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27.02.1998 - 

Supply-Chain-Management im Märkischen Werk

Simulations-Tool sorgt für Flexibilität trotz Alt-PPS

Grundsätzliche Aufgaben erfülle die PPS nach wie vor, verteidigt der für die Großventilfertigung verantwortliche Bereichsleiter Jochen Schwab die 1983 begonnene Firmenentwicklung. Schwierigkeiten bereite das System mittlerweile bei der Durchlauf- und Kapazitätsterminierung sowie bei dem noch manuell vorgenommenen Kapazitätsabgleich. Für die vom Markt geforderte Flexibilität bezüglich Termintreue und kurzen Lieferzeiten sei die Lösung zu statisch, arbeite zu ungenau und verwende zu große Zeit- sowie Mengenpuffer.

Ein Auftragsrückstand im PPS-System von drei Wochen beziehungsweise die in der Fachwelt bekannte "Bugwelle", die entsteht, wenn ein Produktionsrückstand auf den aktuellen Zeitpunkt verlagert wird, ließen keine realistischen Aussagen über die zu erwartende Fertigungssituation zu. Die Möglichkeit, ein neues PPS-System einzuführen, wurde laut Schwab verworfen, da auch jüngste Entwicklungen die mittlerweile über 30 Jahre alten Verfahren für Durchlauf- und Kapazitätsterminierung sowie Kapazitätsabgleich einsetzen. Eine Alternative sah man in den neuen grafischen Leitständen, von denen nach einer Vorentscheidung zwei in die engere Wahl kamen und teilweise mit firmeneigenen Daten getestet wurden. Doch die hohe Komplexität der Ventilfertigung machte den Applikationen zu schaffen, so daß keine spürbare Verbesserung zu erwarten war.

Unterm Strich kritisierte Schwab an allen in Betracht gezogenen Verfahren:

- mangelnde Unterstützung der lang- und mittelfristigen Planung,

- den hohen manuellen Aufwand bei der Erstellung eines realistischen Produktionsablaufplans,

- die fehlende Unterstützung bei Mehrfachengpässen beziehungsweise wandernden Engpässen,

- keine echte Simulation mit Gegenüberstellung mehrerer Szenarien,

- keine simultane Einplanung gleichberechtigter und begrenzter Ressourcen zu einem Arbeitsgang,

- den Umstand, daß sich bei einem Engpaß meist nur eine Strategie in einem Terminierungslauf einsetzen läßt und

- die unzureichende Abbildung des Materialflusses.

Schwab entschied sich schließlich für die Kombination der PPS mit einem Simulationssystem, um die Dynamik der Prozesse (Zustandsfolgen in der Produktion und Logistik) abzubilden. Gegenüber herkömmlichen PPS-Systemen und Leitständen, die immer einzelne Aufträge nacheinander einplanen, sollte die Simulation möglichst reale Prozesse widerspiegeln: Ausgehend vom Ist-Zustand werden alle Aufträge ereignisorientiert und regelbasiert den begrenzt vorhandenen Kapazitäten gegenübergestellt. Die heute zur Verfügung stehenden Unix-Rechner bewältigen auf diese Weise rund 100000 Arbeitsgänge in weniger als zehn Minuten, was im Märkischen Werk einem Produktionsvolumen von rund vier Monaten entspricht.

Zur dreimonatigen Testinstallation der Simulationssoftware "Factor" (Experteam GmbH, Frankfurt am Main) gehörte auch die Entwicklung einer Schnittstelle zum PPS- und BDE-System, um mit Echtdaten arbeiten zu können. Die Lösung sollte auf Basis der PPS-Auftragsdaten, Stücklisten und Arbeitspläne automatisch ein Modell generieren, das auch als "Fabrik im Rechner" bezeichnet wird.

Die zeitdynamische Simulation wurde daraufhin im Märkischen Werk auf drei Ebenen eingeführt:

- langfristige Programmplanung (ein Jahr),

- mittelfristige Produktionsplanung (drei bis sechs Monate - in diesem Zeitrahmen lassen sich bereits 60 Prozent des Bedarfs aufgrund vorhandener Kundenaufträge ermitteln) sowie

- kurzfristige Produktionssteuerung (ein bis vier Wochen).

In allen drei Bereichen will man Szenarien simulieren, die in kurzer Zeit eine Beurteilung darüber erlauben, ob bestimmte Produktmixe zu bewältigen sind und wo eventuell Engpässe auftauchen können. Dazu werden aus dem PPS-System beispielsweise die benötigten Stücklisten und Arbeitspläne genommen und anhand dieser Daten die gesamte Jahresproduktion simuliert.

Die auf Basis des Ist-Zustands dargestellte Produktionslogistik erlaubt die Analyse unterschiedlicher Strategien, wobei die jeweils notwendigen Parameter etwa für Termintreue, Durchlaufzeiten, Kapazitätsauslastung und Materialbestände gegenübergestellt werden. Der Planer entscheidet sich dann für ein Szenario, das über die Schnittstelle in das PPS-System zurückgegeben wird.

Auf diese Weise entsteht ein geschlossener Regelkreis, in dem sich beispielsweise der Bedarf, die Bereitstellung und die Bewegung von Materialien analysieren lassen. Im Sinne eines Supply-Chain-Managements sei so eine höhere Planungsqualität und Transparenz im Materialfluß mit weniger Aufwand möglich, beurteilt Dieter Hoffmann, Geschäftsführer des Ventilherstellers, die Installation.

Der Prozess

Das Märkische Werk fertigt mit 260 Mitarbeitern über 1600 Produkte rund um Ventile. Einsatzgebiete sind Diesel- und Gasmotoren sowie industrielle Anwendungen etwa in der chemischen und Nahrungsmittelindustrie. Produziert wird von Kleinserien (zehn Stück) bis zu mittleren Serien (etwa 8000 Stück). Die Basis ist eine rollierende Absatzplanung über drei Monate, wobei rund 60 Prozent in Form von Kundenaufträgen vorliegen, der Rest beruht auf Prognosen. Die Durchlaufzeit von Ventilen beträgt durchschnittlich zwei Monate. Besonders problematisch ist dabei der Umstand, daß die Lieferzeit für einige Rohmaterialien bis zu acht Monate betragen kann.