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Produktionsplanung und Produktionssteuerung (PPS)

(engl. production planning and scheduling)

Die Produktionsplanung umfasst strategische und operative Aspekte der Produktionsprogrammplanung (Produktionsprogramm), der Mengenplanung, der Grob und schließlich der Feinterminierung, wobei im Folgenden die operativen Aspekte im Mittelpunkt der Betrachtung stehen.

Die Produktionsprogrammplanung erfolgt auf der Basis von festen Kundenaufträgen und/oder Absatzprognosen (Absatz) für die im Planungszeitraum zu fertigenden Produktarten (Produkt) und ist daher eng mit der Absatzplanung verknüpft. Das Ergebnis besteht in der Festlegung des geplanten Primärbedarfs, also der am Markt abzusetzenden Enderzeugnisse und Ersatzteile. Auf der Basis des Produktionsprogramms wird im Rahmen der Mengenplanung die 4 Bedarfsermittlung für den Sekundärbedarf vorgenommen. Dieser umfasst die für die Herstellung des Primärbedarfs benötigten Rohstoffe, Zulieferteile und Halbfabrikate. Zur Mengenplanung gehört ebenfalls die Planung der Bestellmengen, Bestelltermine und Bestellhäufigkeiten (Optimale Bestellmenge, Grundmodell der). Während die Mengenplanung auch der Beschaffung bzw. der Materialwirtschaft zugeordnet werden kann, stehen die Grob und Feinterminierung in engem Zusammenhang mit der Ablaufplanung und sind daher stark vom Organisationstyp der Fertigung (Fließfertigung, Werkstattfertigung etc.) abhängig.

Im Fall der Werkstattfertigung werden bei der Grobterminierung den Betriebsmitteltypen (z. B. Dreh- oder Fräsmaschinen, Betriebsmittel), ausgehend von den Arbeitsplänen der Aufträge, Arbeitsgänge zugeordnet (Kapazitätsterminierung).

Reicht die Kapazität eines Betriebsmitteltyps in einem bestimmten Zeitraum nicht aus, sind Maßnahmen des Kapazitätsabgleichs vorzunehmen. Zu ihnen zählen neben Überstunden und erhöhten Produktionsgeschwindigkeiten auch Fremdvergaben von Teilaufträgen. Bei der Feinterminierung werden den einzelnen Anlagen/Maschinen die Auftragsreihenfolge (mit konkreten Zeiten) und den Aufträgen die genauen Maschinen zugeordnet. Ziele dieser Planung bestehen in geringen Durchlaufzeiten und geringen Lagerbeständen (Lagerhaltung), hohen Kapazitätsauslastungen, hohen Produktivitäten, geringen Terminüberschreitungen sowie geringen Herstellkosten.

Im Rahmen des zeitlichen Ablaufs der Planungsschritte sind verschiedene Aspekte zu berücksichtigen. Bereits bei der Produktionsprogrammplanung werden Überlegungen hinsichtlich der zu beschaffenden Objekte (mit Mengenabschätzungen) und der zur Verfügung stehenden Betriebsmittel (Produktionsfaktoren) angestellt, da nur so Liefertermine abgeschätzt und Vorlaufzeiten eingeplant werden können. Zusätzlich sind die Fertigungslosgrößen (Losgrößenplanung) als eine weitere Grundlage der Mengen- und Zeitplanung festzulegen.

Grundsätzlich sind bei der Produktionsplanung unterschiedliche Vorgehensweisen denkbar:

Die Sukzessivplanung, bei der die Produktionsprogramm- und Mengenplanung sowie die Grob und Feinterminierung grundsätzlich nacheinander erfolgen, ist zwar relativ unaufwendig, kann aber zu verschiedenen Problemen führen. Dagegen berücksichtigen Simultanmodelle die Abhängigkeiten zwischen den Planungsbereichen, sind aber häufig sehr komplex und daher in der Praxis nicht einsetzbar. Als Kompromiss bieten sich Ansätze wie die hierarchische Produktionsplanung an, bei der auf oberster Planungsebene eine Simultanplanung vorgenommen wird. Deren Ergebnis wird als Vorgabe von den unteren Planungsebenen übernommen, die ihre Teilaufgaben dann aber weitgehend unabhängig von den übrigen Planungsproblemen der gleichen Ebene lösen. Als Produktionssteuerung kann die Durchsetzung der Ergebnisse der Produktionsplanung unter Berücksichtigung von Störereignissen verstanden werden, wobei unter Umständen eine Anpassung der Planung an die sich verändernde Situation oder sogar eine komplette Revidierung der Planungen vorgenommen werden muss.

Im Zusammenhang mit der Produktionsplanung und -steuerung ist für unterschiedliche Fertigungssituationen eine Reihe unterschiedlicher Konzepte entwickelt worden. Zu ihnen zählen die Belastungsorientierte Auftragsfreigabe, die Retrograde Terminierung, das Fortschrittszahlenkonzept, die Optimized Production Technologie sowie das Just in time Konzept und das Kanban Prinzip. Während die PPS verschiedene Teilplanungen verbindet, ist sie wiederum das betriebswirtschaftliche Modul eines auch technische Aspekte umfassenden Gesamtkonzeptes. Hierbei spielt der Einsatz der EDV (Datenverarbeitung, elektronische) eine entscheidende Rolle. Dies gilt sowohl für die Umsetzung der Konzepte mit Hilfe computergestützter Produktionsplanungs und -steuerungssysteme wie auch für übergreifende EDV Lösungen wie Enterprise Resource Planning Systeme (z. B. SAP R/3) oder Abstimmungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette mit Hilfe von Tools zur Unterstützung eines Supply Chain Managements.

In fast allen größeren Produktionsbetrieben (ab 30 Mio. € Jahresumsatz aufwärts) werden heute DV-gestützte Produktionsplanungs- und -steuerungssysteme (PPS) eingesetzt. Hiermit sollen die Ziele hohe Termintreue, hohe Kapazitätsauslastung, niedrige Bestände, hohe Planungssicherheit und kurze Durchlaufzeit erreicht werden. Die Produktionsplanung umfasst die Funktionen Produktionsprogrammplanung (Mengen und Termine für die Enderzeugnisse), Mengenplanung (Eigenfertigungsbaugruppen) und Termin- und Kapazitätsplanung (Start- und Endtermine für alle Arbeitsvorgänge). In der Produktionssteuerung werden im Rahmen der Auftragsveranlassung die Fertigungsaufträge auf Machbarkeit überprüft und freigegeben; die Auftragsüberwachung befasst sich mit der terminlichen und mengenmäßigen Verfolgung der Fertigungsaufträge. Die DV-Programme zur Produktionsplanung und -steuerung sind häufig in ein sog. integriertes (Integration) Programmsystem eingebettet, welches auch die Belange des Rechnungswesens und des Vertriebs abdeckt. Der Ausdruck integriert bedeutet, dass alle Beteiligten eines Unternehmens auf dieselbe Datenbasis zugreifen können und so ein gemeinsamer online-aktueller Wissensstand entsteht, z.B. werden Lagerbewegungen synchron in den entsprechenden Konten nachgeführt, der Mitarbeiter in der Arbeitsvorbereitung ist genauso gut wie der Vertriebler über fertig gestellte Enderzeugnismengen informiert.

1. Definition Im Rahmen der Produktionsplanung und -steuerung sind verschiedene Planungskomponenten zu identifizieren, die in Abhängigkeit von der strategischen oder operativen Ausrichtung zu unterschiedlichen Planungsfragen führen. Zu diesen Komponenten zählen die Produktionsprogrammplanung, die Mengenplanung, die Grob- und schliesslich die Feintenninierung, wobei im Folgenden die operativen Aspekte im Mittelpunkt der Betrachtung stehen.

2. Produktionsprogrammplanung Die Produktionsprogrammplanung erfolgt auf der Basis von festen Kundenaufträgen und/oder Absatzprognosen für die im Planungszeitraum zu fertigenden Produktarten und ist daher eng mit der Absatzplanung verknüpft. Das Ergebnis besteht in der Festlegung des geplanten Primärbedarfs, also der am Markt abzusetzenden Enderzeugnisse und Ersatzteile.

3. Mengenplanung Auf der Basis des Produktionsprogramms wird im Rahmen der Mengenplanung die Bedarfsermittlung für den Sekundärbedarf vorgenommen. Dieser umfasst die für die Herstellung des Primärbedarfs benötigten Rohstoffe, Zulieferteile und Halbfabrikate. Zur Mengenplanung gehört ebenfalls die Planung der Bestellmengen, -termine und -häufigkeiten.

4. Grob- und Feinterminierung Während die Mengenplanung auch der Beschaffung bzw. der Materialwirtschaft zugeordnet werden kann, stehen die Grob- und Feinterminierung in engem Zusammenhang mit der   Ablaufplanung und sind daher stark vom Organisationstyp der Fertigung (siehe   Produktion, Formen, Fertigungsverfahren,   Fliessfertigung,   Werkstattfertigung etc.) abhängig. Im Fall der Werkstattfertigung werden bei der Grobterminierung den Betriebsmitteltypen (z.B. Dreh- oder Fräsmaschinen) ausgehend von den Arbeitsplänen der Aufträge Arbeitsgänge zugeordnet (Kapazitätsterminierung). Reicht die Kapazität eines Betriebsmitteltyps in einem bestimmten Zeitraum nicht aus, sind Massnahmen des Kapazitätsabgleichs vorzunehmen. Zu ihnen zählen neben Überstunden und erhöhten Produktionsgeschwindigkeiten auch Fremdvergaben von Teilaufträgen. Bei der Feinterminierung wird für die einzelnen Anlagen/Maschinen die Auftragsreihenfolge (mit konkreten Zeiten) festgelegt und den Aufträgen die Maschinenbelegung zugeordnet. Ziele dieser Planung bestehen in geringen Durchlaufzeiten und geringen Lagerbeständen, hohen Kapazitätsauslastungen, hohen Produktivitäten, geringen Terminüberschreitungen sowie geringen Herstellkosten. Im Rahmen des zeitlichen Ablaufes der Planungsschritte sind verschiedene Aspekte zu berücksichtigen. Bereits bei der Produktionsprogrammplanung werden Überlegungen hinsichtlich der zu beschaffenden Objekte (mit Mengenabschätzungen) und der zur Verfügung stehenden Betriebsmittel angestellt, da nur so Liefertermine abgeschätzt und Vorlaufzeiten eingeplant werden können. Zusätzlich sind die Fertigungslosgrössen (Losgrössenplanung) als eine weitere Grundlage der Mengen- und Zeitplanung festzulegen.

5. Vorgehensweisen der Planung Grundsätzlich sind bei der Produktionsplanung unterschiedliche Vorgehensweisen denkbar: Die Sukzessivplanung, bei der die Produktionsprogramm- und Mengenplanung sowie die Grob- und Feinterminierung nacheinander erfolgen, ist zwar relativ unaufwändig, kann aber zu verschiedenen Problemen führen. Dagegen berücksichtigen Simultanmodelle die Abhängigkeiten zwischen den Planungsbereichen, sind aber häufig sehr komplex und daher in der Praxis nicht einsetzbar. Als Kompromiss bieten sich Ansätze wie die Hierarchische Produktionsplanung an, bei der auf oberster Planungsebene eine Simultanplanung vorgenommen wird. Deren Ergebnis wird als Vorgabe von den unteren Planungsebenen übernommen, die ihre Teilaufgaben dann aber weitgehend unabhängig von den übrigen Planungsproblemen der gleichen Ebene lösen.

6. Produktionssteuerung Als Produktionssteuerung kann die Durchsetzung der Ergebnisse der Produktionsplanung unter Berücksichtigung von Störereignissen verstanden werden, wobei unter Umständen eine Anpassung der Planung an die sich verändernde Situation oder sogar eine komplette Revidierung der Planungen vorgenommen werden muss.

7. Übergreifende Konzepte und Instrumente Im Zusammenhang mit der Produktionsplanung und -steuerung (PPS) sind für unterschiedliche Fertigungssituationen eine Reihe unterschiedlicher Konzepte entwickelt worden. Zu ihnen zählen die Belastungsorientierte Auftragsfreigabe, die   Retrograde Terminierung, das Fortschrittszahlenkonzept, die   Optimized Production Technologie sowie   Just-in-time- und   KANBAN-Konzepte. Während die PPS verschiedene Teilplanungen verbindet, ist sie wiederum das betriebswirtschaftliche Modul eines auch technische Aspekte umfassenden Gesamtkonzeptes. Eine Zusammenführung wird beispielsweise im Rahmen des Computer Integrated Manufacturing (siehe   CIM) realisiert. Hierbei spielt der Einsatz der EDV eine entscheidende Rolle. Dies gilt sowohl für die Umsetzung der Konzepte mit Hilfe computergestützter PPS-Systeme wie auch für übergreifende EDV-Lösungen wie   Enterprise Resource Planning-Systeme (z. B. SAP R/3) oder Abstimmungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette mit Hilfe von Tools zur Unterstützung eines   Supply Chain Managements.

Hinweis
Zu den angrenzenden bzw. vertiefenden Wissensgebieten siehe Ablauforganisation,   Aufbauorganisation,   Beschaffungsmanagement,   Controlling, ERP-Systeme (Enterprise Resource Planning-Systeme), Industriemanagement,   Logistik, Materiallogistik, Operations Research,   Organisation, Grundlagen, Personalmanagement, Produktion, Formen, Produktions- und Kostentheorie,   Produktionsmanagement, Prozessmanagement,   Qualitätscontrolling, Qualitätsmanagement, Supply Chain Management,   Total Quality Management, Unternehmensplanung,   Workflow-Management.

Literatur: Bloech, J.; Bogaschewsky, R.; Götze, U.; Roland, F.: Einführung in die Produktion, 5. Aufl., Berlin u. a. 2004; Glaser, H.; Geiger, W.; Rohde, V.: PPS - Produktionsplanung und -steuerung, 2. Aufl., Wiesbaden 1992; Kistner, H.-P.; Steven, M.: Produktionsplanung, 3. Aufl., Heidelberg 2001; Kurbel, K.: Produktionsplanung und -steuerung, München, Wien 2003; Luczak, H.; Eversheim, W.: Produktionsplanung und Produktionssteuerung, Berlin u. a. 1999.

Empfohlene Internetadressen:
Beispiel für die eine häufig eingesetzte PPS-Software Fa. Transfact, Deutschland.

Einführung in die Produktionsplanung [Typisierung der Produktionsplanung und -steuerung]

Übersicht Seminare - Vielfältigkeit von PPS [Hochschule Osnabrück].

Weiterbildungsprogramme für PPS [GFQ Akademie GmbH, Rheinböllen];

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