Produktionsplanung in der Lebensmittelindustrie: Drei Grenzen klassischer MRP-Logik bei Frischware

Für die Kalenderwoche 14 braucht ein Abnehmer 1.200 Packungen eines Fertigartikels. Im Lager liegen 900, die Rechnung zieht sie ab und plant 300 nach. Von den 900 haben aber 400 zu wenig Restlaufzeit für genau diesen Abnehmer, tatsächlich fehlen 700. Ob die 400 zum „verfügbaren Lagerbestand“ gehören, wie das Gabler Wirtschaftslexikon den Abzug nennt, hängt am Abnehmer und am Liefertermin, und das weiß die Rechnung nur, wenn es ihr jemand sagt. Bei Frischware können drei solcher Fragen zusammenkommen: welche Chargen verwendbar sind, was bei der Zerlegung gleichzeitig entsteht und was eine Änderung im Produktionsprogramm nach sich zieht.

Wie rechnet die Materialbedarfsplanung (MRP)?

Die Materialbedarfsplanung, englisch Material Requirements Planning, rechnet aus einem Produktionsprogramm die Mengen und Termine, die dafür nötig sind. Laut Gabler Wirtschaftslexikon geht sie „von einem vorgegebenen Produktionsprogramm aus. Durch Stücklistenauflösung mit gleichzeitiger Berücksichtigung von Beständen werden die Nettobedarfe in der sog. Abgleichsrechnung periodengenau ermittelt“. Als Produktionsprogramm nennt das Stichwort Bedarfsermittlung zwei Varianten: „fest umrissene Kundenaufträge oder ein als determiniert angenommener prognostizierter Primärbedarf“.

Vereinfacht läuft die Rechnung in fünf Schritten, die sich Stufe für Stufe der Stückliste wiederholen:

1. Primärbedarf: die geplante Menge an Fertigprodukten je Periode, aus Kundenaufträgen oder einer Prognose.

2. Bruttobedarf: Die Stücklistenauflösung rechnet daraus den Bedarf an Vorprodukten und Rohstoffen. Auf der obersten Stufe ist der Primärbedarf selbst der Bruttobedarf, dort wird also zuerst der Bestand an Fertigware abgezogen.

3. Nettobedarf: Vom Bruttobedarf gehen der verfügbare Bestand und bereits geplante Zugänge aus offenen Aufträgen ab. Bei Dolgui, Ould Louly und Prodhon (2005) lautet das N(i) = G(i) − S(i), Bruttobedarf minus Bestand in Periode i; ist der Wert negativ, entsteht kein Bedarf.

4. Losgröße: Der Nettobedarf wird je nach Losgrößenregel zu Losen gebündelt. Wie groß ein Los bei Ware mit Mindesthaltbarkeit sein darf, zeigt der Artikel zur optimalen Losgröße.

5. Vorlaufverschiebung: Jeder Auftrag wird um seine Durchlauf- oder Wiederbeschaffungszeit vorgezogen, bis hinunter zur Rohware mit dem längsten Vorlauf.

Dieselben Autoren halten fest: „In a deterministic environment, the MRP logic give an optimal just-in-time schedule. But, for supply planning in a stochastic environment, this method needs some parameterisation.“ Ob die Kapazität reicht, prüft die Grundform nicht; erst MRP II erweitert MRP laut Gabler „um ein Modul der Kapazitätsplanung“.

Produktionsplanung in der Lebensmittelindustrie: Wo MRP bei Frischware mehr Angaben braucht

Die Rechenlogik ist nicht falsch. Bei Frischware stellt sie aber an drei Stellen Fragen, die eine reine Mengenrechnung nicht selbst beantwortet. Ob die Planung sie beantwortet, hängt daran, welche Angaben in der Rechnung ankommen und ob die Rechnung sie auswerten kann.

Wenn Bestand da ist, aber nicht für diesen Abnehmer

Den Nettobedarf erhält man laut Gabler, indem man dem Bruttobedarf „inkl. der Reservierungen der verfügbare Lagerbestand (Lageranfangsbestand - Sicherheitsbestand + geplanter Lagerzugang)“ gegenüberstellt. Die Definition rechnet in Mengen. Bei Frischware hängt aber an Abnehmer und Liefertermin, welcher Bestand verfügbar ist.

Pauls-Worm u. a. (2014) sprechen für die Produktion eines Lebensmittelherstellers von interner Haltbarkeit: „We define internal shelf life as the maximum time span between production and distribution.“ Die interne Grenze leitet der Hersteller aus der Restlaufzeit ab, die der Handel bei Anlieferung fordert, und Mohamadi, Transchel und Fransoo (2025) beschreiben es als verbreiteten Ansatz des Lebensmittelhandels gegen Abfall, von Herstellern nur Ware mit langer Restlaufzeit anzunehmen, „minimum life on receipt“.

Das Beispiel aus der Einleitung, Werte gewählt, unter zwei Bedingungen: Die 1.200 Packungen sind vollständig für diesen einen Abnehmer zum Liefertermin in KW 14 vorgesehen, und gezeigt ist der Nettobedarf an Fertigware; der Rohstoffbedarf folgt erst danach aus der Stückliste. Geplante Zugänge, Reservierungen und Sicherheitsbestand gibt es keine, gefertigt wird auf Lager.

Zählen alle 900, fehlen im Plan 400 Packungen. Das heißt nicht, dass die 400 verworfen werden: Sie können einen anderen Bedarf decken, etwa einen Abnehmer mit kürzerer Restlaufzeitforderung, sofern dessen Liefertermin vor ihrem Ablauf liegt.

Planung kann das Alter der Chargen einbeziehen, das Modell von Pauls-Worm u. a. rechnet ausdrücklich mit „the expected age-distribution of the products in stock“. Voraussetzung ist, dass das Ablaufdatum je Charge, die geforderte Restlaufzeit je Abnehmer und der Liefertermin in der Rechnung ankommen und dort ausgewertet werden. Haben auch Rohstoffe eine kurze Haltbarkeit, stellt sich eine ähnliche Frage eine Stufe tiefer: welche Rohwarencharge zum Produktionstermin noch verwendbar ist. Wie man die Reichweite eines Bestands mit verschieden alten Chargen bestimmt, zeigt der Artikel zur Lagerreichweite.

Die Prüffrage: Welche Chargen sind für diesen Bedarf zum Liefertermin verwendbar, und erhält die Bedarfsrechnung diese Information?

Wenn ein Rohstoff mehrere Produkte ergibt

Eine Stückliste beschreibt, was in ein Produkt hineingeht. Bei vielen Rezepturen, etwa einem Feinkostsalat aus mehreren Zutaten, passt das, solange die Ausbeute stabil ist. Anders ist es, wo ein Rohstoff zerlegt wird und dabei mehrere Produkte gleichzeitig entstehen. Crama, Pochet und Wera (2001) beschreiben das für die Prozessindustrie: „product structures are often divergent rather than convergent, reflecting e.g. the existence of splitting operations and the generation of co-products (or by-products)“.

Das Gabler Wirtschaftslexikon nennt solche Kuppelprodukte das „Ergebnis eines Trenn-, Zerlegungs-, Umgruppierungs- oder Sortierprozesses“ und hält fest: „Schwankende Rohstoffqualität und mangelnde Beherrschung führen zu stochastischen Schwankungen der Arten-, Güte- und Mengenverhältnisse.“ In der Fleischverarbeitung heißt das: Wer für eine Aktion mehr von einem Teilstück braucht und dafür mehr Rohware zerlegt, erhält bei unverändertem Zerlegeschema zwangsläufig auch mehr von den übrigen Teilstücken, und wie viel genau, hängt an der Ausbeute der jeweiligen Rohware. Bei Frischware müssen diese Teilstücke rechtzeitig einen Abnehmer finden oder weiterverarbeitet werden; laut Gabler sind die Spannungen besonders groß, wenn „die Speicher-, Transportier- oder Vernichtbarkeit erschwert ist“. Eine einfache Stücklistenauflösung reicht dort nicht ohne Abbildung von Nebenprodukten und schwankender Ausbeute.

Die Prüffrage: Was entsteht bei der Zerlegung gleichzeitig, und mit welcher Ausbeute rechnet Ihre Planung?

Wenn Änderungen des Produktionsprogramms Folgeänderungen auslösen

Wird die Materialbedarfsplanung neu gerechnet, kann eine Änderung am Produktionsprogramm durch alle Stufen der Stückliste wandern: andere Mengen, andere Lose, andere Starttermine. Dolgui u. a. beschreiben die Folge, mit Verweis auf Blackburn u. a. (1986): „Continual changes in requirements are likely to give rise to the need to make equivalent continual adjustments to the schedules of plans. The situation of constant plan changes is referred to as nervousness“.

Diese Planungsnervosität entsteht laut den Autoren vor allem an einer Stelle, mit einem Zielkonflikt: „Most of the nervousness comes from modifications of the MPS. Yet, infrequent MPS changes lead to a poor service level and an increase in inventory.“ MPS steht für den Master Production Schedule, das Produktionsprogramm. Als übliche Gegenmittel nennen die Autoren einen Fixhorizont oder Regeln, welche Änderungen in welcher Periode noch zulässig sind: „Common methods are based on the frozen horizon, or on application of specific rules (time fences)“.

Bei Frischware verschärft sich der Konflikt, wenn Handelsaktionen kurzfristig gemeldet werden. Wird das Programm sofort angepasst, ändern sich Planaufträge über mehrere Stufen; wird es nicht angepasst, fehlt die Aktionsmenge oder der Bestand überaltert. Wie Aktionen in die Prognose kommen, beschreibt der Artikel zu Aktionen in der Absatzprognose; wie man eine Aktionszusage so festhält, dass sie sich rechtzeitig prüfen lässt, der Artikel zur Planungsprämisse.

Die Prüffrage: Welche Änderungen am Produktionsprogramm lassen Sie bis wann noch zu, und welche Folgeänderungen lösen sie in Bedarfen und Terminen aus?

Was eine bessere Bedarfszahl in der Materialbedarfsplanung ändert, und was nicht

Ein Teil der dritten Frage beginnt am Eingang der Rechnung, beim Primärbedarf. Dort, bei der Bedarfszahl, setzt Circly an. Die beiden anderen Fragen, verwendbare Chargen und Kuppelprozesse, klärt die Produktionsplanung, ebenso die Kapazität.

Der Eingang der Rechnung: ein Primärbedarf, der Aktionen und Abnehmer kennt

Circly Absatzprognosen berechnen eine Zeitreihe, eine prognostizierte Verkaufsmenge je Tag oder Woche. Für sie gilt: „Die Prognose berücksichtigt Saisonalität, Trends, Kalendereffekte, Feiertage, Aktionsmuster und Ausreißer.“ Und: „Aktionen und Sonderereignisse können manuell hinterlegt werden und fließen direkt ins Modell ein.“ Übernimmt die Produktionsplanung diese Prognose als Primärbedarf, steht eine vorab hinterlegte Aktion schon darin, bevor die Materialbedarfsplanung rechnet.

In Circly Absatzplanung gilt: „Geplant wird im Wochen- oder Monatsraster auf Artikelebene und, bei Multi-Channel-Kunden, zusätzlich je Abnehmer oder Standort.“ Dazu kommt die Planung auf Artikel- und Abnehmerebene in einer Ansicht: „Eine Anpassung auf Artikelebene verteilt sich proportional auf alle nicht eingefrorenen Abnehmer.“ Weil die geforderte Restlaufzeit je Abnehmer verschieden sein kann, braucht die Produktionsplanung für die erste Frage den Bedarf je Abnehmer. Welche Chargen ihn decken, prüft sie selbst; Chargenalter und Restlaufzeiten rechnet Circly nicht.

Ein Planwert, der den nächsten Prognoselauf übersteht

Ein Teil der Änderungen entsteht, wenn ein neuer Prognoselauf den Primärbedarf verschiebt und die Produktionsplanung ihn ungeprüft übernimmt. Für Werte, die stehen bleiben sollen, gibt es in Circly Absatzplanung das Anpassen und Einfrieren: Angepasste Planwerte überleben den nächsten automatischen Rechenlauf. Der ursprüngliche KI-Wert bleibt sichtbar, jede Änderung steht im Audit-Log.

Ein eingefrorener Planwert ist allerdings kein fixierter Produktionsplan und kein Fixhorizont. Ob und wie der Wert ins Produktionsprogramm übernommen wird und welche Aufträge sich noch ändern dürfen, entscheidet der nachgelagerte Planungsprozess. Auch ein eingefrorener Wert kann veralten; für ihn gilt derselbe Zielkonflikt wie für das Produktionsprogramm, und er braucht einen Termin, an dem jemand prüft, ob er noch stimmt. Circly prognostiziert und plant bei Herstellern ausschließlich Fertigprodukte. Einkaufsartikel wie Verpackung und Produktionsartikel wie Vorstufen oder Grundmassen sind nicht im Scope. Kapazitäten, Rüstzeiten und Produktionssequenzen sind nicht Teil von Circly Absatzplanung; sie liefert die Bedarfszahl, auf der eine Produktionsplanung aufsetzen kann.

Fazit

Beantworten Sie die drei Fragen zuerst für Ihr eigenes Sortiment: Wo hängt die Verwendbarkeit einer Charge am Abnehmer, wo wird zerlegt, und wo ändert sich das Produktionsprogramm kurzfristig? Nicht jede Frage stellt sich überall. Wo keine der drei offen ist, braucht die Mengenrechnung an diesen Stellen keine Ergänzung; ob die Kapazität reicht und wie die Planung mit unsicheren Bedarfen und Lieferzeiten umgeht, bleiben eigene Fragen.

Ist eine Frage offen, prüfen Sie zuerst, ob eine Angabe fehlt: das Ablaufdatum je Charge, die geforderte Restlaufzeit je Abnehmer, Ausbeuten je Rohware. Pflegen Sie fehlende Angaben und klären Sie, ob Ihre Bedarfsrechnung sie auswertet, bevor Sie an der Rechnung selbst etwas ändern; bei Kuppelprozessen gehört dazu, die Nebenprodukte in der Planung abzubilden. Danach legen Sie fest, welche Planänderungen im Produktionsprogramm Sie bis zu welchem Termin noch zulassen.

Weiterführende Quellen

1. Lackes, R. & Siepermann, M. (2018): MRP, Gabler Wirtschaftslexikon

2. Krieger, W. (2018): Bedarfsermittlung, Gabler Wirtschaftslexikon

3. Voigt, K.-I. & Krieger, W. (2018): Nettobedarf, Gabler Wirtschaftslexikon

4. Weber, J. (2018): Kuppelprodukte, Gabler Wirtschaftslexikon

5. Dolgui, A., Ould Louly, A. & Prodhon, C. (2005): A survey on supply planning under uncertainties in MRP environments, IFAC Proceedings Volumes 38(1)

6. Crama, Y., Pochet, Y. & Wera, Y. (2001): A discussion of production planning approaches in the process industry, CORE Discussion Paper 2001/42

7. Pauls-Worm, K. G. J., Hendrix, E. M. T., Haijema, R. & van der Vorst, J. G. A. J. (2014): Inventory control for a perishable product with non-stationary demand and service level constraints, International Journal of Production Economics 157, Preprint

8. Mohamadi, N., Transchel, S. & Fransoo, J. C. (2025): Coordinate or collaborate? Reducing food waste in perishable-product supply chains, European Journal of Operational Research 323(3)

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