Work Order Management: Auftragssteuerung in der Fertigung

Was ist Work Order Management?

Work Order Management (Fertigungsauftragssteuerung) ist die systematische Verwaltung des gesamten Lebenszyklus eines Fertigungsauftrags: von der Erstellung im ERP über die Freigabe und Ausführung auf dem Shopfloor bis zur Rückmeldung der Ist-Daten zurück ins ERP.

In der Praxis bedeutet das: Ein Kunde bestellt 5.000 Gehäuseteile. Der Vertrieb legt einen Kundenauftrag an. Die Arbeitsvorbereitung erzeugt daraus einen Fertigungsauftrag mit Stückliste, Arbeitsplan und Terminvorgabe. Der Fertigungsauftrag wird freigegeben und auf den Shopfloor geschickt. Die Maschine produziert. Stückzahlen, Zeiten, Stillstände und Ausschuss werden erfasst. Am Ende wird der Auftrag als abgeschlossen zurückgemeldet.

Das klingt geradlinig. Ist es in der Praxis nicht. Das Grundproblem: In vielen Fertigungen existiert eine Lücke zwischen dem, was das ERP plant, und dem, was auf dem Shopfloor tatsächlich passiert. Das ERP weiß, dass der Auftrag freigegeben ist. Aber es weiß nicht, ob er gerade läuft, ob die Maschine steht, wie viele Teile fertig sind und ob der Liefertermin eingehalten wird. Diese Lücke zu schließen, ist die Kernaufgabe von Work Order Management.

Der Lebenszyklus eines Fertigungsauftrags

Die Tabelle zeigt: Das Problem liegt nicht in der Planung (Phase 1-2). Das Problem liegt in der Ausführung und Rückmeldung (Phase 3-5). Genau dort, wo das ERP aufhört und der Shopfloor anfängt. Work Order Management im engeren Sinne ist die Aufgabe, diese Lücke zu schließen.

Das Kernproblem: Die Lücke zwischen ERP und Shopfloor

Ein ERP-System ist hervorragend darin, Aufträge zu planen, Materialbedarfe zu berechnen und Kapazitäten zu verteilen. Aber es ist blind für das, was auf dem Shopfloor tatsächlich passiert. Das ERP plant in Stunden und Tagen. Der Shopfloor arbeitet in Minuten und Sekunden.

Konkret: Das ERP sagt: "Auftrag 4711 soll heute an Maschine 3 laufen. Sollzeit: 4 Stunden für 2.000 Teile." Was das ERP nicht weiß:

Ob der Auftrag tatsächlich um 6:00 Uhr gestartet ist oder erst um 7:15, weil das Material nicht bereitstand. Ob das Rüsten 20 Minuten gedauert hat (wie geplant) oder 45 Minuten (weil das Werkzeug nicht passte). Ob die Maschine nach 1.200 Teilen 30 Minuten stand, weil ein Sensor defekt war. Ob der Ausschuss bei 1,5 % liegt (wie kalkuliert) oder bei 3,8 % (weil das Material eine andere Charge war). Ob der Auftrag um 10:00 Uhr fertig sein wird (wie geplant) oder erst um 12:30.

Diese Informationen entstehen auf dem Shopfloor. Aber ohne ein System, das sie automatisch erfasst und an das ERP zurückmeldet, bleiben sie unsichtbar. Der Planer plant den nächsten Auftrag auf Basis der geplanten Zeiten, nicht der tatsächlichen. Der Vertrieb bestätigt dem Kunden einen Liefertermin auf Basis von Soll-Durchlaufzeiten, die seit Monaten nicht mehr stimmen.

Das ist der Grund, warum "Unklare Auftragszustände und hohe Liegezeiten" einer der häufigsten Schmerzpunkte in mittelständischen Fertigungen ist. Nicht weil die Planung schlecht ist. Sondern weil die Rückmeldung fehlt.

Wie ein MES die Lücke schließt

Ein MES (Manufacturing Execution System) ist das System, das zwischen ERP und Shopfloor sitzt. Seine Kernfunktion im Work Order Management:

Auftragsübernahme: Der Fertigungsauftrag wird automatisch aus dem ERP übernommen: Artikelnummer, Arbeitsgänge, Sollzeiten, Maschinenzuordnung. Kein manuelles Abtippen. Kein Papierlaufzettel.

Auftragsverteilung: Der Auftrag erscheint am Shopfloor-Terminal des Bedieners. Er sieht, welcher Auftrag als Nächstes kommt, welche Maschine zugeordnet ist und welche Vorgabezeit gilt. Bei SYMESTIC wird die Reihenfolge durch die Feinplanung bestimmt.

Auftragsrückmeldung: Während der Produktion erfasst das MES automatisch: Startzeit, Stückzahlen (über das Maschinensignal), Stillstände (Beginn, Ende, Ursache), Ist-Zykluszeiten. Diese Daten fließen in Echtzeit zurück ins ERP. Kein manueller Zwischenschritt. Keine 24-Stunden-Verzögerung.

Bei Schmiedetechnik Plettenberg sieht das in der Praxis so aus: "Sobald ein Fertigungsauftrag im ERP freigegeben wird, stehen alle relevanten Arbeitsgänge, Maschineninformationen und Zeitdaten automatisch in SYMESTIC bereit. Während der Produktion fließen sämtliche Rückmeldungen direkt zurück in das ERP."

Bei Meleghy Automotive funktioniert die bidirektionale Anbindung über SAP R3 und ABAP IDoc: "Mapping von Maschinenzyklen zu Fertigungsaufträgen. Rückspielen der Daten ins ERP für vollständige Transparenz." Bei Klocke über eine Dateischnittstelle an das Navision ERP: "Übernahme des Auftragszustands und Stammdaten aus dem ERP. Mapping von Maschinenzyklen und Stillständen zu Fertigungsaufträgen."

Drei verschiedene ERP-Systeme (InforCOM, SAP R3, Navision). Drei verschiedene Schnittstellentypen (direkte Integration, IDoc, Dateischnittstelle). Dasselbe Ergebnis: Fertigungsaufträge fließen automatisch vom ERP zum Shopfloor und zurück.

Fertigungsauftrag vs. Instandhaltungsauftrag

Der Begriff "Work Order" wird in der Fertigung für zwei verschiedene Dinge verwendet:

Dieser Artikel fokussiert auf Fertigungsaufträge (Production Orders), weil sie das Kernthema von Work Order Management in der Fertigung sind. Instandhaltungsaufträge sind ein eigenes Thema mit eigenen Systemen und Prozessen.

Häufige Fragen zu Work Order Management

Was ist der Unterschied zwischen einem Fertigungsauftrag und einem Planauftrag?

Ein Planauftrag ist ein Entwurf. Er existiert im ERP als geplante Produktionsmenge, aber er ist noch nicht freigegeben. Material ist noch nicht reserviert, Kapazität noch nicht verbindlich geblockt. Ein Fertigungsauftrag ist verbindlich: Material ist reserviert, Kapazität ist eingeplant, der Auftrag kann auf den Shopfloor geschickt werden. Die Umwandlung vom Planauftrag zum Fertigungsauftrag ist die Freigabe. In SAP heißt das "Auftragseröffnung", in anderen ERP-Systemen "Auftragsfreigabe".

Kann ein ERP-System Work Order Management alleine abbilden?

Die Planung und Erstellung: Ja. Die Ausführung und Echtzeit-Rückmeldung: Nein. Ein ERP-System ist nicht für die sekundengenaue Erfassung von Maschinendaten gebaut. Es kann nicht automatisch erkennen, ob eine Maschine läuft oder steht. Es kann nicht in Echtzeit Stückzahlen erfassen. Es kann nicht automatisch Stillstandsursachen dokumentieren. Dafür braucht es ein MES, das direkt mit den Maschinen kommuniziert. Die Kombination aus ERP (Planung) und MES (Ausführung + Rückmeldung) ergibt ein vollständiges Work Order Management.

Was passiert, wenn ein Auftrag nicht korrekt zurückgemeldet wird?

Drei Dinge gehen schief: (1) Die Nachkalkulation ist falsch. Wenn der Ist-Aufwand nicht erfasst wird, stimmt die Kalkulation für den nächsten Auftrag nicht. Preise werden zu niedrig kalkuliert, Margen erodieren. (2) Die Kapazitätsplanung ist falsch. Wenn der Planer nicht weiß, dass der letzte Auftrag 6 Stunden statt 4 Stunden gedauert hat, plant er den nächsten wieder mit 4 Stunden. Der Liefertermin wird nicht eingehalten. (3) Die Bestandsführung ist falsch. Wenn der Ausschuss nicht korrekt zurückgemeldet wird, stimmt der Lagerbestand im ERP nicht. Material wird nachbestellt, das noch da ist. Oder es wird nicht bestellt, obwohl es fehlt.

Wie misst man die Effizienz eines Fertigungsauftrags?

Drei Kennzahlen: (1) Durchlaufzeit: Zeitspanne von der Auftragsfreigabe bis zur Fertigmeldung. Je kürzer, desto besser. Inklusive Liegezeiten zwischen Arbeitsgängen. (2) Termintreue: Wurde der Auftrag zum geplanten Termin fertiggestellt? Der Anteil termingerechter Aufträge an der Gesamtzahl. (3) Auftragsbezogene OEE: Verfügbarkeit, Leistung und Qualität während der Auftragsbearbeitungszeit. Zeigt, wie effizient die Maschine während genau dieses Auftrags gelaufen ist. Alle drei erfordern automatische Datenerfassung, weil sie ohne Echtzeit-Rückmeldung nicht zuverlässig zu berechnen sind.

Braucht man für Work Order Management ein MES?

Für die Basisversion (Auftrag planen, freigeben, manuell zurückmelden): Nein, das kann ein ERP allein. Für die volle Wirkung (automatische Rückmeldung, Echtzeit-Auftragsstatus, auftragsbezogene OEE, bidirektionaler Datenfluss): Ja, dafür braucht man ein MES. Der Unterschied ist der zwischen "Auftrag verwalten" und "Auftrag steuern." Verwalten heißt: Der Auftrag existiert im System. Steuern heißt: Das System weiß in Echtzeit, wo der Auftrag steht, und meldet die Ergebnisse automatisch zurück. Das eine ist Administration. Das andere ist Produktion.

Über den Autor:

Christian Fieg

Head of Sales bei SYMESTIC. Zuvor iTAC, Dürr, Visteon, Johnson Controls. Six Sigma Black Belt.
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