Produktionsplanung in der Automobilindustrie: Glättung, Reihenfolge, Änderungen
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Von Mirko Peters ·
Die Produktionsplanung in der Automobilindustrie übersetzt Kundenpläne in einen geglätteten, machbaren Plan. Lesen Sie hier mehr über die Planungsebenen, die Glättung (Leveling), die Reihenfolgeplanung (Sequencing) und den Umgang mit Änderungen.
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Die Produktionsplanung in der Automobilindustrie übersetzt Kundenprognosen und verbindliche Liefervorgaben in einen Plan, den Ihr Werk tatsächlich umsetzen kann: wie viel von welcher Variante, auf welchen Ressourcen, in welcher Reihenfolge und mit welchem Material. Sie unterscheidet sich von der Planung in vielen anderen Fertigungsumgebungen, weil Kundenvorgaben in mehreren Ebenen eingehen, die Produktvielfalt hoch ist und Teile häufig in exakter Reihenfolge eintreffen müssen. Dieser Artikel richtet sich an Produktionsplaner bei Automobilzulieferern und Werken, die ein klares Bild von den Planungsebenen gewinnen, die Last glätten und mit Änderungen umgehen wollen.
Das Wichtigste in Kürze
- Die Produktionsplanung in der Automobilindustrie übersetzt Kundenprognosen und verbindliche Liefervorgaben in einen geglätteten Fertigungsplan, einen Material- und Kapazitätsplan sowie eine tägliche Reihenfolge.
- Odette beschreibt Lieferanforderungen als Mischung aus verbindlichen kurzfristigen Vorgaben und Prognosen, die meist 6 bis 12 Monate abdecken. Ein Plan muss daher beides berücksichtigen.
- Lean.org definiert Heijunka als Glättung von Art und Menge der Produktion über einen festen Zeitraum. Im Vergleich zur Losfertigung reduziert dies Bestände und Durchlaufzeiten.
- Just-in-Sequence-Lieferung bedeutet, dass Teile genau in der Reihenfolge eintreffen, in der sie verbaut werden. Diese Reihenfolge muss von der Quelle bis zur Linie durchgehend eingehalten werden.
- Prüfen Sie jede Änderungsanforderung gegen Kapazität und Material, bevor Sie sie annehmen, und legen Sie schriftlich fest, welcher Teil des Plans eingefroren ist.
Was macht die Planung in der Automobilindustrie anders?
Vier Punkte fallen besonders auf.
Kunden senden Abrufpläne, nicht nur Bestellungen. Odette, die Standardisierungsorganisation der Automobilindustrie, beschreibt Bestellungen für Serienteile als Rahmenverträge, die oft 12 Monate bis zur gesamten Serienlaufzeit eines Modells gelten. Die Lieferanforderungen kommen dann separat, basierend auf den tatsächlichen Produktionsprogrammen. Diese Nachrichten kombinieren in der Regel verbindliche kurzfristige Liefervorgaben mit Prognosen, die meist 6 bis 12 Monate abdecken. Manche Unternehmen führen langfristige Prognosen getrennt von verbindlichen Vorgaben. In jedem Fall muss Ihr Plan den verbindlichen Teil und den Prognoseteil unterschiedlich behandeln.
Die Variantenvielfalt ist hoch. Farben, Ausstattungen und Märkte vervielfachen die Varianten. Ein Plan, der in Gesamtstückzahlen stimmig aussieht, kann für eine einzelne Variante dennoch nicht umsetzbar sein, etwa wenn ein knappes Werkzeug oder ein Spezialmaterial benötigt wird.
Liefertermine und Reihenfolge sind oft eng getaktet. Odette führt Abruf-, Kanban- und synchronisierte Liefernachrichten für Just-in-Time- und Just-in-Sequence-Prozesse auf. Diese begegnen Ihnen in vielen Kundenvereinbarungen.
Qualitätssysteme sind Teil der Planung. Laut ISO hat IATF 16949:2016 die ISO/TS 16949 ersetzt und wird ergänzend zu ISO 9001:2015 angewendet. Wenn Sie ältere Unterlagen lesen, die sich auf ISO/TS 16949 beziehen, prüfen Sie, welche Norm Ihre Kunden heute verlangen. Für die Planung heißt das: Zeit für Validierungsläufe, Prüfungen und Rückverfolgbarkeit muss bereits im Arbeitsplan enthalten sein und darf nicht erst später ergänzt werden.
Wie gehen Sie bei der Einführung eines Prozesses zur Produktionsplanung in der Automobilindustrie Schritt für Schritt vor?
Denken Sie in Ebenen. Jede Ebene hat einen eigenen Zeithorizont, einen eigenen Verantwortlichen und eine eigene Leitfrage.
- Bedarf auswerten. Trennen Sie den verbindlichen Plan von der Prognose. Prüfen Sie, wie sich die Prognose jedes Kunden in der Vergangenheit entwickelt hat, und notieren Sie, welche Kunden ihre Mengen häufig ändern.
- Kapazität grob prüfen. Vergleichen Sie die Last je Ressourcengruppe mit den verfügbaren Stunden in den kommenden Monaten. So erkennen Sie, ob ein neues Programm eine zusätzliche Schicht, ein zweites Werkzeug oder eine Investition braucht. Hier entscheiden Sie auch, was Sie Kunden frühzeitig mitteilen.
- Einen geglätteten Plan erstellen. Wandeln Sie den Bedarf in eine gleichmäßige Last pro Tag oder Woche um (dazu mehr weiter unten).
- Material planen. Führen Sie Ihre Bedarfsplanung auf Basis des geglätteten Plans durch. Prüfen Sie zuerst Artikel mit langen Wiederbeschaffungszeiten und gemeinsam genutzte Komponenten.
- Den kurzfristigen Zeitraum terminieren. Ordnen Sie Aufträge für die nächsten Tage Maschinen und Schichten zu. Berücksichtigen Sie Rüstzeiten, Werkzeugverfügbarkeit, Qualifikationen und Instandhaltung. Diese Feinplanung wird mit einer Tabellenkalkulation schwierig, sobald mehrere Restriktionen zusammenwirken.
- Reihenfolge festlegen und freigeben. Legen Sie fest, in welcher Reihenfolge Aufträge in die Linie einlaufen, und geben Sie sie an die Fertigung frei.
- Erfassen und rückmelden. Vergleichen Sie Plan und Ist jede Schicht und lassen Sie die Abweichungen in die nächste Planung einfließen.
Ihr ERP-System deckt in der Regel die Schritte 1, 2 und 4 ab, etwa wenn SAP das führende System ist. Für die Schritte 5 und 6 kommen häufig ein eigenständiges Advanced Planning and Scheduling-Werkzeug oder ein MES ins Spiel. Wo die Grenze verläuft, hängt von Ihren Produkten, Arbeitsplänen und Ihrer IT-Landschaft ab. Legen Sie sie daher bewusst fest.
Wie glätten Sie die Last?
Die Kundennachfrage schwankt. Ihre Fertigung sollte das nicht tun. Lean.org definiert Heijunka als das Glätten von Art und Menge der Produktion über einen festen Zeitraum. Laut der Seite ermöglicht dies, die Kundennachfrage ohne Chargenbildung zu bedienen, und senkt Bestände, Kapitalkosten, Personalbedarf sowie die Durchlaufzeit entlang der Wertschöpfungskette.
Hier ein hypothetisches Beispiel, nur erfunden, um die Rechnung zu veranschaulichen. Ein Zulieferer erhält von Montag bis Freitag Abrufe über 300, 200, 150, 150 und 200 Einheiten, insgesamt also 1.000. Produziert man exakt nach diesen Zahlen, entsteht ein schwerer Montag, ein dünner Mittwoch und Donnerstag, und eine Fertigung, die entweder hetzt oder stillsteht. Stattdessen fertigt das Werk jeden Tag 200 Einheiten und hält einen kleinen Puffer an Fertigwaren nahe dem Versand, um die täglichen Differenzen abzudecken. Die Last an der Linie und bei den Lieferanten ist gleichmäßig. Der Preis ist der Puffer, und für dessen Größe braucht es eine Regel.
Das Glätten gilt auch für den Mix. Die Seite von lean.org stellt gegenüber, zuerst das gesamte Modell A und danach das gesamte Modell B zu bauen, um Umrüstungen zu minimieren, und Modelle in einem sich wiederholenden Muster zu verschachteln, indem man die Umrüstzeiten so weit senkt, dass dies praktikabel wird. Die Reihenfolge wird bei Auftragsänderungen regelmäßig angepasst. Übertragen auf die Automobilindustrie heißt das: Bauen Sie eine Woche lang eine Variante und danach eine Woche lang eine andere, binden Sie Bestand und Ihr Kunde erlebt lange Lieferzeiten. Kurze Umrüstzeiten machen ein gemischtes Muster erst wirtschaftlich. Arbeiten Sie deshalb zuerst an der Rüstzeit, bevor Sie das Muster angehen.
Wie funktioniert die Reihenfolgeplanung, und wann brauchen Sie Just-in-Sequence?
Just-in-Sequence bedeutet, dass Teile genau in der Reihenfolge geliefert werden, in der sie verbaut werden. So greift der Monteur jeweils zum nächsten Teil, statt zwischen Varianten auszuwählen. Es geht um die Reihenfolge, nicht um Bestandshöhen. Die Quelle weist darauf hin, dass sich Just-in-Sequence gut mit Just-in-Time kombinieren lässt. Keines von beiden ist aber Voraussetzung für das andere, und Just-in-Sequence senkt den Bestand nicht automatisch.
Warum setzt die Automobilindustrie darauf? Viele Optionen machen die Produktion hochgradig variantenreich, und ein Teil wie eine Tür muss genau zum jeweiligen Fahrzeug passen. Ein Regal mit Lagerbestand funktioniert nur bei einer begrenzten Zahl von Varianten.
Dieselbe Quelle beschreibt drei Wege, die Reihenfolge einzuhalten: Pick to Sequence aus dem Lager, Ship to Sequence, bei dem der Lieferant die Lkw in der richtigen Reihenfolge belädt, und Build to Sequence in der vorgelagerten Fertigung. Build to Sequence lohnt sich nur, wenn der Lieferant nah genug ist. Außerdem rät die Quelle, die Reihenfolgeplanung nicht auf Unterkomponenten auszuweiten, bevor die direkte Reihenfolgeplanung zuverlässig läuft.
Für Sie als Planer folgt daraus eine einfache Konsequenz: Eine Reihenfolge ist ein Versprechen entlang der gesamten Kette. Sobald Sie sie freigegeben haben, kostet jede Änderung bei einem Zulieferer Geld. Ein Grund mehr, im Voraus festzulegen, was eingefroren ist.
Wie gehen Sie mit Änderungen und Engpässen um?
Änderungen sind der Normalfall. Kunden korrigieren Termine, Maschinen fallen aus, Material kommt zu spät. Drei Gewohnheiten verhindern, dass der Plan auseinanderfällt.
Definieren Sie ein Einfrierfenster. Legen Sie gemeinsam mit Vertrieb und Produktion fest, wie weit im Voraus der Plan nicht ohne Genehmigung geändert werden darf. Das ist eine Empfehlung aus der Planungspraxis, keine Vorgabe einer Norm. Die richtige Länge hängt von Ihren Vorlaufzeiten und Rüstkosten ab. Halten Sie sie schriftlich fest und zeigen Sie sie Ihren Kunden, sofern deren Vereinbarungen dies zulassen.
Prüfen Sie jede Änderungsanfrage, bevor Sie sie annehmen. Bevor Sie „Ja, das schaffen wir“ sagen, prüfen Sie die Kapazität am Engpass und das Material für die betroffenen Teile. Eine Anfrage, die in die Wochenauslastung passt, kann trotzdem den Plan für Mittwoch sprengen. Hier hilft ein Was-wäre-wenn-Lauf: Kopieren Sie den Plan, wenden Sie die Änderung an und vergleichen Sie beide Versionen.
Schützen Sie den Engpass. Finden Sie die Ressource, die die Ausbringung begrenzt, und halten Sie sie kontinuierlich versorgt. Ein kleiner Puffer davor und eine klare Regel, welche Aufträge zuerst kommen, sind wichtiger als ein Prozentpunkt mehr Auslastung an anderer Stelle. Tritt eine Störung auf, fragen Sie zuerst, welche Auswirkungen sie auf den Engpass hat.
Hier ein weiteres hypothetisches Beispiel. Ein Kunde bittet in der übernächsten Woche um zusätzliche 200 Einheiten. Die Wochenauslastung sieht unkritisch aus, mit etwas Reserve. Diese Einheiten benötigen jedoch ein Werkzeug, das am Dienstag und Mittwoch in der Wartung ist. Die detaillierte Ablaufplanung zeigt, dass die früheste Fertigstellung am Donnerstag liegt. Diese Antwort sollten Sie dem Kunden geben, mit einem Termin, den Sie einhalten können.
Welche Daten und Systeme benötigen Sie?
Der Plan ist nur so gut wie seine Stammdaten. Prüfen Sie vor jeder Investition diese Grundlagen:
- Stücklisten und Arbeitspläne, die die heutige Fertigung abbilden, einschließlich Varianten und Optionen.
- Zykluszeiten, Rüst- und Umrüstzeiten, die kürzlich jemand gemessen hat.
- Kalender mit Schichten, Feiertagen, geplanter Instandhaltung und Werkzeugverfügbarkeit.
- Kundenabrufe, gespeichert mit Version und Datum, damit Sie erkennen, wie sich Prognosen verändert haben.
- Ist-Daten aus der Fertigung: Start, Ende, Gut- und Ausschussmengen, Stillstandszeiten.
Die Systeme lassen sich in Ebenen gliedern. Das ERP verwaltet Aufträge, Artikel, Arbeitspläne und Kosten und führt die Bedarfsplanung durch. Ein APS berechnet unter Randbedingungen eine machbare Feinplanung. Ein MES erfasst die Ausführung. Eine Berichtsebene wie Power BI kann Planer und Führungskräften Soll-Ist-Vergleich, Liefertreue und den Zustand des Engpasses zeigen. Legen Sie fest, welches System die Reihenfolge verantwortet, damit die Fertigung nicht zwei Versionen des Plans erhält.
Beginnen Sie mit den Daten, dann folgen die Ebenen. Ein starker Scheduler auf schwachen Arbeitsplandaten liefert selbstsichere, falsche Pläne.
Häufige Fehler
- Die Prognose wie einen festen Auftrag behandeln oder umgekehrt.
- Nur auf Wochenebene planen und die täglichen Konflikte erst in der Fertigung entdecken.
- Jeder Kundenänderung nachlaufen, ohne sie gegen Kapazität und Material zu prüfen.
- Große Lose bilden, um Rüstvorgänge zu vermeiden, und dann Bestand und Durchlaufzeit mitschleppen.
- Das Einfrierfenster undefiniert lassen, sodass sich der Plan in jeder Schicht ändert.
- Zwei Systeme betreiben, die beide eine Arbeitsliste veröffentlichen.
- Alte Zykluszeiten und Rüstzeiten verwenden, die niemand überprüft hat.
- Veraltete Normen in Lieferantendokumenten zitieren, zum Beispiel ISO/TS 16949, wo Ihr Kunde inzwischen IATF 16949 erwartet.
Wo Polaris ins Spiel kommt
Wenn Ihre größten Probleme in machbaren Plänen unter Randbedingungen und in der schnellen Reaktion auf Störungen liegen, ist iFAKT Polaris eine Option, die Sie sich ansehen sollten. iFAKT beschreibt Polaris als KI plus digitalen Zwilling für die Produktion, der mit ERP-Daten arbeitet, und nennt die Automobilindustrie als eine seiner Schlüsselbranchen. Das Modul Polaris Optimizer wandelt das Produktionsmodell und ERP-Daten in Echtzeit in einen optimierten Plan unter Randbedingungen wie Ressourcen, Schichten, Qualifikationen und Kapazitäten um. Es erkennt Engpässe, priorisiert Aufträge und reagiert auf Störungen mit Auswirkungsanalysen und einer neuen Optimierung. Das Modul Polaris Simulator ermöglicht es, Kapazitäts-, Personal- und Puffer-Szenarien sowie dynamische Produktmixe auf gemeinsam genutzten Ressourcen zu testen, bevor Sie die reale Anlage verändern. Testen Sie es zuerst an einer Linie und mit einem realen Änderungsantrag.
Verwandte Themen zur Vertiefung
- Personalplanung: Wie sich der Personalbedarf und die benötigten Qualifikationen prognostizieren lassen, wenn sich Mengen und Technologie verändern.
- Störungen in der Lieferkette: Welche Was-wäre-wenn-Fälle Sie für verspätetes Material, Lieferantenausfälle und Logistikprobleme durchspielen sollten.
- Lieferantenqualität und Standards: Wo die Anforderungen der IATF 16949 in Arbeitsplänen, Prüfschritten und der Rückverfolgbarkeit auftauchen.
- Engpassmanagement: Puffer, Prioritäten und die Regeln zum Schutz des Engpasses.
- Nachhaltigkeitsdaten in der Planung: Wie sich Energie- und Materialdaten neben den Kapazitätsdaten im selben Plan darstellen lassen.
Nächster Schritt
Nehmen Sie Ihren nächsten Kundenabruf und markieren Sie, welcher Teil fest und welcher Teil eine Prognose ist. Prüfen Sie dann die erste feste Woche gegen den detaillierten Terminplan des Engpasses und nicht nur gegen die Wochenauslastung. Notieren Sie außerdem, wo die Produktionsplanung in der Automobilfertigung Ihres Werks noch auf Schätzungen beruht.