Reihenfolgebildung
ist in vielen Automobilfabriken längst kein reines Logistikthema mehr. Sie
bestimmt, ob Fahrzeuglinien ihre Taktvorgaben einhalten, ob Material pünktlich
am Band ankommt und ob die Belastung der Teams über die Schicht hinweg
ausbalanciert bleibt. In der Praxis steigt die Variantenvielfalt, weil
Verbrenner- und Elektrofahrzeuge sowie unterschiedliche Derivate parallel auf
gemeinsamen Linien laufen. Gleichzeitig schwankt die Teileverfügbarkeit
stärker. Patrick Ball, verantwortlich für die Planungsprozesse der
Aggregatewerke bei der Daimler Truck AG in Mannheim, Kassel und Gaggenau,
beschreibt die Doppelrolle seiner Organisation als Lieferant und Kunde
zugleich. Die Werke würden weltweit Kunden bedienen und zugleich Lieferanten
weltweit ansteuern. Abrufschwankungen und Störungen wie Fehlteile oder
Bestandsdifferenzen erschwerten die Sequenzbildung. Ball sagt: „Wir stecken
sehr viel Aufwand in die Sequenzierung und sind dann über den ganzen Tag damit
beschäftigt, ein optimales Sequenzprogramm zu erstellen.“
Auf OEM-Seite wird die Herausforderung sichtbar, wenn mehrere Baureihen mit
stark unterschiedlichen Technologieständen auf einer Linie gefertigt werden.
Fabian Troll, zuständig für Steuerung und Reihenfolgebildung bei der Porsche
Leipzig GmbH, berichtet von drei Baureihen auf einer Linie und einer großen
Spreizung in der Technologie. Die Aufgabe bestehe darin, Fahrzeuge so
einzutakten, dass keine Überlast in die Linie gelange und dennoch nur das
benötigte Personal eingesetzt werde. Zwischen einem sehr einfachen und einem
maximal ausgetakteten Fahrzeug könne der Arbeitsinhalt um rund 50 Prozent
differieren. Um diese Unterschiede abzufangen, arbeite die Montage mit
Mixtaktung, Floating und gezielt eingesetzten Springern. Diese Unterstützung erfolge
heute vielfach noch auf Zuruf, könnte aber mit digitalen Mitteln planbarer
werden, weil Überlastspitzen zeitlich und räumlich prognostizierbar seien.
Hinter den operativen Effekten steht häufig eine IT-Landschaft, die historisch
gewachsen ist. In der Umstellung auf S/4HANA und bei der Abgrenzung zwischen
ERP, APS und MES wird Sequenzierung deshalb erneut zum Thema. In der Konsequenz
wird sie zunehmend als interdisziplinäre Aufgabe verstanden, bei der
Fachbereiche und IT gemeinsam Regeln, Daten und Systemgrenzen festlegen müssen.
Regeln, Restriktionen und Kennzahlen als
gemeinsamer Nenner
Die
technische Herausforderung liegt in der Vielzahl und Wechselwirkung von
Restriktionen. In Komponentenwerken wie bei Daimler Truck würden je
Aggregatetyp typischerweise 20 bis 30 Regeln wirken, darunter Terminregeln,
Abstandsregeln und Kapazitätsvorgaben für den Personaleinsatz. Ball beschreibt
den Aufwand hinter diesen Regelwerken als hoch und dynamisch. Restriktionen
entstünden teils als Reaktion auf akute Probleme und würden später wieder
verändert. Jede zusätzliche Regel erhöhe die Komplexität, weil eine Lösung
möglichst viele Anforderungen gleichzeitig erfüllen müsse. In Leipzig liege die
Größenordnung ähnlich. Troll nennt aktuell rund 25 Restriktionen, weist aber
darauf hin, dass sich Regeln gegenseitig bedingen und dadurch faktisch deutlich
mehr wirksame Kombinationen entstehen.
Für die Bewertung der Sequenzqualität setzt Porsche Leipzig auf Stabilität der
sogenannten Perlenkette. Die Reihenfolge werde etwa zwei Wochen vor
Montagestart festgelegt und kurz vor dem Einlauf in die Fertigung nochmals angepasst,
typischerweise vier Stunden vorher. Ziel seien 95 Prozent, also dass 95 von 100
geplanten Fahrzeugen in der vorgesehenen Reihenfolge laufen. Diese Stabilität
soll Ruhe in Logistik und Fertigung bringen und damit auch Termintreue und
Qualität stützen, weil Überlast am Takt Stress und Fehler begünstigen könne.
Bei der Werker-Auslastung strebe die Montage im Mittel rund 90 Prozent der
Taktzeit an.
In Komponentenwerken wird Sequenzstabilität ebenfalls als zentrale Zielgröße
diskutiert. Ball bezeichnet sie als Master-KPI für ein Zielbild, in dem eine
Sequenz mehrere Tage im Voraus geplant und dann auf Einhaltung geprüft wird.
Entscheidend sei Transparenz darüber, warum Sequenzen verletzt werden. Ein
standardisiertes Tool solle zudem die Harmonisierung der drei Aggregatewerke
unterstützen und Vergleichbarkeit schaffen.
Algorithmik trifft Shopfloor-Realität
Softwareanbieter
setzen in der Sequenzierung auf eine Kombination aus mathematischer
Optimierung, Heuristiken und adaptiven Verfahren. Simon Altemeier,
Geschäftsführer und Sequenzierungs-Experte bei Taktiq, kommt aus der
Montageplanung und beschreibt, wie die Sicht aus dem Shopfloor die
Produktentwicklung geprägt habe. Er habe erlebt, dass Mitarbeitende am Band
unterschiedliche Belastungen unmittelbar spüren und deshalb oft früh auf eine
bessere Reihenfolge drängen. Aus dieser Praxis sei die Idee entstanden,
Sequenzierung nicht als Blackbox zu behandeln, sondern als steuerbaren Prozess.
Altemeier berichtet von Anwendungen, in denen Sequenzierungsaufgaben, die zuvor
mehrere Stunden manueller Prüfung erforderten, algorithmisch in sehr kurzer
Zeit gelöst werden konnten. Er sagt: „Sowas konnten wir dann wirklich in 30
Sekunden fehlerfrei sequenzieren.“
Gleichzeitig betont Altemeier, dass Performance allein nicht ausreicht.
Mindestens ebenso wichtig sei die Schnittstelle zum Menschen. Planer müssten
verstehen, warum eine Lösung entsteht, welche Regeln verletzt würden und welche
Zielkonflikte dahinterstehen. Nur dann lasse sich Vertrauen aufbauen und die
Sequenzierung als Teil des Produktionssystems stabil betreiben. In der Praxis
bedeutet das, Gewichtungen und Prioritäten nachvollziehbar abzubilden.
Termintreue, Kapazitätsauslastung, Abstands- und Nachbarschaftsregeln,
Ladungsträger-Umlauf, Blockbildungsregeln in der Lackierung oder zeitbezogene
Vorgaben wie Sonderfahrzeuge in einer bestimmten Schicht müssen in einem Modell
zusammengeführt werden.
Aus OEM-Sicht verschiebt sich der Fokus dabei zunehmend von starren
Restriktionen hin zu arbeitsinhaltsbasierten Modellen. Troll beschreibt, dass
Reihenfolgen heute nicht mehr nur nach Regelsets gebildet werden, sondern
bewusst mit Abtaktungen im Hintergrund. Arbeitsinhalte, Wege und
Stationsbelegungen würden genutzt, um die Belastung über die Sequenz zu
simulieren. Dadurch könne man Restriktionen perspektivisch reduzieren und
stärker über reale Auslastung am Band steuern. Die Planung laufe bei Porsche
Leipzig inzwischen weitgehend automatisiert. Die Software rechne die
Perlenkette vollständig durch, der Mitarbeiter prüfe das Ergebnis und übernehme
es meist unverändert. Dass diese Automatisierung nötig wurde, führt Troll auch
auf den Faktor Mensch zurück. Mit wachsender Komplexität sei sichtbar geworden,
dass Schichten unterschiedliche Planungsstile hatten und Mitarbeitende am Band
erkennen konnten, wer die Reihenfolge eingesteuert hatte. Aus Sicht des Werks
habe man die Kollegen deshalb systemisch unterstützen müssen.
Durchgängige Sequenzen und neue
Automatisierungswellen
Ein zentrales
Thema ist die Durchgängigkeit der Sequenz über Prozessketten hinweg. In der
Fahrzeugproduktion wird die Montage häufig rückwärts terminiert, um Lack,
Karosseriebau und interne Komponentenfertigung auf eine gemeinsame Reihenfolge
auszurichten. Troll beschreibt, dass sich die Lackreihenfolge in der Regel an
der Montage orientiert und Farblockungen dort integriert werden, wo es möglich
ist. Gleichzeitig werde versucht, mit denselben Grundregeln im Karosseriebau zu
starten, damit die Logik vom Bodyshop bis zur Endmontage konsistent bleibt.
Diese Kopplung begrenze zwar extreme Blockstrategien, vermeide aber zusätzliche
Komplexität durch ständig wechselnde Reihenfolgen zwischen den Bereichen. In
Komponentenwerken ist die Situation ähnlich, aber durch unterschiedliche
Durchlaufzeiten noch stärker durchlaufgetrieben. Ball beschreibt eine
Rückwärtsterminierung und eine Spreizung der Durchlaufzeiten von weniger als
einem Tag bis zu fünf Tagen. Um das Ausgangslager als Puffer zu nutzen, würden
Aufträge teils bewusst vorgezogen und Sequenzen so gestaltet, dass Vormontagen,
Hauptmontage und Materialflüsse zusammenpassen. Gerade in der Vormontage gebe
es heute noch geringe Systemunterstützung und viel manuelle Arbeit, die stark
von Erfahrung abhänge.
Damit Sequenzierung in der Breite wirtschaftlich wird, nennt Altemeier als
pragmatische Schwelle mindestens 15 aufeinanderfolgende Stationen in einem
Fließsystem sowie eine spürbare Varianten- und Arbeitsinhaltsspreizung. Dann
könne eine datenbasierte Mixtaktung helfen, Engpässe zu reduzieren,
Stückzahlverluste zu vermeiden und den Einsatz von Springern zu minimieren.
Anwendungen gebe es nicht nur in Pkw-Werken, sondern auch bei Trucks und
Bussen, in der Montage von Wohnmobilen, Gabelstaplern, Kränen und Landmaschinen.
Die Digitalisierung der Sequenzierung fällt in eine Phase, in der die
Automobilindustrie ihre Produktionssysteme weiter automatisiert und zugleich
auf mehr Flexibilität trimmt. Viele Hersteller und Zulieferer prüfen parallel,
wie sich humanoide Robotik oder andere neue Robotikformen in Montageszenarien
integrieren lassen, etwa für materialnahe Tätigkeiten, Nacharbeit oder
ergonomisch ungünstige Schritte. Solche Ansätze erhöhen den Bedarf an präziser
Takt- und Reihenfolgeplanung, weil Mensch und Roboter ihre Arbeit in denselben
Taktstrukturen abstimmen müssen. Sequenzierung wird damit zu einem verbindenden
Element zwischen Planung, Logistik und Shopfloor. Sie soll nicht nur die
Reihenfolge von Aufträgen optimieren, sondern auch die Voraussetzungen schaffen,
damit Fabriken Skalierung, Variantenmix und neue Automatisierungstechnologien
gleichzeitig beherrschen können.
