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University of Applied Scienes
Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof. Dr. H. Lindner
Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
6. Kapazitätsplanung -und steuerung
Kapazität
Mensch
Betriebsmittel
Werkstoffe
qualitative + quantitative Zuordnung der Produktionsfaktoren Mensch, Betriebsmittel,Werkstoffe zwecks optimaler Wertschöpfungentsprechend dem Fertigungsauftrag
Kapazität
Betriebsmittel
Ziel
Kapazitätsbedarf Kapazitätsbestand
Bestand > Bedarf nein Bestand = Bedarf Bestand < Bedarf
nein
Überdeckung Deckung Unterdeckung
Be
da
rfB
est
an
d
Be
da
rf
Be
da
rf
Be
sta
nd
Be
sta
nd
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Auslastungsgrad = Kapazitätsbedarf
Kapazitätsbestand
. 100%
Kapazitätssteuerung
Arbeitsplätze personell besetzen
Kapazitäten durch Aufträge belegen
Kapazitäten bereitstellen
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6.1 Algorithmus zur determinisitischen Ermittlung des Betriebsmittel-bedarfs
1
Betriebsmittelbestandsdaten eingeben
•ES : theoretischer Einsatz eines Betriebs- mittels je Schicht
• S : Anzahl der Schichten je Arbeitstag • AP : Anzahl Arbeitstage einer Periode •GB BAus : Ausfallgrad der Betriebsmittelgruppe
•GB Ubr : Unterbrechungsgrad einer Betriebs- mittelgruppe
•ZG: : durchschnittlicher Zeitgrad der Betriebs- mittelgruppe
zu GB BAus : infolge technischer Ausfälle ist BM außer Ein- satz; (Maschinenschäden,Instandhaltung, In-
spektion + Wartung; Verhältnis theoreti-scher Einsatzzeit/ Summe technischerAusfälle = GB BAus
zu GBUbr : infolge Abwesenheit des Menschen ist BM außer Einsatz (Betriebsversammlung, Zuspät- kommen,Krankheit)
zu ZG : Prozentangabe, um die die Belegungszeiten des BM üblicherweise unterboten werden Schaffung von Zeitreserven
ESh
Schicht Betriebsmittel
SSchichten
d
APd
mon
8 0
2
22
,
GBBAus = 6,7 %
GBUbr = 8,3 %
ZG = 126 %
Beispiel
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2.
Berechnung des theoretischen und realen Kapazitätsbestand des Betriebsmittels
• p*B : Planungsfaktor einer Betriebsmittel- gruppe
(Verhältnis von realen zu theoretischen Kapazitätsbestand)
unter Berücksichtigung von Ausfallgradund Unterbrechungsgrad ergibt sich :
pB
GBAus
GBUbr
1
100%1
100%
• qBT : theoretischer Kapazitätsbestand eines Betriebsmittels
• qBR : realer Kapazitätsbestand eines Betriebsmittels
qBT
ES AS AP
qBR
qBT
qB
Beispielp B
qBT
h
SchichtB h
Schichten
d
d
mon mon B
qBR mon B mon B
1
6 7%
100%1
8 3%
100%0 86
8 0 60 2 22 21120
21120 0 86 18163
, ,,
,min min
min,
min
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3
Planungs - und Auftragsdatensowie Daten für zusätzliche Nutzung eingeben
LfdNr.
..
Auftrags Nr.
Auftrags- menge mStück/Auf-trag)
Betriebsmittelrüstzeit trB
(min./Auftrag)
Betriebsmittel-zeit je Einheit teB
(min./Einheit)
12345
6218 400 80 36 6935 5148 210 60 38 3200 350 55 50 2392 170 60 42
Zuschlagprozentsatz für zusätzliche NutzungZBZ = 6,8 %
4
zeitlichen Auftragsbedarf CBA
berechnen
TbB
trB
m teB
TbB Auftr
Stck
Auftr Stck Auftr
TbB Auftr
Stck
Auftr Stck Auftr
TbB Auftr
Stck
Auftr Stck Auftr
TbB Auftr
Stck
Auftr Stck Auftr
TbB Auftr
Stck
Auftr Stck Auftr
180 400 36 14480
275 380 45 17175
360 210 38 8040
455 350 50 17555
560 170 60 10260
min
.
.
.
min.
.
min
.
min
.
.
.
min
.
min
.
min
.
.
.
min
.
min
.
min
.
.
.
min
.
min
.
min
.
.
.
min
.
min
.
Beispiel
380 75 45
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CBA
TbB
ni
n
1
Beispiel
5
Bererechnung des Zeitlichen Zusatzberdarfs CBZ C
BZCBA
ZBZ
100%
Beispiel
CBZ mon mon
675106 8%
100%4591
min , min
6
Berechnung des zeitlichen undzahlenmäßigen Einsatzbedarfs CBE und nBE
CBE
CBA
CBZ
nBE
CBE
qBT
ZG
100%
)1(lg:
)2(:
SchrittruppetteBetriebsmiZeitgradGZ
SchrittttelBetriebsmiktorPlanungsfaBTq
monBAC /.min67510
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Beispiel
CBE mon mon mon
nBE
mon
mon B
Betriebsmittel
67510 4591 72101
72101
21120126%
100%
2 71
min min min
min
min,
7
zeitlichen und zahlenmäßigen^Verfügbarkeitsbedarf berechnen CBV und nBV
CBV
CBEGBUbr
1100%
nBV
CBV
qBT
ZG
100%
Beispiel
CBV
monmon
nBV
mon B
Betriebsmittel
72101
18 3%
100%
78627
78627
21129126%
100%
2 95
min
,
min
min,
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8
Reservebedarf berechnen nBRes
nB s
nBE p
BRe
11
Beispiel
nB s
BetriebsmittelRe
,,
,
2 71
1
0 861 0 44
8
Bruttobedarf an Betriebsmitteln nBBr
nBBr
CBE
qBR
ZG
100%
Beispiel
nBBr
mon
mon B
Betriebsmittel
71101
18163126%
100%
3 2
min
min,
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7.Losgröße
Lageraufträge Kundenaufträge
Geplante Jahresproduktionsmenge
komplett "hintereinander" fertigen ? (1 Los)
Fertigung im Laufe der Planperiodein kleinen zusammenhängenden Stückzahlen (mehrere Lose ) ?
Def.: Los : Menge an konstruktiv gleichartigen Teilen/Werk-stücken/Baugruppen,an denen in zusammenhängender Folge die Fertigung unter Gewährung einereinmaligen Vorbereitungs- und Abschlußzeit durchgeführt wird
Vorteil:
Verringerung der Stückkosten durchVerteilung des Vorbereitungs- undAbschlußaufwandes auf eine „ große“Gesamtstückzahl
Nachteil:
hohe Kapital- und Lagerhaltungskostendurch Vorhalten von Fertigungsmaterialienuns Fertigwarenbestände bis zum Verkauf
Vorteil:
Verringerung der Kapitalbindungs-und Lagerhaltungskosten
-
Nachteil:
Anstieg der Stückkosten durchmehrmaligen Vorbereitungs- undAbschlußaufwand
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Einflußfaktoren zur Bestimmung der Losgröße
konstante Stückkosten • Kosten für Ausführung der jeweiligen Arbeitsgänge
variable Stückkosten • Kosten für Vorbereitung und Abschluß eines Loses; sie verteilen sich auf verschiedene Stückzahl/ Los
Kapitalbindungskosten • Kosten zur Finanzierung der Umlaufmittelbestände (Kapitalbindung) innerhalb der Fertigung; ergeben sich aus der Verweildauer der zu bearbeitenden Teile in der Fertigung
Lagerhaltungskosten • Zwischenlagerung,Transport,Umschlag während des Durchlaufes in der Fertigung
ökonomische Faktoren
Technische und technologische Faktoren
Fassungskapazität der Transport-und Umschlagsysteme
• kann Lösgröße verändern
Verfahrensdauer innerhalbder Prozesse
• Trocknung, Veredlung usw. können Losgröße unter Beachtung der zur Verfügung stehenden Zeit begrenzen
Rhythmizität und Menge derMaterialanlieferung
• portionierte Materiallieferung kann obere und untere Losgröße begrenzen ; wenn Anlifgerungsrhythmus = Verbrauchsrhythmus ist Materialpuffer zwecks Harmonisierung der Fertigung erforderlich
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Bedeutung der Losgrößenbildung
• aus logistischer Sicht bedeutsam für Kostenentwicklung im Fertigungsprozeß• bei kundenorientierter Auftragsbildung ( Werkstattfertigung) gewinnt Losgrößen- bildung an Bedeutung• besonders wichtig bei Lagerauftragsfertigung
Durchlaufzeitverkürzung und Kostenminimierung sind undbleiben die entscheidenden wettbewerbsrelevanten Kriterien
im Rahmen der Globalisierung der Märkte und der Produktions-stätten
Bsp.: European Aeronautic Defence and Space Company
EADS
Aerospatiale Matra Frankreich
ConstruccionesAeronauticas Spanien
Daimler Crysler Aerospace Deutschland
- 87.000 Mitarbeiter- 22,5 Mrd. Euro Umsatz 1999- 90 Standorte in Deutschland,England,Frankreich, Spanien- 90% des Umsatzes werden in gemeinschaftlichen Strukturen erwirtschaftet
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Nummer 1 bei HubschraubernNummer 1 kommerzielle TrägerraketenNummer 2 ZivilflugzeugeNummer 2 LenkflugkörperNummer 3 SatellitenNummer 4 Militärflugzeuge
Weltweit :
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7.1 Optimale Losgröße
,/ Grochla,E.: Grundlagen der Materialwirtschaft,Wiesbaden 89; REFA Methodenlehre der Planung und Steuerung T.3, Blohm, Beer,Silber: Produktionswirtschaft, Tysiak,W.: Einführung in die Fertigungswirtschaft, München 2000/
7.1.1 Statische Losgrößenoptimierung ( Andler 1929)
Annahme:
• Produktion eines einzelnen Gutes bei konstanter Bedarfsrate ( in Planungsperiode wird konstanter Bedarf vorausgesetzt)
• es existieren keine Produktions- und Lagerrestriktionen ( Produktion und Lagerung beliebiger Mengen)
• einstufiger Produktionsprozeß
• keine Fehlmengen
• sämtliche Kosten sind bekannt und ändern sich in Planungs- periode nicht
• Produktionszeit wird außer acht gelassen
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,
Gesamtkosten
Stückkosten
Kapitalbindungs -und Lagerhaltungskosten
xopt
Kopt
Kosten (DM/ Stck.)
Losgröße (Stck./Los)
Kenngrößen zur Bestimmung der optimalen Losgröße
• mK Kundenauftragsmenge (Stck./Jahr)• m losbezogene Jahresproduktionsmenge (Stck./Jahr . Lose)• KL Gesamtproduktionskosten je Los (DM/Los)• KPS Gesamtproduktionskosten je Stück (DM/Stück)• KPB Kosten für Herstellung Produktionsbereitschaft je Los ( DM/Los)• KS Stückkosten (Herstellkosten) (DM/Stück)• KB Kapitalbindung je Los •KB
Durchschnittliche Kapitalbindung je Los (DM/Los)
• KBK durchschnittliche Kapitalbindungskosten im Jahr (DM/Jahr . Los )• Kges Jahresgesamtkosten) DM)Jahr)
• p durchschnittlicher Jahreskostensatz zur Berechnung der Kapitalbindungs- und Lagerhaltungskosten (%/Jahr)• x Anzahl Stück pro Los ( Stck./Jahr)
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Herleitung der Beziehung zur optimalen Losgrößenformel
- aus Kundenauftragsmenge mK wird die losbezogene Jahresmenge m (Stck./Jahre .Los) abgebildet, die entweder einmal im Jahr ( 1 Los) oder in mehreren Losen produziert wird;-
gesamte Jahresmenge soll in einem Los produziert werden
Berechnungsbeispielm = 20 000 Stck./Jahre . Los ; Stückkosten KS = 10 DM/Stck ; Jahreskostensatz p = 10 %/Jahr; Kosten für Herstellung der Produktionsbereitschaft KPB = 100 DM/Los;360 Kalendertage stehen für Produktion zur Verfügung
Gesamtkosten für 1 Los/Jahr :
Berechnung der Produktionskosten KPS /Stück
KPS
KLx
KPB
x KS
x
KPBx
KS
Ermittlung der Produktionskosten KPS je Stück bei den Losgrößen 1,10,100, 500 und 1000 Stck./Los ( Jahresmenge soll in gleich großen Los-größen produziert werden )
(DM/ Stck.)
KPS
KPBx
KSKPS
DM Stck KPS
DM Stck ; . / . ; . / .1
100
110 110
1020
u.s.w.
KPS
DM/Stück
X
20
40
60
80
100
10 50 100 500 10001
10
Ansatz:
SKxPBKLK
1. Schritt
Stück/Los
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Ermittlung der Kapitalbindungs- und Lagerhaltungskosten
Kapitalbindungs und Lagerhaltungskosten (Umlaufmittelbindung)• angefallene Materialkosten
• Lohnkosten Finanzierung der Umlaufmitteli.d.R. Kreditierung• Kosten für Zwischenlagerung
Transport Zinsen repräsentierenKapitalbindungskosten• Leistungen Dritter
Kapitalbindung KB
(DM/Los)
Losgröße (Stück/Los)
bei schwankenden Aufträgen exakteKapitalbindung problematisch
Nutzung durchschnittliche Kapitalbindung
Ermittlung der durchschnittlichen Kapitalbindung
Annahme : Losgröße sei 500 Stück
Anzahl der Lose/Jahr : La
mKx
Lose Jahr 20000
50040 /
maximale Bearbeitungsdauer /Los : DL
KT
La
Tage Los 360
409 /
Mit dem Bearbeitungsfortschritt des Loses nimmt die Kapitalbindung KB zu underreicht am 9. Tag das Maximum
KB
KPS
x KB
KPBx
Ks
x DM Los
; /
100
50010 500 5100
( Formeln siehe Einleitung Berechnungsbeispiel)
2. Schritt
2.1 Schritt
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KB
Tage
5100
0 9 18 27 36 360
Durchschn.Kapitalbindung
. KB
KB
KPBx
KS
x
DM Los
2 2
100
50010
500
22 550. /
Berechnung der jährlich durchschnittlichen Kapitalkosten
KBK
KB
p
KBK
KPBx
KS
x p
DM
Jahr Los
2 100
100
50010
500
2
10
100255
p Zusammenfassende Kenngröße fürMaterial-,Lohn-, Lagerkosten und andereproportional anfallende Kosten für dieBearbeitung = „handling“ eines Loses
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Ermittlung der Gesamtkosten
Gesamtkosten = Produktionskosten + Kapitalbindungskosten
KGes
KPBx
KS
mKPBx
KS
x p
2 100
Bei angenommener Losgröße von x = 500 Stück/Los :
KGes
DM
Jahr Lose
100
50010 20000
100
50010
500
2
10
100204255
40( )
DM/ Jahr . Los(e)
KGes
KPBx
KS
mKPBx
KS
x p
2 100
KPB
m
xKSm
KPB
x p
x
KS x p
KPB
m x KSm
KPB
p KSx p
2 100 2 100
1200 200
Gesamtkostenminimum Extermwertberechnung erste Ableitung Gesamtkosten Kges= 0
3.Schritt
4. Schritt Ableitung der optimalen Losgröße = Gesamtkostenminimum
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KGes
dKGesdx
KPB
m xKS
pKPB
m xKS
p
KS
p KPB
m x KS
p KPB
m
xx
KPB
m
KS
p
2200
2200
0
200
2
200 2
2200
;
; ;
xopt
KPB
m
Ks pStck Los
200( ./ )
KPB Kosten für Herstellung der Produktionsbereitschaft
m JahresproduktionsmengeKS Stückkosten (Herstellkosten/ Stck.)p Jahreskostensatz
Kapitalbindungs- undLagerhaltungskosten
Fortsetzung Beispiel
xopt
100 20000 200
10 10;
DM
Los
Stck
Jahr Los
Stck
DM
Jahr
. .
1
xopt = 2000 Stck./Los
Für die Gesamtauftragsmenge von 20 000 Stck. ergibt sich eine Fertigung von 10 Losen a 2000 Stück als ökonomisch günstigste Variante
Andler`sche Losgrößenformel`
Andere Darstellung der optimalen Losgrößenformel
xopt
m Kfix
p Kprop
200 Kfix KPB auftragsfixe KostenKprop KS auftragsproportionale Kosten
Proportionale Kosten = variable Kosten
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7.1.2 Dynamische Losgrößenoptimierung
7.1.2.1 Algorithmus nach Wagner-Whitin
Optimale Losgröße = optimale Stückkosten
Bsp.:
In 4 Perioden werden jeweils b1 = 80, b2 = 100 , b3 = 30 und b4 = 60 Mengen-einheiten benötigt.Die Fixkosten zur Auflage eines Loses betragen 115.- €, die Lagerhal-tungskosten betragen je Mengeneinheit und Periode 1.- €
Planungshorizont nur eine Periode
Wenn in Periode 1 ein Los mit der Reichweite von einer Periode aufgelegt wird soergeben sich die Kosten :
155805,011511K 0,5 : Durchschnittsbestand der ersten Periode
Planungshorizont zwei Perioden
Wenn in Periode 1 ein Los mit einer Reichweite von 2 Perioden aufgelegt wird,ergeben sich die Kosten :
3051005,1805,011512K Rüstkosten + Lagerhaltungskosten b1 + b2
Wenn in Periode 2 ein neues Los aufgelegt würde, müßten für diese Periode Kosten inHöhe von 115 + 0,5 • 100 = 165 gerechnet werden. Dazu kämen die Kosten der Periode1 in Höhe von 155. Es ergeben sich damit Kosten in Höhe von 320.
Die Optimalkosten bei einem Planungshorizont von 2 Perioden betragen 305
/ Wagner,Whitin; Dynamic Version of the Economic Size Model ; Management Schience,(1958)5 /
1. Vorwärtsrechnung
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Planungshorizont drei Perioden
Wenn in Periode 1 ein Los mit einer Reichweite von 3 Perioden aufgelegt würde,ergeben sich Kosten von :
380305,21005,1805,011513K
Wenn in Periode 2 ein Los für Periode 2 und 3 aufgelegt würde ergeben sich dieKosten :
365305,11005,011515523K
(Optimalkosten der Vorstrategie + Rüstkosten + Lagerhaltungskosten b2 + b3 )
Wenn in Periode 3 ein Los für Periode 3 aufgelegt würde, ergeben sich die Kosten:
435305,011530533K
Die Optimalkosten bei einem Planungshorizont von 3 Perioden betragen 365
Planungshorizont vier Perioden
Wenn in Periode 1 ein Los mit Reichweite für vier Perioden aufgelegt wird ergebensich die Kosten :
590605,3305,21005,1805,011514K
Wenn in Periode 2 ein Los mit Reichweite von 3 Perioden aufgelegt wird ergeben sich die Kosten:
515605,2305,11005,015515524K
In Periode 3 Los mit Reichweite von 2 Perioden ergeben sich die Kosten:
525605,1305,011530534K
Wenn in Periode 4 ein Los für diese Periode aufgelegt wird entstehen die Kosten
510605,011536544K
Die Optimalkosten bei einem Planungshorizont von 4 Perioden betragen 510
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2. Rückwärtsrechnung
Das Kostenoptimum für einen Planungshorizont von 4 Perioden ergibt sich mit510 Geldeinheiten, wenn als letztes ein Los in Periode 4 aufgelegt wird.
Damit ist Periode 4 geplant
Die optimale Strategie für den verbleibenden Planungshorizont bis Periode 3erfordert ein letztes Los in Periode 2.
Es bleibt noch ein Los in Periode 1
Planungshorizont
1 2 3 4
Bedarf 80 100 30 60
Periode inder zuletztein Los auf-gelegt wurde
1
2
3
4
155 305 380 590
320 365
435
515
525
510
Periode 1 : Losgröße 80 Periode 2 : Losgröße 130
Periode 3 : Losgröße 0 Periode 4 : Losgröße 60
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Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
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7.2 Durchlaufzeitverkürzung durch Losteilung
Varianten zur Beschleunigung des Prozeßverlaufes:
• Senkung der Zeitanteile für technisch-organisatorische Unterbrechungen
• Senkung der technologischen Bearbeitungszeit ( Fertigungszeit)
-Bei der Planung der technologischen Fertigungszeit (Prozeßsteuerung) werden wesentliche Zeitanteile durch technisch- organisatorische Unterbrechungen bestimmt. -Sie ergeben sich aus der zeitlichen Koordinierung und der Reihenfolgebestimmung der einzelnen Arbeitsgänge.
Ist die Fertigungslosgröße > 1 besteht die Möglichkeit das Los zu teilenund damit den Durchlauf zu beschleunigen
Grundvarianten :
1. Reihenverlauf der Arbeitsgänge für das komplette Los
2. Parallelverlauf der Arbeitsgänge bei Losteilung
3. Kombinierter Verlauf der Arbeitsgänge bei Losteilung
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7.2.1 Technologische Fertigungszeit bei Reihenverlauf
Alle Teile des Loses durchlaufen den jeweili-gen Arbeitsgang bevor das komplette Los zum nächsten Arbeitsgang weitergegeben wird
Berechnung:
n
iAGitxiheTFZ
1Re
• geplante Fertigungslosgröße : x = 3 (Stück/Los)• Stückzahl eines Teilloses : p = 1 (Stück/Los)• Dauer der Arbeitsgänge : AG1 = 10 (min./Stck.) AG2 = 5 „ AG3 = 20 „ AG4 = 10 „
LosiheTFZ min/13510205103Re
0 50 100 150
AG1
AG2
AG3
AG4
1 2 3
12 3
1 2 3
1 2 3
135
Teillose
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7.2.2 Technologische Fertigungszeit bei Parallelverlauf
Beim Parallelverlauf wird das Los geteilt
0 50 100 150
AG1
AG2
AG3
AG4
• Nach Beendigung AG1 desTeilloses 1 (Stückzahl1) wird dieses sofort zu AG2 und nach dessen Ende sofort zu AG3 weitergeleitet usw.
• geplante Fertigungslosgröße : x = 3 (Stück/Los)• Stückzahl eines Teilloses : p = 1 (Stück/Los)• Dauer der Arbeitsgänge : AG1 = 10 (min./Stck.) AG2 = 5 „ AG3 = 20 „ AG4 = 10 „
1
1
1
1
• Der Fertigungsbeginn unddie Weiterleitung des nächsten Teilloses richtet sich nach der längsten Arbeitsgangdauer (AG3)
2
2
2
2
3
3
3
3
85
• Ist im AG3 das 1. Teillos bearbeitet, kann sofort mit der Bearbeitung des 2. Teilloses begonnen werden ( im vorherigen AG2 ist ist das 2. Teillos gerade fertig bearbeitet. • Analog wird mit dem Teillos 3 verfahren
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Berechnung :
n
i iAGtpAGtpxParallelTFZ
1max
.min85102051012013 ParallelTFZ
Diskussion Parallelfertigung
• wesentliche Verkürzung der technologischen Fertigungszeit gegenüber Reihenverlauf• Die Arbeitsplatz/Maschinenbelegung ist gekennzeichnet durch freie Zwischenzeiten, in denen gegebennenfalls andere Aufträge gefertigt werden können
• Bei kurzen Zwischenzeiten ist eine zusätzliche Auftragsfertigung mit größerem Rüstaufwand nicht zu empfehlen
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7.2.3 Technologische Fertigungszeit bei kombinierten Verlauf
• geplante Fertigungslosgröße : x = 3 (Stück/Los)• Stückzahl eines Teilloses : p = 1 (Stück/Los)• Dauer der Arbeitsgänge : AG1 = 10 (min./Stck.) AG2 = 5 „ AG3 = 20 „ AG4 = 10 „
AG1
AG2
AG3
AG4
1 2 3
1 2 3
1 2 3
1 2 3
950 50 100
• Der Fertigungsstellungstermin des letzten Teilloses im jeweils längeren von zwei benachbarten Arbeitsgängen bestimmt den Starttermin des letzten Teilloses im nächsten nach dem länger liegenden Arbeitsgang (AG1 - AG2, AG3 - AG4 )
• Der Fertigungsstellungstermin des 1. Teilloses im jeweils kürzeren von zwei benachbarten Arbeitsgängen bestimmt den Starttermin des 1. Teilloses im nächsten nach dem kürzeren Arbeitsgang liegenden Arbeitsgang ( AG 2 - AG 3 )
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Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof. Dr. H. Lindner
Fertigungsorgannisation/Fertigungssteuerung
Bei dem kombinierten Verlauf lassen sich die Nachteile des Reihenverlaufes und desParallelverlaufes kompensieren
Berechnung
n
iAGt
n
ipx
iAGtxkombiniertTFZ
1 min1
9510552)1020510(3 kombiniertTFZ
8. Strategien der zwischenbetrieblichen Logistik
Trend:In arbeitsteiliger Wirtschaft nimmt Fertigungstiefe infolge Konzentration
auf das Kerngeschäft immer weiter ab
Produkte werden vermehrt in unternehmensübergreifenden Prozeßketten gefertigtE-Commerce (Warenhandel Internet) gewinnt an Bedeutung (Hochrechnung Weihnachtsgeschäft 2003 : 1/10 Umsatz via Internet )
Vorlesung Materialwirtschaft ( Bedarfsermittlung,Bestands- planung, Bestellabwicklung,Lieferantenauswahl)
8.1 Einsparpotentiale im Einkauf
Abhängig von Branchen + Professionalisierung ( Wertung Einkaufsstrategie + Einkaufsorganisation + Einkaufsinstrumente im Unternehmen)
68, 4
12, 4
19, 2
63,1
13, 1
23, 8
58,5
19,5
22,0
46,7
25,2
28,1
46,0
30,0
24,0
39,5
38,0
22,5
Einzel-handel
Nahrungs-industrie
Beklei-dung Chemie Elektronik Maschinen-
bau
Sonstige Kosten
Personalkosten
Beschaffungskosten
Anteil der Beschaffungskosten in verschiedenen Branchen/ Droege: Gewinne einkaufen. Gabler, Wiesbaden 1998/
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Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
8.2 Operativer Einkauf ( Ware zum richtigen Ort, richtige Zeit,richtige Qualität) Sicherheit der Versorgung im Mittelpunkt)
Konsequenzen:
Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit durch systematische Kostensenkung unerkannt
• Einkauf bekommt zu spät an Informationen ( keine Alternativlieferanten)• Bei Beschaffung nur Einkaufsabteilung und Logistik aktiv#• Sichere Versorgung steht im Mittelpunkt (Preispolitik wird unterdrückt)• seltene Prüfung der Lieferanten• langjährige Beziehungen werden „friedlich“gestaltet ( kein Wettbewerb)• Anfragen gehen nur an bekannte Lieferanten
8.3 Strategischer Einkauf
Integration aller kosten-, qualitäts-, und logistikoptimalen Beschaffungsmöglichkeiten
• Komplexitätsreduktion am Produkt ( Wertanalyse, Standardisierung)• Systematisches „make or buy“• Volumenbündelung, Global-Sourcing (Internetnutzung)
8.4 Single Sourcing
Konzentration auf einen leistungsfähigen spezialisierten Lieferanten
(Nutzung + Abstimmung know-how)
Weitere Kostensenkungspotentiale ergeben sich durch Abgabe der Bereiche an Systemlieferanten:
• Forschung/Entwicklung• Qualitätssicherung• Materialeinkauf/Lagerung• Disposition
Aber auch Risiken
• Produktionsstörungen/ Unterbrechungen• Nichterfassung neuer Tech- nologien• „Switching Costs“ =Wechselkosten: Strafen bei vorzeitiger Vertragskündigung, Kosten die zusätzlich bei Wechsel anfallen)
Dual Sourcing = mindest 2 Systemlieferanten
Abschwächung der Risiken
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Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
8.5 Modular Sourcing
Komplettvergabe von Modulen an Zulieferer
Voraussetzung: • technisch komplexe Produkte ermöglichen Unterteilung des Finalerzeugnisses in Module• selbstständige Herstellung der Module bringen dem Unternehmen keine Wettbewerbsvorteile• Standardprodukte mit hohem Produktionsvolumen + Preiselastizität in der Nachfrage
Vorteile : • Nutzung Entwicklungs- Know-how des Zulieferers• Einsparung Entwicklungskapazität• Verlagerung Investitionen für Versuchsbau (Prototypen)• Kostenreduktion + Produktionssteigerung durch Standardisierung (Automobilindustrie : Autoplattformen = Modulbildung von Funktions- gruppen)
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Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
Produktion der Zulieferteilenach Just-In-Sequence(Lieferung exakt nach Verbrauch am Montageband)
Problem Just-In-Sequence undJust-In-Time Lieferung:
= systembedingte Anfälligkeit, da die minimalen Materialpuffer kaum Produktionssystem in Krisenszenarien „abfedern“ ( Verkehrschaos, Streik)
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Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
Mercedes Produktionssystem Rastatt
Zulieferer „im Werk“
• 50 % aller Teile durch Hängeförderer an das Montageband• große Nähe der Zulieferer positiv für Qualitätssicherung (schnelle actio-reactio)• durch Einsatz der Hängeförderer Einsparung von 110LKW- Transporten/Tag
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Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
Systemlieferant VDO
Bentley Continental GT (500 PS, 175.000.- € )
• 12 Zylinder VW• Luftfederwerk VW• Allrad + Automatik AUDI• Nur Karosserie Eigenentwicklung (wird in Deutschland gefertigt und in GB end- montiert)
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Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
Modulkonsortium VW AG in Resende (Brasilien)
• 1500 Mitarbeiter• 200 VW-Angestellte ( Vertrieb, Marketing,Entwicklung,Qialitätswesen) - Werkmeister ( Hochschulabschluß, Maschinenbauingenieure,langjährige Er- fahrungen in Produktion) - gemeinsam mit Modulpartnern wird Produktion organisiert• Alle Zulieferer werden in den Montageprozeß integriert
Bsp.: VDO do Brasil Medidores
Das in einem anderen Werk gefertigte Kombiinstrument (Tacho,Wasser-temperatur, Uhr,Öldruck etc) wird von Beschäftigten von VDO zusammenmit Lenkrad,Pedalen,Sitzen+ Innenausstattung zur Kabine montiert und End-montagelinie zugeführt
Vorteil : • Reduzierung Anlauf – und Her- stellkosten um 25 %• Verkürzung Durchlaufzeit 30 %• höhere Qualität ( Modullieferanten volle Verantwortung für Produktion + Module)
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Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
8.6 Global Sourcing
= weltweite Beschaffung von Einzel-, Bauteilen und Handelswaren
= effizientes Nutzen weltweiter Ressourcen ( Personal,Material,Energie, Kapital)
Früher:
Anwendung für Leistungen mit niedrigen Versorgungsrisiko und großem Wertefluß
Heute:
Anspruchsvolle Güter mit qualitativen Risiko und hoher Dynamik( Märkte in Asien haben hohen = europäischen Qualitätsstandard erreicht)
Voraussetzungen für global sourcing :
• Beherrschbarkeit der Logistikkette (Ländergrenzen, Rechtssysteme) trotz steigen- der Komplexität der globalen Datennetze und unterschiedlichster Transportmittel• Entwicklung und Einsatz weltweiter Einkaufsinformationssysteme ( Bereitstellung Informationen über Beschaffungsmarkt und Lieferanten, Schaffung der Transparenz beim Einkauf bezüglich der Nutzung von Kostensenkungs- potentialen)
Bsp.: Siemens Purchasing Technology (Einkaufsinformationssystem)
Basic ServiceKnowledge via intranet)
Basis Service stellt überIntranet einen knowledgePool über verschiedeneFragestellungen zur Ver-fügung
• Rechtsfragen• Verträge• Weiterbildungsangebote• Marktübersichten
Professional ServiceBusiness Data via Intranet
Professional Service stellt Über Intranet Business DatenZur Verfügung
• Einkaufsinformationssysteme• Main User Convoys• Benchmarking Best Practices• Marktanalysen der Inter- national Procurement Offices
Operational ServicePurchasing via Internet
Operational Service hilft denoperativen Einkauf im Sinneeines E-Commerce zu realisieren
• lancieren von Ausschrei- bungen mit deren Hilfe die Lieferanten die Angebote über Internet einreichen können
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Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
Bsp.: Alpha-Server DS104 von Compaq
1 Fans Japan/Taiwan
2 CPU and fan China/Taiwan
3 Chassis Hong Kong/Mainland China
4 PCI riser card Scotl
5 Power Supply China/Taiwan/Mexico
6 Heatsink U.S.
Vorteil/ Nachteil Global Sourcing :
Vorteil
• strategische Ziele: -Importe meist mit hohen Zöllen; Marktanteil läßt sich vergrößern, wenn Wertschöpfung produziereden Land erfolgt • Vermeidung Devisenverluste Produktionsort = Verkaufsort
• Kostenreduktion niedrige Lohnkosten in Her- stellländern
Nachteile/Probleme
• Hauptproblem = Informationsmangel Transparenz im Einkaufsgeschehen, Beschaffungsmarkt,Lieferanten
• hoher Aufwand Logistik/Controlling Einsatz unterschiedlicher Transport- mittel •Sprache,Normen,Kultur,Mentalität
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Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
8.7 Supply-Chain-Management
Integrierende Betrachtungsweise der Wertschöpfungskette
= durchgehende Gestaltung der gesamten Informations- und Materialflüsse über die gesamte Logistikkette ( Lieferant – Produktion – Kunde )
„ In der Zukunft werden nicht einzelne Unternehmen miteinander im Wettbewerbstehen, sondern Logistikketten oder ganze Netzwerke „ / Siemens AG, Supply- Chain- Council, 2000“ /
Wertschöpfungsverbund
Traditionell :
Einzelne Unternehmen fokusieren ihre Effizienzbemühungen darauf, sich gegenseitigHohe Leistungsanforderungen „abzuringen“
Das Ergebnis der Verhandlungen hängt von der Einkaufsmacht des Händlersund von der Markenatraktivität des Lieferanten an
Logistikketten (Supply-Chains) stellen Wertschöpfungsverbunde mit verschiedenenPartnern dar
Für Prduktionsunternehmen : logistische Dienstleister, Endkunden, Zulieferer
Gesamtprozeßoptimierung in der logistischen Kette genau so wichtig wieProzeßoptimierung der Produktion
Beim Supply-Chain-Management wird der Einkauf zur strategischen Unternehmens-funktion
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Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
Traditioneller Einkauf Supply-Chain-Management
•Opportunitätskooperation• Preisorientiert• Breite Lieferantenbasis• häufige Lieferantenwechsel• Unzuverlässige Anlieferung• Funktionale Trennung• Unkoordinierte Kapazitäten
• langfristige Partnerschaften• Totale Kosten• Single und Modular Sourcing• Wenige Lieferantenwechsel• Synchronisierte Anlieferung• Gemeinsame Entwicklung• Durchgängiger Informationsfluß
Bsp.: Unternehmensübergreifende Betrachtungsweise der Prozeßkette Herstellung von Fensterhebern
Stahlwerk
Stahl-lieferant
Ko
nsi
gn
atio
nsl
ager Grund-
platte
Halte-platte
Preßwerk Fensterheberhersteller
S
chw
e iß
e n
Mo
nie
ren
Dreherei Lackierung
Drehteile Lackieren
Granulathersteller
Granulat
Spritzteilher- steller
Spritzteile
Türmodulhersteller
Türmontage
Teil 2 Teil xTeil 1 Teil 1 Teil x
Autohersteller
Montage
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Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
Liefern BeschaffenProduzieren Liefern BeschaffenProduziertenLiefern BeschaffenProduzierenLiefern
Ers
ter
Lie
fera
nt
Lieferant(extern/intern)
Betrachtetes Unternehmen Kunde(extern/intern)
Planen, Gestalten, Lenken
Ziel: Anstreben Gesamtoptimum für alle im Supply-Chain eingebundenen Unternehmen
Knecht und König zugleich ( DIE ZEIT 12.10.2002)
•PS-Riesen(Autokonzerne) konzentrieren sich auf das „vornehme“ Autogeschäft ( Bankgeschäfte, Leasing,Service) Zulieferer übernehmen klassische Autoproduktion
• 2010 : durch diesen Rollentausch übernehmen Systemlieferanten ¾ der Produktion (= 62% des Fahrzeugpreises)
• Wunschlieferanten im Supply Chain sind Könige, Riesen und Zwerge zugleich; wer sich dem Supply Chain Management beug, hat gute Chancen im globalen Verdrängungswettbewerb zu bestehen ( Autokonzerne übernehmen zum Teil Risikokapital zur Systementwicklung beim Zulieferer, Zulieferer werden zur Krativität gezwungen)
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Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
• Entwicklung von strategischen Partnerschaften in der gesamten Wertschöpfungs- kette um Kapitalbasis zu schaffen (Risikostreuung bei Entwicklung + Produktion) Firma Hella ( Beleuchtung) und Behr(Klima,Kühler,Heizungen) produzieren 700.000 Front-End-Module fürdie Automobilindustrie
• 80 % der Systemzulieferer wollen selbstständig bleiben• in der Automobilindustrie werden bis 2010 nur 300 Systemlieferanten „überleben“
• Wer in den nächsten 10 Jahren in dem globalen Ausleseprozeß ( Network-Value- Strategie) nicht um mindestens 60 % wächst muß weichen
8.7.1 Supply Chain-Controlling /Zäpfel,G.: Supply Chain-Controlling und dynamische Regelung der Material- und Warenflüsse.Ueberreuter Wien 96/
Sicherung der maximalen Wirtschaftlichkeit bei Managementaufgaben inner-halb der gesamten Lieferkette
StrategischeZielsetzung
StrategischeZielsetzung
GeschäftsplanungGeschäftsplanung
Aggregierte Absatz-Produktionsplanung
Aggregierte Absatz-Produktionsplanung
MaterialbedarfsplaungMaterialbedarfsplaung
BeschaffungBeschaffung
Produktionsplanung(Erzeugnisebene)
Produktionsplanung(Erzeugnisebene)
FertigungssteuerungDatenauswertung
FertigungssteuerungDatenauswertung
VertriebsplanungVertriebsplanung
Vertrieb/AbsatzVertrieb/Absatz
Ware + Materialfluß
Jahresplan
Monatsplan
Wochenplan
Tagesplan
Langfristige Existenzsicherung,Qualitätssicherung,Motivationder Mitarbeiter
Hohe Marktattraktivität desUnternehmens, Auftragslage,Liefertreue,niedrige Transport-und Gewährleistungskosten
Optimale Versorgung,mini-male Bestände
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Fachbereich Wirtschaftswissenschaften Prof. Dr. H. Lindner
Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
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Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
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Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
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Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
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Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
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Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
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Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
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Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung
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Fertigungsorganisation/ Fertigungssteuerung