Abfüllen / Verladen

Feinplanung für Gebindeabfüllung und Bulkverladung

Das Ergebnis der Mischungsproduktion ist ein Fertigprodukt, das entweder als Bulkprodukt ("lose Ware") - zum Kunden transportiert per Schiff, Kesselwagenzug oder Tankkraftwagen - oder als abgefülltes und verpacktes Produkt ("gebundene Ware") verkauft werden kann.

Transporte mit Schiff oder Zug haben oft einen festen Zeitplan (basierend auf den Lieferterminen der Bulkkundenaufträge), den der Mischbetrieb einhalten muss, indem er die geforderten Bulkprodukte zu festgelegten Terminen bereithält, häufig in größeren Mengen in zugeordneten Lagertanks. Da diese Zeitpläne für gewöhnlich nicht flexibel geändert werden können und oft zyklisch sind, kann nur wenig Nutzen aus einer engeren Koordination mit dem Mischproduktionsplan gewonnen werden.

Transporte mit Tankkraftwagen (TKW) und auch die Herstellung von gefüllten Gebinden, brauchen hingegen eine höhere Flexibilität und das Aufstellen von TKW-Belade- und -abfüllplänen ist eine wichtige Herausforderung für die Produktionsplanungsabteilung, wobei ein signifikanter Nutzen aus einer engeren Koordination mit dem Mischproduktionsplan gewonnen werden kann.

Ähnliche Geschäftsprozesse gibt es beispielsweise bei anderen Firmen, die flüssige Produkte herstellen, die als lose oder gebundene Ware verkauft werden können, ebenso wie zum Beispiel bei Firmen, die gemischte wachsverwandte Produkte herstellen. Letztere können einen Formgebungsvorgang als Teil ihres Abfüllprozesses haben (zum Beispiel Pulverisierung, Pastillierung oder Tafelformung), aber dieser muss selten aus Sicht der Feinplanung separat betrachtet werden.

"Misch- und Abfüllplanungsabteilungen" sind dafür verantwortlich, die Mischung, Gebindeabfüllung und Bulkverladung über einen kurzfristigen Planungshorizont, mit einer hohen Flexibilität wegen schwankenden Verkaufsbedarfen zu planen.

Zu ihren Geschäftsprozessen gehört die Feinplanung der Abfülllinien und TKW-Ladestellen und das Monitoring der Tankzuweisung für das Bulkprodukttanklager unter Beachtung der begrenzten Tankkapazitäten.

ORSOFT Manufacturing Workbench unterstützt diese Geschäftsprozesse durch die Kombination von Standard APS- und MES-Funktionen mit spezifischen Funktionen, die die besonderen Anforderungen der ölverarbeitenden Industrie berücksichtigen.

Sehr oft wird die Supply Chain aus Mischen und Abfüllen / Verladen für einen bestimmten Bereich von Produkten vom gleichen Planer behandelt. Zuerst wird der Mischauftragsfeinplan aufgestellt. Aus diesem ergibt sich der Zeitbereich für den Abfüll- / Verladeauftrag, der dadurch bestimmt wird, wann das Bulkprodukt im Lagertank verfügbar (und durch die Qualitätskontrolle freigegeben) sein wird. Er bestimmt auch den Zeipunkt, wenn der nächste Mischauftrag den Lagertank wieder befüllen wird, möglicherweise mit einem anderen Produkt. Auf Basis dieses Zeitintervalls wird der Abfüll- / Verladeauftrag eingeplant.

Das Manufacturing Execution (MES) Modul von ORSOFT Manufacturing Workbench wird verwendet für die kurzfristige Ein- und Umplanung und das Produktionsfortschrittsmonitoring der Mischung und Abfüllung. Für die Abfüllung enthält es die Optimierung der Reihenfolgen mit geringeren Wechseln, die Auswahl der passenden Abfülllinie in Bezug auf Gebindegröße und Abfüllkapazität, Verfügbarkeit von Leergebinde und Packmittel und Verfügbarkeit der Lagerkapazität für gebundene Ware (Kanister, Drums etc.) oder Just-In-Time-Verladung in TKW oder Kesselwagen.

ORSOFT Manufacturing Workbench unterstützt den Planungsprozess zum Finden des besten Feinplanes innerhalb von Constraints wie Liefertermine der Kundenaufträge oder Tankkapazität, mit Optionen für Pull-Produktion (ausgehend vom Bedarf) und Push-Produktion (ausgehend von Bulkmischungen, die bald abgefüllt werden müssen). Die Software prüft die Verfügbarkeit der Bulkkomponenten auf Tankebene und im Gesamtbestand, sowie die Verfügbarkeit von Mischapparaturen und Abfülllinien. Sie visualisiert den Produktionsfortschritt.

Feinplanung von Gebindeabfülllinien

Gemischte Produkte werden oft an Endkunden in kleinen Mengen verkauft, die in Gebinden verschiedener Form und Größe verpackt sind.

Die Gebindeabfüllung wird oft in einer Mischform von Make-To-Order-Produktion, die auf Kundenaufträgen basiert, und Make-To-Stock-Produktion, die auf Verkaufsprognosen basiert, geplant.

Für beide Produktionsszenarien werden Abfüllprozessaufträge benutzt, um die Produktionsplanung und -durchführung zu handhaben. Sie müssen bezüglich Zeitpunkt und verwendetem Lagertank in enger Koordination mit entsprechenden Mischprozessaufträgen geplant werden.

Ein Abfüllauftrag wird auf einer Gebindeabfülllinie eingeplant. Die Planung berücksichtigt nicht nur die Kapazität der Abfülllinie, sondern versucht auch eine gute Reihenfolge auf der Abfülllinie mit weniger Umrüstaufwand zu finden (ähnliche Produktgruppen, gleicher Gebindeformfaktor etc.).

Ein Gebindeabfüllplanungsworkframe in ORSOFT Manufacturing Workbench (dieser enthält Gantt Charts für Gebindeabfülllinie, kombinierte Histogramme und Gantt Charts für Lagertanks und Listen von Abullaufträgen), unterstützt den Planer bei der Pflege der Abfülllinienbelegungspläne und beim Monitoring der resultierenden Zuordnungen und Bestandsniveaus des Bulkfertigproduktlagers.

[Filling Workframe]Filling Workframe

Der Screenshot (zum Vergrößern anklicken) verdeutlicht, wie der Gebindeabfüllplanungsworkframe dabei hilft, Abfülllinienbelegungspläne zu optimieren, die Ressourcen kapazitiv maximal auszunutzen und gleichzeitig alle Restriktionen (z.B. Tankraumbeschränkungen) zu beachten. Das Gantt Chart im oberen Fenster zeigt die Belegung der Abfülllinien. Wenn man die Maus über einen Balken bewegt, der einen Abfüllauftrag repräsentiert, werden Detailinformationen zu diesem Auftrag in einem Information-Popup eingeblendet.

Das mittlere Fenster zeigt alle Abfüllaufträge mit Auftragsnummer (aus dem führenden ERP System), Produktname, Chargenmenge, Abfülllinie, Eingangstank und Indikatoren für 'available to promise' und 'capable to promise' Prüfungen sowie Information zum verknüpften Mischauftrag, der das Eingangsmaterial für den Abfüllauftrag herstellt.

Das untere Fenster zeigt eine spezielle Visualisierung für einen einzelnen Abfüllauftrag, die seine Abfüllinie und seinen Eingangstank in einer höheren Zoomstufe darstellt, um den gesamten Tag anzuzeigen. Diese kann verwendet werden, um den Abfüllauftrag umzuplanen und exakt mit Mischaufträgen und Verladungen auf dem gleichen Eingangstank zu synchronisieren.

Zeitfensterfeinplanung von Bulkverladestellen

Ein Großteil der Lieferungen von Bulkmischprodukten wird mit Tankkraftwagen (TKW) abgewickelt. Diese werden oft von verschiedenen Speditionen betrieben - entweder im Auftrag des Kunden oder als unabhängige Firmen, die spezifische Regionen versorgen.

TKW werden an spezifischen Ladestellen aus einen spezifischen Lagertank beladen, der das gewünschte Produkt enthält, oftmals als einzelne Charge, die vom Mischbetrieb für einen spezifischen Kundenauftrag hergestellt wurde.

Anders als bei der Make-To-Order-Gebindeabfüllung, wo es üblich ist, Abfüllprozessaufträge in einem ERP System zur Handhabung der Produktionsplanung und -durchführung zusätzlich zu Kundenaufträgen für das abgefüllte Produkt einzusetzen (da dies oft in Kombination mit einer Make-To-Stock-Gebindeabfüllung geschieht), möchten viele Firmen keine separaten Prozessaufträge in einem ERP System zur Handhabung der Produktionsplanung und -durchführung für die Make-To-Order-Bulkverladung einsetzen. Dieser Verzicht wird begründet mit dem "Overhead" der Synchronisierung von Änderungen zwischen Kundenauftrag und Verladeprozessauftrag, wodurch aber eine "Modelllücke" in der Supply Chain entsteht.

Indem man das Modell eines Kundenauftrags um ein Unterobjekt "Verladezuweisung" ergänzt, mit Verweis auf die Ladestelle, den Eingangslagertank und Verladezeitpunkt (bzw. -zeitfenster), kann diese "Modelllücke" geschlossen und der "Overhead" vermieden werden.

Die Ladestellen können zum Engpass werden, falls mehrere TKW - möglicherweise von verschiedenen Speditionen - zur gleichen Zeit eintreffen und zum Beladen an der Ladestelle anstehen müssen. Andererseits können die Lagertanks zum Engpass werden, falls der TKW nicht beladen werden kann - entweder weil er zu spät eintrifft oder weil er anstehen muss - und daher der Lagertank nicht schnell genug beladen werden kann, um ihn für den nächsten Mischauftrag zu verwenden.

Um die Bulkverladung weniger engpassanfällig zu gestalten und die Unwägbarkeiten des straßengebundenen Verkehrs zu berücksichtigen, haben Firmen damit begonnen, "Zeitfenster" für die Speditionen einzuführen, ähnlich denen im Luftverkehr, die genauer sind als das reine Materialbereitstellungsdatum aus dem Kundenauftrag.

Die Menge einer bestimmten TKW-Verladezuweisung bestimmt die Dauer der Beladung und somit den Kapazitätsbedarf für die Ladestelle ebenso wie die Dauer der Entleerung des Lagertanks.

Die Ladestellenfeinplanung kann die "Zeitfenster" benutzen, um einen Verladeplan unter Berücksichtigung der gesamten Verladekapazität der Ladestelle im Zeitfenster und der geplanten Verfügbarkeit und Zuweisung der Lagertanks aufzustellen.

Jede TKW-Verladezuweisung (welche bereits ein Materialbereitstellungsdatum, einen Eingangslagertank und eine Ladestelle hat) kann interaktiv einem Verladezeitfenster der Ladestelle am Materialbereitstellungsdatum zugeordnet werden. Durch Summierung der Dauern aller zugeordneten Verladezuweisungen eines Zeitfensters kann eine Kapazitätsprüfung leicht eine "Überbuchung" des Zeitfensters verhindern.

Sobald der Verladeplan aufgestellt ist, erhält der Mischbetrieb automatisch einen Plan für die Entleerung seiner Lagertanks - mit der Genauigkeit des Zeitfensters - und kann die nächsten Mischaufträge planen, die diese Lagertanks verwenden.

Ein Ladestellenplanungsworkframe in ORSOFT Manufacturing Workbench (dieser enthält Gantt Charts für Ladestellen zur Visualisierung der Zeitfenster, kombinierte Histogramme und Gantt Charts für Lagertanks und Listen von TKW-Verladezuweisungen) unterstützt den Planer bei der Pflege der Ladestellenbelegungspläne und beim Monitoring der resultierenden Zuordnungen und Bestandsniveaus des Bulkfertigproduktlagers.

Zusätzlich zu Standardfunktionen, um eine TKW-Verladezuweisung zu einem bestimmten Zeitpunkt einzuplanen (analog zur Einplanung eines Prozessauftrages auf einer Anlage), bietet die Software Funktionen, um eine TKW-Verladezuweisung in einem bestimmten Zeitfenster einzuplanen und mit bereits in diesem Zeitfenster existierenden TKW-Verladezuweisungen "einzurütteln", um eine ununterbrochene Folge zu bekommen und somit einen visuellen Indikator für die Kapazitätsbelastung in einem Gantt Chart darstellen zu können.

[Blending Scheduling Workframe]Blending Scheduling Workframe

Der Screenshot (zum Vergrößern anklicken) verdeutlicht, wie der Ladestellenplanungsworkframe dabei hilft, Ladestellenbelegungspläne zu optimieren, die Ressourcen kapazitiv maximal auszunutzen und gleichzeitig alle Restriktionen (z.B. Tankraumbeschränkungen) zu beachten. Das Gantt Chart im oberen Fenster zeigt die Belegung der Ladestellen. Wenn man die Maus über einen Balken bewegt, der eine TKW-Verladezuweisung eines Kundenauftrags repräsentiert, werden Detailinformationen zu diesem Auftrag in einem Information-Popup eingeblendet.

Das mittlere Fenster zeigt alle TKW-Verladezuweisungen mit Auftragsnummer (aus dem führenden ERP System), Produktname, Chargenmenge, Ladestelle, Eingangstank und Indikatoren für 'available to promise' und 'capable to promise' Prüfungen sowie Information zum verknüpften Mischauftrag, der das Eingangsmaterial für die TKW-Verladezuweisung herstellt.

Das untere Fenster zeigt eine spezielle Visualisierung für eine einzelne TKW-Verladezuweisung, die ihre Ladestelle und ihren Eingangstank in einer höheren Zoomstufe darstellt, um den gesamten Tag anzuzeigen. Diese kann verwendet werden, um die TKW-Verladezuweisung umzuplanen und exakt mit Mischaufträgen und Abfüllaufträgen auf dem gleichen Eingangstank zu synchronisieren.