What-if-Szenarioanalyse in der Produktionsplanung: Eine Methode
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Von Mirko Peters ·
Was-wäre-wenn-Szenarioanalyse in der Produktionsplanung bedeutet, den Plan zu kopieren, eine Annahme zu ändern und die Ergebnisse zu vergleichen. Lernen Sie die Schritte, Daten, Werkzeuge und Prüfungen kennen.
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Eine What-if-Szenarioanalyse in der Produktionsplanung bedeutet, einen Basisplan beizubehalten, eine Annahme zu ändern und das Ergebnis zu vergleichen, bevor irgendetwas real geschieht. Die Annahme kann eine Maschine sein, die zwei Schichten steht, ein Eilauftrag, ein fehlendes Material oder ein neues Schichtmodell. Der Vergleich zeigt, wie sich jede Option auf Liefertermine, Auslastung und Überstunden auswirkt. Dieser Artikel richtet sich an Produktionsplaner, die ein wiederholbares Verfahren wollen und keine einmalige Tabellenkalkulation, und die wissen müssen, welche Daten, Werkzeuge und Prüfungen die Ergebnisse belastbar machen.
Das Wichtigste in Kürze
- Ein What-if-Szenario nimmt Ihren Basisplan, ändert eine Annahme, etwa einen Maschinenausfall oder einen Eilauftrag, und vergleicht das Ergebnis mit dem Basisplan, bevor irgendetwas real geschieht.
- Beginnen Sie mit der Entscheidung und wählen Sie danach zwei oder drei Hebel und zwei oder drei KPIs aus. Ein Szenario ohne dahinterstehende Entscheidung ist nur eine Übung.
- Ändern Sie zunächst jeweils nur einen Hebel und kombinieren Sie Hebel erst, nachdem Sie die Wirkung jedes einzelnen verstanden haben.
- Testen Sie das Modell zuerst an einem vergangenen Zeitraum, bevor Sie es für die Zukunft einsetzen. Der Nutzen eines Modells hängt davon ab, ob seine Ergebnisse für den jeweiligen Zweck genau genug sind.
- Microsoft-Werkzeuge decken Teile der Aufgabe ab: Dynamics-365-Masterpläne können alternative Planungsstrategien enthalten, und Power-BI-What-if-Parameter eignen sich für einfache Berechnungen, nicht aber für die Reihenfolgeplanung von Terminen.
Was ist ein What-if-Szenario, und was ist es nicht?
Ein Szenario ist eine in sich schlüssige Menge von Annahmen über die Zukunft, die mit demselben Modell wie Ihr Basisplan berechnet wird. Der Basisplan ist Ihr bester aktueller Plan. Alles andere ist eine Variante davon.
Es lohnt sich, drei Begriffe auseinanderzuhalten, die häufig verwechselt werden.
- Eine Prognose sagt, was Sie erwarten. Ein Szenario sagt, was passiert, wenn etwas Bestimmtes eintritt.
- Eine What-if-Frage ist die Frage, die Sie stellen. Die Fabriksimulation ist eine Möglichkeit, sie zu beantworten, indem Sie ein Modell der Produktion mit gewählten Eingaben durchrechnen. Eine Tabellenkalkulation oder ein Planungslauf in Ihrem ERP-System ist eine andere.
- Eine Sensitivitätsprüfung variiert eine Eingabe innerhalb eines Bereichs, um zu sehen, wie stark sich das Ergebnis verändert. Sie zeigt, welche Annahmen Ihre Aufmerksamkeit verdienen.
Alle drei verfolgen dasselbe Ziel: die Folgen einer Entscheidung zu erkennen, solange es noch günstig ist, seine Meinung zu ändern.
Welche Entscheidungen rechtfertigen ein Szenario?
Spielen Sie ein Szenario durch, wenn sich eine Entscheidung nur mit hohem Aufwand rückgängig machen lässt, wenn mehrere Einschränkungen zusammenwirken oder wenn die Antwort aus Erfahrung nicht offensichtlich ist. Typische Auslöser in der Produktionsplanung:
- Eine Engpassmaschine fällt zur Wartung aus, und Sie müssen entscheiden, welche Aufträge sich verschieben.
- Ein Kunde bittet um einen früheren Termin. Was verschiebt sich dadurch, und wer trägt die Kosten?
- Abwesenheiten oder Urlaub reduzieren die Personalbesetzung für eine Woche.
- Ein Lieferant meldet eine Verzögerung bei einem wichtigen Material.
- Der Produktmix wird sich bald ändern, und Sie wollen wissen, ob die vorhandene Kapazität weiterhin ausreicht.
- Sie erwägen eine zweite Schicht, einen neuen Puffer oder zusätzliche Werkzeuge.
Verzichten Sie auf Szenarien bei Entscheidungen, die sich günstig und schnell rückgängig machen lassen, und bei Fragen, bei denen der Plan mit reichlich Puffer ohnehin machbar ist. Ein Szenario kostet die Zeit eines Planers, und es sollte eine bessere Entscheidung ermöglichen.
Wie führen Sie eine What-if-Szenarioanalyse in der Produktion durch?
Hier ist eine Vorgehensweise, die sowohl in einer Tabellenkalkulation als auch in Spezialsoftware funktioniert.
- Halten Sie die Entscheidung fest. Ein Satz genügt: „Wir müssen X bis Freitag entscheiden.“ Wenn Sie diesen Satz nicht formulieren können, brauchen Sie noch kein Szenario.
- Frieren Sie die Basis ein. Speichern Sie den aktuellen Plan mit seinen Annahmen: Kalender, Durchlaufzeiten, Auftragsliste und Materialverfügbarkeit. Jedes Szenario wird mit dieser Version verglichen, daher darf sie sich nicht unbemerkt verändern.
- Wählen Sie die Stellhebel. Stellhebel sind die Größen, die Sie verändern können oder die sich verändern könnten: Kapazität, Personalbesetzung, Auftragsprioritäten, Liefertermine und Materialeingang. Wählen Sie zwei oder drei, die für diese Entscheidung wichtig sind.
- Legen Sie realistische Bandbreiten fest. Fragen Sie die Menschen, die es wissen. Wie lange dauert eine typische Reparatur? Wie oft liefern Lieferanten verspätet, und um wie viel? Erfinden Sie keine Zahlen, sondern nutzen Sie Ihre eigene Historie, und kennzeichnen Sie jede Schätzung als Schätzung.
- Legen Sie die Kennzahlen fest. Zwei oder drei KPIs reichen: termingerechte Lieferung, Durchlaufzeit, Auslastung des Engpasses, Überstunden und Work in Process. Definieren Sie diese, bevor Sie etwas ausführen, damit nachträglich niemand die für sich günstigste Kennzahl auswählt.
- Ändern Sie jeweils nur einen Stellhebel. Vergleichen Sie jedes Szenario mit der Basis. Kombinieren Sie Stellhebel erst, wenn Sie die Wirkung jedes einzelnen verstanden haben.
- Vergleichen und entscheiden. Stellen Sie Basis und Szenarien nebeneinander. Besprechen Sie, was Sie in jedem Fall tun würden, und halten Sie die Entscheidung samt Begründung schriftlich fest.
- Dokumentieren Sie das Ergebnis. Speichern Sie die Annahmen und das Ergebnis zusammen mit der Entscheidung. Sie brauchen beides, wenn Sie später prüfen, was tatsächlich eingetreten ist.
Hier ist ein hypothetisches Beispiel, das nur erfunden wurde, um die Logik zu zeigen. Eine Zelle hat eine Engpasspresse, die pro Schicht 300 Einheiten fertigt. Das Werk fährt zehn Schichten pro Woche, also beträgt die Kapazität 3.000 Einheiten. Die Aufträge dieser Woche summieren sich auf 2.700 Einheiten, das sind 90 % der Kapazität. Die Basis ist machbar, mit einer Schicht Reserve.
- Szenario A: Die Presse fällt für zwei Schichten aus. Die Kapazität sinkt auf acht Schichten, also 2.400 Einheiten. Damit bleiben 300 Einheiten ungedeckt, und einige Aufträge verpassen ihre Termine.
- Szenario B: Derselbe Ausfall, dazu eine Samstagsschicht. Die Kapazität liegt wieder bei 2.700 Einheiten, die Auslastung aber bei 100 %. Jede weitere Störung bedeutet einen verpassten Termin.
- Szenario C: Derselbe Ausfall, und der Planer verschiebt 300 Einheiten niedrig priorisierter Aufträge in die folgende Woche. Die wichtigen Aufträge gehen termingerecht raus, und ein Kunde erhält heute einen Anruf statt einer Überraschung am Freitag.
Dafür braucht es kein ausgefeiltes Werkzeug. Nötig sind eine Basis, ein Stellhebel und ein ehrlicher Vergleich. Der eigentliche Wert liegt darin zu erkennen, dass Szenario B wie eine Lösung aussieht, aber keine Reserve bietet.
Welche Daten und Werkzeuge benötigen Sie?
Beginnen Sie mit dem, was Sie haben. Ein Szenario benötigt dieselben Eingaben wie der Plan selbst: Aufträge und Liefertermine, Arbeitspläne und Durchlaufzeiten, Ressourcen und Kalender sowie Materialverfügbarkeit. Sind diese Daten unzuverlässig, übernimmt jedes Szenario den Fehler. Bereinigen Sie zuerst die Stammdaten, sonst diskutieren Sie über das Modell statt über die Entscheidung.
Wählen Sie dann das Werkzeug nach der Komplexität der Fragestellung.
- Eine Tabellenkalkulation genügt, wenn eine oder zwei Ressourcen und eine Handvoll Aufträge das Ergebnis bestimmen, wie im obigen Beispiel.
- Ihr ERP-Planungslauf kann materialgetriebene Fragen beantworten. In Dynamics 365 Supply Chain Management erlauben es Hauptpläne, verschiedene Planungsstrategien zu simulieren. Laut der Microsoft-Dokumentation können Sie beliebig viele Pläne anlegen und einige für unterschiedliche Prognosen oder Simulationen behalten. Klären Sie mit Ihrem Implementierungspartner, wie das zu Ihrer Version und Ihrer Planungsengine passt, denn die Seite beschreibt die Behandlung von Szenarien nicht im Detail. Die Hauptplanung arbeitet mit Material und Kapazität auf grober Ebene und ist kein detailliertes Werkzeug zur Reihenfolgeplanung.
- Ein Scheduler mit endlicher Kapazität oder ein Simulationsmodell ist die richtige Wahl, wenn gemeinsam genutzte Maschinen, reihenfolgeabhängige Rüstvorgänge, Schichten und Qualifikationen zusammenwirken. In diesem Fall kann eine einfache Berechnung gut aussehen, während der Tagesplan trotzdem nicht umsetzbar ist.
- Power BI eignet sich gut, um Szenarioergebnisse Führungskräften zu zeigen. Mit den What-if-Parametern können Anwender einen Schieberegler verschieben und sehen, wie sich ein Measure verändert. Microsoft gibt an, dass sie für die Verwendung in Measures innerhalb von Visuals gedacht sind, und ein Parameter kann höchstens 1.000 eindeutige Werte haben. Das macht sie nützlich für einfache Fragen wie „Was bewirkt 5 % mehr Ausschuss für die Ausbringung?“ Sie planen allerdings keine Abfolge eines Zeitplans. Betrachten Sie sie als Frontend für Ergebnisse, nicht als Rechenkern.
Welches Tool Sie auch wählen, halten Sie zwei Dinge außerhalb davon: die schriftlichen Annahmen und das Entscheidungsprotokoll. Tools ändern sich, Dokumente bleiben erhalten.
Woher wissen Sie, dass sich den Antworten vertrauen lässt?
Ein Szenario ist nur so gut wie das Modell dahinter. Drei Prüfungen helfen dabei.
Testen Sie es mit Rückrechnung. Lassen Sie das Modell einen vergangenen Zeitraum berechnen, in dem Sie wissen, was passiert ist. Vergleichen Sie die Ergebnisse mit den tatsächlichen Werten. In der Simulationsliteratur heißt das operationale Validität: Ob das Ausgabeverhalten eines Modells genau genug für seinen vorgesehenen Zweck ist, innerhalb des Bereichs der Bedingungen, für die es eingesetzt wird. Ein Beitrag von Sargent und Kollegen auf der Winter Simulation Conference beschreibt dies so und weist darauf hin, dass das Risiko des Modellnutzers, ein falsches Modell zu akzeptieren, klein gehalten werden muss. Einfach gesagt: Wenn das Modell den letzten Monat nicht reproduzieren kann, verwenden Sie es nicht, um über den nächsten Monat zu entscheiden.
Kennen Sie Ihre Haupteinflussgrößen. Variieren Sie jede Annahme innerhalb ihrer Bandbreite und prüfen Sie, welche das Ergebnis tatsächlich verschieben. Oft dominieren zwei davon. Diese verdienen bessere Daten. Der Rest darf grob bleiben.
Zeigen Sie die Spanne, nicht eine einzelne Zahl. Eine Aussage wie „Wir liefern am Donnerstag aus“ suggeriert eine Genauigkeit, die Sie nicht haben. „Zwischen Mittwoch und Freitag, je nach Reparaturdauer“ ist ehrlicher und nützlicher. Entscheider können mit Unsicherheit umgehen, wenn sie sie sehen.
Wie machen Sie daraus eine Gewohnheit statt eines Projekts?
Szenarioarbeit scheitert, wenn sie von der Tabelle einer einzelnen Person abhängt. Einige Praktiken halten sie lebendig.
- Benennen Sie einen Verantwortlichen für die Basisdaten und die Modelldaten. Ohne einen solchen driftet das Modell von der Realität der Produktion weg.
- Planen Sie wöchentlich einen kurzen Termin ein, in dem Planer, Produktionsleitung und bei Bedarf Einkauf und Vertrieb die offenen Fragen besprechen. Bringen Sie zwei oder drei Szenarien mit, nicht zwanzig.
- Werten Sie im Nachgang aus. Vergleichen Sie am Ende der Woche, was passiert ist, mit dem, was das Szenario vorhergesagt hat. Wo lag es daneben, und warum? Aktualisieren Sie das Modell oder die Bandbreiten.
- Teilen Sie die Logik, nicht nur das Ergebnis. Wenn die Produktionsleitung die Annahmen versteht, hinterfragt sie diese früh, und genau darum geht es bei der Übung.
- Binden Sie die Finanzabteilung ein. Kostenfragen, etwa Überstunden gegenüber einer verspäteten Lieferung, brauchen dieselben Szenarien mit ergänzten Kostenangaben. Vereinbaren Sie die Kosteninputs einmal verbindlich, damit sich die Zahlen zwischen den Besprechungen nicht ändern.
Live-Daten helfen, sobald die Grundlagen funktionieren. Fließt der tatsächliche Fortschritt zurück in die Planung, starten Szenarien vom realen Zustand der Produktion und nicht vom gestrigen Plan. Richten Sie zuerst Logik und Stammdaten korrekt ein. Ein Live-Feed auf einem schwachen Modell erzeugt nur schneller falsche Antworten.
Häufige Fehler
- Szenarien durchspielen, ohne dass eine Entscheidung dahintersteht.
- Mehrere Stellschrauben gleichzeitig verändern, sodass niemand weiß, was den Effekt verursacht hat.
- Szenarien mit einer Basis vergleichen, die sich in der Zwischenzeit verändert hat.
- Best-Case-Werte für Zykluszeiten und Reparaturzeiten verwenden.
- Die Rückrechnung auslassen, weil das Modell „richtig aussieht“.
- Eine einzelne Zahl statt einer Spanne berichten.
- Für alles Szenarien erstellen und keines davon umsetzen.
- Vergessen, die Entscheidung festzuhalten, sodass bei der Auswertung nichts zum Vergleichen vorliegt.
Wo Polaris passt
Wenn Ihre Was-wäre-wenn-Fragen gemeinsam genutzte Maschinen, Schichten und wechselnde Produktmixe betreffen, beantwortet eine Simulation des Produktionssystems sie schneller als eine Tabellenkalkulation. iFAKT beschreibt Polaris als KI plus digitalen Zwilling für die Produktion, der mit ERP-Daten arbeitet. Das Modul Polaris Simulator testet das Produktionssystem virtuell, bevor Sie reale Entscheidungen treffen. Dazu gehören Szenarien zu Kapazität, Personalbesetzung und Puffern. Außerdem zeigt es Engpässe und ungleich ausgelastete Ressourcen. Das Modul Polaris Optimizer erstellt unter Einschränkungen einen optimierten Plan und analysiert die Auswirkungen von Störungen. Probieren Sie es zuerst an einer realen Entscheidung aus und prüfen Sie die Ergebnisse gegen eine Tabellenkalkulation, der Sie vertrauen.
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Nächster Schritt
Nehmen Sie die nächste anstehende Entscheidung und formulieren Sie sie in einem Satz. Speichern Sie dann Ihren aktuellen Plan als Basisplan und rechnen Sie darauf drei Szenarien, wobei Sie jeweils nur einen Hebel verändern. Diese kleine Runde Was-wäre-wenn-Szenarioanalyse in der Produktionsplanung zeigt Ihnen, ob sich die Methode einen Platz in Ihrer wöchentlichen Besprechung verdient.