Mit viel Aufwand wird in den meisten Betrieben versucht, die Abläufe in der Produktion genau zu steuern und zu regeln. Eingehende Aufträge werden anhand ihrer Liefertermine, der Verfügbarkeit von Material und der benötigten Maschinen in eine Reihenfolge gebracht und die einzelnen Fertigungs- und Montageschritte genau geplant. Dazu stehen komplexe Programme zur Verfügung, mit deren Hilfe die Vorgaben für die Fertigungs- und Montageprozesse errechnet werden. Das Ergebnis sind Arbeitspapiere, die dann „nur noch abgearbeitet werden müssen“. So sollte eigentlich alles klar sein; und das EDV-System gibt Liefertermin und Arbeitsvorgaben aus.

Doch die Wirklichkeit sieht anders aus: Wenn man durch Produktionsbetriebe geht und sich Arbeitspapiere anschaut, dann sind diese oft gar nicht aktuell: Die angegebenen Termine sind längst verstrichen – oder sie liegen in der Zukunft, und das entsprechende Teil wartet auf die Weiterverarbeitung. Die angegebenen Arbeitszeiten sind nicht genau: Weder die Bearbeitungszeiten stimmen, noch sind Rüstzeiten korrekt berücksichtigt, Teile zur Montage fehlen, die restliche Baugruppe wartet und blockiert den dringend benötigten Platz. Materialien sind nicht rechtzeitig verfügbar, und die Bearbeitung kann nicht begonnen werden. Die Maschine steht nicht zur Verfügung, da sie eine Störung hat. Der schön ausgearbeitete Plan kann nicht ausgeführt werden, kommt ins Stocken – und die Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen müssen improvisieren. Der Bedarf ändert sich, Eilaufträge schießen dazwischen – und wieder wird manuell improvisiert und umorganisiert. Das Ergebnis ist dann in der Fertigung sichtbar: Stapelweise Kisten, die vor einer Maschine warten, Stillstände durch ganze Prozessketten hindurch und Aufträge, die trotz bester Planung nicht termingerecht ausgeliefert werden.

Um diese Störungen zu beherrschen, wurden unter anderem Rückmeldesysteme installiert, die der Planung die Verfügbarkeit der Ressourcen und vor allem den genauen Stand der Abarbeitung melden sollen. Nur – ist der Fertigungsauftrag einmal erstellt, wird er in der Regel nicht mehr korrigiert. Man weiß ja gar nicht, wo sich die Teile gerade befinden, und man müsste diese suchen gehen. In Einzelfällen passiert das, aber in der Regel erscheint der Aufwand zu groß. „Die da unten (= Produktion) regeln das ja schon“ – so die Begründung.

Erschwerend kommt hinzu, dass viele Prozessketten, die geplant werden, sehr lang oder komplex sind. So umfasst beispielsweise die Herstellung eines Staubsaugers eine Vielzahl verschiedener Baugruppen, die aus unterschiedlichen Fertigungsbereichen oder -technologien kommen. Der Aufwand für eine zuverlässige a-priori-Planung ist enorm, und dennoch ist immer wieder erneutes manuelles Eingreifen und Improvisieren notwendig.

Einzelne Prozesse in einer Kette unterliegen oftmals verschiedenen Einflussgrößen, die anfangs gar nicht bestimmbar sind.

Ein Beispiel: Die Planung der gesamten Prozesskette bei einer Feingießerei in der klassischen dispositiven und vorwärts gerichteten Form kann gar nicht erfolgreich sein, da der in der Mitte liegende Gießprozess anderen Planungsgeboten gehorcht als die davor und dahinter liegenden Prozessschritte. Hier wird die Reihenfolge der Auftragsbearbeitung anhand der jeweiligen Zusammensetzung ihrer Legierungen zusammengestellt, während in den übrigen Prozessschritten Liefertermin oder Größe die bestimmenden Parameter sind.

Dennoch hat sich der Glaube daran, dass eine Produktion dann wirtschaftlich ist, wenn man nur genau genug plant, bis heute gehalten. Das gilt auch für den Glauben daran, dass nur eine große Losgröße wirtschaftlich ist. Die Auslastung einer Maschine wurde zum Maß für die Wirtschaftlichkeit – je höher die Auslastung, desto besser die Wirtschaftlichkeit. Um eine möglichst hohe Auslastung zu erreichen, werden Aufträge über gleiche Teile, die ohne Umrüsten über die gleichen Maschinen laufen können, zu großen Fertigungslosen zusammengefasst.

Und dann kommt die Forderung nach mehr Effizienz. Oder nach kürzeren Lieferzeiten. Man versucht, die Abläufe noch genauer zu planen – aber ändert nichts an den eigentlichen Ursachen für die Schwierigkeiten. Schaut man sich beispielsweise bei Unternehmen Rüstzeiten an, so stellt man erschreckende Abweichungen bei gleichen Rüstvorgängen fest – je nach Mitarbeiter oder Schichtzeit weichen die benötigten Zeiten erheblich voneinander ab. Sie stimmen in der Regel nicht mit den hinterlegten und für die Planung genutzten Zeiten überein. Die für die Auftragsbearbeitung zur Verfügung stehende Maschinenzeit variiert und ist nicht konstant. Gleichzeitig wird mit REFA-Methoden die persönliche Arbeitszeit der Mitarbeiter sekundengenau erfasst und analysiert. Der erste Schritt müsste jedoch sein, die Ausfallzeit der Maschinen durch geeignete Maßnahmen zu stabilisieren (und dann zu reduzieren). Wird die Rüstzeit reduziert, kann man häufiger rüsten – und somit die Losgrößen reduzieren (auf dieses Thema wird später noch genauer eingegangen).

In den letzten Jahren ist noch eine weitere Herausforderung hinzugekommen: Der Wunsch nach mehr Flexibilität. Kunden möchten heutzutage möglichst spät bestellen und legen sich mit der genauen Auslegung der Produkte erst spät fest. Märkte können sich schnell verschieben und trotz komplexer Prognoseprogramme anders entwickeln als geplant. Das gilt für technische Produkte genauso wie für Konsumgüter, für die das sicherlich einleuchtender ist.

Nehmen wir das Beispiel Kinderschuhe: Auf der einen Seite müssen zu Beginn einer Saison genügend Schuhe beim Händler im Regal stehen, andererseits ergeben sich das Kaufverhalten und die Vorlieben für bestimmte Modelle erst in den ersten Wochen einer neuen Verkaufssaison. Dann ist erkennbar, welche Modelle gut laufen und welche nicht. Nur wenige Hersteller von Kinderschuhen sind in der Lage, den Markt zu diktieren, also ihre Schuhmodelle als Trendsetter zu etablieren. Die meisten Hersteller müssen hoffen, dass sie bei der Kollektionsauswahl und Mengenfestlegung die richtige Spürnase gehabt haben – oder sie müssen mit hohen Restbeständen rechnen.

Abbildung 1: Marktprognose und Produktionsplan

Nehmen wir ein technisches Produkt, zum Beispiel Industriepumpen: Der Kunde bestellt die Pumpen zum Einbau in Anlagen, wobei sich die Pumpenfarben nach der Farbgestaltung dieser Anlagen richten müssen. Welche Anlagen in welchen Farben der Kunde verkaufen wird, weiß er im Vorhinein selber nicht. Wie soll in diesem Fall der Vertrieb des Pumpenherstellers Absatzquoten planen und bestimmte Farben in möglichst großen Losgrößen in seine Produktion einsteuern?

Die Antwort auf diese Problematik hieß lange Zeit (und heißt auch oftmals immer noch) mehr und mehr Aufwand in die Planung zu stecken. Man schuf immer schnellere und aufwändigere EDV-Systeme, die ein häufigeres Umplanen und somit kürzere Reaktionszeiten ermöglichen sollten. In vielen Fällen sind damit sogar große Erfolge erzielt worden. Nicht zuletzt die Automobilindustrie hat gezeigt, dass dieser Weg zu einer Erfüllung der Kundenwünsche führen kann. Aber zu welchem Preis? Die Implementierung dieser Systeme, das Sicherstellen der benötigten Informationen sowie der Aufwand für ihre Pflege haben ein Maß angenommen, das vielfach nicht mehr wirtschaftlich vertretbar ist. Treten dann Veränderungen ein, z.B. Modellanpassungen oder -änderungen, führt die vorhandene Komplexität zu einem kaum mehr beherrschbaren Aufwand im Anpassen der Steuerungssysteme.

So zum Beispiel im Falle eines Automobilzulieferers, der mit viel Systemaufwand versucht, Losgrößen zu optimieren und dadurch Wirtschaftlichkeit zu erreichen: In der Praxis gibt es immer wieder die Notwendigkeit, die Reihenfolge umzuplanen, da trotz aller Abnahmeprognosen Bedarfsschwankungen seitens des Kunden auftreten. Der Kunde muss ja selber wiederum auf Schwankungen bei seinen Abnehmern reagieren, die ihrerseits, wie im Falle des Pumpenherstellers bereits geschildert, in einer Kette von Abnehmern stehen. Der Kunde braucht plötzlich doch mehr Teile einer bestimmten Farbe, oder er benötigt andere Varianten. Das führt dann automatisch zu notwendigen Umplanungen beim Zulieferer. In der Praxis müssen immer wieder kleine Losgrößen zwischen die sorgfältig optimierten Belegungen geschoben werden – was häufiges Umrüsten und letztlich Verlust an Wirtschaftlichkeit bedeutet. Die ursprünglich geplante Fertigungsreihenfolge wird immer wieder verändert, und unser Zulieferer versucht, die Änderungen in die Planung einzurechnen und möglichst schnell eine neue Planung zu generieren. Das wiederum ist aber nur mit einem großen Aufwand möglich, der nicht zuletzt darin besteht, die aktuellen Daten aus der Fertigung quasi online zu bekommen und in der Planung mitzuverarbeiten. Wenn sich die Kundenwünsche häufiger verändern, erhöht sich der Planungsaufwand immens. Letztlich entsteht eine Unruhe in der Fertigung, verursacht durch die dauernde Umplanung, die ein effizientes Arbeiten nicht mehr zulässt.

Die Schlussfolgerung darf aber nun nicht heißen, dass...