Produktionsplanung in der Metallverarbeitung digitalisieren: Metallbau und Blech planen

Ein Blechteil bleibt selten lange an einer Stelle. Es wird gesägt oder geschnitten, gekantet, geschweißt, entgratet, lackiert und am Ende zu einer Baugruppe montiert. Sechs Stationen und fünf Übergaben, an denen ein Teil auf der Palette liegen bleiben kann, weil niemand weiß, dass es dran wäre. Produktionsplanung in der Metallverarbeitung heißt deshalb vor allem, den Weg eines Teils durch den Betrieb sichtbar zu machen.

Das unterscheidet die Produktionsplanung in der Metallverarbeitung von der Planung in einer reinen Zerspanung. Dort belegt ein Auftrag die Maschine für vier Stunden, und die Frage lautet: passt das noch in die Woche? Im Metallbau und in der Blechfertigung dauert der einzelne Arbeitsgang oft zwanzig Minuten – und die Durchlaufzeit trotzdem zwei Wochen. Die Zeit vergeht zwischen den Arbeitsgängen, nicht in ihnen.

Dieser Beitrag zeigt, welche Arbeitsplätze in einen brauchbaren Plan gehören, warum Handarbeitsplätze dieselbe Behandlung verdienen wie die Abkantpresse, und wie Sie Baugruppen auf einen Montagetermin ziehen, ohne dafür Stücklisten pflegen zu müssen.

Warum Produktionsplanung in der Metallverarbeitung anders funktioniert

Drei Eigenschaften machen den Unterschied.

Viele kurze Arbeitsgänge statt weniger langer. Ein Auftrag mit acht Positionen und je fünf Arbeitsgängen erzeugt vierzig Planungsobjekte. Wer versucht, das in einer Tabelle zu führen, scrollt mehr, als er plant.

Der Engpass ist meist eine Person, keine Maschine. Die Abkantpresse steht selten still, weil sie ausgelastet ist, sondern weil der Einrichter gerade am Schweißtisch steht. Kapazität ist im Metallbau häufig an Qualifikation gebunden.

Es wird auf einen gemeinsamen Termin hin gefertigt. Zwölf Einzelteile müssen gleichzeitig fertig sein, sonst steht die Montage. Ein einziges vergessenes Entgratteil hält eine ganze Baugruppe auf.

Wer nur die großen Maschinen plant – Laser, Säge, Abkantpresse – plant deshalb an der Hälfte des Betriebs vorbei.

Die Prozesskette vom Zuschnitt bis zur Montage

Die Übersicht zeigt, wie sich die Arbeitsgänge einer Metallbau- oder Blechfertigung in der Planung verhalten und wo sie regelmäßig unterschätzt werden.

Arbeitsgang	Zeitverhalten	Typischer Planungsfehler
Sägen, Zuschnitt, Laser	kurze Rüstzeit, Laufzeit nach Schnitten oder Länge	Gilt als „macht der Kollege nebenbei" und steht gar nicht im Plan
Kanten, Abkanten	Rüstzeit dominiert (Werkzeugfolge, Anschläge)	Rüsten steckt versteckt in der Laufzeit, der Plan wird zu optimistisch
Schweißen	Rüstzeit für Vorrichtung und Heften, Laufzeit nach Nahtmetern	Wird als Maschine geplant, obwohl die Kapazität am Schweißer hängt
Entgraten, Schleifen	je Teil kurz, in Summe erheblich	Fehlt im Plan und taucht als Stapel vor der Lackierung wieder auf
Lackieren, Pulvern, Verzinken	Chargenbetrieb, Rüsten und Trocknen dominieren	Einzelteile werden einzeln eingeplant statt als Charge
Montage der Baugruppe	abhängig von der letzten Zulieferung	Der Termin steht, aber ein Einzelteil ist noch nicht da

Wenn Sie nur eine Änderung an Ihrer Planung vornehmen wollen, nehmen Sie die Zeile Entgraten: Dieser Arbeitsgang steht in kaum einem Plan und erklärt trotzdem einen guten Teil der Durchlaufzeit.

Handarbeitsplätze sind gleichwertige Planungszeilen

Eine Plantafel besteht aus Zeilen. Welche Zeilen das sind, entscheidet über den Wert des ganzen Plans. Die verbreitete Annahme lautet: eine Zeile je Maschine. Im Metallbau ist das zu wenig.

Was eine eigene Zeile bekommen sollte

Schweißplätze – je Platz eine Zeile, nicht „Schweißerei" als Sammelzeile
Entgrat- und Schleifplatz
Montageplatz oder Montagefläche
Lackierkabine oder Pulveranlage, inklusive Trocknung
Prüfung und Versandvorbereitung, wenn beides regelmäßig Zeit kostet
Fremdbearbeitung wie Verzinken – als eigene Zeile mit realistischer Durchlaufzeit statt als Lücke im Plan

Sobald diese Arbeitsplätze eigene Zeilen haben, sehen Sie, was tatsächlich passiert: vier Aufträge gleichzeitig fällig vor dem Entgratplatz, während die Säge halb leer läuft. Wie man solche Stellen früh erkennt, behandelt der Beitrag zu Engpässen in der Fertigung.

Arbeitsplatz oder Person?

Liegt es nicht näher, Personen statt Arbeitsplätzen zu planen? Für Betriebe mit zwei bis zwanzig Mitarbeitern lautet die praktikable Antwort: Planen Sie den Arbeitsplatz. Zwei Schweißtische ergeben zwei Zeilen, auch wenn heute nur einer besetzt ist. Wer Namen plant, baut den Plan bei jedem Urlaubstag um.

Eine Ausnahme gibt es: Kann ein Arbeitsgang nur von einer Person ausgeführt werden – der einzige geprüfte Schweißer –, dann ist diese Qualifikation der echte Engpass und verdient eine eigene Zeile.

Wie viele Zeilen sind zu viele?

Eine Zeile lohnt sich, wenn dort Zeit vergeht, die im Liefertermin steckt. Alles andere fassen Sie zusammen. Ein Betrieb mit zehn Maschinen kommt im Metallbau schnell auf fünfzehn bis zwanzig Zeilen, weil Hand- und Montageplätze dazukommen. Das erklärt, warum ein Plan, der nur die CNC-Maschinen zeigt, im Alltag nicht trägt.

Baugruppen und Montagetermine ohne Stücklisten planen

Das eigentliche Planungsproblem im Metallbau ist die Zusammenführung. Zwölf Teile, die nacheinander fertig werden, nützen nichts – sie müssen gemeinsam fertig sein.

Große Systeme lösen das über Stücklistenauflösung und automatische Rückwärtsterminierung – ein Pflegeaufwand, der sich bei dieser Betriebsgröße selten rechnet. Es geht einfacher:

Setzen Sie einen internen Termin je Einzelteil und verwenden Sie dafür den Montagestart, nicht den Liefertermin des Kunden. Wenn die Baugruppe am 24. montiert wird und die Montage zwei Tage dauert, bekommt jedes zugehörige Einzelteil den 22. als Termin. Die Terminampel arbeitet damit sofort: Ein Teil, dessen Restaufwand nicht mehr in die Zeit bis zum 22. passt, wird sichtbar – und nicht erst, wenn am Montagetag etwas fehlt.

Zwei Punkte gehören dazu:

Der langsamste Weg bestimmt den Start. Geht ein Teil zum Verzinken außer Haus und liegt dort acht Arbeitstage, entscheidet dieses Teil über den Fertigungsbeginn. Planen Sie diese Kette zuerst, nicht das Teil mit dem meisten Aufwand.
Puffer gehört vor die Montage, nicht hinter jeden Arbeitsgang. Wer auf jeden der vierzig Arbeitsgänge einen halben Tag Sicherheit legt, produziert eine Durchlaufzeit, die kein Kunde akzeptiert.

Für wechselnde Baugruppen und Einzelstücke lohnt zusätzlich der Beitrag zur Planung in der Einzelfertigung.

Rüstzeit und Laufzeit richtig trennen

In der Zerspanung ist die Trennung von Rüst- und Laufzeit selbstverständlich. Im Metallbau wird häufig nur eine Gesamtzeit geführt – und damit verliert die Planung ihre wichtigste Information.

Kanten: Die Rüstzeit hängt an der Werkzeugfolge, nicht an der Stückzahl. Deshalb lohnt der Blick, ob zwei Aufträge mit ähnlicher Biegefolge hintereinander liegen können.
Schweißen: Rüsten heißt Vorrichtung holen, spannen, heften. Die Laufzeit hängt an den Nahtmetern. Bei Einzelteilen kann das Rüsten die Laufzeit übersteigen.
Lackieren: Rüsten heißt Farbwechsel und Anlage vorbereiten, die Laufzeit je Teil ist klein. Zwei Aufträge in derselben Farbe am selben Tag sind eine Planungsentscheidung, kein Zufall.

Rechnen wir ein Beispiel: 30 Teile kanten, 45 Minuten Rüstzeit, 2 Minuten je Teil – zusammen 105 Minuten. Wer stattdessen pauschal „3,5 Minuten je Teil" führt, kommt auf denselben Wert, aber nur bei genau 30 Stück. Bei 5 Stück rechnet die Pauschale 17,5 Minuten statt der tatsächlichen 55. Bei kleinen Losgrößen ist der Fehler größer als die Arbeit selbst. Mehr dazu im Beitrag über Rüstzeiten in der Produktionsplanung.

Produktionsplanung in der Metallverarbeitung digitalisieren: sechs Schritte

Der Umstieg vom Whiteboard oder aus der Excel-Datei scheitert selten an der Software, sondern an der Reihenfolge:

Arbeitsplätze auflisten – alle. Maschinen und Handarbeitsplätze in einer Liste, mit Schichtbeginn, Schichtende und Pause. Dass ein Schweißtisch keine Steuerung hat, ändert nichts an seiner Planungsrelevanz.
Je Teilefamilie die Arbeitsgangfolge festlegen. Zuschnitt, Kanten, Schweißen, Entgraten, Beschichten, Montage. Drei bis acht Schritte reichen. Wer jede Handbewegung als Arbeitsgang führt, pflegt bald nichts mehr.
Rüst- und Laufzeit je Arbeitsgang schätzen, getrennt. Geschätzt ist besser als nicht vorhanden. Die Werte werden nach zwei Wochen Rückmeldung ohnehin genauer.
Die laufenden Aufträge einmal vollständig einplanen. Nicht nur die kritischen. Erst ein vollständiger Plan zeigt die Doppelbelegungen und die Termine, die rechnerisch nicht mehr zu halten sind.
Baugruppen über den Montagetermin verbinden. Interne Termine setzen, wie oben beschrieben.
Rückmeldung aus der Werkstatt einführen. Gestartet, unterbrochen, fertig. Ohne diese drei Meldungen ist jeder Plan nach zwei Tagen eine Erzählung.

Abtippen müssen Sie dafür nichts: Stehen die Auftragsdaten bereits in einer Tabelle oder in der Warenwirtschaft, führt der Weg über einen CSV-Import – Spalten zuordnen, Vorschau prüfen, übernehmen.

Was eine digitale Plantafel hier leistet – und was nicht

Eine digitale Plantafel für die Produktionsplanung bildet genau das ab: eine Zeile je Maschine und je Arbeitsplatz, eine Zeitachse von links nach rechts, Arbeitsgänge mit Reihenfolge, Rüstzeit und Laufzeit. Start und Ende werden entlang der tatsächlichen Arbeitszeit gerechnet, Nächte und Wochenenden fallen heraus. Verschoben wird per Drag & Drop, auch auf dem Tablet in der Halle.

Sichtbar werden dabei die Konflikte, die im Metallbau Termine kosten: Doppelbelegung eines Schweißplatzes, ein Arbeitsgang, der vor seinem Vorgänger liegt, ein Ende nach dem Liefertermin, ungeplante oder überfällige Arbeitsgänge. Die Terminampel je Auftrag rechnet den Restaufwand gegen die verbleibende Zeit – der Grund, warum ein Auftrag rot werden kann, obwohl im Plan noch nichts überschritten ist.

Ebenso wichtig ist, was eine Plantafel nicht tut. Sie plant Ihre Folgearbeitsgänge nicht automatisch nach: Wenn Sie das Kanten um zwei Tage schieben, wird der verschobene Arbeitsgang neu gerechnet, das Schweißen danach wird als Reihenfolgekonflikt gemeldet und von Ihnen entschieden. Sie führt kein Material und keine Stücklisten, sie rechnet keine Kosten, sie hängt nicht an den Maschinen und sie optimiert Ihre Reihenfolge nicht selbst. Diese Entscheidungen bleiben beim Meister – nur trifft er sie auf Grundlage einer sichtbaren Rechnung, die auch alle anderen sehen.

Im Metallbau entsteht Liefertreue nicht an der schnellsten Maschine, sondern an der Übergabe zwischen zwei Arbeitsplätzen. Was nicht im Plan steht, wird auch nicht übergeben.

Der nächste Schritt in Ihrem Betrieb

Bevor Sie sich Software ansehen, beantworten Sie diese fünf Fragen. Sie sagen mehr über den richtigen nächsten Schritt als jede Funktionsliste:

Wie viele Arbeitsplätze müssten im Plan stehen, wenn Sie Schweißen, Entgraten, Lackieren und Montage mitzählen?
Führen Sie beim Kanten und Schweißen Rüst- und Laufzeit getrennt?
Wissen Sie heute, welches Einzelteil die Montage der nächsten Baugruppe aufhält?
Wer außer Ihnen kann morgen früh sagen, was am Schweißplatz 2 ansteht?
Wie oft sagen Sie einen Montagetermin zu, ohne die Kette bis zum Zuschnitt zurückgerechnet zu haben?

Kommen Sie bei Frage 1 auf deutlich mehr Zeilen, als heute in Ihrem Plan stehen, liegt dort der größte Hebel – und er kostet nichts außer einer Stunde Aufschreiben. Zögern Sie bei Frage 3 oder 5, fehlt Ihnen die gemeinsame Zeitachse. Die Grundbegriffe dahinter stehen in Produktionsplanung einfach erklärt.