Kapazitätsplanung

Anforderungen an die Kapazitätsplanung

Die klassische Vorgehensweise zur Auswertung von Kapazitätsbedarfsdaten besteht beispielsweise darin, wochenbezogen den Kapazitätsbedarf der einzelnen Arbeitssysteme für die nächsten 4 bis12 Wochen zu ermitteln. Die Wochensummen werden dann mit den Schichtmodellen der Arbeitsplätze und den jeweiligen Nutzungsgraden abgeglichen, um daraus ein Wochenarbeitszeitmodell für die Arbeitsplätze abzuleiten

Die erste Grafik (Bild 2.1) des Anwendungsbeispiels zeigt den Kapazitätsbedarf für die gesamte Dreherei, die aus 4 Arbeitsplätzen mit 5 Einzelmaschinen besteht. Der Wochenbedarf schwankt zwischen 160 Stunden und 375 Stunden. Auf die 5 Maschinen bezogen entspricht dies einer Bedarfsschwankung von 6,4 bis 15 Stunden pro Arbeitsplatz oder pro Maschine und Tag. Als Planungsergebnis aufgrund der Datenlage des aktuellen Kapazitätsbedarfs könnte jetzt grundsätzlich ein 1-Schicht-Betrieb angesetzt werden mit einer ergänzenden zweiten Schicht in Kalenderwoche 5 und jeweils ca. 10 Überstunden von KW 9 bis KW 12.

Bild 2.1: Wochenbezogener Kapazitätsbedarf einer Dreherei

Bei einer differenzierten Betrachtung der einzelnen Dreherei-Arbeitsplätze (Bild 2.2) erkennt man eine viel größere Schwankungsbreite des Kapazitätsbedarfs als auf der Gruppenebene.

Bild 2.2: Wochenbezogener Kapazitätsbedarf auf Arbeitsplatzebene

Der Arbeitsplatz 26111 (CNC-Drehen) weist den größten Kapazitätsbedarf innerhalb der Kapazitätsgruppe Drehen auf.

Der Arbeitsplatz CNC-Drehen besteht aus 2 Einzelmaschinen, die in der Grundeinstellung auf einen 2-Schichtbetrieb mit insgesamt vier Schichten pro Tag konfiguriert sind. Der künftige Kapazitätsbedarf schwankt zwischen 50 und 200 Stunden pro Woche, also 5 und 20 Stunden pro Tag je Einzelarbeitsplatz/-maschine (Bild 2.3). Aus der Sicht der Kapazitätsplanung gilt es jetzt zu entscheiden, in welchem Umfang Arbeit terminlich verlagert werden kann oder ob die Arbeitszeiten dynamisch dem Bedarf angepasst werden sollen/können.

Bild 2.3: Wochenbezogener Kapazitätsbedarf am Arbeitsplatz 26111 (CNC-Drehen)

Diese vordergründige Betrachtung entspricht nicht der eigentlichen Anforderung an die Kapazitätsplanung, wenn man eine weitere Differenzierung der Kapazitätsbedarfsbetrachtung auf Tagesebene vornimmt. Dem nachfolgenden Bild 2.4 kann man entnehmen, dass der Tages-Kapazitätsbedarf zwischen 1 und 85 Stunden pendelt und dass es notwendig ist, auch innerhalb einer Woche die Arbeitszeiten flexibel dem Bedarf anzupassen. Die Anforderungen an die Flexibilität steigen, wenn neben einer Verbesserung der Termineinhaltung auch die Verkürzung von Durchlaufzeiten angestrebt wird. Bei Zieldurchlaufzeiten von 1 bis 2 Tagen je Arbeitsgang reicht es bei volatilem Bedarfsverlauf i.d.R. nicht aus, bei der Kapazitätsplanung nur starre Schichtmodelle auf Wochenebene vorzusehen.

Bild 2.4: Tagesbezogener Kapazitätsbedarf am Arbeitsplatz 26111 (CNC-Drehen)

Der mittlere Kapazitätsbedarf an der Karusseldrehmaschine (Bild 2.5) beträgt für den Betrachtungszeitraum von drei Monaten etwa 16 Stunden pro Tag. Wegen des sporadischen Kapazitätsbedarfs wäre hier die Bereitstellung der Kapazität in Form eines 2-Schicht-Betriebs keine gute Lösung. Es wäre vielmehr angebracht, die Bedarfsspitzen durch einen auftragsbezogenen situationsabhängigen 3-Schicht-Betrieb auszugleichen und breiter qualifizierte Mitarbeiter einem Personalpool zuzuordnen, aus dem heraus die Mitarbeiter dann bedarfsorientiert verschiedenen Arbeitsplätzen zugeordnet werden können.

Bild 2.5: Tagesbezogener Kapazitätsbedarf am Arbeitsplatz 26142 Karusseldrehmaschine

Selbst dann, wenn der Kapazitätsbedarf auf Tagesbasis betrachtet wird, ergibt sich noch das materialflussbezogene Planungsrisiko durch Engpässe im Auftragsfluss. Das nachfolgende Bild 2.6 zeigt einerseits den Kapazitätsbedarf als Ergebnis einer rückstandsfreien Belastungsplanung (hellgrün; (s.a. Kapitel 3.2.5.2 Belastungsterminierung) und andererseits den möglichen Zufluss der Aufträge aufgrund der aktuellen Priorisierung der Aufträge sowie der verfügbaren Material-, Maschinen- und Personalressourcen (dunkelgrün) als Ergebnis einer Kapazitätsterminierung. Der Vergleich der Planungsergebnisse zeigt, dass beim Vorliegen von statischen oder dynamischen (flussbezogenen) Engpässen eine realitätsnahe und verlässliche Kapazitätsplanung ohne eine engpassorientierte Materialflussplanung nicht möglich ist.

Bild 2.6: Vergleich von klassischer Kapazitätsbedarfsplanung und flussorientierter Planung
Legende
hellgrün: theoretischer Kapazitätsbedarf
dunkelgrün: mögliche Kapazitätsnutzung

Die vorangehenden Erläuterungen und Beispiele zeigen, dass im Themenbereich Kapazitätsplanung und –steuerung sowohl ein großer Handlungsbedarf als auch ein großes Erfolgspotential bestehen. Der Handlungsbedarf betrifft sowohl den Bereich der datentechnischen Planungsbasis bzgl. Verfügbarkeit, Qualität und Auswertungsmethoden als auch den Bereich der Planungsmethoden und Funktionen.