Schnelleinstieg in die Produktionsprozesse (PP) in SAP ERP und S/4HANA

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Eine Auswahl weiterer Bücher von Espresso Tutorials:

 Björn Weber: Bedarfsplanung in der Produktion mit SAP® PP

 Björn Weber: Schnelleinstieg in die SAP®-Produktionsprozesse (PP) – 2., erweiterte Auflage

 Paul-Werner Neiss: Schnelleinstieg ins Qualitätsmanagement mit SAP® QM

 Sebastian Brunner, Philipp Reichardt, Martin Munzel:Schnelleinstieg in SAP S/4HANA®

 Paul-Werner Neiss:Schnelleinstieg in SAP S/4HANA® EAM – Anlagenmanagement

Vorwort

Sehr geehrte Leserin, sehr geehrter Leser,

Sie haben sich für ein Tutorial zum Thema »Produktionsplanung in SAP S/4HANA« entschieden. Dies legt zweierlei nahe: Zum einen steht Ihnen (vermutlich) nicht der Sinn nach langen, ausschweifenden Büchern zur SAP-Standardsoftware. Zum anderen haben Sie ein Interesse an der Produktionsplanung, sei es durch Ihr Studium oder bedingt durch Ihren Beruf, und möchten erfahren, wie diese in SAP S/4HANA umgesetzt ist. Im Unterschied zu den beiden ersten Auflagen dieses Buches werden sämtliche Prozesse mit SAP-Fiori-Apps durchgespielt. Fiori ist ein UI5-Framework, das die Bedienung von SAP S/4HANA erleichtern soll und auch für mobile Geräte geeignet ist. In diesem Zusammenhang werden Sie zudem neue Auswertungen und Bearbeitungsmöglichkeiten kennenlernen, die mit SAP Fiori eingeführt wurden.

In den letzten Jahrzehnten hat die Produktionsplanung, wie überhaupt die gesamte industrielle Produktion, einen grundlegenden Wandel erfahren. Während in der Wirtschaftswunderzeit lange Lieferzeiten und eine begrenzte Produktauswahl, der sogenannte Verkäufermarkt, bestimmend waren, sind es gegenwärtig eine unüberschaubare Menge unterschiedlicher Angebote sowie eine kurzfristige Verfügbarkeit innerhalb nur weniger Tage, selbst bei kundenindividuellen Angeboten. Heutzutage herrscht ein Käufermarkt vor.

Diesen geänderten Gegebenheiten musste und muss sich die Produktionsplanung nach wie vor anpassen. Wo früher nur eine korrekte Berechnung der Komponentenbedarfsmengen (MRP: Material Requirements Planning) und eine möglichst hohe Auslastung der Produktionsressourcen für die Planung von Bedeutung waren, sind die Anforderungen heute ungleich höher. Natürlich sollen die Ressourcen noch immer bestmöglich genutzt werden. Gleichzeitig müssen jedoch die Produktion und damit auch die Planung hochgradig flexibel sein, um die Realisierung kurzfristiger Kundenwünsche ermöglichen zu können. Diese an und für sich schon konträren Ziele werden mit der Erwartung einer hohen Verlässlichkeit der Planung – also Termintreue – verknüpft. So wird die Planung immer komplexer und ist ohne Software-Unterstützung in der Regel nicht mehr zu leisten. Hier setzen das Modul PP (Produktionsplanung) von SAP und andere Planungsprogramme an. Mit ihrer Hilfe können Produktionspläne generiert werden, die den genannten Rahmenbedingungen und Zielen entsprechen sowie deren Umsetzung überwachen.

Das erwartet Sie in diesem Buch

In diesem Buch werden Ihnen die Grundlagen der Produktionsplanung in SAP S/4HANA vorgestellt. In Kapitel 1 möchten wir Ihnen die dem Modul PP zugrunde liegenden Planungskonzepte darlegen und ein Beispiel skizzieren, das den nachfolgenden Kapiteln als Ausgangsbasis für die Prozessbeschreibungen dient. Dabei gehen wir nicht nur auf das Manufacturing Resource Planning (MRP II), sondern ebenfalls auf die planungsbestimmende Klassifizierung von Produkten anhand des Kundenentkopplungspunktes ein und erläutern in diesem Zusammenhang die Produktionsansätze Engineer-to-Order, Make-to-Order, Assemble-to-Order und Make-to-Stock.

In Kapitel 2 erhalten Sie eine kurze Einführung in die Welt von SAP Fiori. Sie erfahren, wie die Startseite des Fiori Launchpad (also der Web-Oberfläche, die mit der Einstiegsseite der SAP GUI vergleichbar ist) nach eigenen Bedürfnissen gestaltet werden kann und was zu tun ist, um verschiedene Fiori-Apps nutzen zu können.

Auf den Grundlagen der beiden ersten Kapitel aufbauend wird in Kapitel 3 erklärt, wie in der Konstruktions- und Arbeitsvorbereitungsphase die für die Planung notwendigen Stammdaten in SAP S/4HANA angelegt werden und welche Bedeutung diese jeweils für die Produktionsplanung und -steuerung besitzen.

Wie Sie in SAP S/4HANA Absatzzahlen prognostizieren können und von diesen ausgehend ein Produktionsprogramm erstellen, zeigen wir Ihnen in Kapitel 4.

Auf Basis dieser Erläuterungen lernen Sie in Kapitel 5 die Funktion der Mengenbedarfsplanung und deren Realisierung kennen. Sie erfahren, welchen Einfluss die festgelegten Stammdaten auf die Planung haben und wie Sie deren Ergebnisse selbstständig analysieren können. In diesem Kontext gehen wir auf die Neuerungen des MRP-Laufs in SAP S/4HANA ein und erklären die Unterschiede zum MRP-Lauf in SAP R/3.

Im anschließenden Kapitel 6 werden Ihnen die Fertigungssteuerung und die dabei verwendeten Fertigungsaufträge vorgestellt. Sie lernen, wie diese Elemente aufgebaut sind und welche Schritte Sie im Laufe der Produktion durchlaufen. Zum Abschluss werden wir Ihnen in Kapitel 7 zeigen, wie in SAP ein Kapazitätsabgleich durchgeführt werden kann.

Dieses Buch soll Ihnen einen anschaulichen Einstieg in die Planungsprozesse mit SAP S/4HANA bieten und Ihnen helfen, anstehende Aufgaben besser zu erfüllen. Schauen Sie aber auch über das hier beschriebene Vorgehen hinaus und probieren Sie andere Funktionen aus, um Prozesse noch effektiver zu gestalten. Letztendlich führen viele Wege nach Rom.

Danksagung

Dieses Buch ist all jenen gewidmet, die mit offenen Augen durch die Welt gehen und immer wieder von Neuem bereit für Veränderungen sind.

Björn Weber: Meiner Frau und Lektorin danke ich für ihre Geduld und das Verständnis im Entstehungsprozess dieses Buches, sodass es mir gelang, mich auch in stressigen Zeiten auf das Essenzielle dieses Manuskriptes zu fokussieren.

Nikolaus Fankhauser: Meiner Frau Anna möchte ich herzlich dafür danken, dass sie mich zu jeder Zeit bei der Arbeit an diesem Buch unterstützt hat, und so auch in Kauf nahm, dadurch weniger Zeit mit mir verbringen zu können.

Ebenso bedanke ich mich recht herzlich bei Anja Achilles für die Arbeit als Lektorin und ihre wertvollen Tipps!

An dieser Stelle möchten wir ebenfalls Jörg Siebert und Martin Munzel für ihre außergewöhnliche Vision danken, wichtigen SAP-Content in Bücher zu verpacken, die keine dicken Wälzer sein müssen.

Wir hoffen, dass sich auf diesem Wege viele Anwender, die ansonsten häufig vor der Rezeption umfangreicher Fachbücher zurückschrecken, mit den breit gefächerten Möglichkeiten dieser Software beschäftigen. Ziel dieses Buches soll sein, dass diese Anwender und auch Sie, werter Leser, sich trauen, die oft ausgetretenen Pfade zu verlassen und sich kritisch zu fragen: Können wir das, was wir – vielleicht seit der Einführung von SAP – bisher tun, nicht sogar noch verbessern? Wir hoffen, wir können mit diesem Werk einen Beitrag dazu leisten.

In den Text sind Kästen eingefügt, um wichtige Informationen besonders hervorzuheben. Jeder Kasten ist zusätzlich mit einem Piktogramm versehen, das diesen genauer klassifiziert:

Hinweis

Hinweise bieten praktische Tipps zum Umgang mit dem jeweiligen Thema.

Achtung

Warnungen weisen auf mögliche Fehlerquellen oder Stolpersteine im Zusammenhang mit einem Thema hin.

Die Form der Anrede

Um den Lesefluss nicht zu beeinträchtigen, verwenden wir im vorliegenden Buch bei personenbezogenen Substantiven und Pronomen zwar nur die gewohnte männliche Sprachform, meinen aber gleichermaßen Personen weiblichen und diversen Geschlechts.

Hinweis zum Urheberrecht

Sämtliche in diesem Buch abgedruckten Screenshots unterliegen dem Copyright der SAP SE. Alle Rechte an den Screenshots hält die SAP SE. Der Einfachheit halber haben wir im Rest des Buches darauf verzichtet, dies unter jedem Screenshot gesondert auszuweisen.

1 Produktionsplanung

»Nicht nachbedenken, sondern vorbedenken soll der weise Mann.« (Epicharm, um 550 v. Chr. bis 460 v. Chr.)

In diesem Kapitel möchten wir Ihnen die Grundlagen der im SAP-System verwendeten Planungsansätze darlegen. Des Weiteren stellen wir Ihnen die wichtigsten Planungsstrategien vor und skizzieren das in den folgenden Kapiteln verwendete Beispiel.

1.1 Planungsansätze

MRP II (Manufacturing Resource Planning) ist ein Planungskonzept, das aus der Mengenbedarfsrechnung (MRP) weiterentwickelt worden ist. Ausgehend von der Mengenrechnung, wurden hierbei vorhergehende und nachfolgende Planungsschritte definiert, die eine ganzheitliche Produktionsplanung ermöglichen sollten.

So wurden die Absatz- und Produktionsgrob- sowie die Produktionsprogrammplanung zur Festlegung der Primärbedarfsmengen vor die Mengenbedarfsrechnung gestellt, während zur Feinplanung die Terminierung unter Berücksichtigung begrenzter Kapazitäten an die MRP angefügt wurde. Abbildung 1.1 zeigt alle Phasen des MRP-II-Konzeptes, auf die wir im Folgenden vertiefend eingehen werden.

Abbildung 1.1: Planungsphasen des MRP-II-Konzeptes

Die Absatzplanung stellt eine Mengenaufstellung der geplanten Verkäufe von Produkten und Ersatzteilen dar. Sie kann sowohl auf aggregierter Ebene als auch auf Basis einzelner Materialien erfolgen. Als Aggregationsebenen kommen z.B. Produktgruppen, Kunden sowie geografische Regionen infrage. Zeitlich lassen sich die Bedarfe beispielsweise als Wochen, Monate oder Quartale darstellen. Im Rahmen der Produktionsgrobplanung werden zu den ermittelten Absatzzahlen Produktionsmengen gebildet. Dabei können für eine möglichst akkurate Planung schon Bestandsreichweiten oder Produktionsintervalle berücksichtigt werden. Mithilfe von Grobplanungsprofilen lassen sich nun Belastungen erzeugen, um die Realisierbarkeit der Planung abzuschätzen. Diese Profile bilden den Ressourcenbedarf auf aggregierter Ebene ab und ermöglichen in Verbindung mit dem Kapazitätsangebot der entsprechenden Ressourcen eine erste Analyse hinsichtlich der Durchführbarkeit. Deren Ergebnis kann zu einer Überprüfung der Absatzvorgaben gemeinsam mit dem Vertrieb führen oder den Anreiz zur Planung von Investitionen in eine Erhöhung der Kapazitäten geben.

Anschließend erfolgt die Übergabe der plausibilisierten Bedarfszahlen an die Programmplanung. Hier werden die Bedarfe aufgeschlüsselt, welche bisher auf aggregierter Ebene (zeitlich wie hierarchisch) vorlagen. Dabei sind Sie nicht auf eine Gleichverteilung beschränkt, sondern können bspw. auch eine Verteilung entsprechend den Verbräuchen der Vergangenheit nutzen. Die nun verfügbaren Planprimärbedarfe auf Materialebene werden mit den eventuell bereits konkreten Kundenaufträgen verrechnet. Wie und in welchem Zeitraum dieser Abgleich erfolgt, bestimmt auch die für dieses Material festgelegte Planungsstrategie (vgl. Abschnitt 1.2).

Aus den Primär-, also den Plan- und Kundenbedarfen, ermittelt die Materialbedarfsplanung die notwendigen Mengen an Baugruppen, Komponenten, Normteilen und Rohstoffen. Dazu werden Produktionslose gebildet. Diese Planelemente haben einen Endtermin, eine Durchlaufzeit und eine Stückliste. Mit diesen Werten werden die Termine errechnet, zu denen die Mengen benötigt werden. Es erfolgt eine Verrechnung dieser Bedarfe mit den vorhandenen Beständen und den erwarteten Zugängen, um die möglicherweise noch zu beschaffende Materialmenge zu berechnen. Sollten im Rahmen der Durchlaufterminierung Zugangselemente erzeugt werden, welche die sie verursachenden Bedarfe nicht rechtzeitig decken können, so wird dies protokolliert, und der Disponent kann z.B. prüfen, ob sich die Durchlaufzeit verkürzen lässt. Sollte Letzteres nicht möglich sein, kann er eine Anpassung der Primärbedarfe an den ermittelten Engpass initiieren. Auf diese Weise ist an dieser Stelle die zweite Prüfebene der Realisierbarkeit gegeben.

Bevor die Fertigung mit der Umsetzung der Planung beginnt, kann der Disponent eine Kapazitätsplanung durchführen. Dabei vergleicht er die von den Bedarfsdeckern verursachten Kapazitätsbedarfe mit den zur Verfügung stehenden Kapazitätsangeboten. Wenn sich hierbei Überlastungssituationen abzeichnen, kann er mithilfe einer Plantafel eine gezielte Reihenfolgeplanung gegen das begrenzte Kapazitätsangebot durchführen und so die Überlastung auflösen. Es kann passieren, dass Zugangstermine für Komponenten hinter den Bedarfstermin rutschen. Dies kann eine Iteration der Mengenplanung erfordern.

Die Fertigungssteuerung überwacht und korrigiert die Durchführung der Produktion. Dazu gehören die Anlage und Freigabe von Fertigungsaufträgen, das Drucken der Fertigungspapiere sowie die Rückmeldung des Fertigungsfortschritts. Insbesondere Letzteres ist für die Disponenten von besonderer Relevanz, da sie anhand der Rückmeldungen erfahren, ob der Plan ordnungsgemäß abgearbeitet wird oder einer Anpassung bedarf.

Wie Sie sehen, ist das MRP-II-Konzept in Phasen unterteilt, die zwar interne Prüfschleifen aufweisen, untereinander aber lediglich durch eine gerichtete Weitergabe von Werten verknüpft sind. Dieser Aufbau hatte in den Anfängen der IT-Systeme, als Prozessorleistung und Arbeitsspeicher ernst zu nehmende Restriktionen darstellten, den ungemeinen Vorteil, dass jede Phase für sich betrachtet und modelliert werden konnte. Die entsprechend begrenzte Komplexität ermöglichte es, Systeme zu programmieren, die in endlicher Zeit Lösungen berechnen konnten. Infolgedessen etablierte sich der MRP-II-Ansatz in den meisten Unternehmensprogrammen.

Heutzutage wird versucht, eine Verknüpfung von Mengen- und Kapazitätsplanung zu erreichen. Hierbei kommen unterschiedliche Ansätze zum Einsatz:

 Heuristiken,

 lineare Optimierung,

 komplexe Plantafeln.

Doch auch in den vorgelagerten Prozessen der Absatz- und Produktionsgrobplanung gibt es Weiterentwicklungen zur Vereinfachung der Planungsaktivitäten:

 weniger Aggregationsebenen,

 Berücksichtigung von logistischen Kapazitäten,

 detailliertere Bedarfsprofile.

1.2 Planungsstrategien

Ein für die Planung entscheidendes Kriterium ist der Kundenentkopplungspunkt. Dieser beschreibt einerseits, ab welchem Schritt in der Wertschöpfungskette der Kundenauftrag die Beschaffung »zieht«, ab wann also klar ist, für welchen Kunden etwas produziert wird. Andererseits definiert er, bis zu welchem Schritt die Beschaffung aus einer Vorplanung oder einer Prognose heraus »geschoben«, d. h. nur anonym produziert wird (siehe Abbildung 1.2).

Abbildung 1.2: Planungsstrategien und Kundenentkopplungspunkt

Make-to-Stock beschreibt die einfachste Planungsstrategie. Bei dieser wird ein Produkt, bis es im Versandlager eintrifft, nur aufgrund einer Vorplanung inklusive aller Komponenten beschafft und gefertigt. Diese Strategie ermöglicht eine gut aufeinander abgestimmte Produktion aller Komponenten sowie eine hohe Auslastung der Produktionsmittel und gewährleistet von allen Strategien die kürzesten Lieferzeiten. Diesen Vorteilen steht allerdings das Risiko einer Überproduktion und der daraus resultierenden zu hohen Bestände gegenüber. Aber auch eine knappe Planung kann problematisch sein, da sie die Flexibilität der Fertigung (häufig) einschränkt. Dann können eine drohende Unterdeckung kaum verhindert und damit die erwartete Lieferzeit nicht oder nur schwerlich realisiert werden.

Mithilfe der Strategie Assemble-to-Order wird versucht, das Bestandsrisiko etwas abzumildern. Dazu werden lediglich die Komponenten planungsgetrieben beschafft bzw. gefertigt. Die Montage hingegen erfolgt erst nach Eingang eines Kundenauftrags. Wie stark der erhoffte Effekt der geringeren Bestände ist, hängt maßgeblich davon ab, wie hoch der Wertschöpfungsanteil der Montage ist. Auch gilt: Je variantenreicher ein Produkt, desto größer ist der Nutzen dieser Strategie, da kein so hoher Wert in den weniger benötigten Varianten gebunden ist. Voraussetzung zur erfolgreichen Umsetzung dieser Strategie ist eine flexible Montage, mit deren Hilfe die Kundenanforderungen an die Lieferzeit umgesetzt werden können.

Als Make-to-Order bezeichnet man den Ansatz, bei dem fertig konstruierte und für die Produktion aufbereitete Produkte erst auf Kundenwunsch hin gefertigt werden. Da in der Regel nicht mehr als der Rohstoff im Unternehmen gelagert wird, ist die Lieferzeit bei dieser Strategie deutlich länger als bei den vorhergehenden Ansätzen. Um dennoch eine vom Kunden geforderte kurze Lieferzeit zu ermöglichen, müssen die Maschinen – und insbesondere die Mitarbeiter – flexibel, also bei Bedarf einsetzbar sein. Ein Vorteil besteht darin, dass das Bestandsrisiko bei diesem Ansatz minimiert ist.

Engineer-to-Order schließlich beschreibt ein Konzept für vom Kunden beauftragte Produkte, die bei Auftragseingang noch nicht konstruiert sind und einzeln gefertigt werden müssen. Diese Strategie impliziert die längste Lieferzeit der vorgestellten Ansätze, und für die Planung wird noch ein anderes Problem sichtbar: Da ein geordertes Produkt bislang noch nicht genau definiert wurde, fällt die genaue Planung des Liefertermins besonders schwer.

Normalerweise wird man sich mit Erfahrungswerten ähnlicher Produkte behelfen, um die Lieferzeit zu ermitteln. Doch was ist mit den Komponenten? Ihre Beschaffung kann erst gestartet werden, wenn die Konstruktion abgeschlossen ist. Zu hoch ist die Gefahr, dass dieses eine Mal beispielsweise nicht der Standardstahl, sondern ein besonderer verwendet wird. Dieses spezielle Material bzw. das außergewöhnliche Kaufteil stellen das größte Risiko für die Termineinhaltung dar. Wenn erst nach der Konstruktion klar ist, was benötigt wird, ist es manchmal für eine pünktliche Bestellung schon zu spät.

Tabelle 1.1 zeigt eine Gegenüberstellung der Vor- und Nachteile dieser vier Produktionsstrategien.

Tabelle 1.1: Vor- und Nachteile der Produktionsstrategien