2. Von MRP zu SCM

2. Von MRP zu SCM 2.1. Einleitung Von den ersten Ansätzen der Produktionsplanung in den 60er Jahren bis hin zu den heute am Markt existierenden SCM-Systemen (Supply Chain Management) wurde die Leistungsfähigkeit von Systemen für das operative Produktionsmanagement kontinuierlich gesteigert. In den 60er Jahren waren viele der in der Theorie entwickelten Ansätze aufrund der langen Berechnungszeiten und der ungenügenden Datenbereitstellung für die praktische Realisierung ungeeignet. Mit den enormen Fortschritten im Bereich der Informations- und Kommunikationstechnik wurde der flächendeckende Einsatz von EDV-Systemen im Bereich der Fertigung möglich und auch die Leistungsfähigkeit derartiger Systeme (Datenvolumen, Rechengeschwindigkeit) ließ eine neue Qualität des Produktionsmanagements zu. Zudem erforderten Umweltveränderungen ein verändertes, vor allem verbessertes Management der Produktion und somit auch neue Methoden und Modellierungsansätze im Bereich der Planung und Steuerung. Stärker als dies früher der Fall war sind Unternehmen heute in komplexen Produktions- und Logistiknetzwerken eingebunden, die übergreifend zu optimieren sind. Dynamischere Märkte, internationale Konkurrenz und anspruchsvollere Kunden zwingen zudem dazu, Kosten durch verbessertes Produktionsmanagement zu senken, Liefer- und Reaktionszeiten zu verkürzen, Qualitäten zu verbessern und Variationsmöglichkeiten bei Produkten und Prozessen zu erhöhen. Die nachfolgenden Abschnitten (Von MRP zu MRP-II, Von MRP-II zu APS/SCM) gehen nun auf die einzelnen Ansätze zu Produktionsplanung und -steuerung (PPS) ein und zeigen auf, wie diese Ansätze vor dem skizzierten Hintergrund kontinuierlich verbessert wurden. 2.2. Von MRP zu MRP II MRP Etwa seit den 60er Jahren nutzten Industrieunternehmen das sogenannte Material Requirements Planning (MRP). Bis zum Einsatz von MRP beschränkte sich Produkionsplanung und -steuerung im wesentlichen auf verbrauchs- orientierte Verfahren, d.h. zum Beispiel, dass beim Unterschreiten von Mindest- Lager-beständen fixe Lose an Materialien geordert wurden. MRP umfaßt hingegen alle Aufgaben zur Ableitung des Materialbedarfs aus dem konkreten Primärbedarf. Auf Basis des vorgegebenen Produktionsprogramms ermittelt MRP durch Stücklistenauflösung den periodengenauen Nettobedarf bei gleichzeitiger Betrachtung der Bestände. So wird bei MRP die Kenntnis zukünftiger Bedarfe genutzt, um das Materialmanagement aktiv zu gestalten und nicht nur auf Bestandsunterschreitungen zu reagieren. MRP berechnet also z.B., wieviel Reifen für die Produktion von 5000 Autos benötigt werden bei gleichzeitiger Beachtung eines Bestands von 720 vorhandenen Reifen. In der „Vor-MRP-Zeit“ wurden neue Reifen - vereinfacht formuliert – dann bestellt, wenn nicht mehr „ausreichende“ Mengen auf Lager waren. Erweiterungen Diese Kernfunktion der Produktionsplanung und -steuerung wurde in den MRP folgenden Jahren um weitere vor- und nachgelagerte Funktionen ergänzt. So wurde der Materialbedarfsplanung die Produktionsprogrammplanung (MPS = Master Production Scheduling) „vorgeschaltet“. MPS berechnet zunächst den Primärbedarf aus Vergangenheitswerten und Aufträgen, bevor dieser dann als Basis der Materialbedarfsplanung dient. MPS berechnet also z.B., wieviel Autos zu produzieren sind, wenn jedes Jahr die Zahl der zu produzierenden Autos um 10% stieg und die Produktion im vergangenen Jahr bei 4.500 lag. Zugleich wurde die Planungskette auch um die „nachgeschaltete“ Kapazitätsplanung (CRP = Capacity Requirement Planning) und einige weitere Module erweitert. CRP berechnet z.B., wieviel Mitarbeiter und Maschinenstunden für die Produktion der oben genannten 5000 Autos benötigt werden. Die einzelnen Planungsstufen werden bei dieser sukzessiven Planung nacheinander durchlaufen. Entsteht in einer Planungsstufe ein nicht realisierbarer Plan, wird die vorgelagerte Planungsstufe erneut durchlaufen. So ging schließlich aus MRP durch diese Ergänzungen und die Ergänzung MRP-II als weiterer Module (Geschäfts-, Absatzplanung) das umfassende MRP II MRP-Erweiterung (Manufacturing Resource Planning) hervor, das nun anders als MRP nicht nur Material, sondern alle Ressourcen betrachtete. (s. Grafik 1). Sukzessivplanung ... MPS MRP CRP DRP ... MRP II Abbildung 1: Von MRP zu MRP-II MRP-II bei MPR-II-Ansätze sind heute in der Praxis weit verbreitet. Die „klassischen“ PPS- PPS- und ERP- Systeme basieren zu großen Teilen auf MRP II und dies gilt in gleicher Weise Systemen auch für die funktional weiter gefassten ERP-Systeme. Nachteile der Trotz dieser weiten Verbreitung bzw. dieses umfassenden Erfolgs in der Praxis MRP-II-Logik hat MRP II einige gravierende Mängel für das heute notwendige Management der Produktion. Mit der Verfolgung des sukzessiven Planungsansatzes findet bei MRP-II- Systemen keine oder nur eine sehr schwache Rückkoppelung von nachgelagerten zu früheren Planungsstufen statt. MRP-II-Systeme schränken ferner die Berechnungskomplexität jeweils auf ein beherrschbares Maß ein (wöchentliche Planungszyklen, lange, „fixe“ Durchlaufzeiten). Sie verwenden wie MRP-Systeme eingeschränkte Partialmodelle (Stücklisten, Arbeitspläne). Stücklisten zeigen z.B. nur die zugrundeliegende Struktur der Produktion, ohne die erforderlichen Prozesse und Potentialfaktoren adäquat zu beschreiben. Prozesse werden nur mit durchschnittlichen oder fixen Durchlaufzeiten abgebildet. Die Folge sind fehlerhafte Terminplanungen durch die Vernachlässigung der tatsächlichen Kapazitätssituationen und durch die Verwendung ungenauer Durchlaufzeiten. Arbeitspläne beschreiben in MRP-II die erforderlichen Prozesse und Potentialfaktoren für zumeist nur sehr lokale Fertigungsbereiche. Durch eine fehlende übergeordnete Sicht werden Verfügbarkeiten von Teilkomponenten (Material, Baugruppen) vor Ort ignoriert und Planungsergebnisse unbrauchbar. MRP II-System führen dadurch zu nur eingeschränkt realisierbaren und optimierten Planungsergebnissen. So kann adäquat die „Unternehmensrealität“ vor allem für Unternehmen ohne große Schwankungen, Engpässe und ohne kurze Lieferzeiten abgebildet werden. Zudem ist die Planung nur unternehmensintern ausgerichtet. Den neueren Anforderungen an eine Einbindung in immer stärker vernetzte und eng gekoppelte Unternehmensnetzwerke wird MRP-II nicht gerecht. 2.3. Von MRP-II zu APS/SCM Fokus Lieferkette Die Weiterentwickung von MRP-II erfolgte im Rahmen von Konzepten des Supply Chain Management. Im Blickwinkel stehen heute nicht mehr einzelne Unternehmen, sondern alle Geschäftsprozesse einer Lieferkette oder eines Netzwerks in einer zunehmend vernetzteren, dynamischeren Umwelt. Netzwerkbe- Zwischen den Unternehmen in einem Netzwerk können vielfältige Arten von ziehungen Beziehungen bestehen. Es lassen sich Materialflussbeziehungen, Informations- beziehungen, finanzielle Beziehungen (z.B. Kapitalbeteiligungen), rechtliche Beziehungen (z.B. Joint Venture), organisatorische Beziehungen (z.B. Weisungs- befugnisse), zeitliche Beziehungen (z.B. Just-in-Time) und räumliche Be- ziehungen (z.B. örtliche Nähe) unterscheiden. Zum Management dieser vielfältigen Netzwerkbeziehungen bedarf es einer informationstechnischen Integration und einer partnerschaftlichen Zusammen- arbeit zwischen den einzelnen Unternehmen zur Schaffung von „win-win- Situationen“. Das SCM koordiniert alle Aktivitäten innerhalb der Lieferkette und formt einen ganzheitlichen, nahtlosen Ablaufprozess. Simultanplanung Entgegen der isolierten Teilmodellbetrachtung von MRP II basieren SCM- und APS Systeme auf einem ganzheitlichen Modellierungs- und Planungsansatz. Auf der Grundlage von hauptspeicherresidenten Modellen und leistungsfähigen Optimie- rungsalgorithmen werden Simultanplanungen ermöglicht, die parallel Material, Prozesse und Ressourcen – im Idealfall für die gesamte Lieferkette betrachten. Advanced Planning Systems (APS) übernehmen als Kernfunktionalität im SCM die Aufgabe dieser umfassenden Optimierung.