Kapazitätsplanung in der Produktion einfach erklärt

Kapazitätsplanung klingt nach Lehrbuch, ist aber die Frage, die jeder Meister mehrmals am Tag beantwortet: „Passt das noch rein?“ Ob ein Auftrag bis Donnerstag fertig wird, ob die nächste Woche schon voll ist, ob man den Eilauftrag annehmen kann – das sind alles Kapazitätsfragen. Der Unterschied zwischen dem Bauchgefühl und der Planung ist, dass die Planung die Antwort ausrechnet, bevor sie zugesagt wird.

Dieser Beitrag erklärt die Begriffe so, dass man sie morgen benutzen kann, und zeigt an einem kleinen Betrieb, wie die Rechnung aussieht.

Kapazität: Was eine Maschine an Zeit anbieten kann

Die Kapazität einer Maschine ist die Zeit, die sie in einem Zeitraum für Arbeit zur Verfügung stellt. Nicht die Zeit, die sie theoretisch laufen könnte, sondern die, die tatsächlich besetzt ist.

Ein Beispiel: Eine Drehmaschine läuft Montag bis Freitag von 6:00 bis 15:30 Uhr, mit 30 Minuten Pause. Das sind 9 Stunden je Tag, 45 Stunden je Woche. Das ist die Bruttokapazität.

Davon geht ab, was keine Aufträge bearbeitet: Wartung, Reinigung, die Viertelstunde morgens zum Hochfahren, der Mitarbeiter, der zwischendurch an der Säge aushilft. Bleiben vielleicht 40 Stunden. Das ist die Nettokapazität – und nur die zählt.

Für eine Woche und einen Betrieb mit fünf Maschinen sieht das so aus:

Die Kapazität ist also nichts, was man einmal ausrechnet. Sie hängt an den Arbeitszeiten, und die ändern sich: Urlaub, Krankheit, ein Feiertag, eine Spätschicht in einer vollen Woche. Ein Werkzeug, das die Kapazität aus den hinterlegten Arbeitszeiten je Maschine ableitet, rechnet sie automatisch neu; eine Tabelle muss von Hand angepasst werden.

Bedarf: Was die Aufträge an Zeit brauchen

Der Bedarf ist die Summe der Zeit, die alle geplanten Arbeitsgänge auf einer Maschine im selben Zeitraum brauchen. Je Arbeitsgang: Rüstzeit plus Laufzeit (Stückzeit mal Stückzahl).

Für die Drehmaschine in der Beispielwoche könnten das sein:

Wichtig ist, dass die Zeiten die Wirklichkeit abbilden, nicht den Katalog. Wenn das Rüsten in der Praxis 45 Minuten dauert, weil das Werkzeug erst geholt werden muss, dann stehen 45 Minuten im Plan. Wie man Rüstzeiten realistisch ansetzt, beschreibt Rüstzeiten in der Produktionsplanung.

Abgleich: Kapazität gegen Bedarf

Die eigentliche Kapazitätsplanung ist der Vergleich: Bedarf 40,1 Stunden, Nettokapazität 40 Stunden. Die Drehmaschine ist in dieser Woche voll – nicht überlastet, aber ohne jeden Puffer. Ein einziger Auftrag, der länger dauert, oder ein Bediener, der am Mittwoch fehlt, und der letzte Auftrag rutscht in die nächste Woche.

Das ist die Aussage, die die Kapazitätsplanung liefert: nicht „es geht“ oder „es geht nicht“, sondern wie viel Luft ist noch da. Aus dieser Luft entsteht die Antwort auf die Frage, ob ein weiterer Auftrag hineinpasst.

Für die ganze Woche über alle Maschinen:

Zwei Maschinen sind das Problem, drei haben Reserven. Die Kapazitätsplanung zeigt also nicht nur, dass es eng ist, sondern wo – und damit, wo Handlungsspielraum liegt. Kann Fräse 1 einen Auftrag von Fräse 2 übernehmen? Kann die Drehmaschine am Donnerstag eine Stunde länger laufen? Diese Fragen lassen sich erst stellen, wenn die Tabelle da ist.

Der Unterschied zwischen Wochensumme und Zeitachse

Die Wochensummen oben sind die einfachste Form der Kapazitätsplanung. Sie hat einen blinden Fleck: Sie weiß nicht, wann in der Woche der Bedarf anfällt. Eine Maschine kann in Summe 7 Stunden Luft haben und trotzdem am Mittwoch überlastet sein, weil drei Aufträge gleichzeitig dran sind – während sie am Freitag leer läuft.

Deshalb ist die zweite Stufe der Kapazitätsplanung die Zeitachse: Die Arbeitsgänge werden nicht nur summiert, sondern hintereinander auf die Maschine gelegt, mit Start und Ende, entlang der Arbeitszeit. Dann sieht man, dass Auftrag 4715 am Mittwoch beginnt und – weil 13,7 Stunden nicht in einen Tag passen – erst Donnerstagmittag fertig ist. Und dass 4718 mit Termin Donnerstag deshalb nicht mehr davor passt.

Das ist keine andere Rechnung, sondern dieselbe Rechnung in feinerer Auflösung. Eine digitale Plantafel macht genau das: Sie legt Blöcke entlang der Arbeitszeit und rechnet Enden, die Nacht und Wochenende überspringen. Die Wochensumme entsteht dabei als Nebenprodukt.

Was Kapazitätsplanung in einem kleinen Betrieb leisten muss

Sie muss nicht optimieren. Sie muss drei Dinge sichtbar machen:

1. Welche Maschine ist voll – damit dort nichts mehr zugesagt wird.
2. Welche Maschine hat Luft – damit Arbeit dorthin verlagert werden kann, wo es technisch geht.
3. Wann kippt ein Termin – damit der Kunde vorher angerufen wird, nicht nachher.

Mehr braucht ein Betrieb mit fünf bis dreißig Maschinen nicht. Die Kapazitätsplanung mit Schichtmodellen, Personalqualifikationen und Alternativarbeitsplätzen, wie sie große Systeme anbieten, löst Probleme, die kleine Betriebe nicht haben – und kostet Pflegeaufwand, den sie nicht leisten können. Was stattdessen praktikabel ist, beschreibt Kapazitätsplanung für kleine Fertigungsbetriebe ohne komplexe Systeme.

Der häufigste Denkfehler

Der häufigste Fehler in der Kapazitätsplanung kleiner Betriebe ist nicht die Rechnung, sondern die Annahme, dass 100 Prozent Auslastung das Ziel sei. Eine Maschine, die ohne Luft verplant ist, kann keinen Eilauftrag aufnehmen, keinen Ausfall abfangen und keine Nacharbeit verkraften. Warum 85 Prozent für die meisten Betriebe die bessere Zahl ist, erklärt Maschinenauslastung planen: Warum 100 Prozent nicht optimal sind.