Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre Teil 2 SS 2007

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1 Navigator für Teil 5 Produktionswirtschaft 5.1 Das allgemeine Input-Output-Modell 5.2Das produktionswirtschaftliche Entscheidungsfeld 5.3 Produktionswirtschaftliche Strukturentscheidungen Organisation der Produktion Organisationstypen der Fertigung Produktionstyp und Arbeitsorganisation 5.4 Produktionsplanung und -steuerung (Prozessentscheidungen) Aktuelles Produktionsprogramm Materialbedarf und Materialbeschaffungsplanung Produktionsprozessplanung, -steuerung, -kontrolle Folie: Das allgemeine Input-Output-Modell Produktionswirtschaft: Planung, Durchführung und Kontrolle der industriellen Leistungserstellung Produktion: Transformation von Inputgütern in absatzfähige Leistungen Betriebsmittel menschliche Arbeitsleistung Werkstoffe Erzeugnisse INPUT Faktorkombination PRODUKTIONS- PROZESS OUTPUT Folie: 240 1

2 5.1 Das allgemeine Input-Output-Modell Zweige der Produktionswirtschaft Produktionstheorie Abbildung allgemeingültiger Zusammenhänge von Produktionsfaktoren und dem Output an Leistungen Planung und Steuerung von Produktionsapparat und Produktionsprozess Folie: Das allgemeine Input-Output-Modell Produktionsfunktionen x x Gesamtertrag x r 1 Durchschnittsertrag δx δr 1 Grenzertrag r 1 Folie: 242 2

3 Produktionsfunktion, Durchschnittsfunktion, Grenzertragsfunktion Produktionsfunktion: gibt die systematische Beziehung zwischen Input und Ertrag (Output); zeigt den Ertragsverlauf in Abhängigkeit vom Input. Durchschnittsfunktion: angenommen: man produziert mit r 0 Input-Einheiten: wie viele Outputeinheiten kann man durchschnittlich mit je einer Inputeinheit produzieren. Die gesuchte Größe ist offensichtlich gleich f(x 0 )/r 0 und heißt Durchschnittsfunktion Grenzertragsfunktion (Grenzproduktivitätsfunktion): gibt den zusätzlichen Output an, wenn der Input an der Grenze x um eine Einheit erhöht wird. Folie: Das Produktionswirtschaftliche Entscheidungsfeld Produktionswirtschaft Begrenzungsfaktoren Entscheidungsebenen Zielgrößen Außerbetriebl. Begrenzungsfaktoren z.b. - Marktentwicklung - Gesetzesvorschriften - Tarifverträge -Normen Innerbetriebl. Begrenzungsfaktoren Vorgelagerte Entscheidungen anderer Funktionsbereiche, z.b. -F+E - Finanzierung -Absatz - Personal -ReWe I Strukturentscheidungen Eigenfertigung / Fremdbezug Organisation der Produktion Layoutplanung Maschinenausstattung und Instandhaltung Erzeugnisstruktur IuK-technische Infrastruktur Beschaffungspolitik begrenzen Entscheidungsspielraum für II Produktionsplanung und -steuerung Aktuelles Produktionsprogramm (Materialbedarfsplanung) (Materialbeschaffung) (Materialbestandsführung) Planung des Produktionsprozesses Steuerung und Kontrolle des Prod-Prozesses und des Materialflusses Strategische Unternehmensziele, z.b. - Leistungsangebot - Marktanteil - Flexibilität - Stabilität -Gewinn - Unabhängigkeit - Substanzerhaltung -soziale Ziele Prozessbezogene Ziele, z.b. - Deckungsbeitrag - Durchlaufzeiten - Termintreue - Produktqualität - Kostenwirtschaftlichk. - Auslastung Quelle: Reichwald/Dietel in Heinen, S Arbeitsbedingungen Folie: 244 3

4 5.2 Das Produktionswirtschaftliche Entscheidungsfeld Zusammenhang zwischen Produktionstyp und Entscheidungsfeld Produktionsprogramm Komplexität + Marktbezug Variabilität Informationsbedarf Kommunikationsbedarf (Abstimmungsbedarf) Flexibilitätsbedarf Planungsunsicherheit Produktionstyp beeinflusst die Wahl Vorteilhafter Organisationsstrukturen beeinflusst die Wahl vorteilhafter Methoden der Planung, Steuerung und Kontrolle des Produktionsprozesses Organisationstypen der Fertigung Prozesstypen der Fertigung Formen der Arbeitsorganisation Informationsbasis Planungsmethoden Systeme der PPS, CIM Quelle: Reichwald / Dietel in Heinen, S. 406 Folie: 245 Entscheidungsfeld und Produktionstyp Feld 1 Auftragsorientierte Serienfertigung - teilweise standardisierte Produkte -nach Kundenauftrag - in Serienfertigung z.b. Bekleidungsindustrie Feld 2 Auftragsorientierte Einzelfertigung - nicht-standardisierte Produkte -nach Kundenauftrag - in Einzelfertigung z.b. Großanlagenbau Variabilität Feld 3 Marktorientierte Massenfertigung - standardisierte Produkte - für anonyme Abnehmer - in Großserienfertigung z.b. Nahrungsmittelindustrie Feld 4 Marktorientierte Serienfertigung - teilweise standardisierte Produkte -für anonyme Abnehmer - in Serienfertigung z.b. EDV-Hardware Komplexität Quelle: Reichwald / Dietel in Heinen, S. 405 Folie: 246 4

5 Entscheidungsfeld und Produktionstyp Drei Produktionstypen und ihre Merkmale Produktionstyp Typ 1 Auftragsorientierte Einzelfertigung Typ 2 Gemischte Serienfertigung Typ 3 Marktorientierte Massenfertigung Informationsbedarf Flexibilitätsbedarf Abstimmungs- Kooperationsbedarf Planungsunsicherheit Quelle: Reichwald / Dietel in Heinen, S. 407 Folie: Produktionswirtschaftliche Strukturentscheidungen vorab: Optimale Fertigungstiefe (Make-or-Buy-Entscheidung) Organisationstypen der Fertigung Layoutplanung Maschinenausstattung Instandhaltung Folie: 248 5

6 5.3 Produktionswirtschaftliche Strukturentscheidungen Optimale Fertigungstiefe Im Rahmen der Entscheidung über Eigenfertigung oder Fremdbezug ist für jeden Aufgabenbereich eines Unternehmens das bestmögliche Verhältnis von intern zu beherrschenden und zu verantwortenden Tätigkeiten einerseits und den von Externen zu erfüllenden Teilaufgaben andererseits zu bestimmen. (Heinen, S. 422) Entscheidung über Eigenfertigung vs. Fremdbezug Make-or-Buy Entscheidung Begriffe: Fertigungstiefe Vertikale Integration Folie: Produktionswirtschaftliche Strukturentscheidungen optimale Fertigungstiefe Eigenentwicklung und Eigenerstellung Hierarchie Kapitalbeteiligung an Lieferanten / Abnehmern Lieferantenansiedlung Entwicklungskooperationen - mit anschließender Eigenerstellung - mit anschließender Fremderstellung Langzeitvereinbarungen - für spezifische, eigenentwickelte Teile - für spezifische, fremdentwickelte Teile Jahresverträge - mit offenen Lieferterminen und Mengen - mit festen Lieferterminen und Mengen Spontaner Einkauf am Markt (vgl. Heinen, S. 423) Markt abnehmender vertikaler Integrationsgrad Folie: 250 6

7 5.3 Produktionswirtschaftliche Strukturentscheidungen optimale Fertigungstiefe Eigenschaften (1) Vorrangige Eigenschaften Spezifität z.b. Fertigungsverfahren, Design, Qualität, Know-How, Logistik Strategische Bedeutung Besonders wettbewerbsrelevantes Wissen und Können (2) Unterstützende Eigenschaften Unsicherheit z.b. Änderungen hinsichtlich Qualität, Mengen, Termine, technische Spezifikationen Niedriger vertikaler Integrationsgrad Niedrige Spezifität Geringe strategische Bedeutung Niedrige Unsicherheit Hoher vertikaler Integrationsgrad Hohe Spezifität Große strategische Bedeutung Hohe Unsicherheit Häufigkeit einer spezifischen, strategischen und/oder unsicheren Leistung Geringe Häufigkeit (Vgl. Heinen, S. 428) Große Häufigkeit Folie: Organisation der Produktion Organisationstypen der Fertigung Prozesstypen der Fertigung Räumliche Anordnung von Maschinen und Arbeitsplätzen und Zusammenfassung zu organisatorischen Einheiten: Werkstattfertigung Fließfertigung Gruppenfertigung Baustellenfertigung Nach der Wiederholung der Fertigungsvorgänge: Einzelfertigung Serienfertigung Sortenfertigung / Chargenfertigung Massenfertigung Arbeitsteilung verrichtungsorientierte AT objektorientierte AT teilautonome Gruppen Folie: 252 7

8 5.3.1 Organisationstypen der Fertigung Quelle: Reichwald/Dietel in Heinen, S. 437 Anordnung der Potentialfaktoren Charakteristikum Typischer Anwendungsbereich Vor- und Nachteile Werkstattfertigung Gruppenfertigung Fließfertigung Baustellenfertigung Verrichtungsorientierung Räumliche Zusammenfassung gleichartiger Funktionen und Arbeitsverrichtungen (z.b. Bohrerei, Dreherei, Fräserei...) Werkzeugmaschinenbau + hohe Flexibilität + geringe Umstellzeiten und -kosten + rel. geringe Kapitalbindg. + größere Handlungsund Entsch.spielräume - schwierige Fertigungsplanung und -steuerung - hohe Transportkosten - Zwischenlagerbildung - lange Durchlaufzeiten - ungleichmäß. Kapazitätsauslastung Objektorientierung Räumliche Zusammenfassung verschiedener Bemittel und Arbeitsplätze Anordnung der Betriebstriebsmittel zu Funktionsgruppenfolge. nach der Arbeitsgang- Möglich: neue Formen der Kontinuierlicher Fert.- Arbeiststrukturierung, z.b fluss wird durch zeitl. teilautonome Gruppen Abstimmung der Arb.- takte erreicht. wie bei Werkstatt- und Fließfertigung Versuch, als Zwischentyp die Vorteile der Werkstattund Fließfertigung zu verbinden und Nachteile zu mildern. Gegenüber Werstattfert.: + höhere Übersichtlichkeit + geringere Transportzeiten Gegenüber Fließfertigung: + höhere Flexibilität Konsumgüterindustrie Kraftfahrzeugindustrie + geringe Anforderungen an die Fert.steuerung + niedrige Transportkosten + niedrige Durchlaufzeiten + Vorteile durch AT und Spezialisierung - hoher Kapitalbedarf für die Fert.einrichtg. - störungsempfindlich - starre Produktion - geringe Handlungs- und Entscheidungsspielräume Sonderform für unbewegliche Erzeugnisse Betriebsmittel und Arbeitskräfte werden zum Objekt transportiert (ortsfestes Arbeitsobjekt und standortvariable Produktiveinheiten). Bauwirtschaft, Großanlagenbau, Projektierungsgeschäfte - Planung der Baustelleneinrichtung - Realisierung der Transportkette - Planung der technolog. Abläufe Folie: Werkstattfertigung Arbeitsvorbereitung Werkbänke Qualitätskontrolle Schwere Pressen Reparaturwerkstatt Schweißmaschinen Leichte Pressen Bordeln Formen Entgraten Montage Quelle: Reichwald/Dietel in Heinen, S. 433 Poliermaschinen Lackieren Bohrmaschinen Lager für Fertigungsteile Werkzeuglager Biegepresse Kreissägen Besondere Problembereiche: Nietmaschine Schweißmaschinen Bandsäge Materiallager Werkstattsteuerung und -kontrolle Fräsmaschinen Drehmaschinen Dreherei Gusslager Folie: 254 8

9 Werkstattfertigung räumliche Zusammenfassung gleichartiger Funktionen und Arbeitsverrichtungen (Verrichtungs- bzw. Funktionsprinzip) Koordinations- und Abstimmungsproblematik Typische Optimierungsprobleme: - Losgrößenwahl - Maschinenbelegung - Auftragsreihenfolge - Durchlaufzeitoptimierung - Transportkostenminimierung Dilemma der Ablaufplanung Quelle: Reichwald/Dietel in Heinen, S. 433 Folie: Fließfertigung U-förmig, doppelseitig besetzte Fertigungsstrecke Fördersystem Arbeitsplatz Maschinelle Anlage Quelle: Reichwald/Dietel in Heinen, S. 435 Folie: 256 9

10 Fließfertigung Anordnung der Maschinen und Arbeitsplätze nach dem Fertigungsablauf eines Produkts (Objektprinzip) Festgelegte Reihenfolge der Arbeitsgänge Beispiele: Fließbandfertigung, Fertigungsstraßen (z.b. Automobilindustrie) typische Optimierungsprobleme: - Inflexibilität bei Marktveränderungen (z.b. neue Produkte, Nachfrageschwankungen) - Störungen in der Materialversorgung oder im Produktionsapparat lähmen den gesamten Produktionsprozess Flexible Fertigungssysteme, Fertigungsinseln und teilautonome Gruppen als neue Organisationsformen, welche die Vorteile von Werkstatt- und Fließ- Fertigung miteinander verbinden. Folie: Produktionstyp und Arbeitsorganisation Prinzipien des Taylorismus (vgl. auch Kap. 2.2 der VL): (Prinzip der verrichtungsorientierten Arbeitsteilung) 1. Personelle Trennung von geistiger und ausführender Arbeit 2. Konzentration der Methodik der Arbeitszerlegung auf die ausführende Arbeit und 3. Räumliche Ausgliederung aller konzeptionellen, steuernden und überwachenden Arbeitsinhalte aus der Werkstatt Vorteile schnelle Lern- und Übungseffekte leichte Ersetzbarkeit von Arbeitskräften hohe Transparenz des Produktionsablaufs guter Einsatz von Planungs-, Steuerungs- und Kontrollinstrumenten Nachteile Unterforderung der Arbeitskräfte Monotonie => einseitige gesundheitliche Belastungen Kein Bezug mehr zur Gesamtaufgabe aufgrund extremer Zerstückelung des Produktionsprozesses sinkende Arbeitszufriedenheit und Motivation Barrieren für weitere Innovationen und Qualifikationen Folie:

11 5.3.2 Produktionstyp und Arbeitsorganisation Überwindung der tayloristischen Arbeitsstrukturen Ansatzpunkte: - Grad der Arbeitsteilung - Handlungsspielraum des Menschen Job rotation Job enlargement Job enrichment Teilautonome Gruppen Folie: Produktionstyp und Arbeitsorganisation Grad der Handlungsautonomie Leistungsprogramm Produktionstyp Merkmale Organisationstypen Individualprodukte Typ 1 Auftragsorientierte Einzelfertigung Werkstattfertigung typisierte Erzeugnisse mit kundenspezifischen Varianten Typ 2 Gemischte Serienfertigung Gruppenfertigung (inkl. Inselprinzip) Standardprodukte Typ 3 Marktorientierte Massenfertigung Fließfertigung Prozesstypen Einzelfertigung (Klein-)Serienfertigung Massenfertigung Grad der Arbeitsteilung Job Rotation Job Enlargement Job Enrichment Autonome Gruppen In Anlehnung an: Reichwald / Dietel in Heinen, S. 442 Folie:

12 5.4 Aufgaben der Produktionsplanung und -steuerung Planung des aktuellen Produktionsprogramms auf der Basis des Absatzprogramms (bei Massenfertigung) auf der Basis konkreter Aufträge (bei Einzel- und z.t. bei Serienfertigung) Primärbedarf Materialdisposition Planung des Materialbedarfs Materialbeschaffung und Lagerhaltung Planung des Produktionsprozesses Losgrößenplanung, Durchlaufterminierung, Kapazitätsterminierung Steuerung und Kontrolle des Produktionsprozesses Reihenfolgeplanung, Maschinenbelegung, Verfügbarkeitsprüfung, Arbeitsverteilung, Auftragsfortschrittsüberwachung Fertigungsaufträge Terminierte Fertigungsaufträge Fertiggestellte Aufträge Folie: 261 Quelle: Reichwald / Dietel in Heinen, S Planung des aktuellen Produktionsprogramms Produktionstyp Merkmale Typ 1 Auftragsorientierte Einzelfertigung Typ 2 Gemischte Serienfertigung Typ 3 Marktorientierte Massenfertigung Leistungsspektrum Kundenbezug der Produktion Auslösung des Primärbedarfs Dispositionsart Aufgabenschwerpunkte bei der Erstellung des aktuellen Produktionsprogramms Individualprodukte unmittelbar kundenorientierte Produktion Kundenbestellung einzelauftragsbezogen Auftragsbestand und dessen Abwicklung typisierte Erzeugnisse mit kundenspezifischen Varianten kundenorientierte Produktion mit Vorfertigung auf Komponentenebene Kundenbestellung, häufig i.v.m. Rahmenverträgen gemischt kundenorientierte Montage absatzorientierte Vorfertigung Standardprodukte marktorientierte Produktion; nur mittelbar kundenorientiert Absatzplan ausschließlich programmbezogen Abstimmung zw. Absatz- und Produktionsplan unter Berücksichtigung von Kapazitätsbeschränkungen Quelle: Reichwald / Dietel in Heinen, S. 484 Folie:

13 5.4.2 Materialbedarf, Beschaffungsplanung Gegenstand und Instrumente der Beschaffungsplanung: Verfahren der Bedarfsermittlung und der Bedarfsvorhersage (Klassifizierung der Verbrauchsgüter nach Bedeutung [ABC], Verfahren zur Materialbedarfsvorhersage) Planung von Bestellmengen und Lagerhaltung Planung von Transporten und Touren Folie: Materialbedarf und Beschaffungsplanung - ABC-Analyse Konzept der ABC-Analyse: wertvolle / teure Güter: normale Hilfsgüter: genaue Planung etwas ungenauere Planung Bezugsgrößen für die ABC-Analyse: (Kriterien) Gesamtverbrauchswert Lagerbestandswert Lagerflächenbeanspruchung Lagerentnahmehäufigkeit Lagerverlustrisiko Umschlagshäufigkeit Folie:

14 5.4.2 Materialbedarf und Beschaffungsplanung - ABC-Analyse Beispiel: Wertgruppe %-Anteil Menge %-Anteil Wert Produktanzahl Verbrauchswert A 20 7,9 47, B 45 17,9 31, C ,2 20, Quelle: Tempelmeier (1995), S. 12. Folie: Materialbedarf und Beschaffungsplanung Optimierungsproblem: Bestimmung der optimalen Bestellmenge q K k f K L K=k f +K L K q Stückzahl k f Bestellkosten pro Stück K f Fixkosten der Bestellung K L Lagerhaltungskosten k L Stück-Lagerkosten K Gesamtkosten K min K L K L =k L *q k f k f =K f /q q* q K=K f /q+k L *q Folie:

15 5.4.3 Produktionsprozessplanung, -steuerung, -kontrolle Produktionstyp Merkmale Typ 1 Auftragsorientierte Einzelfertigung Typ 2 Gemischte Serienfertigung Typ 3 Marktorientierte Massenfertigung Organisationstypen Werkstattfertigung Gruppenfertigung (inkl. Inselprinzip) Fließfertigung Prozesstypen Einzelfertigung (Klein-)Serienfertigung Massenfertigung Relevanz des Losgrößenproblems Relevanz der Durchlaufterminierung und der Kapazitätsterminierung Quelle: Reichwald / Dietel in Heinen, S. 574 Große Bedeutung, Planung der opt. Losgröße Sehr komplex (Terminierung von Fertigungsauftr.) Relevanz der Reihenfolge und Maschinenbelegungsplanung Sehr komplex (Steuerung mit Prioritätsregeln) Keine Bedeutung, da verstetigte Produktion Abgestimmte Kapazitäten (festgelegter Produktionsablauf) Festgelegt (über Prozessketten) Folie: