Materialbedarfsplanung und das Problem gemeinsam genutzter Komponenten

Die meisten Erklärungen zur Materialbedarfsplanung, MRP, enden bei der Grundformel: Bruttobedarf minus Lagerbestand minus offene Zulieferung ergibt Nettobedarf, zeitlich zurückgerechnet um die Wiederbeschaffungszeit. Das ist tatsächlich einfach, so einfach, dass eine Tabelle es für ein einzelnes Produkt mit eigenen, nicht geteilten Bauteilen problemlos leistet.

Was bricht, ist nicht die Formel. Es ist das, was passiert, sobald dieselbe Komponente in mehr als einem Produkt steckt, was bei mehrstufiger Fertigung mit realem Produktprogramm der Normalfall ist, nicht die Ausnahme.

Wo die Grundformel nicht mehr reicht

Eine einzelne Schraube, ein Steckverbinder oder eine gemeinsame Unterbaugruppe kann in fünf verschiedenen Endprodukten vorkommen. Den Nettobedarf richtig zu ermitteln bedeutet, den Bedarf für diese Komponente über alle Produkte hinweg, die sie verbrauchen, mit der jeweils korrekten Verbrauchsrate zu summieren, bevor überhaupt gerechnet wird. Wird das falsch gemacht, entsteht kein Rundungsfehler. Es entsteht eine systematische Unterdeckung, weil jede einzelne Produktberechnung für sich genommen korrekt aussieht, während der Summenbedarf für die geteilte Komponente nie richtig zusammengeführt wird.

Eine Tabelle kann das mit verschachtelten Formeln über mehrere Blätter hinweg nachbilden. Das hält, solange Produktprogramm und Lieferstruktur stabil bleiben. Ein neues Produkt mit einer bereits genutzten geteilten Komponente, oder ein Lieferantenwechsel, zwingt meist dazu, das gesamte Formelgeflecht neu aufzubauen, und zwar von der Person, die es ursprünglich gebaut hat. Ist diese Person nicht verfügbar, steht die Planung.

Der Bullwhip-Effekt beginnt kleiner als gedacht

Die MRP-Ausgabe ist nur so genau wie der Lagerbestand, von dem sie ausgeht. Eine kleine Bestandsungenauigkeit im Lager bleibt nicht klein, während sie sich durch die Lieferkette bewegt. Sie verstärkt sich auf jeder vorgelagerten Stufe, ein Effekt, der als Bullwhip-Effekt bekannt ist, bei dem eine geringe Abweichung am Verbrauchspunkt am Ende der Kette eine deutlich verzerrte Bestellmenge auslöst.

Das ist der genaue Grund, warum die Umstellung auf ein MRP-System ohne vorherige Bereinigung der Bestandsgenauigkeit häufig enttäuscht. Die Software korrigiert schlechte Daten nicht. Sie skaliert den bereits vorhandenen Fehler.

Planung ohne Kapazitätsgrenze ist keine echte Planung

Die Grundform von MRP rechnet, als wäre die Fertigungskapazität unbegrenzt. In der Praxis hat jeder Arbeitsplatz eine endliche Durchsatzgrenze, und ein Materialplan, der diese Grenze ignoriert, sieht auf dem Bildschirm sauber aus und scheitert in der ersten Schicht an einem Engpass. Erweiterte Planung und Terminierung, APS, legt Kapazitätsbeschränkungen über die MRP-Logik, sodass der entstehende Plan tatsächlich ausführbar ist, nicht nur rechnerisch stimmig.

Für einen Betrieb mit mehreren parallelen Linien oder Zellenfertigung ist das keine Kür. Ohne diese Erweiterung liefert MRP einen Materialplan für einen Fertigungsplan, den die Halle nie einhalten konnte.

Sicherheitsbestand muss berechnet, nicht geschätzt werden

Lieferzeiten sind selten fixe Größen, sie schwanken, mal um Tage, mal um Wochen. Ein Planungssystem braucht einen Puffer, der die real gemessene Schwankung eines bestimmten Lieferanten widerspiegelt, nicht eine runde Zahl, die sich sicher anfühlt. Ein zu kleiner Puffer führt zu wiederkehrenden Bandstillständen. Ein zu großer Puffer bindet Kapital, das anderswo fehlt.

Was ein unterschätzter Gemeinschaftsbedarf tatsächlich kostet

Die Folgen sind konkret messbar. Materialengpässe legen Fertigungslinien still und zwingen zu Eilbeschaffung zu Aufpreisen, mit Branchenschätzungen, die den jährlichen Umsatzeinfluss von Fehlbeständen allein auf zwei bis fünf Prozent beziffern. Gleichzeitig macht das Gegenteil, aus Angst vor Engpässen angehäufter Überbestand, typischerweise zwanzig bis dreißig Prozent eines Lagers aus, mit jährlichen Lagerkosten von fünfundzwanzig bis fünfunddreißig Prozent des gebundenen Warenwerts.

Diese beiden Zahlen treten selten getrennt auf. Ein Betrieb, der bei manchen Komponenten unter Engpässen leidet, sitzt fast immer gleichzeitig auf Überbeständen bei anderen. Das ist kein Zufall. Es ist die vorhersehbare Folge, nach Gefühl statt nach Berechnung zu planen.

Was das für das planende System bedeutet

Funktionierendes MRP braucht drei Dinge gleichzeitig: genaue Echtzeit-Bestandsdaten, korrekte mehrstufige Stücklistenauflösung mit richtiger Summierung des Bedarfs geteilter Komponenten über alle Produkte, und zeitlich zurückgerechnete Planung auf Basis realer Lieferzeiten. Keine der drei Bedingungen hält in einer Tabelle zuverlässig, sobald das Produktprogramm einige Dutzend Positionen mit relevanter Komponentenüberschneidung übersteigt.

Das Einkaufsmodul in Bimp ist genau um diese Logik gebaut, mit einer Bedarfsaggregation über das gesamte Produktprogramm statt einer produktweisen Einzelberechnung. Für einen Betrieb, der lange im Reaktionsmodus gearbeitet hat, nur zu bestellen, wenn etwas ausgeht, ist das kein kosmetischer Unterschied. Es ist der Unterschied zwischen einem Plan, der dem Problem hinterherläuft, und einem, der ihm voraus ist.