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Blog · Mirko Peters

Produktmix-Planung in der Fertigung: Entscheiden Sie, was Sie produzieren

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Die Produktmix-Planung in der Fertigung entscheidet, was Sie bauen, in welcher Menge und in welchem Muster, wenn die Kapazität begrenzt ist. Lernen Sie die Methode, die Prüfschritte und die typischen Fallen kennen.

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Produktmix-Planung in der Fertigung bedeutet festzulegen, welche Produkte Sie bauen, wie viel von jedem und in welchem zeitlichen Muster, wenn Ihre Kapazität nicht alle Kundenwünsche abdeckt. Die Entscheidung läuft meist auf eine knappe Ressource hinaus, oft eine Engpassmaschine, und darauf, wie gut Sie deren Stunden nutzen. Dieser Artikel richtet sich an Produktionsplaner, die eine Methode mit eigenen Zahlen anwenden möchten und die beiden klassischen Fallen vermeiden wollen: die Jagd nach der höchsten Stückmarge und die Vernachlässigung der Rüstvorgänge.

Das Wichtigste in Kürze

  • Die Produktmix-Planung entscheidet, was Sie bauen, in welcher Menge und in welchem Muster, wenn eine knappe Ressource, meist ein Engpass, nicht den gesamten Bedarf decken kann.
  • Sortieren Sie Produkte nach dem Deckungsbeitrag pro Stunde der knappen Ressource, nicht nach dem Deckungsbeitrag pro Stück, und begrenzen Sie jedes Produkt auf seinen Bedarf.
  • Lean.org definiert Heijunka als Nivellierung von Art und Menge der Produktion über einen festen Zeitraum. Kürzere Rüstzeiten machen ein gemischtes Muster wirtschaftlich tragbar.
  • In der Master Planning von Dynamics 365 legen Sie fest, wie tatsächliche Aufträge die Prognose verbrauchen. Prüfen Sie diese Methode, bevor Sie den geplanten Mix interpretieren.
  • Testen Sie eine Mixänderung gegen den Detailplan des Engpasses, bevor Sie sich festlegen. Eine wöchentliche Lastansicht kann unauffällig wirken, während ein Tagesplan scheitert.

Was ist Produktmix-Planung in der Fertigung, und was entscheiden Sie dabei?

Unter diesem Begriff stecken drei Entscheidungen. Wenn Sie diese verwechseln, entsteht die meiste Verwirrung.

  1. Der Mengenmix. Wie viele Einheiten jedes Produkts sagen Sie für einen Zeitraum zu? Das ist wichtig, wenn der Bedarf die Kapazität übersteigt.
  2. Das Muster. In welcher Reihenfolge und in welchem Rhythmus bauen Sie die Produkte? Eine lange Serie pro Produkt oder ein wiederkehrender Mix? Das bestimmt Bestand, Durchlaufzeit und Rüstaufwand.
  3. Die Reaktion auf Veränderungen. Was tun Sie, wenn sich Aufträge auf andere Varianten verlagern, eine Maschine ausfällt oder Material verspätet eintrifft?

Jede Entscheidung braucht andere Informationen. Die erste benötigt Produktwirtschaftlichkeit und Engpassstunden. Die zweite benötigt Rüstzeiten und den Bedarfsrhythmus. Die dritte benötigt eine Möglichkeit, Optionen schnell zu testen. Die folgenden Abschnitte behandeln sie in dieser Reihenfolge.

Wie legen Sie den Mix fest, wenn die Kapazität knapp ist?

Prüfen Sie zuerst, ob überhaupt etwas knapp ist. Vergleichen Sie die Stunden der knappen Ressource, die der volle Bedarf benötigt, mit den verfügbaren Stunden. Passt der Bedarf hinein, gibt es auf dieser Ebene kein Mixproblem, und Sie können nach Bedarf planen. Passt er nicht, brauchen Sie eine Regel zur Rationierung.

Eine verbreitete Regel ist die Limiting-Factor-Analyse, beschrieben in einem Lernmaterial zum Rechnungswesen. Sie berechnet den Deckungsbeitrag pro Einheit, teilt ihn durch den Verbrauch der knappen Ressource pro Einheit, sortiert die Produkte absteigend und verteilt die Ressource in dieser Rangfolge. Dabei begrenzen Sie jedes Produkt auf seinen Maximalbedarf, bis die Ressource aufgebraucht ist. Das Material weist darauf hin, dass Sie bei zwei oder mehr gleichzeitig knappen Ressourcen stattdessen die lineare Optimierung benötigen.

Hier ein hypothetisches Beispiel, nur erfunden, um die Rechnung zu veranschaulichen. Ein Engpass hat in diesem Monat 400 Stunden. Drei Produkte konkurrieren um ihn:

  • A: Deckungsbeitrag $60 pro Stück, 3 Stunden pro Stück, Bedarf 60 Stück. Das sind $20 pro Stunde.
  • B: Deckungsbeitrag $45 pro Stück, 1,5 Stunden pro Stück, Bedarf 100 Stück. Das sind $30 pro Stunde.
  • C: Deckungsbeitrag $90 pro Stück, 5 Stunden pro Stück, Bedarf 40 Stück. Das sind $18 pro Stunde.

Der volle Bedarf benötigt 180 + 150 + 200 = 530 Stunden, der Engpass fehlt also um 130 Stunden. Sortiert man nach Deckungsbeitrag pro Stück, kommt C zuerst. Der Plan gibt C seine 40 Stück (200 Stunden) und A seine 60 Stück (180 Stunden). Für 13 Stück von B bleiben nur noch 20 Stunden. Gesamtdeckungsbeitrag: $3.600 + $3.600 + $585 = $7.785.

Sortiert man nach Deckungsbeitrag pro Engpassstunde, dreht sich die Reihenfolge um: zuerst B (100 Stück, 150 Stunden), dann A (60 Stück, 180 Stunden), dann C mit den verbleibenden 70 Stunden, das sind 14 Stück. Gesamtdeckungsbeitrag: $4.500 + $3.600 + $1.260 = $9.360. Gleiches Werk, gleiche Stunden, $1.575 mehr, nur weil die Rangfolge die knappe Ressource als Maßstab nutzt.

Zwei Warnhinweise, bevor Sie das mit echten Daten verwenden.

Kosten hängen von Ihren Annahmen ab. Dasselbe Studienmaterial zeigt, dass eine Sicht, in der nur das Fertigungsmaterial als variabel gilt (Throughput Accounting), eine andere Rangfolge ergeben kann als eine Sicht, die auch die Arbeitskosten als variabel behandelt. Jeder Plan ist nur unter seiner eigenen Annahme optimal. Stimmen Sie die Kostensicht deshalb mit dem Finanzbereich ab und wenden Sie sie konsequent an.

Die Rangfolge ist nicht die ganze Entscheidung. Kundenzusagen, Verträge, strategische Produkte, Mindestlosgrößen und Qualitätsanforderungen begrenzen, was Sie streichen können. Nutzen Sie die Rangfolge, um zu sehen, was eine Zusage kostet, und entscheiden Sie dann mit dem Vertrieb, ob Sie sie beibehalten.

Wie beeinflussen Rüstvorgänge das Muster?

Die Rangfolge sagt Ihnen, wie viel von welchem Produkt. Über die Reihenfolge sagt sie nichts aus. Dort entscheiden die Rüstvorgänge.

Lean.org definiert Heijunka als Nivellierung von Art und Menge der Produktion über einen festen Zeitraum. Laut der Seite ermöglicht Nivellierung, dass die Produktion die Nachfrage ohne Losbildung erfüllt, und reduziert Bestände, Kapitalbindung, Personalbedarf und Durchlaufzeit entlang der Wertschöpfungskette. Sie betrifft auch die Produktart: Statt erst alle Modelle A und dann alle Modelle B zu fertigen, verschachtelt ein schlanker Produzent die Modelle in einem sich wiederholenden Muster und verkürzt die Rüstzeiten, damit das praktikabel wird. Die Reihenfolge wird regelmäßig angepasst, wenn sich Aufträge ändern.

Daraus folgt eine einfache Konsequenz: Ein gemischtes Muster braucht kurze Rüstzeiten. SMED, Single Minute Exchange of Die, ist dafür die Methode. Lean.org beschreibt sie als Werkzeugwechsel von einer Teilenummer auf eine andere in möglichst kurzer Zeit, mit dem Ziel einer einstelligen Minutenzahl. Dazu wird das interne Rüsten (bei stehender Maschine) vom externen Rüsten (während die Maschine läuft) getrennt, und Aufgaben aus der ersten Gruppe werden in die zweite verlagert. Dieses Ziel ist eine Vorgabe, kein Versprechen für jede Maschine.

Wenn Sie das Muster planen, fragen Sie sich drei Dinge:

  • Wie lange dauert der Rüstvorgang zwischen jedem Produktpaar, in beide Richtungen? Manche Paare kosten deutlich mehr als andere.
  • Was kostet ein längerer Lauf an Beständen und Durchlaufzeit?
  • Welche Produkte können sich einen Lauf teilen, ohne einen teuren Rüstvorgang?

Bei langen Rüstzeiten sind größere Llose das richtige Muster, und die richtige Investition ist die Reduzierung der Rüstzeit. Arbeiten Sie zuerst an der Rüstzeit, bevor Sie versuchen, das Muster zu ändern.

Wie planen Sie den Mix aus Prognosen und Aufträgen?

Die meisten Werke planen auf Basis einer Mischung aus Prognose und tatsächlichen Aufträgen. Die Gefahr ist die Doppelzählung: Man plant die Prognose und die Aufträge, die darauf aufbauen, zusätzlich ein.

Dynamics 365 zeigt, wie das in einem ERP-System gelöst wird. In der Planungsoptimierung der Hauptplanung legen Sie fest, ob die Prognose berücksichtigt wird, und wählen eine Methode, mit der sich der Prognosebedarf anhand der tatsächlichen Nachfrage reduziert. Die dokumentierten Optionen sind: keine, Prozent nach Reduzierungsschlüssel, Transaktionen nach Reduzierungsschlüssel und Transaktionen nach dynamischer Periode. Bei „keine“ decken geplante Aufträge die gesamte Prognose ab, und Kundenaufträge kommen als zusätzliche geplante Aufträge hinzu. Bei den Transaktionsmethoden verbrauchen tatsächliche Aufträge innerhalb einer Periode die Prognose. Überschüssige Aufträge werden bei der Methode mit Reduzierungsschlüssel in benachbarte Perioden übertragen, bei der Methode mit dynamischer Periode dagegen nicht. Wählen Sie die Methode bewusst aus und testen Sie sie an einer Produktfamilie mit bekannter Historie.

Neben der Einstellung helfen einige Gewohnheiten in jedem System:

  • Planen Sie den Mix zuerst auf Ebene der Produktfamilie und brechen Sie ihn erst dann auf Varianten herunter, wenn der Termin näher rückt.
  • Halten Sie Prognosen und Aufträge nebeneinander sichtbar, jeweils mit Version und Datum, damit Sie nachvollziehen können, wie sich eine Prognose verändert hat.
  • Vereinbaren Sie einen regelmäßigen Abstimmungstermin, bei dem Vertrieb, Planung und Produktion dieselben Zahlen betrachten. Monatlich für den Mengenmix und wöchentlich für den Detailplan ist ein praktikabler Rhythmus, die Wiederbeschaffungszeiten sollten jedoch den Takt bestimmen.

Wie reagieren Sie, wenn sich der Mix ändert?

Änderungen im Mix sind normal. Ein Kunde verlagert Aufträge von einer Variante auf eine andere, ein Engpass verliert eine Schicht oder ein Material kommt zu spät. Eine kleine Routine verhindert, dass Sie improvisieren müssen.

  1. Prüfen Sie zuerst den Engpass. Was bewirkt die Änderung bei dessen Stunden, nicht bei der Gesamtauslastung des Werks?
  2. Prüfen Sie die Rüstvorgänge. Eine Verschiebung hin zu mehr Varianten bedeutet meist mehr Rüstvorgänge und damit weniger produktive Stunden.
  3. Kopieren Sie den Plan und wenden Sie die Änderung an. Vergleichen Sie den neuen Plan mit dem Basisplan, jeweils nur mit einer Änderung.
  4. Sehen Sie sich den Tagesplan an, nicht nur die Wochenauslastung. Eine Wochenansicht kann unauffällig wirken, während ein einzelner Tag nicht machbar ist.
  5. Entscheiden Sie und halten Sie den Grund schriftlich fest. Notieren Sie auch, was Sie den Kunden mitteilen und welche Aufträge sich verschieben.
  6. Frieren Sie die getroffenen Entscheidungen ein. Legen Sie fest, wie weit im Voraus der Plan ohne Genehmigung nicht mehr geändert werden darf.

Wenn die Wechselwirkungen komplex werden, etwa bei gemeinsam genutzten Maschinen, reihenfolgeabhängigen Rüstvorgängen und Schichtmodellen, wird eine Tabellenkalkulation schnell unzuverlässig. Ab diesem Punkt lohnt sich eine Fabriksimulation oder ein Werkzeug für die endliche Terminplanung, denn damit lässt sich der geänderte Mix über die gesamte Linie durchrechnen und zeigen, wo sich die Warteschlange aufbaut.

Woran erkennen Sie, dass der Mix funktioniert?

Wählen Sie einige Kennzahlen aus und verfolgen Sie diese über die Zeit:

  • Auslastung des Engpasses, aufgeteilt in produktive Zeit, Rüstzeit und Leerlaufzeit.
  • Deckungsbeitrag je Engpassstunde, nach Produkt und nach Monat.
  • Termintreue der Auslieferung nach Produktfamilie.
  • Bestand an Fertigwaren und Werkstattbestand (Work in Process).
  • Anteil der Aufträge, die innerhalb des eingefrorenen Zeitfensters geändert wurden.

Ein Power BI-Bericht auf Basis Ihrer ERP-Daten kann diese Kennzahlen für Planer und Führungskräfte nebeneinander darstellen. Halten Sie die Definitionen schriftlich fest, damit die Zahlen in jeder Besprechung dasselbe bedeuten.

Häufige Fehler

  • Produkte nach Deckungsbeitrag je Einheit zu rangieren, wenn eine Ressource der eigentliche Engpass ist.
  • Nachfragegrenzen zu ignorieren und mehr von einem profitablen Produkt zu planen, als Kunden abnehmen wollen.
  • Die Rangfolge als endgültig zu betrachten, ohne die Zusagen an Kunden zu prüfen.
  • Prognose und Aufträge übereinander zu planen, weil die Reduzierungsmethode nicht geprüft wurde.
  • Nur die Wochenkapazität zu betrachten und die täglichen Konflikte erst in der Produktion zu entdecken.
  • Rüstzeiten bei der Entscheidung über den Mix außer Acht zu lassen.
  • Den Mix jeden Tag zu ändern, ohne eingefrorenes Zeitfenster.
  • Kostendaten zu verwenden, die seit einem Jahr niemand geprüft hat.

Wo Polaris ins Spiel kommt

Wenn sich Ihr Produktmix auf gemeinsam genutzten Ressourcen laufend ändert, kann eine Simulation zeigen, was jede Änderung bewirkt, bevor Sie sich festlegen. iFAKT beschreibt Polaris als KI plus digitalen Zwilling für die Produktion, der mit ERP-Daten arbeitet. Das Modul Polaris Simulator testet das Produktionssystem virtuell und bildet dynamische Produktmixe auf gemeinsam genutzten Ressourcen ab, dazu Kapazitäts-, Personal- und Puffer-Szenarien. So zeigt es Engpässe und Auslastungsungleichgewichte über die Zeit. Das Modul Polaris Optimizer wandelt das Modell unter Berücksichtigung von Randbedingungen in einen optimierten Plan um und optimiert neu, wenn Störungen auftreten. Probieren Sie es zunächst mit einer Produktfamilie und einem Engpass aus, und vergleichen Sie die Ergebnisse mit Ihrer eigenen Berechnung.

Verwandte Themen zum Vertiefen

  • Rüstzeitreduzierung: wie eine SMED-orientierte Analyse Engpasszeiten freisetzt, bevor Sie den Mix anpassen.
  • Prognose auf Familienebene: warum Sie zuerst Familien und erst danach Varianten planen.
  • Marge pro Engpassstunde: eine gemeinsame Kostensicht mit dem Finanzbereich abstimmen und konsequent verwenden.
  • Szenarioplanung bei Nachfrageverschiebungen: welche Was-wäre-wenn-Fälle Sie für Mixschwankungen vorbereiten sollten.
  • Verknüpfung von Vertrieb und Operations: eine einfache monatliche Routine, in der Vertrieb, Planung und Produktion dieselben Zahlen prüfen.

Nächster Schritt

Ermitteln Sie Ihre knappe Ressource und berechnen Sie den Deckungsbeitrag pro Stunde für Ihre drei größten Produkte, auf Basis der Kostensicht, die Ihr Finanzteam mitträgt. Vergleichen Sie diese Rangfolge mit Ihrer aktuellen Produktmixplanung in der Fertigung und notieren Sie jedes Produkt, das mehr Engpasszeit beansprucht, als es einbringt.

Entitäten in diesem Artikel

Manufacturing Factory simulation Dynamics 365 Power BI Polaris Simulator Polaris Optimizer iFAKT GmbH

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