Strategische Kapazitätsplanung in der Fertigung: Produktionseffizienz steigern & Nachfrage decken

Angesichts der vielfältigen Herausforderungen, die den aktuellen Zustand der Fertigungsbranche prägen, fällt die Zukunftsplanung schwer. Nicht nur steigen die Kosten durch Inflation und Lieferkettenstörungen, sondern es herrscht auch ein anhaltender Fachkräftemangel.

Um optimal auf die Zukunft vorbereitet zu sein, können Fertigungsunternehmen Kapazitätsplanung nutzen, um die benötigten Ressourcen für die erwartete Nachfrage besser zu verstehen. Kein Modell ist perfekt, doch eine effektive Produktionskapazitätsplanung ist ein Prozess, der Führungskräften hilft, Erwartungen zu setzen und sicherzustellen, dass die Organisation ihre zukünftigen Ziele unterstützen kann.

Zudem deckt sie wichtige Potenzialbereiche auf, in denen bereits ungenutzte Kapazitäten schlummern.

Was ist Fertigungskapazitätsplanung?

Die Fertigungskapazitätsplanung ist Teil der gesamten Produktionsplanung und zielt darauf ab, zu quantifizieren, wie viel produktive Kapazität ein Unternehmen besitzt und wie viel es benötigt, um seinen Auftragsbestand abzuarbeiten.

Dazu gehören Arbeitskräfte- und Personalbedarf, Produktmix, Lieferkette und weitere Variablen. Kapazität ist die maximal mögliche Produktion mit den verfügbaren Ressourcen.

Effektive Kapazitätsplanung kann Engpässe aufdecken, Risiken reduzieren und Entscheidungsprozesse anstoßen. Sie hilft Entscheidungsträgern auch dabei, den richtigen Zeitpunkt für Skalierung oder Kapazitätsabbau zu erkennen.

Kapazitätsplanung lässt sich manuell durchführen, doch digitale Lösungen liefern weitaus präzisere Daten und vermeiden den zeitaufwendigen Charakter manueller Datenerfassung.

Was ist das Ziel der Kapazitätsplanung?

Das primäre Ziel im Kapazitätsplanungsprozess ist es, alle Kosten für Produktionsabläufe gegen die erforderlichen Ressourcen abzuwägen. Das bedeutet, das Fertigungsangebot an Produktionsressourcen mit dem Fertigungsbedarf an Ressourcen in Einklang zu bringen.

Um dieses Ziel zu erreichen, müssen mehrere Teilziele erfüllt werden:

• Definition des Umfangs des Kapazitätsprojekts
• Entwicklung des Kapazitätsmanagementplans
• Einsatz von Tools zur Überwachung und Messung der Leistung
• Behebung von Kapazitätsengpässen bei deren Auftreten
• Analyse von Abweichungen für proaktive Anpassungen und Verbesserungen

Kapazitätsplanung vs. Ressourcenplanung

Obwohl eng miteinander verknüpft, sind Kapazitätsplanung und Ressourcenplanung nicht identisch. Die Kapazitätsplanung ist die übergeordnete Ebene, die sich auf die Produktionskapazität konzentriert – einschließlich Anlagen, Personal und weiterer Fertigungskomponenten.

Kapazitätsplanung betrifft Maschinen Geschwindigkeiten, Stillstandszeiten, Wartung, Schulung und Mitarbeiterqualifikationen. Sie strebt an zu verstehen, wie viel von jeder Komponente für maximale Effizienz benötigt wird.

Ressourcenplanung ist operativer ausgerichtet. Sie umfasst Supply-Chain-Management und Lagerhaltung, Logistik und Versand, um sicherzustellen, dass die richtigen Komponenten in der benötigten Menge und zum richtigen Zeitpunkt für den Produktionsrückstand verfügbar sind.

Ressourcenmanagement-Software wird häufig genutzt, um Angebot und Nachfrage darzustellen, Materialien automatisch zu bestellen und Verfügbarkeit basierend auf Materiallieferzeiten anzuzeigen. Produktionsverfolgungslösungen können Echtzeit-Produktionsdaten automatisch in ERP- und MES-Systeme einspeisen, damit Manager qualitativ hochwertige Daten für effektive Entscheidungen haben.

3 Arten der Kapazitätsplanung

Viele glauben, Kapazitätsplanung bedeute lediglich, genügend Maschinen für die Arbeit zu haben. Die Realität ist komplexer: Es geht auch darum, genügend verfügbare Ressourcen für die Aufgabe zu haben. Solides Kapazitätsmanagement impliziert, dass Teammitglieder und Projektleiter strategische Planung nutzen, um alle Kapazitätsarten zu erfüllen und Kapazitäts- und Ressourcenpläne aufeinander abzustimmen.

Es gibt verschiedene Kapazitätsplanungsstrategien, doch die drei Hauptarten sind:

Werkzeugkapazität

Werkzeugkapazität bedeutet, die richtigen Werkzeuge für den geplanten Produktmix vorzuhalten. Das kann Montagelinienproduktion in der diskreten Fertigung sein, wie Automobilproduktionslinien. Ebenso umfasst es Anzahl, Art und Qualität der Werkzeuge in CNC-Bearbeitungsvorgängen.

MachineMetrics kann Werkzeugmaschinen überwachen, damit Bediener und Manager Werkzeugstandzeiten und die Produktionskapazität der eingesetzten Werkzeuge besser verstehen.

Personal-Kapazitätsplanung

Genau wie die richtige Art und Anzahl an Werkzeugen benötigt wird, müssen die richtige Anzahl an Teammitgliedern und der korrekte Mix an Fähigkeiten vorhanden sein. Die Personal-Kapazitätsplanung berücksichtigt auch verfügbare Arbeitsstunden. Dies leitet Unternehmen bei Einstellungs- und Schulungsentscheidungen und hilft bei der Entwicklung von Rekrutierungsstrategien über die Zeit.

Produktionskapazitätsplanung

Eng verknüpft mit Supply-Chain-Planung und Bedarfsplanung bedeutet Produktionskapazitätsplanung, genügend Material, Baugruppen oder Komponenten für die Arbeit bereitzuhalten. Sie ist auch eng mit Lieferkettenfragen wie Bestandsführung und der Fähigkeit verknüpft, WIP (Work in Progress) in angemessenen Mengen zu verarbeiten und zu bewegen.

Der Prozess der Kapazitätsplanung

Mit dem richtigen Projektmanagement können Teammitglieder Kapazitätsplanungsstrategien für ihre Organisation entwickeln. Hier sind die Schritte für einen effektiven Kapazitätsplan:

Projekte und Aufgaben bestimmen

Die meisten Fertigungsunternehmen sind an Bewertungsprojekte gewöhnt, um Verbesserungspotenziale zu identifizieren. Hier helfen neue Projekte und Aufgaben dabei, die Arbeit der Teammitglieder zu gliedern und zu organisieren. Jeder Bestandteil ist ein Projekt, und Aufgaben sollten auf einem Zeitstrahl angeordnet werden.

Teammitglieder sollten die für funktionale Bereiche benötigte Zeit hinterfragen, wie lange (in Tagen oder Wochen) die Beschaffung der Ressourcen dauert und ob der Plan Mehrwert für den Kunden schafft und dessen Bedürfnisse erfüllt.

Metriken und KPIs festlegen

Metriken und KPIs sind entscheidend für die Entwicklung eines effektiven Kapazitätsplans. Ein praktischer Ansatz ist eine Kapazitätsanalyse, um diese Zahlen zu ermitteln. Durch Benchmarking des Ist-Zustands versteht ein Unternehmen, wo es steht, und die strategische Kapazitätsplanung wird verbessert.

KPIs und Metriken können umfassen:

• Maschinengeschwindigkeiten
• Stillstandskategorien
• Stillstandsstunden
• Qualitätsverluste
• Verfügbare Arbeitsstunden
• Effizienz

Dies manuell durchzuführen ist möglich, doch der beste Weg sind Daten, die von den Maschinen in der realen Produktion generiert werden. Eine Maschinendatenplattform wie MachineMetrics kann Maschinendaten autonom erfassen und standardisieren, sodass diese Kernmetriken sofort sichtbar sind und Erkenntnisse unmittelbar abgeleitet werden können.

Realistische Zeitpläne mit Zeitaufwandsschätzungen erstellen

Verschiedene Kapazitätsplanungsstrategien führen zu unterschiedlichen Ergebnissen, doch die Projekt- und Aufgabenliste sollte realistische Zeitpläne und Zeitlinien enthalten. Sie sollte die Projektart und Kosten umfassen sowie die Zeit pro Aufgabe aufschlüsseln. Deshalb ist die Optimierung Ihrer Arbeitsstandards (und die Automatisierung dieses Prozesses) so wichtig.

Kapazität im Planverlauf aktualisieren

Management und Teams während des Projekts auf dem Laufenden zu halten, ist entscheidend für den Erfolg. Durch Echtzeitüberwachung kann der Kapazitätsplan hoch- oder herunterskaliert werden, oder Mitglieder erhalten zusätzliche Aufgaben, um alles auf Kurs zu halten.

Teamkapazität und Arbeitslast des Teams sind ebenfalls essenziell. Das Projektteam muss fokussiert bleiben und nicht mit zu vielen Projekten oder Aufgaben überlastet werden. Es muss funktionsübergreifend zusammengesetzt sein, damit alle Abteilungen und Betrachtungsweisen gehört werden. Aufgaben müssen nach Qualifikationen zugewiesen werden, damit Teams nicht mit kommenden Projekten überfordert werden.

Dieser Gesamtprozess wird voraussichtlich Engpässe und andere Formen von Verschwendung aufdecken, was es ermöglicht, die gesamte Produktionskapazität mit den gegebenen Ressourcen zu steigern.

Wie effektiv wird Ihre Ausrüstung genutzt? Hersteller nutzen unsere vorgefertigten (und benutzerdefinierten) Berichte, um Anlagen mit niedrigen Auslastungsraten zu identifizieren. Dies bietet oft leicht erreichbare Optimierungspotenziale.

3 Strategien für die Kapazitätsplanung

Obwohl es viele Strategien gibt, sind hier die gängigsten Kapazitätsplanungsstrategien in der Fertigungsbranche: Lead-, Lag- und Match-Strategie.

Lead-Kapazitätsplanung (Vorausplanung)

Eine Lead-Strategie antizipiert hohe Produktionsnachfrage. Das Unternehmen baut Kapazitäten auf, um Kunden mit niedrigeren Kosten für sofort verfügbare Waren zu locken. Dies dient als Absicherung gegen weniger agile Wettbewerber. Unternehmen benötigen exzellente Nachfrageprognosefähigkeiten für eine Lead-Strategie. Stimmt die Prognose nicht, resultieren Verschwendung und Überbestände.

Lag-Kapazitätsplanung (Nachlaufplanung)

Eine Lag-Strategie ist konservativer und lässt ein Unternehmen reagieren und Kapazitäten aufbauen, wenn die Nachfrage steigt. Sie bietet mehr Flexibilität für Just-in-Time-Produktion, doch bei fehlerhafter Prognose können Lagerausfälle und Umsatzeinbußen drohen. Die Lag-Strategie eignet sich für stabile, gut vorhersehbare Fertiger.

Match-Kapazitätsplanung (Anpassungsplanung)

Eine Match-Strategie nutzen Unternehmen mit gutem Verständnis ihrer Produktionskapazität und Auslastung. Da sie ihre Kapazität kennen, kann ein Nachfragespitzen über Wochen oder Monate verteilt werden, um das höhere Produktionsniveau zu erreichen.

Vorteile der Kapazitätsplanung in der modernen Fertigung

Kapazitätsmanagement ist heute eine enorme Herausforderung. Kapazitätsplanung bietet moderne Fertigungsunternehmen mehrere Vorteile:

Unterstützt Supply-Chain-Management

Supply-Chain-Komponenten wie Einkauf und Mindestbestellmengen können durch präzise Kapazitätsplanung geschärft werden. Dies gilt besonders, wenn Supply-Chain-Management-Software mit Echtzeitdaten eines Fertigungsüberwachungssystems verknüpft wird.

Reduziert Lagerausfälle

Bei optimierter Kapazität kann Supply-Chain-Management beim Bestellen und Empfangen eingehender Materialien und Komponenten vertrauen. Dies mindert das Risiko von Überbeständen oder Lagerausfällen.

Unterstützt Ressourcenmanagement

Ressourcenmanagement umfasst die Steuerung und Organisation des Humankapitals in der Fertigung. Dazu gehören Onboarding, Schulung, Personaleinsatz und die Sicherstellung richtiger Werkzeuge und Fähigkeiten. Wie beim Supply-Chain-Management kann Ressourcenmanagement-Software in fortschrittliche Fertigungsüberwachung und Maschinendatenplattformen wie MachineMetrics integriert werden.

Senkt Kosten

Gute Kapazitätsplanungsstrategien können Kosten senken, besonders bei datengestützter Überwachungssoftware, die verborgene Kapazitäten freisetzt. Die zusätzliche Kapazität kann durch bessere OEE (Gesamtanlageneffektivität) die Gesamtproduktionskosten reduzieren, indem die Fabrik effizienter wird.

Verbessert Lieferkapazität

Wer mehr produzieren kann, kann mehr versenden und ausliefern. Damit einher geht die Möglichkeit, kosteneffektivere Lieferstrategien zu nutzen. Reduzierte Expresslieferungen, größere Sendungen und andere Lieferstrategien lassen sich mit besserer Produktionskapazitätsplanung optimieren.

Unterstützt Risikomanagement

Da umfassende Kapazitätsplanung Produktionskapazität, Werkzeugkapazität und Personal-Kapazität umfasst, kann das Top-Management Risiken leichter mindern. Dazu gehören bessere Beschaffungsstrategien für Werkzeuge, gezielte Einstellung und Bindung von Fachkräften sowie gesteigerte Produktionseffizienz.

Deckt Ineffizienzen in Prozessen auf

Wenn Daten zeigen, wie viel Kapazität in der Fertigung verborgen liegt, ergeben sich Möglichkeiten zur Prozessverbesserung und höherer Effizienz. Eine erstklassige Industrial-IoT-Plattform, die KI für fortschrittliche Analysen und Machine-Learning-Algorithmen nutzt, kann das Management auf Problembereiche lenken, wo neue SOPs (Standard Operating Procedures) die neue Kapazität nutzen können.

Genau erkennen, wo ineffiziente Prozesse und verborgene Kapazitäten liegen. Abgebildet ist ein Echtzeit-Produktionsbericht von MachineMetrics, der Daten nach jeder Maschine aufschlüsselt.

Best Practices für die Kapazitätsplanung

Projekte priorisieren

Mit fortschrittlichen IoT-Plattformen wie MachineMetrics lassen sich Geräte einfach an beliebigen Anlagen installieren. Daten fließen out-of-the-box und liefern umsetzbare Erkenntnisse. Nutzen Sie diese Zeit, um die „low-hanging fruits“ zu priorisieren und diese Projekte als hochwertige Ziele für Teammitglieder festzulegen.

Multifunktionale Teams bilden

Ein Fertigungsbetrieb ist ein komplexes Wissensnetz. Bilden Sie multifunktionale Teams für initiale Prozessaudits, die Bediener, Techniker, Wartung, Planung, mittlere Führungskräfte und Führungsebene umfassen. Jeder hat den Betrieb aus seiner Perspektive gesehen und kann Ideen einbringen.

Offene Kommunikationskanäle pflegen

Mit einer fortschrittlichen Industrial-IoT-Plattform sind Daten entsiloed und für alle verfügbar. Funktionen wie benutzerdefinierte Berichte und Visualisierungs-Dashboards können für Nutzer gestaltet werden, was starke Kommunikation und eine Single Source of Truth fördert.

Ressourcenkapazität bestimmen

Echtzeitdaten helfen, Verbesserungsbereiche zu identifizieren, die verborgene Produktionskapazität freisetzen. Sie können auch Bereiche aufzeigen, in denen zusätzliche Schulung oder Fähigkeiten nötig sind. Ressourcenmanagement-Software hilft Führungskräften zu verstehen, wann Ressourcen eingestellt werden müssen. Sie unterstützt auch schnelleres Onboarding, bessere Schulung und Entwicklung von Humankapital zur Steigerung der Ressourcenkapazität.

Strategien für den Umgang mit Überkapazitäten vorbereiten

Genau wie Fabriken oft zusätzliche Produktionskapazität benötigen, um Nachfrage zu decken, können Echtzeitdaten, die durch digitale Lösungen freigesetzt werden, Situationen schaffen, in denen Prozesse so optimiert werden, dass Überkapazitäten entstehen.

Die Verknüpfung von Management-Software mit einer Maschinendatenplattform stellt sicher, dass Manager genaue Produktionsdaten für effiziente Ressourcen- und Kapazitätsallokation nutzen.

Die MachineMetrics Maschinendatenplattform lässt sich problemlos in andere Software integrieren, um Echtzeitdaten für Planung, gesteigerte Produktion und datengetriebenes Kapazitätsmanagement bereitzustellen. Buchen Sie noch heute eine Demo, um zu erfahren, wie wir Ihnen helfen können, das Maximum aus Ihrer Produktionskapazität herauszuholen.

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