Die Planung von Sortenfertigung am Beispiel Schokolade

Die industrielle Fertigung stellt Unternehmen vor zahlreiche Herausforderungen, insbesondere in Bezug auf Effizienz, Kostenoptimierung und Ressourcennutzung. Die Sortenfertigung ist eine bewährte Methode, um diese Aspekte gezielt zu verbessern. Dabei werden Produkte mit ähnlichen Eigenschaften und Produktionsanforderungen in aufeinanderfolgenden Chargen gefertigt, um Rüstzeiten und Materialverluste zu minimieren.

Merkmale unoptimierter Serienfertigung

In einer klassischen Serienfertigung werden unterschiedliche Produkte nacheinander produziert, ohne eine gezielte Abstimmung hinsichtlich Ähnlichkeit der Materialien oder Prozessanforderungen. Dies führt zu ineffizienten Abläufen, die sich in häufigen Rüstzeiten äußern, da Maschinen für jedes neue Produkt umgerüstet werden müssen, was Zeit und Kosten verursacht. Zudem entsteht ein hoher Materialverbrauch durch nicht optimierte Wechsel zwischen Produktarten. Längere Durchlaufzeiten sind ebenfalls ein Problem, da Verzögerungen durch Wartezeiten zwischen den Produktionschargen auftreten. Um auf Produktionsschwankungen zu reagieren, werden unnötig hohe Lagerbestände benötigt, was größere Pufferbestände erfordert.

Sortenfertigung: eigenschaftsverwandte Produkte miteinander planen

Im Gegensatz zur unkoordinierten Serienfertigung setzt die Sortenfertigung auf die Bündelung von Produkten mit ähnlichen Eigenschaften. Ziel ist es, möglichst lange Produktionsläufe ohne Maschinenwechsel zu ermöglichen. Die Vorteile dieser Strategie sind die Reduktion von Rüstkosten durch längere Produktionsintervalle innerhalb einer Sorte, eine effizientere Materialnutzung, da weniger Verluste beim Produktwechsel entstehen, geringere Produktionskosten durch optimierte Maschinenlaufzeiten und reduzierte Stillstandszeiten sowie eine höhere Flexibilität, da die Produktionsplanung auf Marktnachfrage und saisonale Schwankungen abgestimmt werden kann.

Die Schokoladenproduktion eignet sich hervorragend als Beispiel für eine optimierte Sortenfertigung. Hier lassen sich Produkte mit ähnlichen Rezepturen und Produktionsverfahren in Serien zusammenfassen, wodurch die gesamte Fertigung effizienter gestaltet werden kann.

Kriterien und deren Optimierungseffekte

Schokoladenprodukte können nach verschiedenen Kriterien in Gruppen zusammengefasst werden. Produkte mit ähnlicher Kakaobasis, wie Vollmilchschokolade, Zartbitterschokolade und weiße Schokolade, können gemeinsam produziert werden. Sorten mit Nüssen, Trockenfrüchten oder Karamell sollten ebenfalls gemeinsam produziert werden, um Produktionsumstellungen zu minimieren. Tafelschokolade, Riegel oder Pralinen haben unterschiedliche Anforderungen an Gießformen und Verpackung, und ähnliche Verpackungsgrößen und -materialien erleichtern die Logistik und reduzieren den Rüstaufwand. Neben den Produkteigenschaften können auch produktionstechnische Merkmale zur sortenbestimmten Optimierung herangezogen werden.
In unserem Beispiel, der Schokolade, kann zum Beispiel die Größe oder das Fassungsvermögen der verfügbaren Conchen als Planungsfaktor gewählt werden.

Durch die Sortenfertigung können mehrere Optimierungseffekte in der Schokoladenproduktion realisiert werden. Weniger Reinigungs- und Rüstzeiten sind besonders bei der Umstellung zwischen Produkten mit identischer Grundmasse minimal. Die Rohstoffnutzung wird optimiert, da die gleichen Zutaten in großen Mengen verarbeitet werden, wodurch Einkaufskosten sinken und Materialreste minimiert werden. Eine effiziente Lagerhaltung wird durch abgestimmte Produktionspläne ermöglicht, sodass Rohstoffe bedarfsgerecht bestellt und gelagert werden können. Erhöhte Maschinenlaufzeiten werden durch längere Produktionszyklen ohne Umrüstungen erreicht, was die Kapazitätsauslastung verbessert. Mit dem oben genannten Ansatz, dem Berücksichtigen der Conchengröße in unserem Schokoladebeispiel, findet sich hier als mögliche Optimierungsmaßnahme, die Losgröße in der Fertigung als Ein- oder Vielfaches des vorhandenen Conchenvolumens zu wählen.

Variantenfertigung (Komplexe Produkte): Pralinen

Während einfache Schokoladentafeln und Riegel relativ homogene Produktionsprozesse haben, sind Pralinen ein Beispiel für eine komplexere Variantenfertigung. Pralinen bestehen oft aus mehreren Schichten, Füllungen und Dekorationen, was eine differenzierte Planung erfordert. Dennoch können auch hier Effizienzgewinne durch die Sortenfertigung erzielt werden. Pralinen mit ähnlichen Füllungen werden gemeinsam produziert, und die Temperierung wird optimiert, indem Pralinen mit gleichen Schmelztemperaturen und Kühlzeiten in einer Serie gefertigt werden.

Softwaregestützte Fertigungsplanung

Die digitale Fertigungsplanung bietet erhebliche Vorteile gegenüber manuellen Planungsmethoden. Durch den Einsatz von Fekor können folgende Optimierungen erreicht werden: Die automatisierte Produktionsplanung nutzt intelligente Algorithmen, die die Produktionskapazitäten analysieren und den optimalen Fertigungsablauf steuern. Echtzeit-Überwachung ermöglicht die kontinuierliche Erfassung von Maschinen- und Materialdaten, um Engpässe frühzeitig zu identifizieren. Flexibilität bei Produktionsänderungen wird durch schnelle Anpassungen ohne große Umrüstverluste erreicht. Die Fehlerquote wird reduziert, da digitale Planung menschliche Planungsfehler minimiert und für eine optimale Ressourcennutzung sorgt.

Fekor ist eine unserer digitalen Lösungen, die die Produktionsplanung in der Fertigungsindustrie durch moderne Technologien optimiert. Durch den Einsatz von Softwarelösungen können Fertigungsprozesse effizienter geplant und gesteuert werden.

Artikelgruppenbewirtschaftung

Ein gutes Beispiel für eine etwas spezifischere Maßnahme zur Produktionsoptimierung mit Fekor ist die Artikelgruppenbewirtschaftung. Hiermit können Ihre Produkte bei der Planung anhand ihrer Eigenschaften in Gruppen zusammengefasst und gemeinsam geplant werden. Vorteile dieser Methode sind eine optimierte Lagerhaltung, da Rohstoffe und Halbfertigprodukte effizienter verwaltet werden. Ebenso erzielen Sie hierdurch leicht eine reduzierte Kapitalbindung da überschüssige Lagerbestände vermieden werden sowie eine verbesserte Produktionsauslastung, denn Maschinen und Arbeitskräfte werden gleichmäßiger ausgelastet.

Zusammengefasst:
Die Sortenfertigung ist ein spannender Anwendungsfall für unsere Lösungen zur Optimierung der Fertigungsplanung, auch jenseits unseres Beispiels in der Schokoladenproduktion. Durch die gezielte Bündelung ähnlicher Produkte lassen sich Kosten reduzieren, Durchlaufzeiten verkürzen und Materialverluste minimieren. Digitale Werkzeuge wie Fekor und das tetys MES tragen dazu bei, diese Prozesse weiter zu optimieren und die Wettbewerbsfähigkeit Ihres Unternehmens zu steigern.