Grundlagen der Produktionswirtschaft Sommersemester 2013

Transkript

1 Grundlagen der Produktionswirtschaft Sommersemester Übung KIT Universität des Landes Baden-Württemberg und nationales Forschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft

2 Kontaktinformationen Anna Kühlen Rebekka Volk Institut für Industriebetriebslehre und Industrielle Produktion (IIP) Deutsch-Französisches Institut für Umweltforschung (DFIU) Hertzstraße 16, Karlsruhe Geb , Raum 209/205 Fax: Sprechstunde: nach Vereinbarung 2 Rebekka Volk

3 Struktur der Veranstaltung Übung: i.d.r. Mittwochs, 15:45 17:15, Tulla-HS, Terminänderungen werden im ILIAS-System und/oder der Vorlesung/Übung bekannt gegeben. Die Übungsaufgaben sind Teil des Prüfungsstoffs. Unterlagen zur Vorlesung sowie zur Übung werden unter ILIAS ( zum Download bereitgestellt. Die Unterlagen sind ausschließlich für Ihren eigenen Gebrauch bestimmt! Aktuelle Ankündigungen (Terminänderungen etc.) erfolgen ebenfalls über ILIAS. 3 Rebekka Volk

4 Geplante Übungstermine SS Übung Übung Übung Übung Übung Übung Übung Mittwoch, 15:45 17:15 Tulla-HS, Geb Übung Übung Übung Terminänderungen werden in der Vorlesung/Übung oder über ILIAS bekannt gegeben 4 Rebekka Volk

5 Gliederung der Vorlesung und Übung und Lernziele (laut Modulhandbuch ) Gliederung der Vorlesung und Übung 1) Einführung und Grundbegriffe, Aufgabenbereiche industrieller Produktion 2) Systemtheoretische Einordnung von Produktionssystemen 3) Modellierung von Produktionssystemen 4) Strategische Unternehmensplanung 5) Forschung und Entwicklung im Industrieunternehmen 6) Standortplanung von Produktionsunternehmen 7) Logistik und Supply Chain Management Lernziele (lt. Modulhandbuch) Die Studierenden verwenden wesentliche Begriffe aus der Produktionswirtschaft und Logistik korrekt. Die Studierenden kennen wesentliche Ansätze zur Modellierung von Produktions- und Logistiksystemen. Die Studierenden kennen die Bedeutung von Stoff- und Energieflüssen in der Produktion. Die Studierenden geben produktionswirtschaftlich relevante Entscheidungen im Unternehmen und dafür wesentliche Rahmenbedingungen wieder. Die Studierenden kennen die wesentlichen Planungsaufgaben, -probleme und Lösungsstrategien des strategischen Produktionsmanagements sowie der Logistik. 5 Rebekka Volk

6 Ziele der Übung Begleitung, Erweiterung, Vertiefung der Vorlesung Grundlagen der Produktionswirtschaft Vermitteln von Problemverständnis und Problemlösungskompetenz 6 Rebekka Volk

7 Grundsätzliche Hinweise Übung/Übungsunterlagen erhebt/erheben keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Prüfungsrelevant ist vorrangig der in der Vorlesung und Übung behandelte Stoff. Übungsaufgaben werden nicht immer vollständig in der Übung vorgerechnet. Für die Übung wird die Kenntnis des Vorlesungsstoffs vorausgesetzt. Die Kommunikation erfolgt über das ILIAS-System, deshalb stellen Sie sicher, dass Sie s vom System erhalten. ILIAS-Forum ist für studentische Diskussionen vorgesehen. Keine Teilnahme der Mitarbeiter. (Fragen bitte in der Übung oder per stellen) Schriftliche Prüfung am , Anmeldung vom bis zum über möglich. Danach werden keine Anmeldungen mehr entgegen genommen. 7 Rebekka Volk

8 Zuordnung der Aufgaben zur Vorlesungsgliederung 1. Einführung und Grundbegriffe, Aufgabenbereiche industrieller Produktion Grundbegriffe, Grundprobleme Planungsaufgaben des Produktionsmanagements Überblick über das Produzierende Gewerbe Typologien industrieller Produktion Beispiele industrieller Produktion 8 Rebekka Volk

9 Lernziele Sie sollen die Beziehung zwischen dem Produktionsmanagement und Produktionssystem darstellen können. Sie sollen Produktionsentscheidungen den Ebenen des Produktionsmanagements zuordnen können. Sie sollen Produktionstypen an Hand bestimmter Merkmale klassifizieren können sowie selbst Beispiele finden. 9 Rebekka Volk

10 Aufgabe 1 a) Geben Sie die Untergliederung des produzierenden Gewerbes aus der Sicht des Statistischen Bundesamtes an. b) Stellen Sie ein Produktionssystem in abstrahierter Form dar und verdeutlichen Sie die Beziehungen zwischen Produktionsmanagement und Produktionssystem. c) Unterscheiden Sie mögliche Produktionsfaktoren, die in ein Produktionssystem einfließen können. Nennen Sie Beispiele aus einer Möbelfabrik. 10 Rebekka Volk

11 Aufgabe 1 a) Lösung Geben Sie die Untergliederung des produzierenden Gewerbes aus der Sicht des Statistischen Bundesamtes an. Land- und Forstwirtschaft, Fischerei (Primärer Sektor) Produzierendes Gewerbe (Sekundärer Sektor) Dienstleistungen (Tertiärer Sektor) Bergbau und Gewinnung von Steinen und Erden Verarbeitendes Gewerbe Energieversorgung Wasser-/ Abwasserversorgung Baugewerbe Einteilung nach Wirtschaftszweigen WZ 2008 Quelle: Statistisches Bundesamt (2008), Klassifikation der Wirtschaftszweige - Mit Erläuterungen, blob=publicationfile 11 Rebekka Volk

12 Quelle: Statistisches Bundesamt (2008), Klassifikation der Wirtschaftszweige - Mit Erläuterungen 12 Rebekka Volk

13 Aufgabe 1 b) Lösung Ziele Sollvorgaben Produktionsmanagement Transformations-/Wertschöpfungsprozess Informationsinput Informationsoutput Istwerte Input Output Produktionsstruktur Quelle: in Anlehnung an Dyckhoff (1998): Grundzüge der Produktionswirtschaft Störungen betriebliche_wertschoepfung.dsf 13 Rebekka Volk

14 Aufgabe 1 c) Lösung mit Beispiel z.b. Mitarbeiter in der Produktionsplanung z.b. staatliche Leistungen in Form von Infrastruktur z.b. Holz, Nägel, Leim, Textilien z.b. Strom, Wartung und Instandhaltung z.b. Hobel-, Fräs- und Sägemaschinen, Mitarbeiter z.b. Gebäude, Patente 14 Rebekka Volk

15 Aufgabe 2 Ordnen Sie die folgenden Planungsprobleme den drei Ebenen des Produktionsmanagements zu. Begründen Sie Ihre Entscheidung. 1. Umstieg von einem Fertigwarenlager auf ein Komponentenwarenlager 2. Festlegung eines konkurrenzfähigen Produktprogramms 3. Einkauf neuer Schrauben 4. Belegung einer Maschine mit einem Produktionsauftrag 5. Aufstellung des Produktionsprogramms für das nächste Jahr 6. Auswahl eines neuen Produktionsstandorts 7. Überwachung der termingerechten Auftragsfertigstellung 15 Rebekka Volk

16 Planungsebenen strategisches Ebene globale / regionale Strategien taktische Ebene (Investitionen) Gestaltung von Produktionssystemen Reaktor y 1, y 2 {0,1} y 1 y2 y? 2 y? 1 Flash Reaktor operative Ebene (Parameteranpassung) Planung und Steuerung von Produktionssystemen x 1? x 2? x 1, x 2 [0, 1] x 1 + x 2 = 1 16 Rebekka Volk

17 Planungsaufgaben des Produktionsmangements (1) Strategisches Produktionsmanagement (Planungshorizont: 5-10 Jahre) Strategien zur Schaffung und Erhaltung einer leistungsfähigen Produktion Aufrechterhaltung der Wettbewerbsfähigkeit gewährleisten Forschung und Entwicklung Standortplanung (2) Taktisches Produktionsmanagement (Planungshorizont: 1-5 Jahre) Konkretisierung der Strategien Entscheidungen über Leistungsfelder (Output, Produktionsprogramm Entscheidung über die Technologien (Anlagenwirtschaft, Logistik) (3) Operatives Produktionsmanagement (Planungshorizont: < 1 Jahr) Produktionsprogrammplanung Materialwirtschaft Ablaufplanung / Reihenfolgeplanung Produktionssteuerung 17 Rebekka Volk

18 Aufgabe 2 - Lösung 1. Umstieg von einem Fertigwarenlager auf ein Komponentenwarenlager 2. Festlegung eines konkurrenzfähigen Produktprogramms 3. Einkauf neuer Schrauben 4. Belegung einer Maschine mit einem Produktionsauftrag 5. Aufstellung des Produktionsprogramms für das nächste Jahr 6. Auswahl eines neuen Produktionsstandorts 7. Überwachung der termingerechten Auftragsfertigstellung 1. taktisch, lang- bis mittelfristig 2. Strategisch/taktisch, lang- bis mittelfristig 3. Operativ, kurzfristig 4. Operativ kurzfristig 5. Operativ, kurzfristig 6. Strategisch, langfristig 7. Operativ, kurzfristig 18 Rebekka Volk

19 Managementebene operativ taktisch strategisch Aufgabe 2 - Lösung Ordnen Sie die folgenden Planungsprobleme den drei Ebenen des Produktionsmanagements zu. Begründen Sie Ihre Entscheidung. Festlegung eines konkurrenzfähigen Produktprogramms Auswahl eines neuen Produktionsstandortes Umstieg von einem Fertigwarenlager auf ein Komponentenwarenlager Aufstellung des Produktionsprogramms für das nächste Jahr Überwachung der termingerechten Auftragsfertigstellung Einkauf neuer Schrauben Belegung einer Maschine mit einem Produktionsauftrag kurz Zeithorizont lang 19 Rebekka Volk

20 Aufgabe 3 Ordnen Sie den folgenden Erzeugnissen jeweils Merkmalsausprägungen der programmbezogenen Produktionstypen zu: 1. Damenblusen 2. Eiffelturm in Paris Watt-Glühlampen 4. Schraube 5. Dell-Computer 6. Kies 7. Auto-Prototyp 8. Papier 9. Ohrringe 10. Programmierung einer Internet- Seite 11.Stahl 12.Tuch und Stoffe 20 Rebekka Volk

21 Aufgabe 3 Hintergrund Produktionstypen Programmbezogen Prozessbezogen Einsatzbezogen Eigenschaften der Produkte Art, Gestalt, Zusammensetzung, Beweglichkeit Eigenschaften des Produktionsprogramms Anzahl der Erzeugnisse Auflagengröße Beziehung der Produktion zum Absatzmarkt Organisatorische Anordnung der Arbeitssysteme Funktionsprinzip Objektprinzip Struktur der Produktionsprozesse Form des Materialflusses, Kontinuität des Materialflusses, Ortsbindung der Produkte, Anzahl der Arbeitsgänge Anteil der Einsatzgüterarten Konstanz der Güterqualität 21 Rebekka Volk

22 Aufgabe 3 Hintergrund: Programmbezogene Produktionstypen Eigenschaften der Produkte Güterart Materiell Immateriell Gestalt der Güter Ungeformte Fließgüter Geformte Fließgüter Stückgüter Zusammensetzung der Güter Einteilige Produkte Mehrteilige Produkte Beweglichkeit der Güter Bewegliche Produkte Unbewegliche Produkte 1. Damenblusen 2. Eiffelturm in Paris Watt-Glühlampen 4. Schraube 5. Dell-Computer 6. Kies 7. Auto-Prototyp 8. Papier 9. Ohrringe 10. Programmierung einer Internet-Seite 11. Stahl 12. Tuch und Stoffe 22 Rebekka Volk

23 Aufgabe 3 Lösung: Programmbezogene Produktionstypmerkmale Eigenschaften der Produkte Art Gestalt Zusammensetzung Beweglichkeit Damenblusen Materiell Stückgut Mehrteilig Beweglich Eiffelturm in Paris Materiell Stückgut Mehrteilig Unbeweglich 40 Watt- Glühlampen Materiell Stückgut Mehrteilig Beweglich Schraube Materiell Stückgut Einteilig Beweglich Dell-Computer Materiell Stückgut Mehrteilig Beweglich Kies Materiell Ungeformtes Fließgut Einteilig Beweglich Auto-Prototyp Materiell Stückgut Mehrteilig Beweglich Papier Materiell Geformtes Fließgut Einteilig Beweglich Ohrringe Materiell Stückgut Mehrteilig Beweglich Programmierung einer Internet-Seite Immateriell Stückgut - Beweglich Stahl Materiell Geformtes Fließgut Einteilig Beweglich Tuch und Stoffe Materiell Geformtes Fließgut Einteilig Beweglich 23 Rebekka Volk

24 Aufgabe 3 Hintergrund: Programmbezogene Produktionstypen Eigenschaften des Produktionsprogramms Anzahl der Erzeugnisse Einproduktproduktion Mehrproduktproduktion Auflagengröße Massenproduktion Sortenproduktion Serienproduktion Einzelproduktion Beziehung der Produktion zum Absatzmarkt Kundenproduktion Marktproduktion Kombinationen aus Lager- und Auftragsproduktion 1. Damenblusen 2. Eiffelturm in Paris Watt-Glühlampen 4. Schraube 5. Dell-Computer 6. Kies 7. Auto-Prototyp 8. Papier 9. Ohrringe 10. Programmierung einer Internet-Seite 11. Stahl 12. Tuch und Stoffe 24 Rebekka Volk

25 Aufgabe 3 Lösung: Programmbezogene Produktionstypmerkmale Eigenschaften des Produktionsprogramms (kann unternehmensspezifisch sein) Anzahl der Erzeugnisse Auflagengröße Beziehung der Produktion zum Absatzmarkt Damenblusen Mehrproduktproduktion Serienproduktion Marktproduktion Eiffelturm in Paris Einproduktproduktion Einzelproduktion Kundenproduktion 40 Watt-Glühlampen Mehrproduktproduktion Serienproduktion Marktproduktion Schraube Mehrproduktproduktion Serienproduktion Marktproduktion Dell-Computer Mehrproduktproduktion Serienproduktion Kombination aus Lager- und Auftragsproduktion Kies Einproduktproduktion Sortenproduktion Marktproduktion Auto-Prototyp Einproduktproduktion Einzelproduktion Kundenproduktion Papier Massenproduktion Marktproduktion Ohrringe Serienproduktion Marktproduktion Programmierung einer Internet-Seite Einproduktproduktion Einzelproduktion Kundenproduktion Stahl Sortenproduktion Marktproduktion Tuch und Stoffe Mehrprodukt Massenproduktion Marktproduktion 25 Rebekka Volk

26 Aufgabe 4 Ordnen Sie folgenden Phasen der Silicium-Modulherstellung der Fertigungs- oder der Prozessindustrie zu: Kristalline Si-Module werden in sechs Schritten hergestellt: (1) Silizium-Herstellung (mg-si) (2) Silizium-Reinigung (sog-si) carbothermische Reduktion von Quarzgestein zu metallurgischem Silizium im Elektroschmelzofen Aufreinigung zu solar-grade-silizium im Siemens- Verfahren mittels Chlorsilanen (3) Kristallwachstum p-typ (Bor) Kristallwachstum durch Blockkristallisation (poly) und Czochralski-Verfahren (mono) (4) Waferherstellung Wafer-Herstellung durch multi-wire slurry sawmwss (5) Zellherstellung Zellherstellung mittels Siebdruckmetallisierung (6) Modulherstellung Modulherstellung durch String-Fertigung und Glass/EVA/Tedlar-Laminierung Quelle: BINE Themeninfo II/2011 Photovoltaik - Innovationen 26 Rebekka Volk

27 Aufgabe 4 - Zusatzinformationen Fertigungsindustrie Prozessindustrie Stoffumformungsprozesse (Umformen, Trennen, Fügen) Synthetische Produktion Stoffumwandlung, -aufbereitung und -gewinnung Analytische Produktion Losgrößenproduktion Starre Kuppelproduktion Chargenproduktion (evtl. Problem: nichtkonstante Ausgangsbedingungen) Flexible Kuppelproduktion Zyklen erst bei Recycling Zyklen Zeitbezogene Nichtlinearitäten Stücklisten Mengen- und zeitbezogene Nichtlinearitäten Rezepturen 27 Rebekka Volk

28 Aufgabe 4 - Lösung Prozessindustrie: (1) Silizium-Herstellung (mg-si) (2) Silizium-Reinigung (sog-si) (3) Kristallwachstum Bildquelle: 28 Rebekka Volk

29 Aufgabe 4 - Lösung Fertigungsindustrie: (4) Waferherstellung (5) Zellherstellung (6) Modulherstellung mponents/com_virtuemart/shop_image/p roduct/pv_modul_sr_190w_4f577be44 4df9.jpg 29 Rebekka Volk Cells_zellsort72.jpg

30 Kontrollfragen Erläutern Sie die drei Ebenen des Produktionsmanagements. Nennen Sie für jede Ebene beispielhafte Planungsprobleme. Nennen Sie mögliche Typologien in der industriellen Produktion mit Merkmalsausprägungen. Nennen Sie Produktbeispiele für die genannten Merkmalsausprägungen. Grenzen Sie die Fertigungs- von der Prozessindustrie ab. 30 Rebekka Volk

31 Weiterführende Literatur Dyckhoff/Spengler Produktionwirtschaft Eine Einführung für Wirtschaftsingenieure Günther/Tempelmeier Produktion und Logistik 31 Rebekka Volk