Checkliste: ERP für die Serienfertigung

Serienfertigung – das bedeutet die gleichzeitige oder aufeinanderfolgende Herstellung gleichartiger Produkte in großen Stückzahlen – begrenzt durch eine Auftragsmenge. Nach Erstellung einer bestimmten Stückzahl wird eine neue Artikelserie aufgelegt. Diese Fertigungstypologie ist z. B. häufig bei Automobilzulieferern sowie im Fahrzeug- und Maschinenbau zu finden. Angefangen von der optimalen Losgrößenbildung über eine exakte und agil anpassbare Ressourcenplanung bis hin zur Integration von EDI-Abrufen: Klaus Pollheide erklärt, welche Funktionen in einem ERP-System für die Serienfertigung auf keinen Fall fehlen sollten und welche Vorteile durch integrierte MES-Module entstehen.

Optimale Losgrößenbildung minimiert Rüstkosten
Eine der zentralen Herausforderungen in der Serienproduktion ist die Ermittlung der optimalen Losgröße – also die ideale Menge an Produkten bzw. Teilen, die hintereinander gefertigt werden. Denn der Wechsel der Produkte bzw. die Auflage einer neuen Serie bedarf einer Veränderung – einer Umrüstung – der Produktionsanlage. Diese Unterbrechung des Produktionsprozesses kostet Zeit und Geld. Ziel ist es folglich, mit möglichst wenigen Umrüstungen auszukommen. Neben der Einhaltung von Lieferterminen sind bei der Ermittlung der optimalen Losgrößen zahlreiche Einflussfaktoren zu berücksichtigen, z. B. eine optimale Kapazitätsauslastung, kurze Durchlaufzeiten oder minimierte Produktionskosten. Grundsätzlich gilt: Zu kleine Auftragsmengen bedeuten viel Rüstzeit und treiben die Produktionskosten. Aus diesem Grund ist die Auftragsmenge fast immer ein Vielfaches der Losgröße. Zu große Mengen wiederum verursachen zwar weniger Rüstkosten, erzeugen aber hohe Lagerbestände, die wiederum mit Lagerkosten einhergehen und Kapital binden. ERP-Systeme für die Serienfertigung ermitteln die optimalen Losgrößen mit Hilfe von Controlling-Tools. Auf Basis der Stücklisten, Arbeitspläne und angestrebten Liefertermine errechnen sie die idealen Zeit-Mengen-Verhältnisse und bestimmen in einer Vorkalkulation, Mitlaufenden und Nachkalkulation die optimalen Losgrößen.

Enge Taktung braucht exakte Ressourcenplanung
Je höher die Taktung, desto wichtiger und gleichzeitig anspruchsvoller ist die Orchestrierung aller beteiligten Einflussfaktoren. In der Produktion betrifft das alle benötigten Ressourcen: Mensch, Material, Maschine. Für eine effiziente Planung und Durchführung eines Auftrags gilt es folglich Mitarbeiter mit geeigneter Qualifikation, die Verfügbarkeit der benötigten Maschine(n) sowie des erforderlichen Materials in Einklang zu bringen. ERP-Systeme unterstützen hierfür in aller Regel lediglich die Kapazitätsplanung gegen unbegrenzte Kapazitäten. Dabei entsteht eine langfristige Grobplanung – zunächst ohne Berücksichtigung der zur Verfügung stehenden Ressourcen. Für die Planung gegen begrenzte Kapazitäten bzw. zur konkreten Reihenfolgeplanung bedarf es eines Leitstands – und damit einer MES-Komponente. Von Vorteil sind daher integrierte ERP-MES-Lösungen, die durch den internen, automatischen Datenaustausch zusätzliche oder doppelte Dateneingaben vermeiden. Ähnliches gilt für die der Produktionsplanung vorgelagerte Projektplanung. Mit ihrer Hilfe plant ein Zulieferer bspw. sämtliche, vorbereitenden Schritte für die Produktion eines neuen Modells oder Modell-Updates ein, u. a. die Herstellung von erforderlichen Werkzeugen, die Beschaffung von Material usw.

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Simulationen verschaffen Übersicht bei kurzfristigen Planungsanpassungen
Zum Produktionsalltag gehören Ereignisse wie die geplante oder ungeplante Wartung und Reparatur von Maschinen oder auch der kurzfristige Ausfall von Mitarbeitern. Bei einer engen Taktung, dem Diktat der Rüstzeitoptimierung und hohem Liefertermindruck in der Serienfertigung ist es umso wichtiger, in diesen Fällen präzise, schnell und zuverlässig die Produktion anpassen zu können. Auch hier kommt der Leitstand zum Einsatz. Nach dem Motto „Was wäre, wenn?“ simuliert er automatisiert die Auswirkungen auf die Auftragsnetze – also die Abhängigkeiten zwischen den Aufträgen – und passt sämtliche Planungen optimal an. Dabei können die Planungen nach individuell einstellbaren Regeln und mit unterschiedlich gewichteten Prioritäten erfolgen, z. B. Rüstzeitoptimierung vor Endtermin oder andersrum. Auch hier spielt eine integrierte ERP-MES-Lösung ihre Vorteile aus. Da sie die Informationsflüsse über die gesamte Prozesskette der Werkstatt- und Planungsebene lückenlos miteinander vernetzt und weiterführende Schritte wie z. B. die Einplanung einer Maschinenwartung oder die mobile Erfassung einer Reparatur direkt über das integrierte Servicemanagement erfolgen können.

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Modul entdecken

Mit Werker-Cockpit Produkte einer Serie zu unterschiedlichen Varianten montieren
Immer häufiger sourcen Automobilhersteller die Montage von Serienteilen zu einem Modul aus. Für Zulieferer bedeutet das: Sie müssen Produkte einer Serie zu unterschiedlichen Modulvarianten montieren. So kann ein Frontmodul bspw. verschiedenfarbige Frontschürzen und unterschiedliche Scheinwerfer haben – mit oder ohne Park-Distance-Control. Um den Überblick zu behalten und effizient zu arbeiten, kann die konfigurierbare MES-Komponente Werker Cockpit mit Workflowunterstützung den Werker an seiner Montagestation unterstützen. Über das Cockpit erhält er alle fertigungsrelevanten Informationen, wird durch die notwendigen und die richtige Abfolge der Arbeitsschritte geführt und erfasst Rückmeldungen aus der Übersicht heraus.

Anbindung der Geschäftspartner durch eine EDI-B2B-Lösung
Insbesondere Automobilzulieferer müssen zudem ein großes Netz von Lieferanten und Kunden mit unterschiedlichen Kommunikationsstandards (UN/EDIFACT, VDA, ANSI ASC X12, XML, etc.) und Formularen händeln. Diese manuell in die eigenen Planungssysteme zu übertragen, kostet Zeit und ist fehleranfällig. Aus diesem Grund sollte ein ERP-System EDI-Daten verarbeiten und konvertieren sowie partnerspezifische Besonderheiten abbilden können. Dabei punkten vor allem ERP-Lösungen, die sowohl die Konvertierung als auch das Mapping abbilden. Denn hierdurch lassen sich auch Änderungen in den Normen schnell und leicht anpassen.

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Ein- und Auslaufsteuerung dank automatisierter EDI-Analyse
Als Auftragsserienfertiger müssen Zulieferer bei ihren Planungen die regelmäßigen und mitunter stark schwankenden EDI-Abrufe der Hersteller aus den Rahmenverträgen berücksichtigen. Spezialisierte ERP-Systeme wie z. B. PSIpenta analysieren hierfür kontinuierlich die EDI-Blackbox und stellen u. a. die optimale Ein- und Auslaufsteuerung sichern. Diese kommen bspw. bei technischen Änderungen eines Produkts oder regelmäßigen Facelifts zum Tragen. Die automatisierte Berücksichtigung der Analyseergebnisse stellt sicher, dass die Hersteller die Produktion einer Serie zum optimalen Zeitpunkt runterfahren und gleichzeitig die Fertigung eines neuen Produkts rechtzeitig einsteuern.

Integrierte ERP-MES-Lösungen verschaffen erhebliche Vorteile
Wer auf die Suche nach einem geeigneten ERP-System für die Serienfertigung geht, trifft auf zahlreiche Standards des Supply-Chain-Managements. Mitunter fällt es schwer, relevante Unterschiede auszumachen. Doch ein sorgsames Vergleichen lohnt sich. So verschaffen gerade integrierte ERP-MES-Lösungen erhebliche Vorteile, da sie Schnittstellen reduzieren, händische Dateneingaben oder doppelte Datenhaltung vermeiden und so wertvolle Zeit und Kosten sparen.

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Klaus Pollheide

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