Kapazitätsplanung in der Produktion: Platz für neue Aufträge schaffen

Der Vertrieb hat einen vielversprechenden neuen Auftrag in Aussicht. Der Kunde möchte einen Liefertermin wissen, und die Produktion scheint gut ausgelastet. Bevor Sie zusagen, müssen Sie genauer hinsehen: Welche Ressourcen werden für diesen Auftrag benötigt, und steht dort bis zum erforderlichen Versand genügend nutzbare Zeit zur Verfügung?

Die Kapazitätsplanung in der Produktion gleicht den Arbeitsaufwand zur Deckung des Bedarfs mit den verfügbaren Maschinen, Mitarbeitern und Arbeitszeiten ab. Sie zeigt, wo sich die Arbeit unterbringen lässt, wo ein Engpass behoben werden muss und ob eine zusätzliche Schicht tatsächlich helfen würde.

SkyPlanner macht aus dieser Ressourcenübersicht einen Produktionsplan. Die KI für die Feinplanung, Arcturus, berechnet die Reihenfolge anhand der von Ihnen hinterlegten Kapazitäten und Prioritäten. So können Sie entscheiden, wie Sie den Bedarf bewältigen, statt die Belegungspläne der Maschinen neu aufzubauen. Das Ergebnis: eine Entscheidung zum Liefertermin, die Sie dem Vertrieb erläutern können, und ein Plan, nach dem die Fertigung arbeiten kann.

Was ein Kapazitätsplan für die Produktion aussagen muss

Ein brauchbarer Kapazitätsplan benennt eine Ressource, einen Zeitraum und eine Entscheidung. „Die Produktion ist zu 85% ausgelastet“ gibt einen Überblick. „Die Verpackungslinie braucht vor der Übergabe am Donnerstag eine zusätzliche Stunde mit Personalbesetzung“ liefert dagegen einen konkreten Ansatzpunkt.

Beginnen Sie mit den Ressourcen, auf denen die Arbeit tatsächlich ausgeführt werden kann. Eine freie Presse ist keine Alternative zu einer überlasteten Verpackungslinie. Zwei ähnliche Maschinen können unterschiedliche Werkzeuge oder Bearbeitungsgeschwindigkeiten haben. Und selbst wenn auf einer Maschine noch eine Schicht frei ist, braucht sie möglicherweise einen qualifizierten Bediener, der bereits anderswo eingeplant ist.

Für den Abgleich brauchen Sie drei Arten von Informationen:

• Verbleibender Arbeitsaufwand: offene Mengen, Arbeitspläne, Rüst- und Bearbeitungszeiten sowie die erforderlichen Fertigstellungstermine. Bereits erledigte Arbeit braucht keinen Platz mehr im Plan.
• Nutzbare Zeit: Schichten mit konkreten Terminen, Personalbesetzung und bekannte Ausfallzeiten, etwa für Wartung oder Reinigung. Die Nennleistung einer Maschine allein sagt nichts über diese Verfügbarkeit aus.
• Startvoraussetzungen: Das Material muss verfügbar sein und die vorhergehenden Arbeitsgänge müssen abgeschlossen sein, bevor der nächste Arbeitsgang beginnen kann. Freie Zeit im Kalender hilft nur, wenn die Arbeit darin auch ausgeführt werden kann.

Vergleichen Sie bei unterschiedlichen Produkten den Kapazitätsbedarf und die verfügbare Kapazität in Stunden, statt unterschiedliche Mengeneinheiten zu addieren. Halten Sie bestätigte Aufträge und den prognostizierten Bedarf klar auseinander. Wenn ein Auftrag einen Teil der Prognose ersetzt und Sie beides berücksichtigen, entsteht rechnerisch ein Engpass, den es tatsächlich nicht gibt.

Hier treffen auch Kapazitätsplanung und Feinplanung aufeinander. Der Kapazitätsabgleich zeigt, ob die benötigten Stunden zur Verfügung stehen. Die Feinplanung legt fest, wo und wann die einzelnen Arbeitsgänge ausgeführt werden. Erst mit beidem lässt sich eine belastbare Zusage für einen Auftrag treffen.

Berechnen Sie die Kapazitätslücke an der entscheidenden Ressource

Die Grundrechnung für den Arbeitsaufwand ist einfach:

Arbeitsaufwand je Los = Rüstzeit + Restmenge × Bearbeitungszeit je Einheit

Addieren Sie den Arbeitsaufwand aller Lose, die dieselbe Ressource im selben Zeitraum benötigen. Die Rüstzeit fällt je Los an, nicht automatisch für jedes einzelne Stück. Wenn die Aufteilung der Arbeit einen weiteren Rüstvorgang erfordert, rechnen Sie ihn mit ein.

Gehen Sie für die verfügbare Zeit vom bestätigten Arbeitskalender aus:

Nutzbare Kapazität = geplante Arbeitszeit − geplante Ausfallzeit

Vergleichen Sie dann beide Größen:

Kapazitätssaldo = nutzbare Kapazität − gesamter verbleibender Arbeitsaufwand

Ein negativer Saldo bedeutet, dass dieser Ressource Zeit fehlt. Ein positiver Saldo zeigt, dass insgesamt noch Kapazität frei ist. Die Reihenfolge der Arbeitsgänge muss trotzdem geprüft werden.

Rechnen Sie mit realistischen Bearbeitungszeiten und dokumentieren Sie, wie übliche Zeitverluste in die Berechnung einfließen. Wenn eine angepasste Laufzeit einen wiederkehrenden Verlust bereits berücksichtigt, wird dieser doppelt gezählt, wenn Sie ihn zusätzlich von der verfügbaren Zeit abziehen. Bekannte Reinigungs- oder Wartungsarbeiten gehören in den Kalender; bekannte Nacharbeiten in den verbleibenden Arbeitsumfang.

Beispiel: Für einen Verpackungsauftrag fehlt eine Stunde

Stellen Sie sich einen Hersteller vor, der die Kapazität seiner Verpackungslinie für die nächsten zwei Tage prüft. Zwei mit Personal besetzte Schichten von jeweils sechs Stunden ergeben 12 Stunden. Für die geplante Reinigung gehen zwei Stunden ab, sodass 10 nutzbare Stunden bleiben. Die bestehenden Aufträge benötigen einschließlich der Rüstzeiten sechs Stunden.

Ein angefragter Auftrag umfasst 2.400 Einheiten. Bei 0,1 Minute je Einheit beträgt die Laufzeit 240 Minuten, also vier Stunden. Mit einer Stunde Rüstzeit benötigt der neue Auftrag fünf Stunden auf der Verpackungslinie. Die anschließende Prüfung beansprucht zwei Stunden an einem separaten Prüfplatz.

Ressource, nächste zwei Tage	Nutzbare Zeit	Bestehender Arbeitsaufwand	Neuer Auftrag	Saldo nach Auftragsannahme
Verpackungslinie	10 h	6 h	5 h	−1 h
Prüfplatz	16 h	8 h	2 h	+6 h

Am Prüfplatz ist reichlich Kapazität frei, an der Verpackungslinie nicht. Würden Sie die beiden Zeilen zusammenrechnen, bliebe genau der Engpass verborgen, den der Vertrieb kennen muss.

Eine zusätzliche Stunde mit Personalbesetzung auf der Verpackungslinie könnte die rechnerische Lücke schließen, sofern sie vor der erforderlichen Übergabe liegt. Das neue Los braucht aber auch ein nutzbares Zeitfenster, das Material muss bereitstehen, und nach dem Verpacken muss vor dem Versand noch die Prüfung erfolgen. Die Tabelle ist ein Kapazitätsabgleich, kein fertiger Ablaufplan.

Diese Unterscheidung ist auch dann wichtig, wenn jede Zeile einen positiven Saldo aufweist. Freie Prüfzeit am Montagmorgen hilft nicht bei einem Los, das erst am Dienstagnachmittag fertig verpackt ist. Die Planung mit begrenzter Kapazität ordnet zusammenhängende Arbeitsgänge in die verfügbaren Zeitfenster der Ressourcen ein und zeigt, welcher Fertigstellungstermin mit dieser Reihenfolge möglich ist.

Vom Engpass zur Entscheidung für die Produktion

Sobald Sie wissen, wo sich die Arbeit nicht unterbringen lässt, können Sie über eine konkrete Maßnahme sprechen, statt die gesamte Fertigung aufzufordern, „schneller zu arbeiten“. Im Verpackungsbeispiel geht es um eine Stunde auf einer bestimmten Linie im richtigen Zeitfenster, nicht um sechs ungenutzte Stunden am Prüfplatz.

Prüfen Sie die folgenden Möglichkeiten anhand des tatsächlichen Engpasses:

• Nutzbare Zeit zurückgewinnen. Bereiten Sie Werkzeuge und Material vor, vermeiden Sie unnötiges erneutes Rüsten oder korrigieren Sie eine veraltete Zeitvorgabe. Rechnen Sie mit einer Einsparung, die die Produktion tatsächlich erreichen kann, nicht mit der Hoffnung, dass jede Verzögerung ausbleibt.
• Arbeit auf eine geeignete Alternative verlagern. Vergewissern Sie sich, dass die andere Ressource den Arbeitsgang ausführen kann, über die erforderlichen Werkzeuge verfügt und freie Kapazität hat. Berücksichtigen Sie abweichende Laufzeiten und zusätzliche Rüstzeiten.
• Zusätzliche Arbeitszeit mit Personalbesetzung schaffen. Eine genehmigte Schichtverlängerung hilft, wenn sowohl die Maschine als auch qualifiziertes Personal vor der Übergabe verfügbar sind. Zusätzliche Zeit nach dem Termin hilft nicht, ihn einzuhalten.
• Einen Arbeitsgang extern vergeben. Bei Fremdvergabe müssen Sie den Liefertermin des Lieferanten, den Transport und eine eventuelle Wareneingangsprüfung berücksichtigen. Ein extern gefertigtes Bauteil muss dennoch rechtzeitig für seinen nächsten Arbeitsgang eintreffen.
• Eine andere Lieferzusage vereinbaren. Wenn sich die Arbeit nicht unterbringen lässt, klären Sie mit dem Vertrieb einen anderen Termin, eine andere Menge oder eine Teillieferung, bevor Sie den Auftrag bestätigen.

Auch eine Änderung der Priorität ist möglich, schafft aber keine Kapazität. Wenn Sie den neuen Auftrag vorziehen, kann eine bestehende Lieferzusage gefährdet sein. Prüfen Sie die Auswirkungen auf den übrigen Plan, bevor Sie den Eilauftrag als erledigtes Problem betrachten.

Mit freien Kapazitäten sollten Sie ebenso sorgfältig umgehen. Sie können geeignete neue Aufträge aufnehmen, Wartung ermöglichen oder Spielraum für Schwankungen bieten. Sie sind aber kein Grund, vor einem bereits überlasteten nachgelagerten Prozess noch mehr Bestand aufzubauen. Das Ziel sind bedarfsgerecht fertiggestellte Aufträge, nicht eine identische Auslastung aller Maschinen.

Bei wiederkehrenden Engpässen über den nächsten Auftrag hinausblicken

Ein Engpass im Tagesgeschäft und ein wiederkehrender Engpass erfordern unterschiedliche Maßnahmen. Die heute fehlende Stunde kann eine genehmigte Verlängerung rechtfertigen. Ein dauerhafter Engpass beim erwarteten Produktmix kann dagegen Schulungen, eine weitere Schicht, neue Anlagen oder eine Prozessänderung erfordern.

Die verschiedenen Planungsebenen beantworten unterschiedliche Fragen:

• Die strategische Planung fragt, welche Leistungsfähigkeit das Unternehmen angesichts der künftigen Nachfrage benötigen wird.
• Bei der Grobkapazitätsplanung (RCCP) wird geprüft, ob die Kapazitäten der wichtigsten Ressourcen für das Produktionsprogramm ausreichen, bevor das Team die einzelnen Arbeiten im Detail plant.
• Kapazitätsbedarfsplanung (CRP) prüft im Detail, welche Ressourcen zur Umsetzung des Materialbedarfsplans benötigt werden.
• Die Planung mit begrenzter Kapazität bringt die Arbeitsgänge unter Berücksichtigung der Kapazitätsgrenzen in eine zeitlich festgelegte Reihenfolge.

Die Planungsebenen liefern einander wichtige Informationen. Wenn Arbeiten an derselben Linie wiederholt verspätet fertig werden, ist das ein hilfreicher Anhaltspunkt für eine längerfristige Überprüfung der Produktionskapazität. Allein daraus ergibt sich aber noch kein Grund, eine weitere Maschine zu kaufen, ohne die Annahmen zu Nachfrage und Personalbesetzung zu prüfen.

Für den Zeitpunkt von Investitionen gibt es verschiedene Ansätze: Eine vorauseilende Strategie baut Kapazität auf, bevor die erwartete Nachfrage eintritt. Eine nachlaufende Strategie wartet, bis die Nachfrage den Bedarf belegt. Eine schrittweise Anpassungsstrategie erweitert die Kapazität in kleineren Schritten mit wachsender Nachfrage. Die Wahl hängt davon ab, wie sicher die Nachfrage ist, wie lange die Beschaffung von Anlagen oder der Aufbau von Qualifikationen dauert und wie die Kosten ungenutzter Kapazität im Verhältnis zu entgangenen Aufträgen stehen.

SkyPlanner übernimmt die Feinplanung – nicht die Prognose dieser Nachfrage oder die Investitionsentscheidung. Es unterstützt Sie bei der Planung mit den Aufträgen, Ressourcen und Prioritäten, die Sie vorgeben, und macht die Auswirkungen auf die Produktion sichtbar.

Mit SkyPlanner Kapazitätsentscheidungen auf die konkrete Arbeit abstimmen

Oft ist nicht die erste Berechnung das Schwierigste. Die eigentliche Herausforderung besteht darin, alle betroffenen Arbeitsgänge aufeinander abzustimmen, wenn sich ein Auftrag ändert, ein Mitarbeiter ausfällt oder für eine Maschine eine Schicht entfällt.

In SkyPlanner APS legen Sie Arbeitsstationen, Schichten, Mitarbeiter, Prioritäten und Materialien als Grundlage der Planung fest. Für jeden Arbeitsgang sind die Dauer und die geeigneten Ressourcen hinterlegt. Arcturus plant die Arbeit anhand der konfigurierten Kapazitäten, Abhängigkeiten und Prioritäten ein. Die Gantt-Ansicht zeigt die daraus entstehende Reihenfolge.

Für die Entscheidung zur Verpackung ergibt sich daraus ein konkretes Vorgehen:

1. Bilden Sie die tatsächlich verfügbare Arbeitszeit ab. Legen Sie die personell besetzten Schichten fest und erfassen Sie die geplante Reinigung als Ausnahme für die Arbeitsstation. Der gesperrte Zeitraum steht für die Feinplanung nicht zur Verfügung.
2. Nehmen Sie die noch ausstehende Arbeit in den Plan auf. Berücksichtigen Sie die bereits zugesagten Aufträge und den angefragten Auftrag mit ihren Anforderungen an Verpackung und Prüfung. Ist die materialabhängige Feinplanung aktiviert, fließt auch die erfasste Materialverfügbarkeit in die Berechnung ein.
3. Legen Sie Prioritäten fest und sichern Sie Planungsentscheidungen. Bilden Sie wichtige Kundenzusagen in Ihren Prioritäten ab und schützen Sie Planungsentscheidungen durch Sperren. Arcturus hält sich an diese Vorgaben, statt jede einzelne Einplanung von Ihnen bestätigen zu lassen.
4. Prüfen Sie die zusammenhängenden Abläufe im Gantt-Plan. Betrachten Sie Verpackung, Prüfung und die anderen betroffenen Aufträge. Wenn Sie zusätzliche Arbeitszeit mit Personalbesetzung freigeben oder eine Priorität ändern, berechnen Sie den Plan neu und prüfen Sie die daraus entstehenden Termine, bevor Sie eine Zusage machen.

Statt Arbeitsgänge immer wieder in getrennten Warteschlangen zu verschieben, erhalten Sie so einen Plan, den Sie als Ganzes prüfen können. Die Entscheidung über die Produktion liegt weiterhin bei Ihnen. SkyPlanner übernimmt die Berechnung der Feinplanung und stimmt Ihre Entscheidung mit den übrigen Arbeiten ab.

Dieses Vorgehen hilft auch nach der Freigabe. Erfassen Sie eine Unterbrechung an einer Arbeitsstation oder die Abwesenheit eines zugewiesenen Mitarbeiters, damit Arcturus die veränderte Verfügbarkeit bei der Neuplanung berücksichtigen kann. Wenn Autopilot aktiviert ist, können konfigurierte Ereignisse oder zeitgesteuerte Läufe eine Neuberechnung auslösen. Regeln und Sperren gelten dabei weiterhin. Ändert sich die ursprüngliche Kapazitätssituation, müssen Sie den Plan weniger aufwendig von Hand überarbeiten.

Entdecken Sie die Funktionen von SkyPlanner für die Feinplanung.

Was der Überblick über die Kapazitäten bei Fredman Operations verändert hat

Fredman Operations fertigt im finnischen Rauma lebensmittelsichere Küchen- und Verpackungsprodukte. Mit wachsendem Auftragsvolumen wurde ein genauer Überblick über die Kapazität jeder Schicht immer wichtiger, um Lieferzusagen einzuhalten.

Früher wurden Arbeitskarten manuell aus dem L7-ERP in die Produktionsmanagementsoftware LTR übertragen. Der Planer priorisierte Arbeitsgänge, ohne genau zu sehen, wann Maschinen wieder frei wurden oder wie viel Kapazität je Schicht verfügbar war. Dringende Umplanungen konnten eine Stunde oder länger dauern, und die Materialverfügbarkeit passte nicht immer zur vorgesehenen Auftragsreihenfolge.

Nach der Prüfung anderer Systeme entschied sich Fredman für SkyPlanner. Ein wichtiger Grund dafür war die übersichtliche Gantt-Ansicht. Bei der Einführung wurden L7 und LTR angebunden, sodass Maschinen, freie und belegte Kapazitäten sowie der Fortschritt der Arbeitsgänge in einer gemeinsamen Ansicht sichtbar wurden.

Nach Angaben des Unternehmens können Vertrieb und Geschäftsleitung freie Kapazitäten bis zu sechs Monate im Voraus einsehen. Wenn ein Kunde seinen gesamten offenen Auftragsbestand vorziehen möchte, kann das Team innerhalb von Sekunden eine Antwort erhalten, statt stundenlang manuell zu rechnen. Fredman berichtet außerdem von einem geringeren Bedarf an Überstunden und schnelleren Reaktionen auf Änderungen.

Fredmans Erfahrungen zeigen, warum der Überblick über die Kapazitäten auch für den Vertrieb wichtig ist: Bei Gesprächen über einen möglichen Auftrag kann der Vertrieb besser einschätzen, was die Produktion leisten kann.

Lesen Sie, welche Erfahrungen Fredman Operations mit SkyPlanner gemacht hat.

Behalten Sie Ihr ERP und geben Sie der Produktion einen umsetzbaren Plan

Ihre Aufträge und Geschäftsdaten können weiterhin in Ihrem ERP bleiben. SkyPlanner lässt sich über seine offene REST API mit jedem ERP oder MES verbinden und verknüpft vorhandene Produktionsdaten mit der Planung mit begrenzter Kapazität.

Für SkyPlanner spricht nicht ein weiterer isolierter Auslastungsbericht, sondern die Verbindung zwischen Kapazität, Auftragsreihenfolge und den Entscheidungen, die Sie selbst steuern. Arcturus übernimmt die Berechnung der Feinplanung, die Gantt-Ansicht macht das Ergebnis sichtbar, und Sie passen die Prioritäten an, wenn sich die Rahmenbedingungen ändern.

Buchen Sie eine SkyPlanner-Demo und bringen Sie eine konkrete Frage zur Auftragsannahme aus Ihrem Arbeitsalltag mit: den Arbeitsplan, die am stärksten ausgelastete Ressource und den Liefertermin, den der Vertrieb zusagen wollte. Damit haben Sie einen guten Ausgangspunkt, um zu sehen, wie die Planung in Ihrem Werk funktionieren würde. Wenn Sie den Ansatz zur Feinplanung zunächst selbst erkunden möchten, testen Sie SkyPlanner mit Demodaten.