungsverantwortlichen in die Lage, bei geänderten Anforderungen in der Supply-Chain alle denkbaren Szenarien zu erzeugen und zu vergleichen. Durch die Anbindung an das übergeordnete ERPSystem wird eine Kapazitäts-, Eckterminund Maschinenbelegungsplanung realisiert. Die gewonnenen Steuerungsmöglichkeiten und die Transparenz von Planung und Produktion hat Maria Soell bereits nach wenigen Monaten zu einer hohen Planungssicherheit, reduzierten Durchlaufzeiten und damit verbunden zu einer Senkung der Kapitalbindung um 17 % geführt.

Autor

Andreas Wagner-Manslau ist Leiter des Competence-Center Supply-Chain-Management-Beratung bei der Firma Wassermann in München.