Kapazitätsplanung in Projekt oder Produktion

Definition der Kapazitätsplanung

Unter dem Begriff der Kapazitätsplanung wird die Einteilung aller verfügbarer Ressourcen (Zeit, Budget, Sachmittel, Personal, Maschinen, Räume etc.) hinsichtlich des zu erwartenden Kapazitätsbedarfs verstanden. Das kann sich auf die Realisierung von Projekten oder den Betrieb einer Produktion beziehen. Kapazitätsplanung beschränkt sich dabei nicht nur auf personelle (z. B. Mitarbeiter oder Qualifikationen) Ressourcen, sondern kann auch für maschinelle oder lokale (z. B. Räume) Ressourcen angewendet werden. Synonym werden auch die Begriffe Ressourcenplanung oder Ressourcenmanagement verwendet. Das Ziel einer erfolgreichen Kapazitätsplanung ist die optimale Auslastung aller Ressourcen über einen definierten Zeitraum, um damit einen möglichst hohen Ertrag (z. B. Gewinn) erzielen zu können. Dabei werden dem notwendigen Kapazitätsbedarf das vorhandene Kapazitätsangebot gegenübergestellt und ein Kapazitätsabgleich durchgeführt.

Arten der Kapazitätsplanung

Dabei ist grundsätzlich zwischen einer langfristigen bzw. strategischen Kapazitätsplanung (z. B. für Investitionsentscheidungen) und einer eher kurzfristigen bzw. operativen Kapazitätsplanung (z. B. in der Fertigungssteuerung) zu unterscheiden. Die Vorteile einer erfolgreichen Kapazitätsplanung ergeben sich aus einer ausbalancierten Nutzung vorhandener Ressourcen und einer Erhöhung der daraus resultierenden Produktivität und Mitarbeiter-Motivation. Auf Basis belastbarer Daten können Schwankungen des Kapazitätsbedarfs besser abgefangen und unternehmerische Risiken minimiert werden. Ein solides Ressourcenmanagement bildet weiterhin die Basis für die Identifikation von Optimierungspotenzialen sowie die Initiierung von Innovations-Projekten. Eine unzureichende Betrachtung bestehender Kapazitäten und Ressourcen führt zwangsläufig zu fehlender Flexibilität bei Änderungen, Terminüberschreitungen, erhöhten Kosten und hat somit eine sinkende Wettbewerbsfähigkeit zur Folge.

Voraussetzungen einer erfolgreichen Kapazitätsplanung

Für bestmögliche Ergebnisse im Kontext der Kapazitätsplanung relevanter Ressourcen ist es notwendig, unternehmerische Entscheidungen an den strategischen Unternehmenszielen auszurichten. Vorab sollte sich die Frage gestellt werden, ob durch eine hohe Auslastung perspektivisch mögliche Flexibilitätspotenziale mittel- bis langfristig ungenutzt bleiben. Eine zentrale Voraussetzung in der Durchführung einer erfolgreichen Kapazitätsplanung besteht weiterhin in der Qualität der benötigten Datengrundlage. Auch wenn ERP- und/oder ME-Systeme verschiedene Operationen automatisch durchführen, ist die Qualität des Ergebnisses maßgeblich abhängig von der Qualität der Input-Daten. Dies bezieht sich bspw. auf die Stammdaten der Aufträge in angesprochenen Systemen (z. B. Prozesszeiten) aber auch die Genauigkeit von Absatzprognosen. Für eine realistische Einschätzung des Kapazitätsbedarfs inkl. Puffer sind diese Daten unerlässlich, um final eine optimale Auslastungssteuerung umzusetzen.

Ablauf von Kapazitätsplanung

Strategische und operative Kapazitätsplanung

Die Durchführung einer Kapazitätsplanung ist zunächst abhängig vom betrachteten strategischen Rahmen. Für strategische Entscheidungen bzgl. der Standortwahl oder der Investition in eine neue Anlage ist es meist ausreichend, Ressourcen auf einer stark aggregierten Ebene zu betrachten. Für operative Entscheidungen im laufenden Produktionsbetrieb ist es hingegen relevant, der Terminierung von Kapazitäten eine erhöhte Beachtung zu schenken. Schlussendlich kann im Ablauf der Kapazitätsplanung zwischen Durchlaufterminierung und Kapazitätsterminierung unterschieden werden.

Phasen der kurzfristigen Kapazitätsplanung in Produktion

Am Beispiel der kurzfristigen Kapazitätsplanung im Umfeld der Fertigung sei der Ablauf exemplarisch wie folgt dargestellt. Zunächst erfolgt im Zuge der Durchlaufterminierung auf Basis der Stammdaten (z. B. Bearbeitungszeiten) und der angestrebten Liefertermine die Festlegung von Start- und Endterminen von Fertigungsaufträgen. Dieser Schritt wird bspw. in einem vorhandenen ERP-System durchgeführt, ohne jegliche Kapazitäten zu berücksichtigen. Darauf aufbauend erfolgt die Kapazitätsterminierung. Zunächst werden im Zuge der Belastungsrechnung Belastungsprofile für alle betrachteten Arbeitssysteme im ausgewählten Zeitraum aufgestellt, indem die Kapazitätsbedarfe aller Aufträge summiert dargestellt werden. Anhand des Profils sind Engpässe und somit Potenziale im Sinne eines Kapazitätsabgleichs für einen Eingriff ersichtlich. Im Folgenden können Maßnahmen zur Kapazitätsanpassung umgesetzt werden. Dies kann einerseits über die Anpassung vorhandener Kapazitäten (z. B. mittels Überstunden) oder aber der Anpassung des Kapazitätsbedarfs (z. B. Änderung der Auftragstermine) erfolgen. Eine detaillierte Kapazitätsplanung bildet somit die Grundlage für eine erfolgreiche Fertigungssteuerung, da anderenfalls Verfahren zur Auftragsfreigabe, Reihenfolgebildung und Kapazitätssteuerung nicht anwendbar wären.

Umsetzung der Kapazitätsplanung : Methode, Tools, Software

Die Umsetzung von Maßnahmen im Zuge der Kapazitätsplanung können vielschichtig sein. Hierfür gibt es verschiedene Kapazitätsplanung-Tools und -Software. Von einer simplen Darstellung relevanter Daten in MS Excel, über komplexe Simulationen im Bereich Materialfluss bis hin zur Implementierung geeigneter Methoden der Fertigungs-Steuerung (z. B. CONWIP) in einem ME-System können Lösungen entwickelt werden. Im Kontext einer digitalen Fabrikplanung bspw. bei der materialflusseffizienten Gestaltung des Layouts können auch zukünftig prognostizierte Kapazitätsentwicklungen Berücksichtigung finden. Hierzu werden Kapazitätsentwicklungen auf potenzielle Veränderungen im Flächenbedarf eines Layoutkonzepts projiziert. Zur Validierung vorhandener Lösungen im Bereich der Fertigungsorganisation können komplexe Simulationsmodelle eine datenbasierte Entscheidung über die Profitabilität im Betrieb einer Fertigungsstruktur liefern. Diese Materialfluss-Simulationen werden zu einem Großteil unternehmensindividuell entwickelt, wobei eine ausreichende Expertise vorhanden sein sollte. Das IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH bringt diese Expertise durch zahlreiche Anwendungen mit. Auch der Optimierung bestehender Prozesse in der Produktionsplanung und steuerung kann über die Auswahl geeigneter ERP- und ME-Systemlösungen und deren maßgeschneiderte Implementierung auf Basis unternehmensindividueller Anforderungen begegnet werden. Die Frage nach einer geeigneten Anwendungsmöglichkeit für erfolgreiche Kapazitätsplanung hat demnach im Kontext der Fabrikplanung und des Fabrikbetriebs viele verschiedene Anwendungsmöglichkeiten, die teilweise losgelöst, mitunter aber auch integriert betrachtet werden können. Auch dabei bedarf es an spezifischen Fachwissen, wobei eine externe Unterstützung und Beratung bei der Kapazitätsplanung in Produktion oftmals sinnvoll ist. Das IPH hat sowohl Erfahrungen und Kompetenzen im Bereich der ERP-/ME-System Auswahl als auch in der Fabrikplanung durch zahlreiche Forschungs- und Beratungsprojekte.

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