Was ist Advanced Planning and Scheduling?
Advanced Planning and Scheduling (APS) ist eine Softwarelösung, die Unternehmen bei der präzisen Planung von Prozessen in Produktion, Logistik oder Projektmanagement unterstützt. Das System analysiert fortlaufend Daten, erkennt frühzeitig Engpässe und berechnet die bestmöglichen Planungsalternativen. Das Besondere: das APS berücksichtigt Abhängigkeiten und kann flexibel auf Änderungen reagieren, etwa wenn sich die Nachfrage plötzlich ändert oder Lieferverzögerungen auftreten. So sorgt ein APS für reibungslosere Abläufe und eine effizientere Nutzung der vorhandenen Ressourcen.
Das wichtigste zu APS
Advanced Planning and Scheduling verbindet Produktionsplanung, Kapazitätsplanung und Feinplanung. Im Mittelpunkt stehen Fragen wie: Wann kann ein Auftrag gefertigt werden? Welche Maschine steht zur Verfügung? Ist das benötigte Material vorhanden? Welche Kapazitäten sind bereits belegt? Und welche Auswirkungen hat es auf andere Aufträge, wenn sich Termine oder Ressourcen ändern?
Anders als eine rein mengen oder bedarfsorientierte Produktionsplanung berücksichtigt ein APS-System dabei gleichzeitig verschiedene Abhängigkeiten und Restriktionen. Ziel ist ein Produktionsplan, der nicht nur rechnerisch besteht, sondern unter den hinterlegten Bedingungen tatsächlich umsetzbar ist.
Besonders relevant sind APS-Systeme für Fertigungsunternehmen mit komplexen Produktionsabläufen, schwankenden Auftragslagen, knappen Ressourcen oder einer hohen Variantenvielfalt. PS entfaltet sein volles Potenzial, wenn es mit einem ERP-System kombiniert wird. Denn erst durch den Zugriff auf zentrale Daten wie Bestände, Aufträge und Kapazitäten wird eine wirklich effiziente und dynamische Planung möglich. Doch wie genau arbeiten APS und ERP zusammen?
Wie funktioniert ein APS-System?
Ein APS-System verarbeitet alle Informationen, die für die Planung eines Produktionsauftrags relevant sind. Dazu gehören beispielsweise Fertigungsaufträge, Stücklisten, Arbeitspläne, Materialbestände, Maschinen- und Personalkapazitäten, Rüstzeiten und Liefertermine. Auf dieser Grundlage berechnet das System, wann und mit welchen Ressourcen einzelne Aufträge ausgeführt werden können.
Ein wesentlicher Unterschied zu einfachen Planungsverfahren besteht darin, dass reale Abhängigkeiten und Kapazitätsgrenzen berücksichtigt werden. Eine Maschine kann beispielsweise nicht gleichzeitig zwei Aufträge bearbeiten. Ein Arbeitsgang kann möglicherweise erst beginnen, wenn das erforderliche Material verfügbar ist. Ebenso können Personal, Werkzeuge oder bestimmte Anlagen nur begrenzt zur Verfügung stehen. Diese Bedingungen fließen in die Berechnung des Produktionsplans ein. Ändert sich die Ausgangssituation, bspw. durch einen Maschinenausfall, einen Eilauftrag oder verspätete Materiallieferung, kann ein APS die Auswirkungen auf den bestehenden Plan analysieren und alternative Planungsszenarien berechnen.
Welche Funktionen hat ein Advanced Planning and Scheduling System ?
Der genaue Funktionsumfang unterscheidet sich je nach Software. Zu den typischen Aufgaben eines APS-Systems gehören jedoch mehrere zentrale Bereiche:
- Produktionsfeinplanung: Fertigungsaufträge und einzelne Arbeitsgänge werden zeitlich eingeplant und geeigneten Ressourcen zugeordnet. Dadurch entsteht aus der übergeordneten Produktionsplanung ein konkreter Ablauf für die Fertigung.
- Kapazitätsplanung: Das System gleicht den Kapazitätsbedarf mit den verfügbaren Ressourcen ab. Dadurch wird beispielsweise sichtbar, wenn eine Maschine oder ein Arbeitsplatz in einem bestimmten Zeitraum überlastet wäre.
- Multiressourcenplanung: Für einen Arbeitsgang können mehrere Ressourcen gleichzeitig erforderlich sein. Neben einer Maschine können dies beispielsweise Personal, Werkzeuge oder weitere Betriebsmittel sein. Ein APS kann solche Abhängigkeiten in die Planung einbeziehen, sofern sie im jeweiligen System entsprechend modelliert sind.
- Reihenfolgeplanung: Auch die Reihenfolge von Fertigungsaufträgen kann Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit der Produktion haben. Das gilt beispielsweise dann, wenn unterschiedliche Reihenfolgen verschiedene Rüstzeiten verursachen. APS-Systeme können Auftragsreihenfolgen anhand hinterlegter Regeln und Zielgrößen planen oder optimieren.
- Engpassmanagement: Werden Ressourcen in einem Zeitraum stärker benötigt, als Kapazität zur Verfügung steht, entstehen Planungskonflikte. APS-Systeme machen solche Engpässe sichtbar und unterstützen die Suche nach geeigneten Planungsalternativen.
- Simulation: Viele APS-Systeme ermöglichen die Simulation unterschiedlicher Planungsszenarien. Planer können dadurch untersuchen, welche Folgen beispielsweise ein zusätzlicher Auftrag, eine veränderte Priorität oder der Ausfall einer Ressource hätte, bevor Änderungen in die operative Planung übernommen werden.
- Grafischer Fertigungsleitstand: Planungsergebnisse werden häufig grafisch dargestellt. Gantt Diagramme oder vergleichbare Plantafeln zeigen beispielsweise, wann Arbeitsgänge stattfinden und welche Ressourcen dafür eingeplant sind. Planer erhalten dadurch einen schnellen Überblick über Belegungen, freie Kapazitäten und mögliche Konflikte.
Welche Vorteile kann ein APS-System bieten?
Ein APS wird eingesetzt, um komplexe Produktionsabläufe transparenter und realistischer zu planen. Ein geeignetes APS-System kann unter anderem dabei unterstützen, Kapazitätsengpässe früher zu erkennen, Fertigungsaufträge realistisch zu terminieren und die Auswirkungen von Planänderungen schneller zu beurteilen. Auch die Ziele einer besseren Termintreue, einer höheren Ressourcenauslastung, kürzerer Durchlaufzeiten oder geringerer Rüstzeiten können durch eine detailliertere Produktionsplanung unterstützt werden. Diese Effekte entstehen allerdings nicht allein durch die Einführung einer Software. Entscheidend sind unter anderem geeignete Planungsprozesse, realistische Planungsparameter und eine ausreichende Qualität der zugrunde liegenden Daten.
Wann ist ein APS-System sinnvoll?
Nicht jede Fertigung benötigt dieselbe Planungstiefe. Besonders relevant wird Advanced Planning and Scheduling, wenn Produktionsabläufe durch viele voneinander abhängige Faktoren geprägt sind. Dazu gehören beispielsweise hohe Variantenvielfalt, mehrere Fertigungsstufen, gemeinsam genutzte Maschinen oder Werkzeuge, knappe Kapazitäten und häufige Änderungen von Aufträgen oder Terminen.
Auch Unternehmen mit Einzel- und Kleinserienfertigung können vor komplexen Planungsproblemen stehen, wenn viele unterschiedliche Aufträge gleichzeitig durch dieselben Produktionsbereiche laufen. Entscheidend ist deshalb weniger die Unternehmensgröße als die Komplexität der Planungsaufgabe.
Was ist der Unterschied zwischen APS und ERP?
ERP und APS übernehmen unterschiedliche Aufgaben, greifen in der Produktionsplanung jedoch eng ineinander. Das ERP System verwaltet die zentralen Stamm- und Bewegungsdaten und bildet die kaufmännischen sowie operativen Geschäftsprozesse ab. Für die Produktion gehören dazu beispielsweise Kunden und Fertigungsaufträge, Stücklisten, Arbeitspläne, Materialbestände und Beschaffungsinformationen. Das APS-System nutzt solche Informationen für die detaillierte Planung und Terminierung der Produktion.
Vereinfacht lässt sich die Rollenverteilung so darstellen:
| ERP | APS |
|---|---|
| zentrale Unternehmens und Auftragsdaten | detaillierte Produktionsplanung |
| Stücklisten und Arbeitspläne | Feinplanung von Arbeitsgängen |
| Bestände und Materialbedarfe | Kapazitäts und Ressourcenplanung |
| Fertigungsaufträge | konkrete Terminierung |
| kaufmännische Prozesse | Planungsalternativen und Simulation |
| operative Abwicklung | Planung unter Restriktionen |
Ein APS ergänzt die Produktionsplanung des ERP-Systems um zusätzliche Funktionen für eine detaillierte, ressourcenbezogene Terminierung und Optimierung.
APS, PPS und Feinplanung: Wie hängen die Begriffe zusammen?
Die Produktionsplanung und steuerung (PPS) umfasst die Planung und Steuerung des gesamten Produktionsprozesses. Dazu gehören beispielsweise Produktionsprogrammplanung, Materialbedarfsplanung, Termin und Kapazitätsplanung sowie die Fertigungssteuerung.
Die Feinplanung ist ein detaillierter Teil dieses Planungsprozesses. Hier wird konkret festgelegt, wann einzelne Aufträge oder Arbeitsgänge auf welchen Ressourcen bearbeitet werden sollen.
APS bezeichnet dagegen eine Softwareklasse beziehungsweise einen technologischen Ansatz, mit dem insbesondere diese anspruchsvollen Planungs und Terminierungsaufgaben unterstützt werden.
Die Begriffe überschneiden sich deshalb, sind aber nicht gleichbedeutend.
Was ist der Unterschied zwischen APS und MES?
Auch APS und MES erfüllen unterschiedliche Aufgaben. Ein APS konzentriert sich auf die Planung: Welche Aufträge sollen zu welchem Zeitpunkt auf welchen Ressourcen ausgeführt werden?
Ein Manufacturing Execution System (MES) arbeitet näher an der tatsächlichen Fertigung. Es unterstützt die operative Ausführung und Überwachung der Produktion und kann aktuelle Informationen aus dem Shopfloor bereitstellen. Ist ein MES angebunden, können Rückmeldungen aus der Fertigung wiederum eine wichtige Datenbasis für eine aktualisierte Planung bilden. Welche Funktionen jeweils ERP, APS und MES übernehmen, hängt jedoch von der konkreten Systemlandschaft ab. Die Grenzen zwischen den Systemklassen sind nicht bei jedem Anbieter identisch.
Welche Datenqualität benötigt Advanced Planning and Scheduling?
Ein APS kann nur mit den Informationen planen, die ihm zur Verfügung stehen. Sind beispielsweise Bearbeitungszeiten, Maschinenkalender, Rüstzeiten oder Ressourcenverfügbarkeiten falsch hinterlegt, basiert auch der daraus berechnete Produktionsplan auf fehlerhaften Annahmen. Deshalb gehören verlässliche Stammdaten zu den wichtigsten Voraussetzungen für den erfolgreichen Einsatz eines APS-Systems. Neben der Datenqualität müssen auch die betrieblichen Planungsregeln bekannt sein. Unternehmen sollten beispielsweise festlegen, welche Aufträge Priorität besitzen, welche alternativen Ressourcen genutzt werden dürfen oder welche Zielgrößen bei der Planung besonders wichtig sind.
APS ergänzt ERP um detaillierte Produktionsplanung
Advanced Planning and Scheduling unterstützt Unternehmen dabei, Fertigungsaufträge unter Berücksichtigung verfügbarer Ressourcen, Kapazitäten und weiterer Restriktionen detailliert zu planen. Besonders relevant ist APS in komplexen Produktionsumgebungen, in denen eine große Zahl von Aufträgen und Abhängigkeiten gleichzeitig berücksichtigt werden muss. Das ERP stellt dafür wichtige Stamm und Bewegungsdaten bereit. Das APS verarbeitet diese Informationen für eine detaillierte Produktionsfeinplanung und gibt die Planungsergebnisse anschließend wieder an die operative Systemlandschaft zurück.
Damit ergänzen sich ERP und APS: Das ERP bildet die übergreifenden Unternehmensprozesse und Daten ab, während Advanced Planning and Scheduling eine zusätzliche Planungsebene für die Produktion schafft.
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