Mit dem Asprova APS-System erhöhen Sie Ihren Fabrik-Output

APS-System: Synchronisieren Sie Ihre Prozesse mit Advanced Planning and Scheduling System

Viele Produktionsunternehmen haben komplexe Fertigungsprozesse wie mehrere sequenzielle, parallellaufende, zusammenführende und sich verzweigende Prozesse. Hauptgrund für lange Produktionsdurchlaufzeiten sind lange Liege- und Wartezeiten zwischen Prozessen. Insbesondere wenn das Timing zwischen mehreren parallellaufenden Prozessen nicht optimal ist, kann die Durchlaufzeit um ein Vielfaches verlängert werden.

Ein gutes APS-System wie Asprova ist ein orchestrierendes End-to-End-Produktionsplanungssystem. Es orchestriert einzelne Ressourcen über die gesamte Wertschöpfungskette präzise und dynamisch – so wie ein Dirigent sein Orchester leitet. Diese Fähigkeit ist die Voraussetzung für die Synchronisierung Ihrer Fertigungsprozesse. Dabei sind die Qualität der Parameter und eine flexibel anpassbare Planungslogik im APS-System entscheidend.

Eine optimale Planungslogik – oder auch verschiedene Planungslogiken, die ggf. unterschiedliche Ziele verfolgen – können, basierend auf Ihren individuellen Anforderungen, konfiguriert werden, damit Sie die bestmöglichen Planungsergebnisse erzielen. Die Ziele können branchen- oder unternehmensspezifisch sein, z. B.: Einhaltung der Liefertermine, Auslastungsoptimierung, Bestandsoptimierung oder Optimierung der Herstellungskosten. Beispiele für branchenspezifische Ziele sind etwa: optimale Losgrößen, Optimierung der Farbreihenfolge der Lackiererei oder Temperaturreihenfolge im Ofenprozess, Berücksichtigung von Mindesthaltbarkeitsdaten, etc. Die Erstellung der Planungslogik im Asprova APS-System erfolgt durch Anpassung von Parametern und braucht keine Programmierung.

Unser APS-System wird in Kooperation mit weltweit führenden Top-Lean-Unternehmen aller Branchen stetig weiterentwickelt, um deren höchsten Anforderungen an Prozesssynchronisation gerecht zu werden – und das seit 30 Jahren. Alle erforderlichen Funktionen für eine optimale Produktionsplanung sind in den Standardparametern und einer flexibel anpassbaren Planungslogik in der Asprova APS-Software enthalten.

Was bei der Auswahl einer APS-Software wichtig ist

Viele Unternehmen haben zum Teil mehrfach Rückschläge bei der Implementierung eines APS-Systems erlitten. Wie können Sie das vermeiden? Bei der Auswahl einer Advanced Planning and Scheduling (APS) Software sollten Sie folgende Punkte beachten:

Einführungsziele definieren:
Die Planung eines Mikrobereichs in der Fabrik hat wenig Einfluss auf das Gesamtergebnis. Das APS-System, für das man sich entscheidet, sollte die Fähigkeit haben, eine End-to-End-Planung zu erstellen und damit das gesamte Unternehmen zu orchestrieren. D.h. Kundenaufträge werden durchgängig geplant. Dabei müssen alle vorgangsbezogenen Verknüpfungen vom Kundenauftrag bis zum Versand über alle Stücklistenebenen berücksichtigt werden. Mit der Einführung eines APS-Systems können alle Abläufe im gesamten Unternehmen verbessert werden, um eine Steigerung der Profitabilität und der Resilienz zu erreichen.
Daher ist es substanziell, dass bei der Auswahl die Einführungsziele klar definiert werden.

• Liefertreue verbessern
• Stagnation reduzieren
• DLZ reduzieren
• Bestände und WIP senken
• Rüstzeiten reduzieren
• Produktivitätsgrad an Engpassprozessen erhöhen
• Fabrikoutput erhöhen
• Fehlteile vermeiden
• Planungs- und Steuerungsaufwand durch automatisierte Planungsabläufe reduzieren

Die Summe dieser Ziele ist die Senkung der Herstellkosten. Daher muss ein APS-System auch die Möglichkeit haben, die Planungslogiken nach den o.g. KPI und Vorgaben einzustellen und die Planungsergebnisse entsprechend zu bewerten.

Abbildung eines Digital Twins:
Die Eigenschaften, Regeln und Restriktionen für Ihre Produkte, Prozesse, Ressourcen, Aufträge, Bestände, Kundenvereinbarungen, Planungslogik, etc., sind zahlreich und sehr unterschiedlich. Voraussetzung für die Erstellung einer realistischen Produktionsplanung ist die vollständige Abbildung Ihrer Realität im Advanced Planning and Scheduling System durch einen Digital Twin. Ein Digital Twin (digitaler Zwilling) bezeichnet die virtuelle Darstellung eines realen Objekts (Fabrik), Prozesses oder Systems und stellt somit die Grundlage für das APS-System. Wenn die Abbildung von auch nur vereinzelten Produkt-/ Prozesseigenschaften, Regeln oder Restriktionen nicht korrekt ist oder diese im APS-System nicht abgebildet werden können, wirkt sich das dynamisch auf die Planung aller Aufträge und Prozesse aus – die Planungsergebnisse werden bereits nach wenigen Tagen unbrauchbar.

Kundenspezifische Anpassungen ohne Programmierung:
Der Algorithmus einer APS-Software ist sehr tiefgehend. Bei hohem Programmierungsbedarf können die logische Konsistenz der Einstellungen und Planungslogik verloren gehen.

Flexible Anpassungen in der Planungslogik:
Eigenschaften von Produkten und Prozessen sind bei Herstellern sehr unterschiedlich, selbst wenn sie das gleiche Produkt erzeugen. Eine simple Planungslogik, wie Rückwärts- oder Vorwärtsplanung oder engpassorientierte Planungslogik reicht nicht, um optimale Planungsergebnisse zu erzielen. In der APS-Software müssen Auftragszuweisungsregeln für einzelne Prozesse, Ressourcen, Auftragstypen und Produkte einstellbar sein – ohne Programmierung. Darüber hinaus muss die gesamte Planungslogik flexibel einstellbar sein, um Lieferzeiten zu verkürzen und die Fabrikleistung zu optimieren.

Korrekte MRP-Berechnung:
Eine Voraussetzung für kurze Durchlaufzeiten und hohe Liefertreue ist die Verfügbarkeit der Materialien. Die Bedarfszeitpunkte einzelner Artikel der Stückliste strecken sich auf den gesamten Weg der Wertschöpfung. Um eine zeitgerechte Bereitstellung zu ermöglichen, ist die genaue Kenntnis über den Bedarfszeitpunkt unabdingbar. Dieser Zeitpunkt kann nur von einem leistungsstarken APS-System ermittelt werden. Aus Produktionssicht sind die Planungsergebnisse aus einer herkömmlichen MRP-Berechnung aus dem ERP-System falsch, da Kapazitäten, Auslastung, Auftragsbestand nicht dynamisch berücksichtigt werden.
Daher ist für eine korrekte MRP-Berechnung die Ermittlung echter Bedarfstermine aus der APS eine Voraussetzung, ansonsten sind Fehlteile und Überbestände vorprogrammiert.

Sekundenschnelle Simulation:
Die Situation in einer Fabrik ist ständigen Veränderungen ausgesetzt. Daher ist die Simulation verschiedenster Möglichkeiten eine der Hauptaufgaben des Planers. Er muss in der Lage sein, Kapazitätsengpässe, Materialengpässe frühzeitig zu erkennen. Ebenso den Personaleinsatz simulieren, um das bestmögliche Szenario zu planen. Dabei müssen Bestandsfluktuationen oder auch Lieferverzüge beim Lieferanten berücksichtigt werden. Dafür benötigt er ein leistungsstarkes APS-System, welches dies ermöglicht. Und zwar nicht mit einem Nachtlauf, bis das Ergebnis zur Verfügung steht, sondern in Sekundenschnelle.
Simulationen bekommen eine große Bedeutung bei:

• der Ermittlung von verlässlichen Lieferterminen
• der Erfassung der zu erwartenden Bestandsfluktuationen
• der Prüfung der Auswirkungen von Lieferverzügen von Lieferanten
• der Planung von Investitionen
• der Planung von Personal

Simulationen gehören somit zu den wichtigsten Aufgaben des Planers, um überhaupt eine realistische Kurzfristplanung erstellen zu können, und um das Management mit den notwendigen Informationen für eine Langfristplanung zu versorgen.

Der Unterschied zwischen APS-Software und MES mit „APS-Modul“:
MES mit „APS-Modulen“ haben nicht den erforderlichen Algorithmus und die notwendige Flexibilität, um einen Digital Twin zu schaffen und die Produktionsplanung zu optimieren. MES/BDE-Systeme erfassen und verarbeiten Informationen (Produktionsergebnisse der Vergangenheit) nur von ausgewählten einzelnen Prozessen: Vorgang gestartet/beendet, Menge, Qualitätsmerkmale, Informationen über die Wartung, etc. Hierfür reicht ein simpler Algorithmus aus. Die Technologie des Digital Twins erfordert jedoch komplexe Algorithmen, um den Herstellungsprozess genau zu modellieren und zu simulieren. Tatsächlich planen viele, die sich für ein MES mit optionaler „APS-Funktion“ entschieden haben, weiterhin komplett manuell.
Gar nicht möglich ist die Simulation der gesamten Wertschöpfungskette Wochen und Monate im Voraus sowie die Optimierung der Prozesssynchronisation, der Produktionsdurchlaufzeit, der Termintreue oder der Bestandsfluktuationen. Wer von den Vorteilen profitieren möchte, die ein APS-System bieten kann, sollte somit auf eine „echte“ APS-Software zurückgreifen.

Eine optimale Reihenfolge ist die Voraussetzung für Prozesssynchronisation:
Ein APS sollte hierfür u.a. folgende Möglichkeiten bieten:

• Flexible Anpassung von Regeln für die Auftragspriorisierung (Einlastungsregeln) zugunsten einer optimalen Auftragsreihenfolge
• Sortierung und Priorisierung in den Einlastungsregeln im APS-System nach Produktgruppen, Kunden, Ressourcengruppen, individuellen Ressourcen, Prozessen, Auftragstypen, etc.
• Optimale Ressourcenauswahl (Maschinen, Vorrichtungen, Mitarbeiter, …) nach gewichteten Bewertungen (Optimierungsheuristik), z.B. Ressourcenpriorität, Minimierung der Umrüst-, Warte-, oder Produktionszeit, Auslastungsnivellierung etc.
• Mehrere automatische Sortier- und Optimierungsläufe, die aufeinander aufbauen können. Beispiel: erster Optimierungslauf nach Liefertermin, danach beispielsweise nach Produkteigenschaften (Größe, Farbe, etc.), dann nach Verpackungsgröße usw., um die Umrüstzeit zu optimieren.
• Engpassoptimierungen durch kombinierte Vorwärts- und Rückwärtsplanung. Der Produktionstakt wird durch die Engpassprozesse bestimmt, und vor- und nachgelagerte Prozesse werden um diese herum eingeplant. Dadurch werden Wartezeiten minimiert und Durchlaufzeiten insgesamt deutlich verkürzt.

Der richtige Partner für die Implementierung einer Software für Produktionsplanung:
Ein leistungsstarkes APS-System wird Ihre Produktionsergebnisse durch die Synchronisierung der Produktionsprozesse deutlich verbessern. Das APS-System kann jedoch die Optimierung der betrieblichen Standards einer Fabrik (Standard-Arbeit, Umrüstvorgänge, Standardzeiten, festgelegte Standard-Pufferzeiten/Bestände, TQM, TPM, etc.) nur bedingt unterstützen.
KI, Digitalisierung und Cloud-Systeme sind populär, aber sie bringen keine Ergebnisse, die über die realen Fähigkeiten der Fabrik hinausgehen. Daher ist es ratsam, bei Einführung des Advanced Production Scheduling Systems auch KAIZEN-Maßnahmen (Infragestellung und Verbesserung der aktuellen Prozessabläufe) in der Fabrik zu verstärken.
Die Einführung eines APS-Systems bietet eine ideale Gelegenheit, die aktuellen operativen Prozesse zu hinterfragen und zu verbessern. Diese Verbesserungen können direkt in die Stammdaten des APS-Systems einfließen und das Planungsergebnis entsprechend optimieren. Insofern ist die Kompetenz des Implementierungspartners in ganzheitlicher Beratung ein entscheidender Faktor für eine erfolgreiche APS-Einführung.