Fertigungsplanung: Aufgaben, Methoden und was davon in kleinen Betrieben zählt

Wenn in einem kleinen Fertigungsbetrieb von Fertigungsplanung gesprochen wird, meint jeder etwas anderes. Der Geschäftsführer denkt an Liefertermine, der Meister an die Reihenfolge auf der Fräse, der Softwareanbieter an ein Modul in seinem ERP-System. Keiner liegt falsch. Sie reden nur über verschiedene Ebenen derselben Sache.

Dieser Beitrag sortiert die Begriffe: Was Fertigungsplanung von Produktionsplanung und Arbeitsvorbereitung unterscheidet, welche Aufgaben dazugehören und welche Methoden die Lehrbücher anbieten – Vorwärtsterminierung, Rückwärtsterminierung, Belastungsausgleich. Jede davon wird hier übersetzt in die Realität eines Betriebs mit zwei bis dreißig Maschinen, in dem dieselbe Person plant, kalkuliert und manchmal selbst an der Maschine steht.

Eine Vorbemerkung: Diese Methoden sind älter als jede Software und funktionieren auf Papier genauso wie digital. Wer sie versteht, erkennt schneller, woran es im eigenen Betrieb hakt.

Fertigungsplanung, Produktionsplanung, Arbeitsvorbereitung

Die drei Begriffe werden im Alltag synonym benutzt, bezeichnen aber unterschiedlich große Ausschnitte.

Produktionsplanung ist der Oberbegriff: von der Frage, welche Produkte überhaupt gefertigt werden, bis zur Reihenfolge auf der einzelnen Maschine. Die Ebenen dahinter beschreibt Produktionsplanung einfach erklärt.

Fertigungsplanung ist der Teil davon, der die Werkstatt betrifft: Welche Arbeitsgänge sind nötig, auf welcher Maschine laufen sie, wie lange dauern sie, wann müssen sie beginnen. In kleinen Betrieben ist das der Teil, um den es fast immer geht, wenn jemand sagt, die Planung funktioniere nicht.

Arbeitsvorbereitung ist keine Planungsebene, sondern eine Funktion – in größeren Häusern eine eigene Abteilung. Sie bereitet vor, was die Fertigung braucht: Arbeitspläne, Zeiten, NC-Programme, Werkzeuge, Zeichnungen, Material. Ohne diese Vorarbeit fehlen der Fertigungsplanung die Daten zum Rechnen.

Begriff	Gemeint ist	In Betrieben mit 2 bis 20 Mitarbeitern
Produktionsplanung	Der gesamte Bogen: Programm, Mengen, Termine, Kapazitäten	Ergibt sich weitgehend aus der Auftragslage
Fertigungsplanung	Arbeitsgänge, Zeiten, Maschinen, Start- und Endtermine	Hier entscheidet sich die Liefertermintreue
Arbeitsvorbereitung	Vorbereiten von Arbeitsplan, Programm, Werkzeug, Material	Meist der Meister, oft nach Feierabend
Fertigungssteuerung	Freigeben, umplanen, rückmelden während der Fertigung	Zuruf in der Halle

Die Zeile, die in kleinen Betrieben am häufigsten fehlt, ist nicht die erste, sondern die zweite. Aufträge sind da, Arbeitspläne existieren im Kopf oder auf dem Laufzettel – aber niemand rechnet aus, ob die Summe der Arbeitsgänge in die verbleibende Zeit passt.

Die klassischen Aufgaben der Fertigungsplanung

In Lehrbüchern wird die Fertigungsplanung in sechs Aufgaben zerlegt. Jede davon existiert auch in einem Zehn-Mann-Betrieb, nur unter anderem Namen.

1. Arbeitsplanung. Festlegen, über welche Arbeitsgänge ein Teil läuft, in welcher Reihenfolge, auf welcher Maschine, mit welcher Rüstzeit und welcher Laufzeit pro Stück. Im Kleinbetrieb ist das oft ein Laufzettel oder reines Erfahrungswissen. Warum die Trennung von Rüst- und Laufzeit nicht akademisch ist, zeigt Rüstzeiten in der Produktionsplanung.

2. Losgrößenbildung. Mengen zusammenfassen oder teilen. In Einzel- und Kleinserienfertigung entfällt das meist: Die Losgröße ist die Bestellmenge des Kunden.

3. Durchlaufterminierung. Ausrechnen, wann jeder Arbeitsgang beginnen und enden müsste – zunächst ohne Rücksicht darauf, ob die Maschine frei ist. Ergebnis ist die Durchlaufzeit des Auftrags.

4. Kapazitätsbedarf und Kapazitätsabgleich. Gegenüberstellen, wie viel Maschinenzeit die eingeplanten Aufträge fordern und wie viel tatsächlich zur Verfügung steht. Überlast wird sichtbar, bevor sie eintritt.

5. Reihenfolge- und Feinplanung. Entscheiden, welcher Auftrag zuerst auf die Maschine kommt. Diese Entscheidung fällt in kleinen Betrieben täglich und meist aus dem Bauch heraus.

6. Auftragsfreigabe und Überwachung. Der Auftrag geht in die Werkstatt, und von dort kommt zurück, was läuft und was fertig ist. Ohne Rückmeldung ist jeder Plan nach zwei Tagen Fiktion.

Die Aufgaben 3 bis 5 sind die, an denen es typischerweise scheitert. Nicht weil sie schwer wären, sondern weil sie in keiner Tabelle und auf keinem Laufzettel sichtbar werden.

Methoden der Fertigungsplanung: vorwärts und rückwärts terminieren

Terminieren heißt: einem Arbeitsgang einen Start- und einen Endzeitpunkt geben. Dafür gibt es zwei Grundrichtungen und eine Mischform.

Vorwärtsterminierung

Man beginnt beim frühestmöglichen Start – heute, oder sobald Material da ist – und rechnet Arbeitsgang für Arbeitsgang nach vorn. Am Ende steht der frühestmögliche Fertigstellungstermin.

Das ist die Methode für die Frage am Telefon: „Bis wann können Sie das liefern?" Sie liefert einen Termin, der auf der tatsächlichen Belegung beruht, statt auf einem Gefühl.

Rückwärtsterminierung

Man beginnt beim zugesagten Liefertermin und rechnet nach hinten. Ergebnis ist der spätestmögliche Starttermin für den ersten Arbeitsgang.

Das ist die Methode für die Frage: „Der Kunde braucht es am 30. – wann muss das Sägen anfangen?" Sie zeigt auch unbequeme Ergebnisse, etwa dass der späteste Start bereits in der Vergangenheit liegt. Genau dann ist der Auftrag überfällig, bevor er begonnen hat.

Mischform in der Praxis

Kaum ein Betrieb terminiert rein in eine Richtung. Üblich ist die Engpassterminierung: Der Arbeitsgang auf der Engpassmaschine wird zuerst platziert, davor wird rückwärts, danach vorwärts gerechnet.

	Vorwärtsterminierung	Rückwärtsterminierung
Startpunkt der Rechnung	Frühestmöglicher Beginn	Liefertermin
Ergebnis	Frühester Endtermin	Spätester Starttermin
Typische Frage	Wann können wir liefern?	Schaffen wir den zugesagten Termin noch?
Nebenwirkung	Material und Teile liegen früh in der Halle	Keine Reserve – jede Störung trifft den Termin
Wann einsetzen	Bei der Terminzusage	Bei laufenden Aufträgen und Eilaufträgen

Rückwärtsterminierung von Hand: eine Anleitung

Rechnen wir ein Beispiel durch. Die Zahlen sind erfunden, die Rechenschritte nicht – so funktioniert es in jedem Betrieb.

Liefertermin notieren. Der Kunde erwartet 200 Teile am Freitag, dem 30.
Puffer abziehen. Versand, Endkontrolle, gegebenenfalls Härterei oder Beschichtung. Rechnen wir mit einem Arbeitstag: Die Fertigung muss am Donnerstag, dem 29., fertig sein.
Arbeitsgänge mit Zeiten auflisten. Sägen: 0,5 h Rüstzeit plus 0,02 h je Stück. Drehen: 1,5 h plus 0,1 h je Stück. Entgraten und Prüfen: 0,25 h plus 0,01 h je Stück.
Je Arbeitsgang die Dauer ausrechnen. Rüstzeit plus Laufzeit mal Stückzahl. Sägen: 0,5 + 4,0 = 4,5 h. Drehen: 1,5 + 20,0 = 21,5 h. Entgraten und Prüfen: 0,25 + 2,0 = 2,25 h. Zusammen 28,25 Stunden reine Bearbeitung.
In Arbeitstage umrechnen – mit der echten Schicht. Bei 06:00 bis 15:00 Uhr und 30 Minuten Pause stehen 8,5 Stunden je Tag zur Verfügung. 28,25 Stunden sind gut drei Arbeitstage, verteilt auf drei Maschinen.
Übergangszeiten dazurechnen. Zwischen zwei Arbeitsgängen liegt in der Realität Transport, Warten, Trocknen. Wer diese Liegezeit unterschlägt, plant Durchlaufzeiten, die nie eintreten. Mehr dazu im Beitrag Durchlaufzeit reduzieren.
Rückwärts eintragen und prüfen. Das letzte Ende liegt am 29. nachmittags, davor das Drehen, davor das Sägen. Liegt der errechnete Starttermin in der Vergangenheit oder auf einem belegten Zeitraum der Drehmaschine, ist der Termin nicht haltbar – und Sie erfahren es jetzt statt am 29.

Schritt 7 ist der eigentliche Zweck der Übung. Alles davor ist Rechnerei, die eine Software übernehmen kann. Die Entscheidung, was mit dem Konflikt geschieht, bleibt beim Menschen.

Belastungsausgleich: was passiert, wenn der Plan nicht passt

Wenn die Terminierung zeigt, dass in einer Woche 190 Stunden auf einer Maschine liegen, für die es nur 42,5 Stunden gibt, hilft kein weiteres Rechnen. Dann geht es um Belastungsausgleich: Spitzen abbauen, Täler füllen. Die Hebel sind überschaubar.

Kapazität erhöhen. Überstunden, zweite Schicht, Samstagsarbeit. Wirksam, aber teuer.
Auftrag zeitlich verschieben. Vorziehen in eine ruhige Woche oder schieben, wenn der Kundentermin es hergibt.
Auf einen anderen Arbeitsplatz verlagern. Oft ist die langsamere freie Maschine besser als die schnellere belegte.
Los teilen. Die Hälfte jetzt, die Hälfte später. Kostet ein zusätzliches Rüsten und rettet häufig den Teiltermin.
Arbeitsgänge überlappen. Der nächste Arbeitsgang beginnt, sobald genug Teile fertig sind, statt auf das komplette Los zu warten.
Fremdvergeben. Der klassische Weg in der Zerspanung, wenn der Engpass an einer einzelnen Maschine hängt.

Welcher Hebel passt, hängt am Einzelfall. Entscheidend ist, dass die Überlast früh genug sichtbar wird, um überhaupt wählen zu können. Wie sich Engpässe erkennen lassen, bevor sie zum Rückstand werden, behandelt Engpässe in der Fertigung erkennen.

Was ein kleiner Betrieb von alledem tatsächlich braucht

Nicht alle sechs Aufgaben und nicht alle Methoden verdienen im Kleinbetrieb denselben Aufwand. Losgrößenoptimierung und rechnerische Kapazitätsglättung sind für Serienfertiger gemacht. Bei Einzelteilen und Kleinserien mit ständig wechselnden Kunden liefern sie wenig.

Was bleibt, ist ein schmaler Kern: saubere Arbeitsgänge mit getrennter Rüst- und Laufzeit, eine Terminierung, die mit der echten Schichtzeit rechnet, eine sichtbare Reihenfolge je Maschine und eine Rückmeldung aus der Werkstatt.

Genau dieser Kern ist der Zweck einer digitalen Plantafel. In Fertigungstakt steht jede Maschine und jeder Arbeitsplatz als Zeile, die Zeit läuft von links nach rechts, wahlweise als Tag, Woche, zwei oder vier Wochen. Start und Ende jedes Arbeitsgangs werden entlang der hinterlegten Arbeitszeit berechnet – Schichtbeginn, Schichtende, Pause; Nächte und Wochenenden werden übersprungen. Verschoben wird per Drag und Drop, auch mit dem Finger auf dem Tablet.

Zwei Punkte, die bei Softwarevergleichen gern untergehen: Beim Verschieben wird nur der verschobene Arbeitsgang neu gerechnet, die Nachfolger werden nicht automatisch nachgezogen, sondern als Reihenfolgekonflikt gemeldet. Und es gibt keine automatische Optimierung und keinen rechnerischen Belastungsausgleich – die Hebel aus dem Abschnitt oben wählen Sie, nicht ein Algorithmus.

Was die Software übernimmt, ist das Melden: Doppelbelegung, Termin außerhalb der Arbeitszeit, Arbeitsgang vor seinem Vorgänger, Ende nach Liefertermin, ungeplant, überfällig. Dazu eine Liefertermin-Ampel je Auftrag, die den offenen Restaufwand gegen die verbleibende Zeit rechnet. Welche Funktionen wirklich zählen, steht auf der Übersichtsseite Produktionsplanung für kleine Fertigungsbetriebe.

Ihr nächster Schritt

Bevor Sie über Werkzeuge nachdenken, beantworten Sie diese fünf Fragen. Sie zeigen, an welcher der sechs Aufgaben es bei Ihnen hängt.

Existiert für Ihre Wiederholteile ein Arbeitsplan mit Reihenfolge, Maschine, Rüstzeit und Laufzeit – oder steckt das im Kopf?
Rechnen Sie bei einer Terminzusage vorwärts, oder sagen Sie nach Gefühl zu?
Können Sie für einen laufenden Auftrag in unter fünf Minuten sagen, wann der nächste Arbeitsgang spätestens starten muss?
Sehen Sie Überlast auf einer Maschine, bevor die Woche beginnt?
Erfahren Sie das Ende eines Arbeitsgangs durch eine Rückmeldung oder durch Nachsehen?

Bleibt bei Frage 1 ein Nein, beginnen Sie dort – ohne Arbeitsgänge mit Zeiten ist jede weitere Methode Zahlenspielerei. Stehen die Arbeitsgänge, sind die Fragen 2 bis 4 eine Frage der Darstellung: Auf einer Zeitachse mit einer Zeile je Maschine beantworten sie sich von selbst. Bleibt nur Frage 5 offen, fehlt Ihnen keine Planung, sondern der Rückkanal aus der Werkstatt.