DIE FILES DÜRFEN NUR FÜR DEN EIGENEN GEBRAUCH BENUTZT WERDEN. DAS COPYRIGHT LIEGT BEIM JEWEILIGEN AUTOR.

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2 Zusammenfassung Wintersemester 2005/2006 S.Odermatt BWL I Operative Geschäftsprozesse Vorlesung: Prof. Dr. Thomas Myrach, Universität Bern 3 ECTS-P 0. Inhaltsverzeichnis Lektion 01: Einführung... S.02 Lektion 02: Wertketten... S.03 Lektion 03: Mehrwert und Wirtschaftlichkeit... S.05 Lektion 04: Produktionsfunktionen... S.06 Lektion 05: Mehrstufige Produktionsprozesse... S.08 Lektion 06: Netzplantechnik... S.10 Lektion 07: Ereignisorientierte Prozessketten... S.11 Lektion 08: Prozessabläufe: Zeitplanung... S.13 Lektion 09: Ablaufplanung in der Produktion... S.16 Lektion 10: Logistik... S.19 Lektion 11: Markttransaktionen... S.22 Lektion 12: Marktbearbeitungsprozesse... S.24 Lektion 13: Berechnungen zu Kanalkapazitäten, Kundenwerten und Kundenbeständen... S.26-1-

3 1. Lektion: Einführung Bedürfnisse - objektiv vorhandene oder subjektiv empfundene Mangelgefühle - Bedürfnisse konkretisieren sich in Bedarf nach bestimmten Gütern - Bedarf + Kaufkraft = Nachfrage - Konsument = Person, die ihre Bedürfnisse befriedigt Prozess - Definition: ein zweckgerichteter Vorgang der aus einer Folge von Aktivitäten bestehen kann und zu einem bestimmten Ergebnis führt - Art und Abfolge der Aktivitäten bestimmen die wirtschaftliche Zweckmässigkeit eines Prozesses - Definition Hammer/Champy: We define a business process as a collection of activities that takes one or more inputs and creates an output that is of value to the customer. Unterteilung Prozesse in Teilprozesse - Beschaffungsprozesse (Bereitstellung von Gütern und DL) - Produktionsprozesse (Kombination von Gütern und DL) - Absatzprozesse (Verwertung von Gütern und DL) - Unterteilung in operative Prozesse und Managementprozesse (siehe Graphik Davenport) - Managementprozesse = Prozesse im weiteren Sinne (z.b. Planungsprozesse, Entscheidungsprozesse, Informationsprozesse); in dieser Vorlesung nicht behandelt -2-

4 2. Lektion: Wertketten Wert(schöpfungs)ketten - jedes Unternehmen leistet Beitrag zu wertsteigernder Gütertransformation - Wertketten sind typischerweise auf Märkten organisiert - Unterscheidung business-to-business (b2b) vs. business-to-consumer (b2c): - b2b: Investitionsgüter oder Materialien, erworben zwecks Leistungserstellung - b2c: Konsumgüter, erworben zwecks Bedürfnisbefriedigung; Ende der Wertkette Prozessunterteilung (= Arbeitsteilung) - der betriebliche Leistungsprozess kann analog seiner Hauptaufgaben in mind. 3 Teilbereiche unterteilt werden (Beschaffung, Produktion, Absatz) - pro Teilprozess (und produziertes Gut) können verschiedene Berufe zuständig sein (Brot: Bauer, Müller, Bäcker), vgl. Arbeitsteilung, entweder innerhalb oder zwischen Unternehmen - Beschaffung: besorgen von benötigten Materialien auf Beschaffungsmärkten; in Teilbereich Beschaffung nicht inbegriffen: Potentialfaktoren, z.b. Maschinen, und HR (Personal) - Wichtig: Beschaffungslogistik = alle Aktivitäten zur Zeit- und Raumüberbrückung von Gütern. - Produktion: wertsteigernde Transformation von Gütern (i.d.r. kein Kontakt zu Markt) - Absatz: in Zeiten der Käufermärkte (Angebotsüberschuss) besonders wichtig, vgl. Marketing - Innerhalb Wertkette: Beschaffung und Absatz als Schnittstellen zu Markt (Lieferanten, Kunden) -3-

5 Wertkettenmodell nach Porter: Prozessicht der Organisation - Unterteilung der Unternehmen in Subsysteme, die verschiedenen Aktivitäten ausführen - Klassifikation der Aktivitäten: primär oder unterstützend - Gesamthaft 9 Aktivitätstypen (siehe Graphik), davon 5 primär (Y) und 4 unterstützend (X) Primäre Aktivitäten (primary activites) - Definition: primär ist, was von zentraler Bedeutung ist für die Erzeugung, Vermarktung und Auslieferung von Gütern (Produkte und DL) - Eingangslogistik ( inbound logistics ): alle Aktivitäten die nötig sind, um Inputs (extern bezogene Güter) in Empfang zu nehmen, zu lagern und weiterzuleiten - Operations: eigentlicher Produktionsprozess (Transformation Input-Output) - Ausgangslogistik ( outbound logistics ): analog Eingangslogistik - Marketing: alle Aktivitäten die nötig sind, um Kunden über Angebot zu informieren, diese zum Kauf zu bewesen und den Erwerb für den Kunden überhaupt erst möglich machen. Vereinfacht: potentielle Kunden und Produkte zusammenführen - Kundendienst ( services ): Installation, Wartung, Reperatur des Produkts, Schulung Kunde usw. Unterstützende Aktivitäten (support activities) - Aktivitäten, die bloss einen indirekten Bezug zum Produktionsprozess haben und die keinen direkten Beitrag zur Wertschöpfung leisten - Jede unterstützende Aktivität übergreift alle 5 Primäraktivitäten - 1. Unternehmensinfrastruktur ( firm infrastructure ): dient grundlegenden Bedürfnissen einer Organisation und hält diese zusammen (Aktivitäten z.b. Planung, Steuerung, Kontrolle) - 2. Personalwirtschaft ( human resources management ): Aktivitäten, die benötigt werden um Personal anzuwerben, einzustellen, weiterzuentwickeln, auszubilden usw Technologieentwicklung ( technology development ): Bereitstellung von Know-How und IT- Infrastruktur zur Ermöglichung und Verbesserung des Produktionsprozesses - 4. Beschaffung ( procurement ): Aktivitäten, die der Akquisition von Inputs (Ressourcen) dienen, mitunter Kontaktherstellung zu Lieferanten und Verhandlungsführung. Wichtig: Beschaffung ( procurement ) ist nach Porter bloss eine unterstützende Aktivität; erst die Eingangslogistik wird als primäres, werterzeugendes Subsystem angesehen; Widerspruch zu Schema auf S.3, welches Beschaffung als einen von drei wesentlichen Teilbereichen des betrieblichen Leistungsprozesses betrachtet (dort: Beschaffung-Produktion-Absatz) -4-

6 3. Lektion: Mehrwert und Wirtschaftlichkeit Definitionen rund um Wert - Mehrwert ( value added ) : mit Produktion tatsächlich geschaffener Wert (Umsatz-Vorleistungen) - Wertangebot ( value proposition ): Leistungsangebot an Kunde (Bewertung aus Sicht Käufer) - Wert aus Sicht des Nachfragers: Zahlungsbereitschaft basierend auf Zweckeignung, Knappheit, Verfügbarkeit, Übertragbarkeit und Begehrtheit des Guts/Produkts - Wert aus Sicht des Anbieters ( supply side ): Bewertung Gut/Produkt aufgrund der Kosten, die bei dessen Produktion anfallen (Herstellkosten, ermittelt durch betriebliche Kostenrechnung) - Preis bewegt sich irgendwo zwischen den beiden Werten, die Anbieter und Nachfrager dem Gut beimessen; also zwischen Kosten, die bei Erzeugung anfallen, und Zahlungsbereitschaft Kunde Mehrwertsteuer - Wertsteuer, die den Produktwert (Outputwert) prozentual besteuert. Beispiel: würde Produkt (Output) kosten, wird MWST ( VAT, zurzeit in CH i.d.r. 7.6%) addiert, von verkaufender Unternehmung eingezogen und an Steuerbehörde transferiert. - MWST-Ausgaben, die Unternehmen ihren Lieferanten für im Produktionsprozess untergegangene Edukte/Faktoren bezahlt haben, können verrechnet werden (Vorsteuerabzug) - Folge des Vorsteuerabzugs: MWST ist für Unternehmen ( =Zwischenglieder der Wertkette) mit Ausnahme der mit ihr verbundenen administrativen Kosten kostenneutral; nur Konsument zahlt Wertschöpfung - Wertschöpfung = Umsatz Vorleistungen = (p * x) (k * r), wobei p = Preis (Ertrag) pro Output, x = Menge Output, k = Preis (Kosten) pro Inputfaktor, r = Menge Input Wirtschaftlichkeit / Effizienz - zwei Möglichkeiten: Minimumsprinzip und Maximumsprinzip (NIE Optimumsprinzip!) - Minimumsprinzip: Input wird minimiert, um einen gegebenen Output zu erreichen - Maximumsprinzip: Bei gegebenem Input wird Output maximiert - Wirtschaftlichkeit ist somit kein absolutes, sondern ein relatives Kriterium -5-

7 Kennziffern zur mengenmässigen Wirtschaftlichkeit - Produktivität = Output / Input (= Ausbringungsmenge / Faktoreinsatzmenge) - Arbeitsproduktivität = Output / Arbeitsstunden - Produktionskoeffizient = Input / Output = Inverse der Produktivität. Aussage: Menge der Einsatzfaktoren die benötigt werden, um Output zu erstellen Kennziffern zur wertmässigen Wirtschaftlichkeit - zur Bestimmung der wertmässigen Wirtschaftlichkeit bestehen zahlreiche Kennzahlen: - Einzahlungen / Auszahlungen = Verhältnis der der effektiven Geldflüsse - Einnahmen / Ausgaben = Ergänzung der tatsächlichen Zahlungen durch Kreditoren + Debitoren - Ertrag / Aufwand = Periodisierung der Einnahmen und Ausgaben durch Abschreibungen und Rechnungsabgrenzungen (transitorische Aktiven / Passiven) externes Rechnungswesen - Leistung / Kosten = Aufwand und Ertrag übertragen in internes Rechnungswesen ( Kalkulation, Kostenrechnung, in der Kostenarten (Produktionsfaktoren) auf Kostenträger (Produkte) überwälzt werden; Kalkulation dient ist als wichtiges Führungsinstrument) Zusammenfassung Wirtschaftlichkeit: - wertmässige Wirtschaftlichkeit = bewertete mengenmässige Wirtschaftlichkeit 4. Lektion: Produktionsfunktionen Dimensionen des Produktionsprozesses - Mengendimension: Verhältnis Output-Input (Produktivität); wird oft für die Beschreibung des Produktionsprozesses verwendet, so auch bei Produktionsfunktionen - Zeitliche Dimension: wie lange dauern Prozesse? Zu welchen Zeitpunkten müssen Outputs realisiert bzw. Inputs angeschafft sein? - Wertdimension: Welche Kosten entstehen bei Produktion? Problematisch ist insbesondere die Umlage der Kosten der Faktoren, die in Produktionsprozess nicht untergehen (Betriebsmittel) Faktorklassifikation BWL (ungleich VWL, dort Produktionsfaktoren = Kapital, Boden, Arbeit) - Werkstoffe: Verbrauchsgüter, Repetierfaktoren, die in Produktionsprozess untergehen: i. Rohstoffe: Verbrauchsgüter, die als Hauptbestandteile in das Produkt eingehen ii. Hilfsstoffe: Verbrauchsgüter, die permanent oder zwischenzeitlich in das Produkt eingehen, nicht aber Hauptbestandteil dessen sind. Oftmals sehr wichtig, aber tiefer Wert (z.b. Nägel) iii. Betriebsstoffe: Verbrauchsgüter, die für Einsatz Betriebsmittel benötigt werden (z.b. Benzin) - Betriebsmittel: Gebrauchsgüter, Potenzialfaktoren, die Produktionsprozess überdauern; Somit sind sie Träger des Produktionsprozesses. Beispiele: Gebäude, Maschinen, Patente, Know-How - Arbeit: Menschen sind nicht Objekte sondern Subjekte des Produktionsprozesses, können nie Eigentum des Betriebs sein, jedoch wird ihre Arbeit als Faktor berücksichtig. Nach Gutenberg: ausführende Arbeit = Prozesse durchführen; dispositive Arbeit = Prozesse steuern, planen -6-

8 Produktionsfunktionen: Grundsätze - beschreiben den Zusammenhang zwischen Einsatzgütermengen und Ausbringungsgütermengen (mengenmässige Input/Output-Rechnung) - bilden alle technisch machbaren Kombinationen von Inputs und Outputs ab - implizite Schreibweise f(r 1,r 2,r, 3,..., r m, x 1, x 2, x 3,..., x n ) = 0 wobei r = Faktoren, x = Produkte - explizite Schreibweise, wenn nur ein Produkt entsteht: x = f(r 1,r 2,r, 3,..., r m ) - basierend auf Produktionsfunktion somit 2 Aussagen möglich: i. welche Outputs (x) resultieren bei gegebenen Inputs (r)? ii. welche und wie viele Inputs (r) braucht es, um einen gegebenen Output zu erzielen? Produktionsfunktionen Fall 1: Verhältnis Input/Output bleibt bei allen Mengen konstant - mit Hilfe der Produktivität lässt sich der Zusammenhang zwischen Outputs und Inputs mittels einer (Ein-Produkt-Ein-Faktor)- Produktionsfunktion beschreiben - Produktionsfunktion des Beispiels (links): i. explizit: r = 2x (bzw. x = 0.5r) ii. implizit: 0 = 2x-r und 0 = r 2x (bzw. 0 = x 0.5r und 0 = 0.5r x) - Mathematische Erläuterung: optische Täuschung! Funktion sagt aus, dass doppelt soviel r benötigt wird (d.h. dass r doppelt so gross ist); damit Gleichung stimmt wird dies durch Faktor 2 vor x ausgeglichen Produktionsfunktionen Fall 2: Verhältnis Input/Output ist je nach Menge variabel - mathematisch: xλ ε = f (r 1 λ, r 2 λ, r 3 λ,..., r n λ) - in Worten: werden alle Faktoren um λ verändert, so beträgt die Änderung des Outputs λ ε - Kenngrösse ε: Homogenität - bei ε = Homogenität = 1: Input/Output-Verhältnis ist konstant (siehe oben) = Funktion ist homogen - bei ε = Homogenität < 1 : Produktmenge (x) steigt unterproportional zu Faktormenge (r) - bei ε = Homogenität > 1 : Produktmenge (x) steigt überproportional zu Faktormenge (r) Einsatzrelationen bei mehreren Faktorarten - werden mehrere Faktoren (= Edukte) benötigt, so interessiert deren Verhältnis zueinander - Unterscheidung nach Stärke der Koppelung: i. Faktoreinsatzverhältnisse (bei veränderter Menge) fix: Limitational (Leontieff) ii. Faktoreinsatzverhältnisse (bei veränderter Menge) variabel: Substitutional (Cobb-Douglas) Einsatzrelation Fall 1: Limitiational (Leontieff) - anwendbar wenn Faktoreinsatzverhältnisse unabhängig von Menge (d.h. konstant) sind - ein bestimmter Output (x) lässt sich nur mit einem einzigen Faktoreinsatzverhältnis erreichen - mathematisch: r 1 = a 1 x ; r 2 = a 2 x wobei a 1,a 2 > 0 - Beispiel: um ein Produkt (x) zu erhalten, werden 2x Faktor 1 (r 1 ) und 4 x Faktor 2 (r 2 ) benötigt i. Produktionsfunktionen einzeln (siehe Fall 1, oben): r 1 = 2x sowie r 2 = 4x ii. daraus folgt Verhältnis: 2r 1 = r 2 (achtung: selbe optische Täuschung wie in Fall 1, oben) - Leontieff ist somit keine Funktion im eigentlichen Sinne, sondern ein System aus Gleichungen - Produktionsfunktionen mit limitationalen Faktoren müssen nicht zwingend homogen sein - in der Praxis oft anwendbar und nützlich (aus gewünschtem x lassen sich benötigt r 1, r 2 ableiten) Einsatzrelation Fall 2: Substitutional (Cobb-Douglas) - anwendbar wenn Faktoreinsatzverhältnisse abhängig von Menge (d.h. variabel) sind - ein bestimmter Output (x) lässt sich hier mit verschiedenen Faktoreinsatzverhältnissen erreichen - mathematisch: x = r 1 a r 2 b wobei a,b > 0 und a+b = 1 - Wichtig: Substitutionale Faktoren führen zwingend zu homogener Produktionsfunktion! -7-

9 Weitere Feststellungen zu Substitutional (Cobb-Douglas) - Beispiel: a = 0.5, b = r 1 = 4 und r 2 = 4 führt zu selbem Resultat wie r 1 = 1 und r 2 = 16 (Berechnung Beispiel: x = = 2*2 = 4 und x = = 1*4 = 4) - Schlussfolgerung: zwar führen bei Substitutional/Cobb Douglas verschiedene Faktoreinsätze zum selben Ziel, doch je ungleicher die Faktormengen sind, desto grösser ist deren Summe (verbildlicht anhand des Beispiels: 4+4 = 8 < 17 = 1+16) - eine partielle Faktorerhöhung (mehr r 2, dafür weniger r 1 ) reduziert somit die Produktivität! Graphische Darstellungsmöglichkeiten substitiutionaler Produktionsfunktionen - 1. Isoquante: zeigt alle Mengenkombinationen von r 1 und r 2 auf, die zum selben x (d.h. zur selben Outputmenge) führen - 2. Darstellung des Input-Output-Zusammenhangs, wenn bloss 1 Faktor verändert wird (für weitere Faktoren gilt ceteris paribus, d.h. sie bleiben unverändert). Beispiel: siehe Graphik links Praktisches Beispiel zu Substitutional: ertragsgesetzliche Produktionsfunktion - Annahme Ertragsgesetz: bei steigendem Einsatz eines Faktors r 1 steigt Ertrag(skurve) zuerst an, flacht später ab und beginnt schliesslich wieder zu sinken ( sinkender Grenznutzen ) 5. Lektion: Mehrstufige Produktionsprozesse Definition Mehrstufiger Produktionsprozess - Transformation von Inputs zu Outputs erfolgt in mehreren Schritten, d.h. Teilprozessen, die jeweils zu definierten (zwischen-)outputs führen. (die Zwischenoutputs werden oft Halbfabrikate oder Baugruppen genannt) - Abgrenzung zu einstufigen Produktionsprozessen: einstufige Produktionsprozessen können sehr wohl verschiedene Arbeitsschritte enthalten; diese gehören aber logisch zusammen und führen zu keinen Zwischenprodukten. Anmerkung: Produktionsfunktionen (namentlich Leontieff, Cobb- Douglas) stellen typischerweise einstufige Produktionsprozesse dar Beispiel 1: Zwei Inputs ein Output - Ausgangslage: siehe Darstellung rechts - Ermittlung benötigte E1 pro P1: E1 = 4 * 2 P1 + 5 P1 = 8 P1 + 5 P1 = 13 P1 d.h. pro P1 werden total 13 E1 benötigt - Ermittlung benötigte E2 pro P1: E2 = 2 * 2 P1 = 4 P1-8-

10 Beispiel 2: Zwei Inputs zwei Outputs - Ausgangslage: siehe Darstellung rechts - Ermittlung benötigte E1 pro P1: E1 = 4 * 2 P1 + 5 P1 = 8 P1 + 5 P1 = 13 P1 - Ermittlung benötigte E1 pro P2: E1 = 4 * 3 P2 = 12 P2 - Zusammenführung: Ermittlung benötigte E1 und E2 für ein P1 und ein P2: E1 = (4 * 2 P1 + 5 P1) + (4 * 3 P2) = 13 P P2 E2 = (2 * 2 P1) + (2 * 3 P2) = 4 P1 + 6 P2 Input-Output-Beziehungen: Gozinto-Graph - graphische Form zur Darstellung von Input-Output-Beziehungen - Inputs werden zuunterst, Outputs zuoberst aufgeführt - Aussage der mit Nummern versehenen Pfeile: wie viel Input (z.b. E1) wird direkt benötigt, um ein (zwischen-)output zu erreichen (z.b. P1, B1). ACHTUNG: E1 = 5P1 + 4B1 bedeutet nicht, dass zur Produktion von einem P1 gesamthaft 9 E1 benötigt werden, sondern bloss, dass 5 E1 direkt für die Produktion von 1*P1 und 4 E1 direkt für die Produktion von 1*B1 benötigt werden!! Implizite Schreibweise (Mengenbilanzen): - B1-2 P1-3 P2 = 0 - E1-5 P1-4 B1 = 0 - E2-2 B1 = 0 Vorzeichenkonvention (zu impliziter Schreibweise): - + (positiv) bedeutet Verwendung - - (negativ) bedeutet Bereitstellung Abbildung von Faktortypen - bisher wurde in Produktionsfunktionen davon ausgegangen, dass Inputs im Prozess untergehen. Dies gilt für Repetierfaktoren (Werkstoffe), nicht aber für Potentialfaktoren (Betriebsmittel); Lekt. 4 - Potentialfaktoren (z.b. Maschinen) stellen für eine gewisse Zeitperiode ein Leistungspotential zur Verfügung; dieses wird i.d.r. in Zeiteinheiten gemessen und Kapazität genannt - durch Potentialfaktoren wir die Menge der in einer Periode erzeugbaren Produkte beschränkt - Ausgangslage Beispiel: (Graphik rechts) 1. ein x benötigt zwei r 1 benötigt (r 1 = 2x). 2. r 2 muss pro x 4 Stunden lang zur Verfügung stehen (r 2 = 4x); 3. r 2 steht max. 40h zur Verfügung (r2 <= 40) - Vorgehen: aus den 2 Bed. für r 2 lässt sich Beschränkung von X ermitteln (4x <= 40) - Faktor r 2 wird dadurch nur noch implizit über Mengenbeschränkung von X miteinbezogen! Ausdrucksformen von Input-Output-Beziehungen: Praxisbeispiele - Koopmans-Modell: tabellarische Verknüpfung der Mengenbilanzen von Repetierfaktoren (siehe Gozinto-Graph ); Potentialfaktoren werden implizit durch Mengenbeschränkungen berücksichtigt - Stücklisten: Auflistung der benötigten (Repetierfaktor-)Input-Mengen pro Output; Potentialfaktoren werden nicht berücksichtigt; Stücklisten haben deshalb starken Bezug zu Gozinto-Graph - Arbeitspläne: Aufstellung aller Aktivitäten (Arbeitsgänge), die zwecks Produktion erfolgen müssen; verknüpft mit Betriebsmitteln (Potentialfaktoren): welches wird wann wie lange benötigt? Kurz: Arbeitsplänen zeigen die Faktoreinsätze von Betriebsmittel und menschlicher Arbeit auf -9-

11 6. Lektion: Netzplantechnik Netzplantechnik: Grundlagen, Definition - Netzpläne sind graphische Darstellungen von (komplexen) Prozessabläufen - Grundannahmen: i. jeder Vorgang wird genau einmal bearbeitet ii. direkte Anordnungsbeziehung zwischen zwei Vorgängen = Bearbeitung in Sequenzen iii. wenn keine direkte oder indirekte Anordnungsbeziehung zwischen zwei Vorgängen besteht, können diese prinzipiell parallel bearbeitet werden - NPT ist ursprünglich ein Verfahren zur Planung und Steuerung von Projekten; eignet sich aber auch zur Darstellung wiederkehrender operativer Geschäftsprozesse - Neben Visualisierung von Abhängigkeiten ist auch Termin- und Kapazitätsplanung möglich Darstellungsform 1: Vorgangsknotennetz - Erläuterungen zu Vorgänge i. Vorgänge sind zeitbeanspruchende Tätigkeiten ii. jeder Vorgang hat ein Anfang und ein Ende (können als Ereignisse betrachtet werden) - bei Vorgangsknotennetz: Vorgänge werden als Knoten des Netzplans dargestellt - wissenswert: Doppelverbindungen ( = zwei Pfeile) zwischen zwei Vorgängen sind nicht möglich Darstellungsform 2: Vorgangspfeilnetz - grundsätzlich gleich wie Vorgangsknotennetz, bloss werden Vorgänge hier als Pfeile dargestellt - Unterschiede: 1. Vorgänge müssen zwingend direkt aufeinander folgen (t2=t3), 2. Problem: nicht jeder Pfeil stellt zwingend einen Vorgang dar, manchmal sind auch Hilfspfeile ( Scheinvorgänge ) zwecks Darstellung unumgänglich; dies ist eine klare Schwäche des Vorgangspfeilnetzes Darstellungsform 3: Ereignisknotennetz - Erläuterungen zu Ereignisse i. Ereignisse haben keine Zeitdauer ii. Ereignisse kennzeichnen einen definierten Zustand im Rahmen der Projektrealisierung - Im Ereignisknotennetz werden Vorgänge nur implizit berücksichtigt -10-

12 Darstellungsform 4: Gemischtorientierter Netzplan - Kombination von Ereignisknotennetz und Vorgangsknotennetz Ablaufplanung - = Festlegung von Anordnungsbeziehungen - mögliche Ursachen für Anordnungsbeziehungen: i. logische bzw. technologische ii. kapazitätsbedingt iii. durch Zeit- oder Terminrestriktionen - zwingend sind bloss logisch/technologische Ursachen, andere sind bei Bedarf veränderlich Graphik: Gemischtorientierter Netzplan 7. Lektion: Ereignisorientierte Prozessketten Ereignisorientierte Prozessketten: Definition und Abgrenzung - EPK stellt den zeitlich-logischen Ablauf eines Geschäftsprozesses dar - wechselseitige Abfolge von Ereignissen und Funktionen (Funktionen = Vorgänge in NPT, Lekt. 6) - Aufbau: ein EPK-Diagramm wird i.d.r. von oben nach unten aufgebaut (zeitlich-logische Abfolge) - Jede Funktion hat ein vorgelagertes und ein nachgelagertes Ereignis - EPK ist spezielle Form des gemischtorientierten Netzplans. Ergänzung: Verknüpfungsoperatoren - Elemente der EPK: siehe Graphik -11-

13 (Verknüpfungs-) Operatoren - Operatoren ermöglichen, dass nach Verzweigung nur bestimmte Pfade weiterverfolgt werden, was in einem normalen/bisherigen gemischtorientierten Netzplan nicht möglich ist - Zwei Möglichkeiten der Verknüpfung: i. Ereignisverknüpfung: mehrere Ereignisse werden mit einer Funktion verknüpft ii. Funktionsverknüpfung: mehrere Funktionen werden mit einem Ereignis verknüpft - Es existieren 3 verschieden Operatoren: Kunjunktion, Adjunktion, Diskjunktion - Operatoren in Worten erklärt: i. Konjunktion: im Prozess kann nur fortgeschritten werden, wenn x1 und x2 gegeben sind ii. Adjunktion: Prozess läuft weiter wenn x1 oder x2 oder beide gegeben sind iii. Disjunktion: Prozess läuft weiter wenn x1 oder x2 gegeben sind (beide nicht erlaubt!) WICHTIG: Gesetzmässigkeiten von / Regeln zu Operatoren - Jede Verzweigung, die durch einen Operator geöffnet wurde, muss durch einen Operator des gleichen Typs geschlossen werden! - Ereignisse haben keine Entscheidungskompetenz! d.h: auf Ereignisse können keine oder - Operatoren (Adjunktionen oder Disjunktionen) folgen. - Auswirkungen der fehlenden Entscheidungskompetenz von Ereignissen auf denkbare Ereignisund Funktionsverknüpfungen: -12-

14 8. Lektion: Prozessabläufe: Zeitplanung Zeitplanung: Grundüberlegungen / Einordnung - Zeitplanung als wesentlicher Aspekt der Netzplantechnik (siehe Lektion 6) - Grundlage, die hier nicht ermittelt wird: Dauer der einzelnen Vorgänge - Terminierung = einplanen einzelner Vorgänge auf der Zeitachse; dabei sind zu bestimmen: i. Zeitpunkte, an denen die einzelnen Vorgänge frühestens begonnen bzw. beendet werden können (FAZ = frühester Anfangszeitpunkt ; FEZ = frühester Endzeitpunkt); diese Zeitpunkte werden ermittelt durch die sog. Vorwärtsrechnung ii. Zeitpunkte, an denen die einzelnen Vorgänge spätestens begonnen werden bzw. beendet sein müssen (SAZ = spätester Anfangszeitpunkt ; SEZ = spätester Endzeitpunkt) ; diese Zeitpunkte werden ermittelt durch die sog. Rückwärtsrechnung Vorwärtsrechnung - ausgehend von einem gewissen Starttermin und gegebener Dauern der Vorgänge werden für alle Vorgänge die frühestmöglichen Start- und Endzeiten (FAZ bzw. FEZ) bestimmt - ein nachfolgender Vorgang kann i.d.r. erst begonnen werden, wenn der vorherige Vorgang abgeschlossen ist (FAZ j = FEZ i ) ; hat ein Vorgang mehrere Vorgänger, kann er i.d.r. erst begonnen werden, wenn der späteste Vorgängervorgang abgeschlossen ist, - Bedingung bei mehreren Vorgängern mathematisch: FAZ j = max(fez i1 ; FEZ i2 ;..., FEZ in ) Ausgangslage: FAZ =1 bei Vorgang A Rückwärtsrechnung - ausgehend von einem gewissen Endtermin und gegebener Dauern der Vorgänge werden für alle Vorgänge die spätestmöglichen Start- und Endzeiten (SAZ bzw. SEZ) bestimmt - ein Vorgänger i muss spätestens beendet sein wenn sein unmittelbarer Nachfolger j starten muss (SEZ i = SAZ j ) ; hat ein Vorgang mehrere Nachfolger, muss er spätestens beendet sein, wenn der frühste Nachfolgervorgang begonnen werden muss, - Bedingung bei mehreren Nachfolgern mathematisch: SEZ i = min(saz j1 ; SAZ j2 ;..., SAZ jn ) Ausgangslage: SEZ =13 bei Vorgang D -13-

15 Optimierung und Kritischer Pfad: - Ziel muss es i.d.r. sein, die gesamte Prozessdauer möglichst kurz zu halten; die kürzeste Prozessdauer wird bei einliniger (d.h. nie parallel verlaufender) Vorgangsanordnung genau dann erreicht, wenn zwischen den Vorgängen keine Pausen bestehen, d.h. wenn bei Vorwärts- und Rückwärtsrechnung dieselben Werte resultieren, d.h. FAZ = SAZ ; FEZ = SEZ - bei (teilweise) parallel verlaufender Vorgangsanordnung gelten obige Kriterien bloss für den Pfad, der die jeweils am längsten dauernden Vorgänge beinhaltet; dieser Pfad wird kritischer Pfad genannt; in den Beispielen auf S.13 ist A-B-D der kritische Pfad, da Vorgang C parallel zu Vorgang B verläuft, aber C kürzer dauert als B. Für die Vorgänge A-B-D gelten deshalb die Bedingungen FAZ = SAZ ; FEZ = SEZ ; der Vorgang C wiederum, der nicht auf dem kritischen Pfad liegt, verfügt über eine so genannte Pufferzeit (in Beispiel: 3-2 = 1 Zeiteinheit) - zusammengefasst: i. Vorgang auf kritischem Pfad: FAZ = SAZ ; FEZ = SEZ ii. Vorgang nicht auf kritischem Pfad: FAZ ungleich SAZ, FEZ ungleich SEZ, dafür Pufferzeit Pufferzeit - Definition: Pufferzeit ist jene Zeit, um die ein Vorgang ausgedehnt oder zeitlich verschoben werden kann, ohne dass dadurch die Gesamtzeit des Prozesses beeinflusst wird - 4 Arten von Pufferzeit: Gesamte Pufferzeit (GP), freie Pufferzeit (FP), frei Rückwärts-Pufferzeit (FRP) und unabhängige Pufferzeit (UP) - WICHTIG: Beziehungen zwischen Pufferzeiten i. Unabhängige Pufferzeit = Frei Pufferzeit + Freie Rückwärts-Pufferzeit - Gesamte Pufferzeit UP = FP + FRP - GP ii. Gesamte Pufferzeit Freie Pufferzeit unabhängige Pufferzeit GP FP UP iii. Gesamte Pufferzeit Freie Rückwärts-Pufferzeit unabhängige Pufferzeit GP FRP UP Gesamte Pufferzeit (GP) - Ermittlung: Differenz der aus Vorwärts- und Rückwärtsrechnung ermittelten Werte eines Vorgangs - bei jedem Vorgang entweder SAZ - FAZ oder SEZ - FEZ (= gleicher Wert, da Dauer gegeben) - (Aussage: die gesamte Pufferzeit eines Vorgangs sagt aus, um wie viel man diesen maximal verzögern kann, ohne dass Prozess insgesamt verlängert wird; nutzt man die gesamte GP eines Vorgangs, kann dies aber Einfluss auf die Pufferzeiten seiner Vor- und Nachgänger haben) Vorwärtsrechnung Rückwärtsrechnung Differenz = 1 = GP Freie Pufferzeit (FP) - Formel: FP i = min(faz j1 ; FAZ j2 ;..., FAZ jn ) - FEZ i - in Worten: Differenz zwischen kleinstem FAZ aller Nachfolger (j) und dem FEZ des Vorgangs (i) - Aussage: verzögert man die Ausführung des Vorgangs (i) um die freie Pufferzeit, so wird der frühste Anfang der Nachfolger (j1, j2,..., jn) nicht beeinflusst; Bezug also bloss zwischen Vorgang und dessen Nachfolgern -14-

16 Freie Rückwärts-Pufferzeit (FRP) - Formel: FRP j = SAZ j - max(sez i1 ; SEZ i2 ;..., SEZ in ) - in Worten: Differenz zwischen SAZ des Vorgangs (j) und dem grösstem SEZ aller Vorgänger (i) - Aussage: zwischen der Vollendung des letzten Vorgänger-Vorgangs und dem Start des Vorgangs (j) kann man max. die FRP-Zeit verzögern; Bezug bloss zwischen Vorgang und dessen Vorgängern Unabhängige Pufferzeit (UP) - Formel: UP j = min(faz k1 ; FAZ k2 ;..., FAZ kn ) max(sez i1 ; SEZ i2 ;..., SEZ in ) D(j) - in Worten: die kleine FAZ aller Nachfolger (k) minus die grösste SEZ aller Vorgänger (i) minus die Dauer des Vorgangs (j) - Aussage: UP bestimmt sich durch den Vergleich seiner Vorgänger mit seinen Nachfolgern. Genauer: wieviel Zeit bleibt (nach Berücksichtung der Dauer D des Prozesses) übrig, wenn alle Vorgänger erst so spät wie möglich fertig werden und alle Nachfolger so früh wie möglich starten sollen? - WICHTIG: die unabhängige Pufferzeit kann durchaus einen negativen Wert annehmen. Ist dies der Fall, wird er auf Null korrigiert (UP wird nie negativ ausgewiesen, bei Werten <0 immer = 0) Anordnungsbeziehungen - Normalfall: Ende-Anfangs-Beziehungen: Ende Vorgang (i) verbunden mit Anfang Nachfolger (j) - (ebenfalls möglich: Ende-Ende-; Anfangs-Anfangs-, Anfangs-Ende-Beziehungen) Zeitabstände - Definition: Wartezeiten, die keine Kapazitäten benötigen und keine Kosten verursachen - Normalfall: welche Zeitabstände sind bei Ende-Anfangs-Beziehungen möglich? i. Übergangszeiten müssen nicht zwingend vorliegen (d.h. MINZ = 0) ii. Übergangszeiten können beliebig lang sein (d.h. MAXZ = ) - Generell: mögliche Varianten minimaler Zeitabstände (MINZ): i. MINZ = 0 ; Nachfolgevorgang erfolgt frühestens wenn Vorgänger beendet ii. MINZ > 0 (z.b. =5) Nachfolgevorgang erfolgt frühestens 5 Zeiteinheiten nach Ende Vorgänger iii. MINZ < 0 (z.b. =-5) Nachfolgevorgang erfolgt frühestens 5 Zeiteinheiten vor Ende Vorgänger - Generell: mögliche Varianten maximaler Zeitabstände (MAXZ): i. MAXZ = 0 ; Nachfolgevorgang erfolgt spätestens wenn Vorgang beendet ii. MAXZ > 0 (z.b. =5) Nachfolgevorgang erfolgt spätestens 5 Zeiteinheiten nach Ende Vorgänger iii. MAXZ < 0 (z.b. =-5) Nachfolgevorgang erfolgt spätestens 5 Zeiteinheiten vor Ende Vorgänger - Zeitabstände in Netzplantechnik!: Trivialisierung der Realität, d.h. Anwendung des Normalfalls (MINZ = 0, MAXZ = ). Angenommen wird, das zwischen den Vorgängen auf dem kritischen Pfad ein direkter Übergang stattfindet (= zeitlich optimale Lösung, d.h. FEZ i = FAZ j bzw. SEZ i = SAZ j ) -15-

17 9. Lektion: Ablaufplanung in der Produktion Graphik: Einordnung Lektion 9 in Organisationsmodell nach Porter Definition: Produktionszeit - gesamte Zeit (inkl. Vorbereitungsvorgang) die benötigt wird, um gewünschte Güter herzustellen - die Produktionszeit kann wie folgt unterteilt werden o Rüstzeit: Zeit, die für die Vorbereitung des Arbeitsvorgangs benötigt wird o Fertigungszeit: Zeit, die für die Bearbeitung, also den Arbeitsvorgang selbst, benötigt wird Ablaufplanung: wichtige Feststellungen - WICHTIG: Rüstzeiten repräsentieren fixe Kosten und sind prinzipiell unabhängig davon, wie viele Einheiten während eines Arbeitsgangs produziert werden; beträgt die Rüstzeit z.b. 1 Stunde und die Fertigungszeit pro Einheit 2 Stunden, so beträgt die durchschnittliche Produktionszeit pro Einheit 3 Stunden, wenn nur eine Einheit pro Arbeitsgang produziert wird, aber bloss 2.2 Stunden, wenn pro Arbeitsgang 5 Einheiten hergestellt werden: (5*2+1)/5 - Diese Gegebenheit stellt einen starken Anreiz dar, möglichst viele Einheiten pro Arbeitsgang zu erzeugen, weil dadurch die Rüstzeit und mit ihr die Produktionszeit pro erzeugte Einheit minimiert werden kann. Die zusammen produzierte Menge von Einheiten wird auch als Los bezeichnet - Manchmal wird eine Kapazität (Betriebsmittel, Arbeit) von verschiedenen Arbeitsgängen benötigt; dies führt zu Wartezeiten. Je mehr Einheiten pro Arbeitsgang hergestellt werden, desto länger dauert es, bis schliesslich die ersten Produkte vorliegen; bei Zusammenfassung zu Produktionslosen und gemeinsam genutzten Kapazitäten kann die Produktionszeit sehr viel länger werden! Zwar gilt der Rüstzeiteffekt nach wie vor, wer aber rasch (wenige) Produkte auf den Markt bringen will, muss möglichst wenige Einheiten pro Arbeitsgang herstellen - Interessenskonflikt: tiefe Durchschnittsproduktionszeit vs. kurze Dauer bis erstes Produkt vorliegt -16-

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