Inhaltsübersicht
I. Zwecksetzungen
von PPS-Systemen
II. Typen
von PPS-Systemen
III. Entwicklungsperspektiven
von PPS-Systemen
I. Zwecksetzungen
von PPS-Systemen
Das Gebiet der Produktionsplanung
und -steuerung umfasst die Gesamtheit von Entscheidungs- bzw.
Dispositionsprozessen, die auf die jeweilige Aufstellung eines Absatz- bzw. Produktionsprogramms und die Festlegung des Vollzugs eines solchen
Programms in mengenmäßiger und terminlicher Hinsicht ausgerichtet sind. Die
betreffenden Entscheidungs- bzw.
Dispositionsgrößen stellen Primärbedarfe
im Sinne von Absatz- bzw. Produktionsmengen, Fertigungs- und Bestellaufträge sowie Auftrags- und Arbeitsgangtermine dar. Ein konkretes PPS-System
zeichnet sich durch bestimmte Verfahrensweisen zur Festsetzung dieser Größen
aus.
In der betriebswirtschaftlichen Theorie, speziell im Bereich
des Operations Research für die Produktion, sind zahlreiche simultane PPS-Ansätze
entwickelt worden. Mittels dieser Ansätze soll eine gleichzeitige, hinsichtlich
der Zielsetzung Gewinnmaximierung bzw. Kostenminimierung optimale Bestimmung
der jeweils einbezogenen PPS-Entscheidungsvariablen unter Beachtung
unternehmensrelevanter Restriktionen erfolgen (Adam, D.
1969; Dinkelbach,
W. 1964). Allerdings erreichen die betreffenden Modelle bei
Abbildung realer Entscheidungssituationen eine Komplexität, die eine
operationale Handhabung ausschließt. Die praxisrelevanten (umfassenden)
PPS-Systeme sehen deshalb eine sukzessive
Festlegung der Entscheidungs- bzw. Dispositionsgrößen entsprechend folgenden PPS-Teilbereichen vor:
-
Primärbedarfsplanung
(Bestimmung von Absatz- bzw. Produktionszahlen),
-
Materialdisposition
(Bildung von Fertigungs- und Bestellaufträgen),
-
Termindisposition
(Festsetzung von Auftrags- und Arbeitsgangterminen).
Dabei stehen mit der Durchlaufzeitenminimierung, der Lagerbestandsminimierung,
der Maximierung der Kapazitätsauslastung und der Termintreue nicht monetäre,
teilweise konfliktäre PPS-Zielsetzungen im Vordergrund.
II. Typen von
PPS-Systemen
Die auf einem Sukzessivplanungskonzept
basierenden operationalen PPS-Systeme unterscheiden sich vor allem in folgenden
Punkten:
-
Umfang der explizit berücksichtigten Entscheidungs-
bzw. Dispositionsgrößen,
-
Art der eingesetzten Algorithmen bzw. Heuristiken zur
Festlegung der PPS-Größen und
-
Ausmaß der Delegation von Entscheidungsbefugnissen.
Die Betonung letzteren Aspekts führt zu der üblichen
Differenzierung in zentrale und dezentrale PPS-Systeme, deren
bedeutendste »Vertreter« im Folgenden kritisch analysiert werden sollen.
1. Zentrale PPS-Systeme
Das MRP II-Konzept (Manufacturing
Resource Planning) stellt die Basis
bzw. den »Prototyp« zentraler PPS-Systeme dar. Dieses Konzept wird durchweg als
»traditionelles«, teilweise sogar als »veraltetes« zentrales PPS-System
gekennzeichnet. Hierbei wird offenbar übersehen, dass die »modernen« bzw.
»dezentralen« PPS-Systeme auf wesentliche Bausteine dieses Systems
zurückgreifen. Gerade die aktuellen PPS-Standardsoftwarepakete weisen i.d.R.
eine methodische Struktur auf, die in weiten Teilen dem MRP II-Konzept mit den
PPS-Teilbereichen Primärbedarfsplanung, Material- und Termindisposition
entspricht.
Die Mehrzahl der auf das MRP II-Konzept zurückgreifenden
EDV-gestützten PPS-Ansätze sieht in Verbindung mit der Primärbedarfsplanung
lediglich Verfahren zur Absatzprognose und/oder Programmroutinen zur
Kundenauftragsverwaltung vor. Die Bruttoprimärbedarfe als die in den einzelnen
Teilperioden des Planungszeitraumes abzusetzenden Mengen bilden in diesem Fall
keine Entscheidungsgrößen des betreffenden PPS-Systems, sondern Vorgabedaten
für dieses System. Dies gilt dann grundsätzlich auch für die Nettoprimärbedarfe
als die Produktionsmengen, die sich durch Abzug frei verfügbarer Lagerbestände
von den Absatzzahlen ergeben. Die außerhalb eines PPS-Systems vorgenommene
Primärbedarfsfestlegung birgt die Gefahr in sich, dass die betreffenden Werte
nicht mit den Produktionsmöglichkeiten abgestimmt sind und insofern nicht
termingerecht realisiert werden können. Eine gemäß dem »ursprünglichen« MRP
II-Konzept im Rahmen einer mittelfristigen Grobplanung durchzuführende
(produktgruppenbezogene) Primärbedarfsermittlung unter Berücksichtigung
disponierbarer Ressourcen sehen nur wenige PPS-Standardsoftwarepakete vor (vgl.
z.B. SAP R/3 PP-SOP). Allerdings bleibt dann weitgehend unklar, wie der
Abgleich zwischen Primärbedarfen und Produktionskapazitäten unter Rückgriff auf
angedeutete Simulationstechniken konkret erfolgen soll.
Einen methodisch relativ abgesicherten Kernbereich des MRP
II-Konzeptes bildet das MRP I-System
im Sinne einer programmgebundenen
Materialdisposition. Diese Disposition ist auf eine termingerechte und
möglichst kostengünstige Bereitstellung der zur Deckung der vorgegebenen
Primärbedarfe erforderlichen Materialien ausgerichtet.
Ausgehend von Nettoprimärbedarfswerten für die der höchsten
Fertigungs- bzw. Dispositionsstufe zugeordneten Enderzeugnisse umfasst die
programmgebundene Materialdisposition folgende, nacheinander zu vollziehende
Schritte:
-
Zusammenfassung von Periodennettobedarfen zu
wirtschaftlichen Auftragsgrößen,
-
Vorlaufverschiebung der (spätesten) Erledigungstermine
der gebildeten Fertigungsaufträge um deren als Vorlaufzeiten bezeichnete
Plandurchlaufzeiten; damit liegen die sog. Bedarfe für die Auflösung in
Verbindung mit den (spätesten) Bereitstellungsterminen der zur Erfüllung der
entsprechenden Aufträge direkt benötigten Materialien vor.
-
Terminierte Sekundärbedarfsbestimmung mittels
Stücklistenauflösung, d.h. Multiplikation der Bedarfe für Auflösung mit den
relevanten Produktionskoeffizienten,
-
Terminierte Bruttobedarfsermittlung durch
(teilperiodenbezogene) Addition von Primärbedarfen in Form von
Ersatzteilbedarfen zu den Sekundärbedarfen,
-
Terminierte Nettobedarfserrechnung durch Abzug frei
verfügbarer Lagerbestände und erwarteter Materialeingänge infolge offener
Aufträge von den Bruttobedarfen.
Nach Vollzug des letzten Schrittes ist der betreffende
Dispositionszyklus neu zu durchlaufen, nunmehr für Zwischenprodukte, die auf
der nächsttieferen Fertigungs- bzw. Dispositionsstufe auftreten. Dies muss so
lange wiederholt werden, bis sämtliche Produkte in ihre Komponenten zerlegt
sind.
Die Bestimmung von
Bestellauslösungs- und Anlieferungsterminen für Fremdbezugsteile wird
gewöhnlich dem Bereich der (programmgebundenen) Materialdisposition zugewiesen,
während die Terminierung der Eigenfertigung erst im Rahmen des gesonderten
PPS-Teilbereichs »Termindisposition« vorgenommen werden soll. Es ist allerdings
zu beachten, dass über die Vorlaufverschiebung schon bei der programmgebundenen
Materialdisposition eine (Grob-)Terminierung von Fertigungsaufträgen erfolgt,
was zu ernsten Abstimmungsproblemen mit der eigentlichen Termindisposition
führen kann. (Glaser,
H./Geiger, W./Rohde, V. 1992).
Für den Bereich der Termindisposition sehen die auf das MRP
II-Konzept zurückgreifenden PPS-Standardsoftwarepakete folgende, nacheinander
durchzuführende Schritte vor:
-
Durchlaufterminierung,
-
Kapazitätsabgleich,
-
Feinterminierung bzw. Produktionssteuerung.
Die Ausgangsdaten der Durchlaufterminierung bilden die im
Rahmen der Materialdisposition festgelegten Fertigungsaufträge mit den
zugehörigen (spätesten) Fertigstellungsterminen. Mittels Rückwärtsterminierung
sind dann ohne Berücksichtigung möglicher Kapazitätsengpässe vorläufige
Grobstart- und -endtermine für die zur Erledigung der Fertigungsaufträge
vorzunehmenden Arbeitsgänge unter Ansatz arbeitsgangbezogener
Plan-Durchlaufzeiten zu ermitteln.
Im Rahmen des Kapazitätsabgleichs ist zunächst für jede
benötigte Arbeitsplatz- bzw. Maschinengruppe, differenziert nach den einzelnen
Teilperioden des Planungszeitraumes, die Kapazitätsnachfrage zu errechnen, die
durch die mittels der Durchlaufterminierung festgelegten Arbeitsgangtermine
induziert wird. Weisen die entsprechenden Belastungsprofile auf
Ungleichgewichte zwischen Kapazitätsnachfrage und Kapazitätsangebot hin, sind
Abgleichsmaßnahmen in Form von Kapazitätsanpassungen und/oder
Nachfrageänderungen durch Terminverschiebungen zu ergreifen.
Die auf dem MRP II-Konzept basierenden Ansätze zur Feinterminierung bzw.
Produktionssteuerung dürften in erster Linie auf Unternehmungen ausgerichtet
sein, die Standardprodukte mit kundenspezifischen Varianten in
(Klein-)Serienfertigung nach dem Werkstattprinzip erzeugen. Diese zentralen
Ansätze sehen eine stunden-, teilweise sogar minutengenaue Bestimmung der
effektiven Arbeitsgangstarttermine an den einzelnen Arbeitsplätzen bzw.
Maschinen vor und mithin eine exakte Festlegung der jeweiligen
Auftragsbearbeitungsreihenfolgen, die von dem Fertigungspersonal strikt
einzuhalten sind. Die betreffende Reihenfolgeplanung soll dabei unter
Verwendung bestimmter Prioritätsregeln erfolgen.
Eine zentrale Feinterminierung in der angesprochenen Form ist
der gerechtfertigten Kritik ausgesetzt, dass ihre Resultate infolge einer durch
Unsicherheit geprägten Dispositionssituation (z.B. unvorhersehbare
Maschinenausfälle) häufig schon bei ihrer Entstehung überholt seien. Darüber
hinaus wird bemängelt, dass die Vorgabe kaum realisierbarer
Auftragsabfertigungsfolgen Akzeptanz- bzw. Motivationsprobleme beim
Werkstattpersonal auslösen könne. Insofern sprechen gewichtige Gründe für den Einsatz
dezentraler PPS-Systeme.
2. Dezentrale PPS-Systeme
Allgemein zeichnen sich dezentrale PPS-Systeme dadurch aus,
dass Produktionsteilbereichen bzw. Produktionsstellen Entscheidungsbefugnisse
zur eigenständigen Erfüllung bestimmter PPS-Funktionen übertragen werden. Die
betreffenden PPS-Systeme unterscheiden sich dann u.a. in dem Umfang der
delegierten PPS-Funktionen und in den Mechanismen zur Koordination (formal)
entscheidungsautonomer Organisationseinheiten. Mit der Belastungsorientierten Auftragsfreigabe, der Retrograden Terminierung, dem Fortschrittszahlensystem
und Kanban
sollen nachstehend die gegenwärtig bedeutendsten dezentralen PPS-Systeme mit
Praxisrelevanz skizziert werden.
a) Belastungsorientierte Auftragsfreigabe
Die Belastungsorientierte
Auftragsfreigabe ist für Unternehmungen mit einer nach dem Werkstattprinzip
organisierten Einzel- und (Klein-)Serienfertigung variantenreicher Produkte
entwickelt worden. Es handelt sich hierbei um kein umfassendes PPS-System,
sondern um einen speziellen Ansatz zu einem zentral durchzuführenden
(kurzfristigen) Kapazitätsabgleich, dem sich eine dezentrale Produktionssteuerung
anschließen soll.
Die Ausgangsdaten der Belastungsorientierten Auftragsfreigabe
stellen die mittels einer Durchlaufterminierung (gemäß dem MRP II-Konzept)
bestimmten (Soll-)Auftragsstarttermine dar. Die eigentliche Auftragsfreigabe
umfasst dann folgende, nacheinander zu vollziehende Dispositionsschritte:
-
Ermittlung dringlicher Aufträge,
-
Abwertung von Auftragszeiten und
-
Bestimmung einzulastender Aufträge.
Als dringlich sind
die Aufträge einzustufen, deren Starttermine vor einer als Benutzerparameter
festzulegenden Terminschranke liegen
bzw. in einen Vorgriffshorizont als Zeitspanne zwischen Planungszeitpunkt und
Terminschranke fallen. Lediglich die dringlichen Aufträge werden im jeweils
aktuellen Planungslauf der weiteren Freigabeprozedur unterworfen.
Bei der voraussichtlichen Inanspruchnahme eines
Arbeitssystems ist davon auszugehen, dass ggf. nur ein Teil der (dringlichen)
Aufträge im Falle einer Freigabe auch das betreffende Arbeitssystem in der
Planperiode erreicht, wenn dieses System nicht an erster Stelle in der zu
durchlaufenden Arbeitssystemfolge steht. Um die gewünschte Kapazitätsauslastung
weitgehend zu erreichen, wird deshalb eine Abwertung
der für die verschiedenen Arbeitssysteme geltenden Belegungs- bzw.
Auftragszeiten entsprechend den jeweils errechneten
Systemzugangswahrscheinlichkeiten vorgenommen.
Ausgehend von dem dringlichen Auftrag mit dem frühesten
Sollstarttermin umfasst die eigentliche Freigabeüberprüfungsprozedur die
jeweilige Probeeinlastung eines Auftrages unter Anrechnung der zugehörigen
abgewerteten Auftragszeiten. Der betreffende Auftrag wird (für die
Produktionssteuerung) dann freigegeben, wenn er kein Arbeitssystem beansprucht,
dessen Belastungsschranke bereits vorher erreicht oder überschritten worden
ist. Aufträge, die Systeme benötigen, deren Belastungsschranke bereits erreicht
wurde, dürfen für die aktuelle Planungsperiode nicht freigegeben werden.
Die für die Arbeitssysteme geltenden Belastungsschranken
bilden die entscheidenden Steuerungsparameter der Belastungsorientierten
Auftragsfreigabe. Allgemein stellt die Belastungsschranke
eines Arbeitssystems die Summe von Planabgang bzw. Plankapazität und
angestrebtem mittleren Planbestand dar. Gemäß der sog. Trichterformel
entspricht die mittlere gewichtete Arbeitssystemplandurchlaufzeit dem
Quotienten aus dem betreffenden Planbestand und der mittleren Planleistung des
Systems. Die Grundidee der Belastungsorientierten Auftragsfreigabe liegt nun darin,
die Belastungsschranke unter Rückgriff auf diese Formel so festzulegen, dass
durch die Auftragsfreigabe der mittlere Auftragsbestand erreicht wird, der zu
der angestrebten mittleren (gewichteten) Durchlaufzeit führt. Zur Festsetzung
der jeweiligen Belastungsschranke wird den Unternehmungen empfohlen, diese im
Wege des »Probierens« schrittweise zu senken, bis gerade noch eine vollständige
Kapazitätsauslastung bei Erreichung des »praktischen Minimums« der mittleren
gewichteten Durchlaufzeit gewährleistet ist. Insofern bildet entgegen anders
lautenden Behauptungen nicht die Durchlaufzeitenminimierung, sondern
tatsächlich die Maximierung der Kapazitätsauslastung die dominierende
Zielsetzung der Belastungsorientierten Auftragsfreigabe.
Die sich an die Auftragsfreigabe anschließende Produktionssteuerung soll in dezentraler Form von dem
Fertigungspersonal vollzogen werden. Dabei sind die
Auftragsbearbeitungsreihenfolgen unter strikter Einhaltung der
First-come-first-served-Regel bzw. der Schlupfzeitregel festzulegen. Bei
verbindlicher Vorgabe einer Prioritätsregel dürften die Fertigungsstellen
entgegen der beabsichtigten dezentralen Steuerungskonzeption aber wohl kaum
effektive Handlungsspielräume besitzen.
b) Retrograde Terminierung
Die Retrograde Terminierung (Adam, D.
1993; Dikow, U.
1993; Fischer, K.
1990) wird insb. für diejenigen Unternehmungen mit (kundenauftragsorientierter)
Werkstattfertigung empfohlen, deren Fertigungsablauf durch einen »diskontinuierlichen Materialfluss«, d.h.
relativ umfangreiche und stark schwankende Belegungszeiten der einzelnen
Arbeitsgänge, oder durch eine »vernetzte
Produktionsstruktur« (Adam, D.
1998, S. 663), d.h. Arbeitspläne mit (teilweise) nicht sequenziellen
Arbeitsgangfolgen, gekennzeichnet ist. Das betreffende Konzept sieht die
zentrale Durchführung einer Termingrobplanung
mit integriertem kurzfristigen Kapazitätsabgleich vor. Hierbei werden
Ecktermine für die Erledigung der Fertigungsaufträge sowie ggf. Maßnahmen zur
Kapazitätsanpassung festgelegt, die als verbindliche Vorgaben für eine
anschließende, dezentrale Produktionssteuerung dienen.
Als Daten gehen in die Retrograde Terminierung die jeweiligen
Planfertigstellungstermine aller Fertigungsaufträge ein, die unmittelbar mit
den Soll-Lieferterminen entsprechender Kundenaufträge bzw. Auftragsanfragen
korrespondieren. Terminliche Abhängigkeiten der Aufträge untereinander, wie sie
i.A. aus einer mehrstufigen programmgebundenen Materialdisposition resultieren,
dürfen nicht vorliegen. Die für die Aufträge relevanten Arbeitspläne sind in
verdichteter Form vorzugeben, indem je nach gewünschtem Detaillierungsgrad
einzelne Arbeitsgänge zu sog. Arbeitsoperationen
aggregiert werden. Analog werden sog. Steuereinheiten
durch Zusammenfassung von Arbeitsplätzen gebildet. Diese Steuereinheiten
stellen zum einen Objekte der Termin- und Kapazitätsplanung dar, zum anderen
für die dezentrale Produktionssteuerung zuständige Organisationseinheiten.
Der rollierend zu durchlaufende Planungszyklus der
Retrograden Terminierung gliedert sich in drei Stufen, die je nach vorliegender
Fertigungssituation (lineare bzw. vernetzte Arbeitspläne mit jeweils gleicher
bzw. unterschiedlicher Steuereinheitenfolge) und der Planung zugedachtem
Aufgabenumfang (z.B. Einbeziehung von Maßnahmen zur Kapazitätsanpassung)
unterschiedliche Planungsschritte umfassen.
In der ersten Stufe, der sog. Wunschterminierung, erfolgt für alle Aufträge eine
Rückwärtsterminierung ausgehend vom zugehörigen Planfertigstellungstermin.
Hierbei werden die jeweiligen Arbeitsoperationen unter Vernachlässigung
möglicher Kapazitätsengpässe ohne Zwischen- und Endlagerzeiten eingeplant. Die
resultierenden Wunschstart- bzw.
-endtermine dienen den Heuristiken der nachfolgenden Planungsstufen als
Grundlage.
Gegenstand der zweiten Stufe ist die Erstellung eines vorläufigen, zulässigen Belegungsplanes unter
Berücksichtigung von Kapazitätsbeschränkungen und aus vorhergehenden
Planungsläufen übernommenen sog. Altbelegungen der Steuereinheiten.
Belegungskonflikte zwischen Arbeitsoperationen, die um die Kapazität einer
Steuereinheit konkurrieren, werden dabei unter Anwendung einer Prioritätsregel
gelöst, die in erster Linie an den jeweiligen Wunschterminen ausgerichtet ist.
Eine umfassende Variante der Retrograden Terminierung erlaubt im Rahmen der
zweiten Stufe gleichzeitig auch die jeweilige Anpassung der Kapazitätsangebote
der Steuereinheiten an die vorliegenden Nachfragen. Im Allgemeinen wird der
vorläufige, zulässige Belegungsplan progressiv aufgebaut, indem die
Arbeitsoperationen aller Aufträge ausgehend vom Beginn des Planungszeitraumes
in chronologischer Reihenfolge eingeplant werden. Daneben existiert für den
Spezialfall identischer, rein sequenzieller Steuereinheitenfolgen aller
Aufträge eine Verfahrensvariante, die auch in der zweiten Stufe eine
Rückwärtsterminierung vorsieht.
Mit der dritten Stufe soll durch die Modifikation des vorläufigen Belegungsplans eine unternehmens- und
situationsspezifisch ausgewogene Zielerreichung sichergestellt werden. Bei der
entsprechenden Verschiebung der Belegungstermine sind insb. die Folgen für
Kapazitätsauslastung und Fertigproduktbestände gegeneinander abzuwägen. Wurde der
vorläufige Belegungsplan in der zweiten Stufe progressiv aufgebaut, so ist er
in der dritten Stufe durch eine Verschiebung der Belegungstermine in Richtung
Zukunft zu »entzerren«, um unter Inkaufnahme einer geringeren
Kapazitätsauslastung die Fertigproduktbestände zu verringern. Ein retrograd
aufgebauter Belegungsplan ist hingegen durch die Vorverlagerung von Terminen zu
»komprimieren«, um eine höhere Kapazitätsauslastung auf Kosten steigender
Fertigproduktbestände zu erzielen.
Weder die konkreten Verfahrensschritte der drei Stufen noch
deren sequenzielle Abfolge sind strikt vorgeschrieben. So ist vorgesehen, die
zweite Stufe im Falle der retrograden Erstellung des vorläufigen, zulässigen
Belegungsplans mit der ebenfalls retrograden Wunschterminierung (erste Stufe)
zu verzahnen. Bei progressiver Ermittlung der vorläufigen, zulässigen Belegung
wird eine wiederholte Durchführung der betreffenden zweiten Stufe und der
dritten Stufe in Betracht gezogen, um insb. die Termintreue zu erhöhen. Des
Weiteren ist das Konzept ausdrücklich offen gegenüber der Modifikation
einzelner Verfahrensbausteine, wie etwa dem Einsatz alternativer Prioritätsregeln für die Reihenfolgeplanung
oder alternativer Heuristiken zur Kapazitätsplanung.
Die Ergebnisse der Retrograden Terminierung sind durch eine
Reihe von Steuerungsparametern nach
Maßgabe individueller Zielvorstellungen beeinflussbar. Konkret können folgende
Parameter variiert werden:
-
Soll-Liefertermine für Auftragsanfragen,
-
Auftragsgrößen,
-
Sicherheitspuffer, die jeweils in den
Arbeitsoperationszeiten sowie in den Planfertigstellungsterminen der Aufträge
enthalten sind,
-
Parameter zur Bestimmung der jeweiligen Zeitpunkte, zu
denen die Aufträge in der zweiten Stufe frühestens eingeplant werden
(»Auftragsfreigabezeitpunkte«),
-
Parameter zur Kapazitätsplanung (z.B. durch
Personalzuordnung),
-
Ausmaß der Terminmodifikation in der dritten Stufe und
-
Anzahl der wiederholten Durchläufe durch die zweite
und dritte Stufe.
Da die Auswirkungen der betreffenden Steuergrößen nicht a
priori quantifizierbar bzw. teilweise nicht einmal in der Tendenz absehbar
sind, ist eine interaktive Festlegung im Trial-and-error-Verfahren vorgesehen.
Die Prozedur der Retrograden Terminierung kann mit jeweils geänderten Parameterwerten
wiederholt werden, solange dies im Hinblick auf die verfolgten
PPS-Zielsetzungen aussichtsreich erscheint.
Mit der Retrograden Terminierung sollen die Mängel von
PPS-Systemen überwunden werden, die bei der Termingrobplanung
auf mittlere bzw. lediglich bestandsabhängig geschätzte Plandurchlaufzeiten
zurückgreifen. Insb. im Zusammenhang mit einem diskontinuierlichen
Materialfluss wird bei jenen Systemen die Gefahr gesehen, dass die effektiven
Durchlaufzeiten in hohem Maße von der jeweils realisierten Auftragsreihenfolge
abhängen und somit von entsprechenden Planwerten stark abweichen können.
Folgerichtig werden bei der Retrograden Terminierung die Plandurchlaufzeiten
als endogene Größen unter expliziter Berücksichtigung der einzuhaltenden
Abfertigungsreihenfolgen bestimmt. Allerdings ist dann fraglich, inwieweit für
eine dezentrale Produktionssteuerung überhaupt noch Entscheidungsspielräume im
Sinne einer Wahlmöglichkeit zwischen alternativen Bearbeitungssequenzen
verbleiben können, ohne dass auch die Ergebnisse der Retrograden Terminierung
ihre Validität einbüßten. In Zweifel zu ziehen ist dies insb. bei den Verfahren
ohne Kapazitätsanpassung, die stets zu überschneidungsfreien
Belegungsintervallen für die jeweils in einer Steuereinheit zu verrichtenden Arbeitsoperationen
führen. Eine andere als die hierdurch implizit festgelegte
Bearbeitungsreihenfolge könnte nur unter Missachtung der für verbindlich
erklärten Ecktermine verwirklicht werden. Bei den umfassenderen Varianten der
Retrograden Terminierung, die von der Möglichkeit einer parallelen Bearbeitung
mehrerer Operationen in einer Steuereinheit ausgehen, ist die Existenz von
Spielräumen für die dezentrale Reihenfolgeplanung nicht ausgeschlossen, aber
ebenso wenig systematisch sichergestellt.
c) Fortschrittszahlensystem
Das Fortschrittszahlensystem wird für die Unternehmungen als
adäquates PPS-System herausgestellt, die Standardprodukte (mit Varianten) in
Großserien mittels Fließfertigung ohne Zeitzwang erzeugen. Die Anwendung dieses
Systems soll dann vor allem niedrige Lagerbestände bei stets ausreichender
Materialverfügbarkeit gewährleisten.
Das Fortschrittszahlensystem basiert auf einer
Untergliederung des Beschaffungs- und Produktionsbereichs einer Unternehmung in
sog. Kontrollblöcke (z.B. Teilefertigung, Zwischenmontage, Endmontage). Zur
Koordination dieser Organisationseinheiten sind für jeden Kontrollblock Soll-Fortschrittszahlen zentral zu
ermitteln und vorzugeben. Bei einer Soll-Fortschrittszahl handelt es sich um
die (kumulierte) Menge eines Erzeugnisses, die insgesamt bis zu einem
bestimmten Termin mindestens bereitzustellen bzw. zu produzieren ist, damit ein
vorgegebenes Absatzprogramm realisiert werden kann. Ausgehend von den
entsprechenden Primärbedarfswerten erfolgt die Errechnung der Soll-Fortschrittszahlen
mittels einstufiger Stücklistenauflösung als Spezialfall einer
programmgebundenen Materialbedarfsplanung
nach dem MRP II-Konzept.
Jeder Kontrollblock soll ein weitgehend autonomes Subsystem
einer Unternehmung darstellen. Die formale Entscheidungskompetenz eines
Kontrollblockleiters umfasst die selbstständige Festlegung von Auftragsgrößen
und zugehörigen Auftragsterminen in Verbindung mit kurzfristigen
Kapazitätsabgleichsmaßnahmen. Sofern allerdings bei einem Kontrollblock die für
ihn geltenden Soll-Fortschrittszahlen exakt zu den spätest zulässigen Terminen
erfüllt werden, verfügt ein auf die betreffenden Teilelieferungen angewiesener
nachgelagerter Kontrollblock tatsächlich über keine Handlungsspielräume
hinsichtlich Auftragsbildung und -terminierung.
d) Kanban
Ein regelmäßiger Teilebedarf und eine
materialflussorientierte Anordnung der Betriebsmittel mit harmonisierten
Kapazitätsquerschnitten gelten als die Einsatzvoraussetzungen für Kanban.
Als spezielles Just in time-Konzept soll die Anwendung von Kanban dann eine
weitgehend lagerbestandslose Fertigung bei Vermeidung von Fehlmengen
sicherstellen.
Gemäß Kanban ist der Beschaffungs- und Produktionsbereich
einer Unternehmung in nacheinander geschaltete Regelkreise zu strukturieren. Jeder Regelkreis besteht aus
folgenden Elementen:
-
Quelle als
Material bereitstellende bzw. erzeugende Stelle,
-
Senke als
Material verbrauchende Stelle und
-
Pufferlager
zwischen Quelle und Senke.
Ausgehend von dem jeweils aktuellen Absatzprogramm sind
zentral im Wege einer einstufigen Stücklistenauflösung die in den einzelnen
Regelkreisen auftretenden (durchschnittlichen), gewöhnlich auf einen Werktag
bezogenen Materialbedarfe zu ermitteln. Diese Bedarfe bilden die Grundlage für die
Bestimmung der jeweiligen Anzahl von (Produktions-)Kanbans
im Sinne von Materialbehältern zugeordneten Karten, die als Informationsträger
zur Materialflusssteuerung für einen Regelkreis in Umlauf zu geben sind.
Auftragsbildung und -terminierung sowie kurzfristige
Kapazitätsabgleichsmaßnahmen sollen nach Kanban grundsätzlich dezentral, konkret auf der
Regelkreisebene erfolgen. Allerdings hat jeder Regelkreis folgende, zentral
vorgegebene Ablaufregeln verbindlich
einzuhalten:
-
Die Senke darf in Holpflicht nur so viele Teile bzw.
entsprechende Materialbehälter dem Pufferlager entnehmen, wie dies ihrem
aktuellen (Werktags-)Bedarf entspricht.
-
Die Quelle muss unverzüglich genau die Teilemenge
produzieren und bereitstellen, die gerade dem Pufferlager entnommen wurde.
Dabei sind nur einwandfreie Teile (»Gutteile«) diesem Lager wieder
zuzuführen.
In Anbetracht dieser restriktiven Regeln dürfte das
Fertigungspersonal dann aber wohl kaum nennenswerte Handlungsspielräume
besitzen.
Bei den angesprochenen dezentralen PPS-Systemen scheinen
generell erhebliche Zweifel angebracht, ob Produktionsteilbereichen bzw.
-stellen substanziell
Entscheidungsautonomie hinsichtlich bestimmter PPS-Größen eingeräumt wird
und die über »Job enrichment« bzw. »Job enlargement« angestrebten
Motivationseffekte in Richtung von Produktivitätserhöhungen tatsächlich
auftreten. Darüber hinaus ist kritisch anzumerken, dass die betreffenden
Ansätze keine umfassenden PPS-Systeme
darstellen, sondern mehr oder weniger auf das MRP II-Konzept zurückgreifen
(vgl. Abb. 1) und insofern auch
Schwächen des Konzeptes aufweisen.
Abb. 1: PPS-Systeme und Funktionserfüllung
III. Entwicklungsperspektiven
von PPS-Systemen
Die »neuralgischen Punkte« sämtlicher praxisbezogener
PPS-Systeme liegen in der unzureichenden Abstimmung der Entscheidungsgrößen mit
den disponierbaren Produktionsressourcen und – eng damit verbunden – in der
fehlenden bzw. unvollständigen Berücksichtigung der zwischen diesen Größen
bestehenden Interdependenzen. Einen operationalen Ansatzpunkt zur Verbesserung
der bisher entwickelten PPS-Systeme könnte der Rückgriff auf hierarchische Planungskonzepte
darstellen (Drexel,
A./Fleischmann, B./Günther, H.-O. et al. 1994). Danach bietet sich
zunächst eine produkttypen- bzw. produktgruppenorientierte Primärbedarfsplanung
unter Beachtung verdichteter Ressourcen an. Die betreffenden,
kapazitätsorientiert ermittelten Primärbedarfe sollten dann die Vorgabewerte
für die direkt untergeordnete Planungsebene bilden, auf der im Wege der
zunehmenden mengenmäßigen und zeitlichen Detaillierung die kapazitätsmäßig
zulässigen Ausbringungsmengen für die Produktgruppen bzw. Hauptprodukte (ohne
die jeweiligen Varianten) festzulegen sind. Unter Beachtung dieser
Planungsresultate wäre dann auf der nächsten Planungsebene eine genaue, nach
Produktionsteilbereichen bzw. -segmenten differenzierte erzeugnisbezogene
Auftrags- und Ressourceneinsatzplanung vorzunehmen, der sich auf der untersten
Ebene eine für jedes Segment dezentral durchgeführte Feinterminierung
anschließt. Je nach dem in einem Segment verwirklichten Organisationsprinzip
der Fertigung sind hier unterschiedliche Planungsmodule zu entwickeln und
einzusetzen.
Literatur:
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Sortenfertigung, Wiesbaden 1969
Adam, D. : Produktions-Management,
9. A., Wiesbaden 1998
Dikow, U. : Planung und Steuerung
des Auftragsflusses bei nachfrageorientierter Kapazitätsplanung, Münster 1993
Dinkelbach, W. : Zum Problem der
Prodktionsplanung in Ein- und Mehrproduktunternehmen, Würzburg et al. 1964
Drexl, A./Fleischmann, B./Günther,
H.-O. : Konzeptionelle Grundlagen kapazitätsorientierter PPS-Systeme, in: ZfbF,
1994, S. 1022 – 1045
Fandel, G./François, P./Gubitz,
K.-M. : PPS- und integrierte betriebliche Softwaresysteme: Grundlagen-
Methoden- Marktanalyse, 2. A., Berlin et al. 1997
Fischer, K. : Retrograde
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1990
Glaser, H./Geiger, W./Rohde, V. :
PPS – Produktionsplanung und -steuerung, 2. A., Wiesbaden 1992
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Gesellschaft für Management und Technologie mbH, , München 1982
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Produktionsplanung und -steuerung (PPS), 2. A., Düsseldorf 1989
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Grundlegung, in: Produktionswirtschaft – Controlling industrieller Produktion,
Bd. 2, hrsg. v. Hahn, D./Laßmann, G., Heidelberg 1989, S. 5 – 237
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hrsg. v. Hax, A. C., Amsterdam et al. 1978, S. 400 – 428
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Steuerung des logistischen Prozesses mit Fortschrittszahlen, in:
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Informationsverarbeitung, Bd. 1, 14. A., Wiesbaden 2004
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Integrierte Informationsverarbeitung, Bd. 2, 9. A., Wiesbaden 2002
Scheer, A.-W. :
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