Min-Max-Verfahren: Wann und wie viel nachbestellen?

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Ein Lagerbehälter ist fast leer, also bestellt der Einkauf die nächste Charge. Gleichzeitig fertigt die Produktion bereits Nachschub für denselben Artikel. Für sich genommen erscheinen beide Entscheidungen sinnvoll. Zusammen führen sie zu einem Bestand, den der Betrieb gar nicht benötigt.

Das Min-Max-Verfahren gibt eine einheitliche Regel für den Nachschub vor: Ein unterer Schwellenwert zeigt an, wann Sie handeln müssen, und ein oberer Zielwert bestimmt, bis zu welchem Stand Sie auffüllen. Damit das in der Fertigung funktioniert, müssen Sie bereits ausstehenden Nachschub und fest zugesagte Bedarfe berücksichtigen – nicht nur die Teile im Regal.

Danach geht es um die Fertigung. Wenn Sie den Nachschub selbst herstellen, belegt diese Menge Maschinenzeit – zusätzlich zu den Kundenaufträgen. SkyPlanner APS plant den freigegebenen Nachschub zusammen mit diesen Aufträgen ein und berücksichtigt dabei Kapazitäten und Material. So sehen Sie, wann der Nachschub fertig wird, ohne von Hand eine separate Auftragsreihenfolge erstellen zu müssen.

Was ist das Min-Max-Verfahren?

Das Min-Max-Verfahren ist eine Nachschubstrategie mit zwei Parametern je Lagerartikel:

• Minimum: der Schwellenwert, der eine Entscheidung über den Nachschub auslöst.
• Maximum: der Zielwert, bis zu dem der dispositive Bestand aufgefüllt wird.

Das Minimum ist nicht der Punkt, an dem der Bestand planmäßig aufgebraucht sein soll. Es soll genügend Zeit lassen, damit der Nachschub bei weiterlaufendem Bedarf eintreffen kann. Das Maximum ist weder die Menge, die Sie jedes Mal bestellen, noch eine Garantie dafür, dass der physische Bestand diesen Wert niemals überschreitet.

Beim Min-Max-Verfahren richtet sich die Bestellmenge nach der Differenz zum Zielwert. Liegt dieser bei 600 Stück und der maßgebliche dispositive Bestand bei 230, beträgt die zunächst berechnete Nachschubmenge 370 Stück. Bei einem dispositiven Bestand von 280 sind es dagegen 320 Stück.

Halten Sie fest, ob Nachschub bei einem Bestand „unter dem Minimum“ oder „auf Höhe des Minimums oder darunter“ ausgelöst wird. Systeme und betriebliche Regeln können diesen Grenzfall unterschiedlich behandeln. In den folgenden Beispielen wird Nachschub ausgelöst, wenn der dispositive Bestand unter dem Minimum liegt.

Den dispositiven Bestand berücksichtigen, nicht nur den Lagerbestand

Der Lagerbestand zeigt, was physisch vorhanden ist. Der dispositive Bestand hilft Ihnen zu entscheiden, ob ein weiterer Nachschubauftrag nötig ist. Dabei werden bereits vorgesehene Zugänge und bestehende Verpflichtungen berücksichtigt.

Wenn Ihre Nachschubregel fest zugesagte Bedarfe verrechnet, gilt:

Dispositiver Bestand = verwendbarer Lagerbestand + offene Nachschubzugänge − berücksichtigte fest zugesagte Bedarfe

Offene Zugänge können aus ausstehenden Bestellungen, Umlagerungen oder internen Nachschubaufträgen stammen. Berücksichtigen Sie jeden Zugang nur einmal. Nach einem Teilzugang zählt nur die noch ausstehende Restmenge, nicht die ursprüngliche Auftragsmenge.

Legen Sie vor der Berechnung den Umfang fest: einen Artikel, einen Standort oder eine vereinbarte Gruppe von Standorten, eine Mengeneinheit sowie einheitliche zeitliche Grenzen für Zugänge und Bedarfe. Schließen Sie Bestände aus, die gesperrt oder aus anderen Gründen nicht verwendbar sind. Ziehen Sie dieselbe Verpflichtung nicht zweimal ab: Sind Reservierungen im Ausgangsbestand bereits verrechnet, dürfen Sie diese nicht erneut abziehen.

Nicht jede Umsetzung verrechnet dieselben Bedarfskategorien. Entscheidend ist, dass Sie wissen, was Ihre Kennzahl umfasst, und dazu passende Schwellenwerte verwenden. Ein Minimum, das für eine bestimmte Berechnungsgrundlage ermittelt wurde, lässt sich nicht ungeprüft auf eine andere übertragen.

Das Min-Max-Verfahren an einem Fertigungsbeispiel

Ein Hersteller hält einen Standardhalter für wiederkehrende Aufträge auf Lager. Das Minimum liegt bei 300 Stück, der obere Zielwert bei 600 Stück. Nach der vereinbarten Regel werden fest zugesagte Bedarfe innerhalb eines festgelegten Planungszeitraums verrechnet.

Eingangsgröße	Menge	Berücksichtigung
Verwendbare Halter auf Lager	180	Als aktuellen Lagerbestand einrechnen
Bereits freigegebener, noch ausstehender Nachschub	200	Einmal als offenen Zugang addieren
In dieser Prüfung berücksichtigte fest zugesagte Bedarfe	150	Einmal abziehen
Dispositiver Bestand	230	Mit dem Minimum von 300 vergleichen
Neue Nachschubmenge	370	Dispositiven Bestand von 230 auf 600 anheben

Die Rechnung lautet: 180 + 200 − 150 = 230. Da 230 unter 300 liegt, ist nach der Regel Nachschub erforderlich. Die zunächst berechnete Bestellmenge beträgt 600 − 230 = 370 Stück.

Würde der bestehende Auftrag über 200 Stück ignoriert, ergäbe sich ein Bestellvorschlag über 570 Stück. Sie würden damit 200 Stück für denselben Bedarf doppelt bestellen. Würden dagegen die fest zugesagten Bedarfe nicht berücksichtigt, läge der dispositive Bestand bei 380. Der Nachschub würde dann gar nicht ausgelöst.

Der Zielwert beschreibt den verrechneten Bestand nach Einbeziehung des neuen Auftrags – nicht unbedingt den Lagerbestand bei dessen Eintreffen. Während der Nachschub beschafft oder gefertigt wird, läuft der Verbrauch weiter.

Auch bereits bestellter Nachschub kann zu spät eintreffen

Der dispositive Bestand beantwortet die Mengenfrage. Allein daraus lässt sich jedoch nicht ableiten, ob jeder Bedarf zum benötigten Termin gedeckt ist.

Nehmen wir im Beispiel mit den Haltern an, dass am Dienstag 120 Stück und am Mittwoch weitere 30 Stück benötigt werden. Die 180 verwendbaren Stück decken beide Bedarfe. Treffen die gesamten 200 Stück aus dem bestehenden Nachschubauftrag aber erst nach dem Termin eines neuen Bedarfs ein, kann dieser spätere Bedarf trotzdem ungedeckt bleiben – obwohl der Auftrag im dispositiven Gesamtbestand berücksichtigt ist.

Prüfen Sie neben den Gesamtmengen auch die Termine. Einen bestehenden Auftrag zu beschleunigen oder umzuplanen, kann sinnvoller sein, als einen weiteren vollständigen Nachschubauftrag anzulegen. Eine terminbezogene Prüfung der Bestandsreichweite ergänzt das Min-Max-Verfahren. Sie ersetzt weder dessen Auslöseschwelle noch dessen Zielwert.

So legen Sie Minimum und Maximum fest

Beginnen Sie mit einem Artikel, der regelmäßig verbraucht wird und für den verlässliche Verbrauchs- und Nachschubdaten vorliegen. Stimmen Sie beide Werte aufeinander ab, aber weisen Sie jedem eine eigene Aufgabe zu.

Das Minimum muss die Wartezeit auf Nachschub abdecken

Bei einigermaßen gleichmäßigem Bedarf bietet sich als Ausgangspunkt folgende Rechnung an:

Minimum = erwarteter Bedarf während der Wiederbeschaffungszeit + Sicherheitsbestand

Rechnen Sie mit der Zeit, bis der Bestand verwendbar ist – nicht nur mit der Transportzeit des Lieferanten oder der Bearbeitungszeit einer Maschine. Auch Freigabe, Einkauf, das Warten auf Fertigungskapazität und die Abwicklung des Wareneingangs können zu dieser Wartezeit beitragen.

Angenommen, von einem Artikel werden 40 Stück pro Arbeitstag verbraucht. Die Wiederbeschaffung dauert fünf Arbeitstage, und der Betrieb hat einen Sicherheitspuffer von 80 Stück festgelegt. Der erwartete Bedarf während der Wiederbeschaffungszeit beträgt 200 Stück. Daraus ergibt sich zunächst ein Minimum von 280 Stück.

Der Puffer von 80 Stück ist eine Annahme für dieses Beispiel, keine Empfehlung für einen bestimmten Servicegrad. Richten Sie den Sicherheitsbestand nach den Schwankungen und den Folgen eines Fehlbestands aus. Ein günstiges Bauteil, dessen Fehlen die Endmontage stilllegt, kann mehr Aufmerksamkeit verdienen, als sein Einkaufswert vermuten lässt.

Auch das Prüfintervall spielt eine Rolle. Eine laufend überwachte Regel ist nicht dasselbe wie ein Bericht, der einmal pro Woche geprüft wird. Wenn der Bestand unmittelbar nach einer Prüfung unter den Schwellenwert fallen kann, müssen Sie die zusätzliche Wartezeit bis zur Bestellung berücksichtigen. Sonst löst ein scheinbar ausreichender Mindestbestand die Nachschubmaßnahme möglicherweise zu spät aus.

Mit dem Höchstbestand einen gezielten Nachschubzyklus festlegen

Der Höchstbestand legt fest, auf welchen Wert die Bestandsposition nach Unterschreiten der Auslöseschwelle aufgefüllt wird. Ein höherer Wert bedeutet in der Regel größere Nachschubmengen und höhere Bestandsrisiken. Ein niedrigerer Wert führt in der Regel zu häufigerem Nachschub und damit zu mehr Bestell- oder Rüstvorgängen.

Angenommen, Sie wählen im Beispiel mit einem Verbrauch von 40 Stück pro Tag einen Höchstbestand von 600 Stück. Die Differenz zum Mindestbestand von 280 Stück beträgt 320 Stück. Das entspricht bei diesem durchschnittlichen Verbrauch acht Arbeitstagen. So lässt sich der vorgesehene Nachschubzyklus einordnen. Es ist jedoch kein Beleg dafür, dass 600 der kostengünstigste oder beste Zielwert ist.

Prüfen Sie den Zielwert anhand von Lagerplatz, Haltbarkeit, Obsoleszenzrisiko, Betriebskapital sowie Fertigungs- oder Lieferlosgrößen. Bei einem selten benötigten Artikel mit kurzer Haltbarkeit kann auch eine auf dem Papier stimmige Spanne zwischen Mindest- und Höchstbestand zu kostspieligen Verlusten führen.

Bestellvorgaben vor der Auftragsfreigabe berücksichtigen

Die berechnete Differenz ist zunächst nur eine Ausgangsmenge. Mindestbestellmengen der Lieferanten, Verpackungseinheiten und Vorgaben für Fertigungslose können die tatsächlich bestellbare Menge verändern.

Beträgt der Bestellvorschlag für die Halterungen 370 Stück, sind aber nur Verpackungseinheiten zu je 50 Stück lieferbar, ergibt das Aufrunden 400 Stück. Damit liegen Sie 30 Stück über dem ursprünglichen Zielwert. Entscheiden Sie, ob Sie diese Abweichung akzeptieren, die Liefervereinbarung ändern oder die Bestandsregel anpassen. Setzen Sie den „angestrebten Höchstbestand“ nicht stillschweigend mit der „maximalen Bestellmenge“ gleich: Der eine Wert beschreibt die gewünschte Bestandsposition, der andere begrenzt eine einzelne Bestellung.

Erfassen Sie freigegebenen Nachschub zeitnah als offenen Zugang. So verhindern Sie, dass bei der nächsten Prüfung oder durch einen anderen Einkäufer dieselbe Nachschubmenge erneut bestellt wird.

Wann das Min-Max-Verfahren funktioniert – und wann Schwellenwerte allein nicht reichen

Das Min-Max-Verfahren eignet sich für Lagerartikel mit regelmäßigem Verbrauch und einem Nachschubprozess, den Sie überwachen können: etwa gängige Komponenten, Standardbaugruppen oder häufig benötigte Verbrauchsmaterialien. Sein Vorteil liegt in der einheitlichen Vorgehensweise. Alle Beteiligten können nachvollziehen, warum Nachschub benötigt wird und wie die Menge zustande kommt.

Weniger verlässlich wird das Verfahren, wenn ein Durchschnittswert große, termingebundene Bedarfe verdeckt. Für eine Komponente, die nur gelegentlich in kundenspezifischen Losen benötigt wird, kann eine zeitbezogene Materialbedarfsplanung sinnvoller sein als eine feste Bestandsspanne. Auch bei einem nur sporadisch benötigten Ersatzteil kann die Kritikalität ausschlaggebend für die Bevorratung sein: Ein niedriger Durchschnittsverbrauch sagt nichts darüber aus, wie teuer ein fehlendes Ersatzteil wäre.

Grenzen Sie verwandte Ansätze klar voneinander ab:

• Der Sicherheitsbestand dient als Puffer gegen Unsicherheit. Er kann bei der Festlegung des Mindestbestands helfen, bestimmt aber nicht die gesamte Min-Max-Regelung.
• Die optimale Bestellmenge (EOQ) wird anhand von Annahmen zu Bestell- und Lagerhaltungskosten berechnet. Beim Min-Max-Verfahren wird dagegen der dispositive Bestand bis zu einem oberen Zielwert aufgefüllt; die Nachschubmenge entspricht der jeweils veränderlichen Differenz zu diesem Zielwert.
• Lagerfertigung bedeutet, bereits vor Eingang von Kundenaufträgen zu produzieren. Das Min-Max-Verfahren ist eine Möglichkeit, den Nachschub innerhalb dieser Strategie zu steuern.

Überprüfen Sie die Bestandsgrenzen, wenn sich Verbrauch, Lieferantenleistung, Fertigungsdurchlaufzeit oder Produktlebensdauer ändern. Gehen Sie wiederholten Fehlbeständen und Überbeständen auf den Grund, bevor Sie einfach die Spanne vergrößern: Verspätete Zugänge, fehlerhafte Bestandsdaten und Doppelbestellungen erfordern jeweils andere Maßnahmen.

Freigegebenen Nachschub in den Produktionsplan einfügen

Bei einem eigengefertigten Teil ist „370 bestellen“ nur die halbe Entscheidung. Damit ist noch nicht geklärt, ob die Halterungen fertig sind, bevor der Bestand knapp wird, oder welche Kundenaufträge dafür verschoben werden müssten.

Angenommen, der freigegebene Nachschub benötigt dasselbe Bearbeitungszentrum wie ein Kundenauftrag, der diese Woche fällig ist. Steht er ganz oben auf einer separaten Nachschubliste, bleibt dieser Konflikt verborgen. Erst die Einplanung in den gemeinsamen Produktionsplan macht die Abwägung sichtbar – solange noch Zeit für eine Entscheidung bleibt.

Mit SkyPlanner APS lässt sich dieser gemeinsame Produktionsplan einfacher verwalten. Arcturus, die KI für die Feinplanung, plant die Arbeit anhand der konfigurierten Arbeitsstationen, Schichten, Prioritäten, Abhängigkeiten zwischen Arbeitsgängen und Materialien ein. Der Gantt-Plan zeigt, wo der Nachschub zwischen den anderen Aufträgen Platz findet und wann er voraussichtlich fertig wird. Sie verbringen weniger Zeit damit, eine Bestandsliste mit den Auftragswarteschlangen einzelner Maschinen abzugleichen, und erhalten eine klarere Grundlage, um Liefertermine abzusichern.

SkyPlanner bietet eine Warnung bei niedrigem Bestand, die Sie auffordert, einen Nachschubauftrag anzulegen. Stimmen Sie die Min-Max-Zielwerte, die Nachschubmenge und die Freigabe mit dem zuständigen Planer ab oder regeln Sie diese über Ihr ERP/MRP. Anschließend planen Sie die freigegebenen Arbeiten mit SkyPlanner zusammen mit den Kundenaufträgen ein. So wird die Bestandsentscheidung Teil des gemeinsamen Produktionsplans Ihres Betriebs.

Wenn die materialabhängige Planung aktiviert ist und die relevanten Materialien gepflegt sind, berücksichtigt die Berechnung auch deren Verfügbarkeit zum Zeitpunkt der Verarbeitung. Bei Zukaufmaterialien bilden die Ankunftstermine aus den Bestellungen eine Grundlage für die Terminplanung. Ändert sich ein Ankunftstermin oder eine Priorität, berechnen Sie den gemeinsamen Plan neu. So erkennen Sie die Auswirkungen, statt jeden betroffenen Arbeitsgang manuell zu verschieben.

SkyPlanner lässt sich über seine offene REST API an jedes ERP- oder MES-System anbinden. Sie können das System, in dem Sie Ihre Nachschubregeln verwalten, beibehalten und dessen freigegebene Aufträge in einen Produktionsplan übernehmen, der die tatsächlichen Kapazitäten berücksichtigt.

So sieht das in der Lagerfertigung aus

Opes Corporation fertigt auf Lager, um planbare Lieferverpflichtungen gegenüber Kunden zu erfüllen. Vor SkyPlanner nutzte das Unternehmen Excel und eine separate Lageranwendung; die Daten lagen an verschiedenen Stellen. Durch die schrittweise Integration von Visma Nova wurden diese Informationen mit der Produktionsplanung verknüpft.

Nach Angaben des Unternehmens verschafft SkyPlanner dem Team ein klares Bild der Kapazitäten. Kommen dringende Kleinaufträge oder Fertigungsläufe für die Produktentwicklung hinzu, zeigt der aktualisierte Produktionsplan deren Auswirkungen auf die Lieferzeiten. Änderungen lassen sich schneller umsetzen, und die Planer erkennen, wie die Arbeiten ineinandergreifen.

Daraus lässt sich für den Nachschub eine wichtige Erkenntnis ableiten: Auch bei stabilem Lagerbedarf müssen Ausnahmen gesteuert werden. Mit einem gemeinsamen Plan kann das Team zusätzliche Arbeiten im Verhältnis zu bestehenden Verpflichtungen beurteilen, statt jede Auftragswarteschlange isoliert zu verwalten.

Die Bestandsregel an einem konkreten Nachschubauftrag testen

Wählen Sie einen regelmäßig benötigten Artikel aus. Prüfen Sie dessen nutzbaren Bestand, offene Zugänge, die einbezogenen verbindlichen Bedarfe und die Durchlaufzeit. Legen Sie auf dieser Grundlage Auslöseschwelle und Zielbestand fest, berechnen Sie die Differenz und prüfen Sie, wann die Menge tatsächlich benötigt wird.

Bringen Sie anschließend den freigegebenen Nachschubauftrag und einen um dieselben Kapazitäten konkurrierenden Kundenauftrag zu einer SkyPlanner-Demo mit. Lassen Sie sich zeigen, wie deren Arbeitspläne die Kapazitäten beanspruchen, wann der Nachschub fertig wird und was passiert, wenn sich eine Materialanlieferung verzögert. So sehen Sie, was über die reine Bestandsberechnung hinaus zu einer Nachschubentscheidung gehört, die sich in der Produktion umsetzen lässt.

Buchen Sie eine SkyPlanner-Demo, um die Situation in Ihrem Betrieb zu besprechen, oder testen Sie SkyPlanner zunächst mit Demodaten. Das Ziel ist einfach: den benötigten Nachschub beschaffen, Doppelbestellungen vermeiden und die Arbeiten so einplanen, dass Ihr Betrieb den Plan umsetzen kann.