Fertigungssteuerung: Effektive Maßnahmen zur zielgerichteten Umsetzung des Produktionsprogramms
Im Rahmen der arbeitsvorbereitenden Maßnahmen eines produzierenden Unternehmens bildet die Fertigungssteuerung die Umsetzung des in der Fertigungsplanung aufgesetzten Produktionsprogramms. Fertigungsplanung und Fertigungssteuerung sind also eng miteinander verzahnte Prozesse der Produktionswirtschaft, welche die Planung, Steuerung und Kontrolle der Produktion von Waren und Gütern beschreiben. Alternativ werden auch Bezeichnungen wie Arbeitsvorbereitung, Auftragsvorbereitung, Auftragssteuerung oder Produktionsplanung und -steuerung sowie deren Abkürzungen wie AV, AVOR oder PPS verwendet.
Als Maßnahme der Arbeitsvorbereitung stellt die Fertigungssteuerung ein Bindeglied zwischen der Fertigungsplanung und den Fertigungsprozessen dar. Während die Fertigungsplanung die theoretischen Voraussetzungen für einen optimalen Produktionsprozess schafft, setzt die Fertigungssteuerung diese operativ um. Bestandteile der Fertigungssteuerung bilden beispielsweise die Bestimmung optimaler Losgrößen, das Bereitstellen der benötigten Ressourcen sowie die Termindisposition.
Fertigungssteuerung als Teil der Auftragsvorbereitung
Die Hauptaufgabe der Fertigungssteuerung besteht darin, die Produktion entsprechend der Fertigungsplanung zu lenken. Sie dient also der Umsetzung des geplanten Produktionsprogramms in der Fertigung und nimmt zu diesem Zweck auch Aufgaben der Produktionsüberwachung, -kontrolle und -dokumentation wahr.
Ziel der Fertigungssteuerung ist die bestmögliche Koordination aller Vorgänge. Dazu gilt es, den Fertigungsablauf so zu gestalten, dass die Durchlaufzeiten der Aufträge und die Leerzeiten der Maschinen minimiert werden. Bei den Methoden der Fertigungssteuerung kann zwischen zentralisierter und dezentralisierter Fertigungssteuerung unterschieden werden. Bei der zentralisierten Fertigungssteuerung laufen alle Produktionsanweisungen über ein Steuerungszentrum, wohingegen die Produktionsanweisungen bei einer dezentralisierten Fertigungssteuerung in einer mehrstufigen Prozessfolge an die jeweils nächste Produktionsstufe gegeben werden.
Was versteht man unter Fertigungssteuerung?
Die Fertigungssteuerung setzt die geplante Produktion operativ um und achtet auf die Umsetzung des Fertigungsplans.
Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass die Fertigungsplanung den Produktionsprozess vorplant und dabei Faktoren wie die Produktionsprogrammplanung, die Materialbedarfsplanung sowie die Termin- und Kapazitätsplanung berücksichtigt. Die Fertigungssteuerung gibt anhand dieser Planung Aufträge frei und steuert sie, Kernbereiche sind hier also die Auftragsfreigabe und die Auftragsüberwachung. Da beide Bereiche ineinander greifen sind sie in kleinen bis mittelgroßen Betrieben häufig zu einem Verantwortungsbereich zusammengefasst.
Bestandteile einer effizienten Fertigungssteuerung
Die Fertigungssteuerung in der produzierenden Industrie umfasst sowohl planerische Aufgaben wie die Feinterminierung von Aufträgen und die optimale Maschinenbelegung anhand der Kapazitätsbelastung als auch Aufgaben aus dem Bereich der Produktionsüberwachung und -dokumentation. Auch die erforderliche Reaktion auf kurzfristige Planänderungen ist Bestandteil der Fertigungssteuerung.
Im Rahmen der Termindisposition werden Start- und Endzeitpunkte für einzelne Arbeitsschritte der Produktion ermittelt. In diesem Zusammenhang sind auch die Maschinenbelegplanung sowie kurzfristige Änderung der Kapazitätsrealität relevant, da beispielsweise der plötzliche Ausfall eines Mitarbeiters bzw. einer Maschine oder ein unerwarteter Kundenauftrag von höchster Priorität schnelle Umplanung in der Termindisposition erfordern. Die Grobterminierung der Fertigungsplanung wird im Zuge der Fertigungssteuerung in Feinterminierungen überführt. Um angemessen auf Fertigungsengpässe reagieren zu können, sind die ständige Überwachung des Produktionsfortschritts mittels Rückmeldesystem sowie eine adaptierbare Feinterminierung im Zuge der Fertigungssteuerung elementar.
Wenn die Terminierung erfolgt ist und die Aufträge den Maschinen zugeordnet sind, kann die kapazitative Auslastung der Maschinen ermittelt werden. So entsteht eine Feinplanung, die festlegt, welche Maschinen welchen Arbeitsschritten konkret zugeordnet werden. Ebenso werden in der Fertigungssteuerung Betriebsmittel wie Werkzeuge und Vorrichtungen zugeordnet und Mitarbeiter für einzelne Schritte eingeplant (Personalbedarfsplanung). Die Fertigungssteuerung muss auch die Verfügbarkeit der eingeplanten personellen und materiellen Ressourcen im Blick behalten, um so bei Engpässen schnell für Ersatz sorgen zu können. Auch hierbei sind Rückmeldesysteme in Echtzeit ein wichtiges Tool für eine korrekte Planungsweise.
Sämtliche Ausgleichsmaßnahmen, mit denen im Rahmen der Fertigungssteuerung auf Kapazitätsengpässe reagiert werden kann, laufen unter der Bezeichnung Kapazitätsdisposition zusammen. Dazu zählt beispielsweise das Ausweichen auf Ersatzmaschinen, kurzfristige Erhöhung der Kapazität durch Zusatzschichten, Auslagerung von Arbeitsschritten an Fremdzulieferer oder die zeitliche Umterminierung von Aufträgen. Um zügig und sinnvoll reagieren zu können, sind im Leitstand idealerweise Auftrags- und Personalplanung miteinander gekoppelt.
Um das geplante Produktionsprogramm in tatsächliche Produktionsaufträge zu überführen, muss im Rahmen der Fertigungssteuerung eine Auftragsfreigabe erfolgen. Diese bildet den Übergang von der Produktionsplanungs- und -steuerungsphase zur operativen Durchführung eines Auftrags. Während im Laufe der Planung Änderungen bezüglich Termin, Material- oder Personalbedarf relativ einfach eingepflegt werden können, kann es nach Auftragsfreigabe schnell zu Engpässen, Überlappungen oder Leerlauf kommen, sollten die erforderlichen Ressourcen nicht zur Verfügung stehen. Je nach Fertigungstyp, z. B. Massenfertigung oder Fertigung in Kleinserien, existieren verschiedene Verfahren zur Freigabe eines Auftrags. In der Fertigungssteuerung wird beispielsweise unterschieden zwischen dem Kanban-Verfahren, bei dem auf Abruf produziert wird (Pull-Prinzip) und der belastungsorientierten Auftragsfreigabe (BoA), die auf Grundlage einer Rückwärtsterminierung aller Aufträge arbeitet.
Basis aller Maßnahmen zur Auftragsüberwachung sind ständig aktualisierte Rückmeldungen über den aktuellen Bearbeitungsstand der Aufträge, die sogenannte Betriebsdatenerfassung. Idealerweise erfolgt diese Rückmeldung direkt durch Bildschirmeingaben der Mitarbeiter, die in Echtzeit im Leitstand eingesehen werden können. Bestandteil der Fertigungsüberwachung ist beispielsweise ein Soll-Ist-Abgleich zwischen dem geplanten Produktionsprogramm und der tatsächlich erfolgten Fertigung. Darüber hinaus können anhand der Betriebsdaten mögliche sich anbahnende Engpässe oder Überlappungen erkannt und behoben werden, bevor sie eintreten. Auch eine Dokumentation des Produktionsprozesses im Sinne der Compliance oder Qualitätssicherung ist auf Grundlage der Betriebsdatenerfassung möglich und Teil der Fertigungssteuerung.
Für Unternehmen sämtlicher Betriebsgrößen steht und fällt der Erfolg der Produktion mit der Fertigungssteuerung und -planung. Zahlreiche komplexe Mechanismen greifen hierbei ineinander und bedingen sich gegenseitig, sodass es schwierig sein kann, alle Faktoren im Blick zu behalten. Aus diesem Grund nutzen Großkonzerne ausnahmslos softwaregestützte Lösungen zur Produktionsplanung und -steuerung ihrer Fertigung, sogenannte PPS. Jedoch können solche Softwarelösungen auch für kleine und mittlere Betriebe eine große Bereicherung darstellen, da die Systeme entsprechend der spezifischen Bedürfnisse eines jeden Unternehmens konfiguriert werden können.
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