Glasfaserkabel planen: 22 km Faser im Lager, trotzdem kein 10-km-Kabel

Ein Rätsel, auf das Werke für Glasfaserkabel öfter stoßen, als sie zugeben: Im Lager liegen 22 km Faser. Ein Kunde bestellt 10 km Kabel. Der Bestandsbericht sagt Ja. Der Shopfloor sagt Nein.

Der Grund ist einfach, sobald man ihn einmal gesehen hat: Faser ist keine Flüssigkeit, die man aus jedem beliebigen Behälter abfüllen kann. Sie liegt auf einzelnen Spulen, und im Kabel muss jede Faser in einem durchgehenden Stück von Anfang bis Ende laufen. Zwei Spulen mit je 6 km sind keine Spule mit 10 km. Dieser Beitrag erklärt, warum das so ist und wie eine kluge Spulenzuordnung aus „unmöglich“ wieder „pünktlich geliefert“ macht.

Warum sich Faser nicht einfach verbinden lässt

Im Kupferkabel ist eine Verbindungsstelle im Leiter manchmal zulässig. Bei Lichtwellenleitern ist sie im fertigen Kabel fast nie akzeptabel. Jeder Spleiß erhöht die Dämpfung und schafft eine mechanische Schwachstelle. Kunden – vor allem Telekommunikationsbetreiber – schreiben durchgehende Längen und Dämpfungsgrenzwerte in ihre Verträge. Für die Fertigung von Glasfaserkabeln gilt deshalb als Faustregel: eine Faser im Kabel = ein durchgehendes Stück von einer Spule.

Damit ändert sich die Planungsfrage. Sie lautet nicht mehr „Wie viele Kilometer haben wir?“, sondern „Von welchen Spulen kann jede einzelne Faser stammen?“

Ein 24-Faser-Kabel sind in Wahrheit 24 Materialbedarfe

Ein Kabel mit 24 Fasern zu je 4 km braucht nicht „96 km Faser“. Es braucht 24 einzelne durchgehende Stücke, jedes etwas länger als 4 km, um Prozesszuschläge und die Faserüberlänge abzudecken, die lose in den Bündeladern liegt.

Angenommen, jedes Stück muss 4,05 km lang sein, und Ihre Faser wird auf 25-km-Spulen geliefert. Jede Spule ergibt sechs Stücke (24,3 km) und lässt 0,7 km übrig. Vier Spulen decken alle 24 Fasern ab, mit insgesamt 2,8 km Rest. Sehr effizient.

Nun bestellt der Kunde stattdessen 4,3 km. Jede 25-km-Spule ergibt jetzt nur noch fünf Stücke (21,5 km) und lässt 3,5 km übrig. Vier Spulen liefern 20 Fasern; für die letzten vier brauchen Sie eine fünfte Spule, die weitere 7,8 km zurücklässt. Ein um 6 % längeres Kabel brauchte 25 % mehr Spulen und hinterließ jede Menge Restlängen.

An der Faser hat sich nichts geändert. Nur die Rechnung, wie man sie zuschneidet.

Das Zuordnungsrätsel: 11, 7 und 4 km

Das ist ein klassisches Problem, das Mathematiker Zuschnittproblem (Cutting Stock) nennen – dasselbe, vor dem ein Tischler steht, der Regalbretter aus Platten sägt. Hier eine kleine Version.

Sie haben drei Spulen: 11 km, 7 km und 4 km – zusammen 22 km. Zwei Aufträge gehen ein: zuerst einer mit 6 km durchgehender Länge, dann einer mit 10 km.

Der intuitive Weg. Der 6-km-Auftrag kommt zuerst, und der Bediener nimmt „sicherheitshalber“ die größte Spule: 11 km. Übrig bleiben 5, 7 und 4 km. Dann kommt der 10-km-Auftrag – und keine Spule ist lang genug. Sie haben 16 km Faser und können das Kabel nicht fertigen.

Der kluge Weg. Geben Sie dem 6-km-Auftrag die kürzeste passende Spule: 7 km, Rest 1 km. Die 11-km-Spule bleibt für den 10-km-Auftrag. Beide Aufträge werden geliefert, übrig bleiben 1 km + 1 km + 4 km.

Derselbe Bestand, dieselben Aufträge, das entgegengesetzte Ergebnis. Der einzige Unterschied: Man hat einen Auftrag weiter vorausgeschaut.

Drei Regeln aus der Planungspraxis

1. Kürzeste passende Spule – als Ausgangspunkt. Sie schützt lange Spulen für lange Aufträge. Aber sie ist eine Faustregel, kein Gesetz: Fasertyp, Verfügbarkeitstermine und die Aufträge der nächsten Woche können eine andere Wahl rechtfertigen.

2. Auf den Auftragsbestand schauen, nicht nur auf den heutigen Auftrag. Eine lange Spule ist nur dann wertvoll, wenn Bedarf an langen Längen kommt. Bevor Sie sie für einen kurzen Auftrag verwenden, prüfen Sie, ob sie in den nächsten Wochen die einzige mögliche Quelle für einen festen Auftrag ist.

3. Restlängen als Kosten behandeln. Eine Restlänge von 1,2 km ist unproblematisch, wenn Sie regelmäßig Patchlängen von 1 km verkaufen. Sie ist fast Ausschuss, wenn Ihr kürzester Standardauftrag 2 km umfasst. Prüfen Sie den Restlängenbestand gegen Ihren tatsächlichen Auftragsmix – so, wie Sie jeden Langsamdreher mit dem Denken aus Sicherheitsbestand und Meldebestand prüfen würden.

Wo der Plan meistens scheitert

Die meisten Spulenprobleme sind keine Rechenprobleme. Es sind Buchungsprobleme:

• Das System zeigt eine Spule mit 7 km, aber 0,4 km wurden für eine Prüfung abgeschnitten und nie gebucht.
• Eine reservierte Spule wurde „ausgeliehen“, um eine Linie am Laufen zu halten, und der Auftrag, für den sie reserviert war, hat stillschweigend seine einzige Quelle verloren.
• Aufträge wurden zu einem Fertigungslauf zusammengefasst, und die Gesamtmenge verdeckte, dass jeder Auftrag weiterhin seine eigenen durchgehenden Längen braucht.

Jeder dieser Fälle lässt einen Auftrag auf dem Papier machbar aussehen – bis die Färbe- oder Verseillinie stillsteht. Die Abhilfe: Verfolgen Sie jede Spule mit eigener Identität – als eigene Charge mit eigener Restlänge und eigenem Lagerort – und aktualisieren Sie sie bei jedem Zuschnitt. Dieselbe Disziplin zahlt sich aus, wenn ein Kunde fragt, welches Faserlos in welchem Kabel steckt, wie im Beitrag zur Chargenrückverfolgbarkeit beschrieben.

Wie sich das ins Gesamtbild der Kabelfertigung einfügt

Die Spulenzuordnung ist eine von drei Längen- und Verpackungsrestriktionen in der Kabelfertigung. Die beiden anderen sind die Trommelkapazität – behandelt im Beitrag zu Kabeltrommeln und Behältern – und der mehrstufige Fluss aus Drahtziehen, Verseilen, Ummantelung und Prüfung, behandelt im Beitrag zur Produktionsplanung in der Kabelfertigung. Sie wirken zusammen: Die richtige Faser auf der richtigen Spule muss am Ende auch noch auf die richtige Trommel passen.

Wie factory.online hilft

In factory.online lässt sich jede Faserspule als eigene Charge mit eigener Restlänge und eigenem Lagerort verfolgen. So sieht der Planer „11, 7 und 4 km“ statt „22 km“. Materialbedarfe aus Stücklisten, Lagerbewegungen und Rückmeldungen aus der Fertigung halten diese Längen beim Zuschneiden aktuell – genau das, was eine Zuordnung Spule für Spule braucht.

Wenn Ihr Werk schon einmal genug Faser hatte und trotzdem einen Liefertermin verpasst hat, bringen Sie genau diesen Auftrag zu einer Demo mit – er ist ein weit besserer Testfall als ein sauberes Lehrbuchbeispiel.