Produktionsplanung in der Zerspanung: ein Drehteil vom Auftrag bis zur Auslieferung

Eine Anfrage kommt per Mail: 250 Wellenzapfen aus 42CrMo4, gehärtet und geschliffen, Zeichnung im Anhang, Liefertermin in drei Wochen. Die Kalkulation dauert zwanzig Minuten, die Zusage einen Satz. Ob die drei Wochen halten, stellt sich in Woche drei heraus.

Genau an dieser Stelle entscheidet sich Produktionsplanung in der Zerspanung. Nicht bei der Frage, welches System man einführt, sondern bei der Frage, ob zwischen Zusage und Zeitachse überhaupt eine Rechnung liegt. Dieser Beitrag geht deshalb nicht die Theorie durch, sondern ein einziges Teil – von der Auftragsannahme bis zum Versand, mit allen Zeiten und allen Entscheidungen, die unterwegs anstehen.

Die Zahlen im Beispiel sind gerechnet, nicht gemessen. Setzen Sie Ihre eigenen ein, der Weg bleibt derselbe.

Der Auftrag

Kunde: Stammkunde, zahlt pünktlich, ruft bei Verzug an. Teil: Wellenzapfen, Durchmesser 45 mm, Länge 180 mm, mit Mitnehmerfläche und Quernut, einsatzgehärtet, Lagersitz geschliffen auf h6. Menge 250 Stück, Einzelteile gibt es als Muster bereits, die Arbeitsgangfolge ist also bekannt. Anfrage am Montag, gewünschter Liefertermin in drei Wochen, das sind 15 Arbeitstage.

Der Betrieb hat ein CNC-Drehzentrum, ein zweites älteres Drehzentrum, zwei Bearbeitungszentren, eine Rundschleifmaschine, einen Sägeautomaten, einen Entgratplatz und einen Messplatz. Sieben Mitarbeiter, eine Schicht von 06:00 bis 15:00 Uhr mit 30 Minuten Pause. Das sind 8,5 Stunden Maschinenzeit am Tag, nicht 24.

Schritt 1: Arbeitsgangfolge mit getrennten Zeiten

Vor jeder Terminaussage steht die Arbeitsgangfolge. Sieben Zeilen, mehr braucht dieses Teil nicht. Entscheidend ist die Trennung von Rüstzeit und Laufzeit: Die Rüstzeit fällt einmal je Auftrag an, die Laufzeit je Stück. Wer beides in eine Gesamtzeit wirft, kann bei einer Mengenänderung nicht mehr sauber nachrechnen – und sieht auch nicht, was ein zusätzlicher Umspannvorgang wirklich kostet.

AG	Arbeitsgang	Maschine	Rüstzeit	Laufzeit je Stück	Belegung gesamt
10	Sägen	Sägeautomat	15 min	0,8 min	3,6 h
20	Drehen komplett, zwei Aufspannungen	CNC-Drehzentrum 1	90 min	4,5 min	20,3 h
30	Mitnehmerfläche und Quernut fräsen	Bearbeitungszentrum 1	45 min	2,0 min	9,1 h
40	Entgraten, waschen	Entgratplatz	10 min	1,2 min	5,2 h
50	Einsatzhärten	externe Härterei	–	–	5 Arbeitstage
60	Lagersitz rundschleifen	Rundschleifmaschine	40 min	3,0 min	13,2 h
70	Messen, verpacken	Messplatz	5 min	0,6 min	2,6 h

Zusammen sind das 54,0 Stunden Belegung im eigenen Haus, verteilt auf sechs Arbeitsplätze, plus fünf Arbeitstage außer Haus.

Die Härterei gehört in den Plan

Der häufigste Fehler bei Teilen mit Wärmebehandlung: Der externe Arbeitsgang taucht nirgends auf, weil er keine eigene Maschine belegt. Dann fehlen im Plan sieben Kalendertage – fünf beim Härter, je einer für Hin- und Rücktransport. Legen Sie die Härterei als eigene Zeile an, so wie jede andere Maschine. Sie belegt keine Kapazität, aber sie belegt Zeit, und nur das zählt für den Liefertermin.

Schritt 2: Aus Stunden werden Arbeitstage

Jetzt die Umrechnung, die über die Terminzusage entscheidet. 20,3 Stunden Drehen sind bei 8,5 Stunden Schichtzeit 2,4 Arbeitstage, nicht ein knapper Tag. Die gleiche Rechnung für jede Zeile:

Sägen: 0,5 Tage
Drehen: 2,4 Tage
Fräsen: 1,1 Tage
Entgraten: 0,6 Tage
Härten inklusive Transport: 7 Tage
Schleifen: 1,6 Tage
Messen und Verpacken: 0,3 Tage

Summe: 13,5 Arbeitstage – und zwar nur dann, wenn jeder Arbeitsgang unmittelbar nach seinem Vorgänger beginnt und keine Maschine belegt ist. Gegen 15 Arbeitstage Liefertermin bleiben 1,5 Tage Luft. Das ist kein Puffer, das ist eine Zusage auf Kante.

Diese Zahl allein ist schon mehr Planung, als viele Zerspanungsbetriebe vor einer Terminzusage machen. Sie sagt: Dieser Auftrag verträgt keine Woche Liegezeit vor dem Drehzentrum.

Der Blick auf die Maschine, die schon voll ist

Der zweite Teil der Rechnung: Drehzentrum 1 ist bereits mit zwei anderen Aufträgen bis Ende nächster Woche belegt. Damit startet AG 20 frühestens an Arbeitstag 8 – und das Teil wird Tag 21 fertig, sechs Tage nach dem zugesagten Termin.

Jetzt, vor der Zusage, ist die Entscheidung billig. Drei Wege stehen offen:

Termin ehrlich nennen. Vier Wochen statt drei. Kostet ein Telefonat, keine Nachtschicht.
Auf dem zweiten Drehzentrum fertigen. Die Maschine ist älter, die Laufzeit steigt auf 5,4 Minuten je Stück, die Belegung damit auf 24 Stunden. Kostet 3,7 Stunden mehr Maschinenzeit, gewinnt aber sechs Kalendertage.
Einen anderen Auftrag verschieben. Möglich, wenn dessen Termin Luft hat. Das lässt sich nur entscheiden, wenn beide Aufträge mit ihren Terminen sichtbar sind. Nach welchen Kriterien Aufträge gegeneinander sortiert werden, beschreibt Fertigungsaufträge priorisieren.

Warum das Teillos hier nicht hilft

Der übliche Reflex lautet: 250 Stück in zwei Lose zu 125 teilen, dann kann die erste Hälfte früher zum Härten. Rechnen wir es durch. Die erste Hälfte erreicht die Härterei nach 2,4 statt nach 4,6 Arbeitstagen. Weil aber die zweite Hälfte den Endtermin bestimmt und jeder Arbeitsgang ein zweites Mal gerüstet werden muss – zusammen 3,4 zusätzliche Rüststunden –, schrumpft der Gewinn auf knapp einen Arbeitstag.

Für dieses Teil lohnt das nicht. Bei einem Auftrag mit 1000 Stück und kurzen Rüstzeiten sieht dieselbe Rechnung völlig anders aus. Rechnen Sie sie, statt sie zu glauben.

Schritt 3: Die Woche, in der gefertigt wird

Angenommen, Sie wählen Weg 2 und sagen die drei Wochen zu. Was dann passiert, ist der eigentliche Test jeder Planung.

Tag 3, 09:40 Uhr. Ein Eilauftrag desselben Kunden kommt herein, vier Stunden auf Drehzentrum 2. Er passt hinein, wenn der Wellenzapfen vier Stunden später startet – der Puffer schrumpft von 1,5 Tagen auf gut einen. Die Entscheidung ist vertretbar, solange jemand sieht, was sie kostet. Wie man solche Fälle sauber einsortiert, steht in Eilauftrag einplanen.

Tag 5, 13:00 Uhr. Werkzeugbruch beim Fräsen der Quernut. Zwölf Teile sind Ausschuss, zwölf müssen nachgedreht werden. AG 20 braucht eine zusätzliche Rüstung von 90 Minuten plus 54 Minuten Laufzeit. Der Puffer ist aufgebraucht.

Tag 9. Die Härterei meldet Charge voll, Rücklieferung einen Tag später. Jetzt liegt der Auftrag einen Tag hinter dem Termin – zwölf Tage, bevor er ausgeliefert werden soll. Das ist der Unterschied zwischen einer Planung, die mitrechnet, und einer Liste: Sie erfahren es am Tag 9 und nicht am Tag 15.

Tag 10. Reaktion: Schleifen wird auf den frühen Morgen gelegt, Messen und Verpacken laufen parallel zum letzten Drittel der Schleifbearbeitung. Der Tag ist wieder drin. Kein Held nötig, nur eine Information zum richtigen Zeitpunkt.

Tag 15. Versand. Der Auftrag hat unterwegs vier Entscheidungen gebraucht, keine davon war schwer – sie mussten nur getroffen werden, solange sie noch etwas bewirkten.

Was Produktionsplanung in der Zerspanung praktisch verlangt

Die Beispielrechnung lässt sich mit Papier führen. Einmal. Bei dreißig laufenden Aufträgen und acht Maschinen wird sie zur Vollzeitaufgabe, weil sich jede Verschiebung auf alle nachfolgenden Arbeitsgänge auswirkt. Deshalb braucht es an genau vier Stellen Unterstützung:

Die Umrechnung von Stunden in Kalenderzeit entlang der echten Schichtzeiten, mit übersprungenen Nächten und Wochenenden.
Eine Zeitachse je Maschine, auf der Doppelbelegungen und Lücken ohne Suchen sichtbar sind.
Die laufende Rechnung Restaufwand gegen Resttermin, damit Tag 9 auffällt und nicht Tag 15.
Rückmeldung aus der Werkstatt, damit der Plan nicht nach zwei Tagen Fiktion ist.

Genau diesen Umfang deckt Fertigungstakt ab. Der Auftrag entsteht mit seinen sieben Arbeitsgängen, Rüstzeit und Laufzeit stehen getrennt, Start und Ende werden entlang der hinterlegten Arbeitszeit der Maschine berechnet. Verschieben Sie AG 20 per Drag and Drop auf das zweite Drehzentrum, wird dieser Arbeitsgang neu gerechnet – dass AG 30 dann vor seinem Vorgänger liegt, wird als Reihenfolgekonflikt gemeldet, damit Sie ihn bewusst nachziehen. Nachgeplant wird nichts automatisch, und Auslastungsprozente werden auch keine ausgerechnet. Die Liefertermin-Ampel stellt den offenen Aufwand der verbleibenden Zeit gegenüber und springt an Tag 9 auf Rot. In der Werkstatt zeigt ein Tablet an der Maschine, was jetzt und was danach läuft, mit Starten, Pause, Problem und Fertig als Rückmeldung.

Was das System nicht ist: kein ERP, keine Materialwirtschaft, keine Nachkalkulation, keine Maschinenanbindung. Für Stücklisten, Einkauf und Rechnungen brauchen Sie weiterhin das, was Sie heute nutzen. Den Unterschied zwischen den Systemwelten sortiert ERP, PPS und MES im Unterschied.

So prüfen Sie Ihren nächsten Auftrag

Nehmen Sie den Auftrag, der als Nächstes durch Ihre Zerspanung geht, und beantworten Sie fünf Fragen, bevor Sie einen Termin zusagen:

Stehen alle Arbeitsgänge fest, inklusive Entgraten, Prüfen und externer Bearbeitung?
Sind Rüstzeit und Laufzeit getrennt erfasst, oder gibt es nur eine Gesamtzeit?
Wie viele Arbeitstage ergibt die Summe der Belegungen bei Ihrer tatsächlichen Schichtzeit?
Ab wann ist die Engpassmaschine frei – und um wie viele Tage verschiebt das den Endtermin?
Wie viel Puffer bleibt gegen den Wunschtermin, und was passiert bei einem halben Tag Störung?

Wenn Sie diese fünf Antworten in zehn Minuten zusammenbekommen, ist Ihre Planung in Ordnung, auch auf Papier. Wenn Sie dafür durch die Halle laufen und drei Leute fragen müssen, fehlt Ihnen nicht Disziplin, sondern eine gemeinsame Zeitachse. Wie ein Umstieg darauf konkret abläuft, beschreibt Von der Papier-Plantafel zur digitalen Plantafel.