ERP Durchgängiger Informationsfluss: Wie ERP-Systeme die Produktionsplanung in Echtzeit verbessern

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Mehr Effizienz, verbesserte Abläufe und höherer Output: Die Digitalisierung einer Produktion bringt viele Vorteile mit sich. Voraussetzung dafür ist ein durchgängiger Informationsfluss innerhalb des Unternehmens – ein erfolgreiches Zusammenspiel aus Produktionsplanung ERP, einem flexiblen Produktionssystem wie dem Fastec 4 Pro und dem Shopfloor. 

Produktionsplanung ERP gilt als digitale Steuerungsebene eines Produktionsunternehmens. Hier werden wichtige Daten gespeichert und verwaltet. Ein Unternehmen kann zum einen lagerbezogen produzieren und mit Beständen arbeiten. Handelt es sich um eine auftragsbezogene Fertigung, reagiert es auf jeden neuen Kundenauftrag. In beiden Fällen erzeugt das ERP einen Fertigungsauftrag und gibt ihn zur Produktion frei. Die Erfassung, der Austausch und die Verarbeitung von hochwertigen Daten ermöglicht eine optimierte und flexible Produktionsplanung.

Als Produktionssystem ist Fastec 4 Pro unter dem ERP angesiedelt. Es erhält Stammdaten (Ressourcen) und Bewegungsdaten (Fertigungsaufträge), die es zu einem Arbeitsvorrat verarbeitet. Diesen sendet es an die Maschinen auf dem Shopfloor. Mitarbeitende erhalten die geplanten Aufträge an den Terminals und starten die Anlagen.

Zur Optimierung der Produktionsabläufe führt das Produktionssystem automatisiert eine Maschinen- und Betriebsdatenerfassung (MDE/BDE) durch. Die gesammelten Daten spielt es zurück an das ERP und stellt sie dem Controlling bereit. Weitere Funktionen des Produktionssystems können die Produktionsplanung, die Qualitätssicherung, Traceability oder Instandhaltung sein.

Produktionsplanung ERP: Herstellung und Abfüllung aufeinander abstimmen

Eine Herausforderung ist es, in der Produktion die Bereiche Herstellung, Prozessfertigung und Abfüllung sowie diskrete Fertigung, optimal aufeinander bzustimmen. Die Lösung ist eine digitale Produktionsplanung. Wenn bei einem Produkt z.B. eine bestimmte Temperatur eingehalten werden muss, ist eine Abfüllung unmittelbar nach der Herstellung nötig. Schon vorher muss sichergestellt sein, dass die Abfüllungsanlage für den Auftrag frei ist. Gerade im Chemie- und Pharmabereich, in dem der zeitliche Abstand zwischen Herstellung und Abfüllung streng eingehalten werden muss, ist das nahtlose Zusammenspiel beider Bereiche die Grundvoraussetzung für eine funktionierende Produktion.

In hochwertigen Produktionssystemen ist bereits ein Planungstool integriert. Das hat den Vorteil, dass Unternehmen mit einer Software die gesamte Produktion abdecken können und nicht mit verschiedenen Tools arbeiten müssen. Die Benutzerfreundlichkeit einer Produktionsplanung ist abhängig davon, wie schnell auf Einflüsse reagiert und umgeplant werden kann.

Hochwertige Daten sind Voraussetzung

Liegen hochwertige Daten im benötigten Umfang vor, kann eine Produktionsplanung durchgeführt werden. In der Vorplanung werden Aufträge zunächst vorsortiert. Hier dient die Grobplanung dazu, die Menge an Aufträgen auf die Kalenderwochen zu verteilen. So erkennen Planer, wann welches Produkt fertig sein muss und welche Auslastung jeweils vorliegt. Für den besseren Überblick werden Planungsgruppen gebildet. Dabei können Aufträge nach Kriterien gefiltert und sortiert werden. Beispielsweise besteht eine Planungsgruppe aus allen Aufträgen einer bestimmten Kalenderwoche. Aber auch die Gruppierung nach Merkmalen ist möglich, um Rüstzeiten zu optimieren.

Produktionsplanung ERP: Produktionssystem erstellt plausiblen Plan

In der Feinplanung werden Aufträge schließlich sekundengenau auf die Maschinen geplant. Die Multi-Ressourcen-Planung wird durch Restriktionen bestimmt. Fastec 4 Pro ermittelt daher, ob Maschinen, Personal, Betriebsmittel und Material verfügbar sind. Auch kommen hier Planungsregeln zum Einsatz, die in Unternehmen individuell festgelegt werden. Eine solche Regel kann besagen, dass ein Produkt nach der Herstellung innerhalb von einer Stunde abgefüllt werden muss. Das Produktionssystem entwickelt daraus automatisch einen Plan, der alle Restriktionen und Regeln berücksichtigt. Das Ziel der Planungsregeln ist es, das Wissen der Planer zu sichern und stets einen plausiblen Plan zu erstellen. Der Planer kann diesen im nächsten Schritt weiter optimieren.

Die Feinplanung zeigt das Fastec-System seinen Nutzern in einem Gantt-Chart an. Die Software berücksichtigt sowohl Herstellung als auch Abfüllung sowie z.B. das Labor zur Qualitätssicherung. So wird direkt deutlich, wann Maschinen belegt sind und wann ein neuer Auftrag gestartet werden kann. Die Aufträge werden automatisch abhängig von Regeln und Restriktionen auf die Anlagen verplant. Gleichzeitig können Planer individuell Aufträge händisch verschieben. Dabei meldet das Planungstool sofort, wenn eine Änderung auf Hindernisse stößt. Die Software prüft neben den Ressourcen auch die Einhaltung des Liefertermins. Es ist möglich, einen großen Zeitraum zu betrachten, aber auch sekundengenau die kleinsten Abläufe zu erkennen. Das Produktionssystem bildet ein sogenanntes Auftragsnetz, in dem Herstellung und Abfüllung miteinander geplant werden. Abfüllungsaufträge werden abhängig von der Herstellung erstellt. Aus diesem Zusammenspiel entstehen im Planungstool Kampagnen, bestehend aus mehreren Aufträgen, die miteinander kombiniert werden.

Rüstzeiten so gering wie möglich halten

Wenn unterschiedliche Produkte hintereinander hergestellt werden, müssen die Maschinen entsprechend neu gerüstet oder gereinigt werden. Für die Planung ist hier die Reihenfolge entscheidend. Hersteller möchten in der laufenden Produktion möglichst wenig Zeit für die Reinigung der Maschinen aufbringen. Das wird auch bei der Bildung von Planungsgruppen berücksichtigt. In einer optimierten Planung werden Rüst- und Reinigungsaufwände reduziert. Auf dieser Basis legen Planer im Produktionssystem Rüstregeln fest, die genau vorgeben, wann und wie lange eine Rüstpause stattfindet. Das spart Pflegeaufwand und die Software berechnet automatisch die Rüstzeit für ein Produkt.

Haben die Planer ihre Produktionsplanung abgeschlossen, dann aktivieren sie diese. Die Mitarbeitenden auf dem Shop-floor erhalten an den Terminals die Aufträge für die jeweiligen Linien in der richtigen Reihenfolge. Zusätzlich können sie sich Dokumente mit näheren Informationen wie Produktbilder, Rüstanleitungen oder Stücklisten anzeigen lassen.

Der Produktionsmitarbeitende startet schließlich den Auftrag und die Maschine beginnt mit der Fertigung. Die Datenerfassung läuft dabei automatisiert mit. Es wird lückenlos aufgezeichnet, wann die Maschine produziert hat und wann eine Instandhaltung stattgefunden hat. Wenn eine Anlage stoppt, liegt eine Störung vor. Mitarbeitende können den Grund dafür in der Software angeben - oder die Maschine ist selbst in der Lage, den Störgrund zu erkennen.

Produktionsplanung ERP: Maschinenanbindung ermöglicht Live-Rückmeldungen

Einen großen Vorteil in der Planung stellt die Maschinenanbindung dar: Durch sie sehen Mitarbeitende jederzeit am Fastec-Terminal live den Fortschritt der Produktion und erhalten das voraussichtliche Auftragsende auf Basis der Restlaufzeit. Der Auftrag verändert dynamisch seine Länge, abhängig vom Verlauf der Produktion. Für einen durchgängigen Informationsfluss sind diese Live-Rückmeldungen sehr hilfreich. Planer können also Aufträge flexibel vorziehen, wenn etwas früher fertig wird. Auch bei einer Störung können sie reagieren und einen Auftrag nach hinten ziehen. Die Anbindung der Maschinen zeigt auch die Störzeit genau an.

Bei Systemen ohne Maschinenanbindung erhalten Mitarbeitende lediglich Zwischenmeldungen, wenn beispielsweise eine Palette voll oder eine Schicht zu Ende ist. Dabei handelt es sich jedoch um sehr unkonkrete Informationen. Wenn möglich, sollten Unternehmen also in jedem Fall bei der Einführung eines Produktionssystems eine Maschinenanbindung durchführen.

Fazit: Produktionssystem als entscheidendes Bindeglied

Zusammenfassend gelingt in einem Unternehmen ein durchgängiger Informationsfluss, indem die benötigten Daten für die Produktion im ERP erzeugt, im Produktionssystem verarbeitet und in die Produktion geleitet werden. Auf dem Shopfloor werden über die Ein- und Ausgangssignale und die Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) der Anlagen Maschinen- und Betriebsdaten erfasst, im Produktionssystem verarbeitet und zurück ins ERP geleitet. So sind die Daten im Unternehmen ständig im Umlauf, Redundanzen werden vermieden.

Dieser Vorgang ermöglicht eine vorausschauende und effiziente Produktionsplanung. Auf Basis von hochwertigen Daten ist Fastec 4 Pro in der Lage, einen plausiblen Produktionsplan zu erstellen, der von den Mitarbeitenden im Unternehmen weiter optimiert werden kann. Führen Unternehmen ihre Planung in einem angebundenen Produktionssystem durch, profitieren sie zudem von einer dauernden Überwachung der Fertigung und können Aufträge auch flexibel und in Echtzeit verschieben.