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1 - 1-1 Probleme Losgrößen Wir haben bereits gesehen, dass die Bestimmung von Losgrößen rein unter quantitativen Kostengesichtspunkten geschieht und andere Gesichtspunkte wie Durchlaufzeiten, Termintreue, Kapazitäts- und Materialverfügbarkeit überhaupt nicht einbezogen werden. Auch sind diese sog. optimalen Losgrößen nur optimal in der jeweiligen Teilperiode und vernachlässigen zusätzlich die Auswirkungen, die die Festlegung einer Losgröße auf die Fertigungsmengen der in der Stückliste darunter liegenden Teile hat. Man müsste simultan die kostenoptimalen Losgrößen aller Materialien bestimmen, und das wäre eine extrem rechenzeitintensive Optimierung, weil die Lose der darüber liegenden Teile erst die Sekundärbedarfe der darunter liegenden Teile bestimmen, für die man dann wiederum Lose bestimmen muss. Selbst wenn man mal nur die Mengen betrachtet und die Kosten vernachlässigt, hat man wegen der Abhängigkeiten der Materialien ein sehr schwieriges Losoptimierungsproblem. Gero Zimmermann hat hier sehr ausführlich geforscht. Gehen wir von folgendem Bild aus: Menge LB Bedarfe Schauen wir uns mal die Situation an. Wir haben für dieses Material drei Bedarfe, von denen die ersten beiden durch den Lagerbestand abgedeckt werden,

2 - 2 - Menge LB Bedarfe Los Planauftrag Start DLZ während für den letzten Bedarf ein Planauftrag in der optimalen Losgröße vorgeschlagen wird. Dieser Planauftrag ist hier zum Starttermin - also um die Durchlaufzeit verkürzt eingezeichnet. Er wird als Sekundärbedarf an das Material in der Baukastenstückliste darunter weitergereicht. Damit ergibt sich folgendes Problem: Menge LB Bedarfe Los Planauftrag Start DLZ Menge Sekundärbedarf LB DLZ Wenn diese Sekundärbedarfe nun in die Durchlaufzeit- bzw. Wiederbeschaffungszeitspanne fallen und nicht genügend erwarteter Lagerbestand vorhanden ist, dann hat man in dieser Phase keine Gelegenheit mehr, noch einen Fertigungsauftrag oder Bestellung durchzubringen.

3 - 3 - So wie hier, wo der Sekundärbedarf höher ist als der Lagerbestand und auch bis dahin keine Ablieferungen von Fertigungsaufträgen zu erwarten sind. Möglich ist da schon vorher etwas falsch gelaufen, muss es aber nicht. Störungen gibt es immer wieder, und vielleicht hat man den letzten Kundenauftrag angenommen, weil man gesehen hat, dass eigentlich für diesen noch genügend Material vorhanden wäre. Was eigentlich auch der Fall ist. Wodurch sind wir eigentlich in dieses Schlamassel reingerutscht? Doch eigentlich nur, weil wir bei unserem Planauftrag das kostenoptimale Los verwendet haben und nicht das machbare Los. Spielen wir das ganze noch mal durch und reduzieren wir das Los auf das was unten möglich ist. Menge LB Bedarfe Los Planauftrag Start DLZ Menge Sekundärbedarf LB DLZ Im Gegensatz zu vorher (gepunkteter Fall) decken wir nun sämtliche Bedarfe ab, ohne dass wir einen Eilauftrag verursachen müssen. Die Frage ist nun, welches Los ist das kostenminimaler. Der beim kostenoptimalen Los notwendige Eilauftrag verzögert andere Aufträge, dadurch dass man überlappend fertigt, hat man höhere Transportkosten, dadurch dass man auf kostenintensive Ausweichmaschinen produziert, höhere Fertigungskosten, dadurch dass man parallel herstellt, höhere Rüstkosten, dadurch dass man über den optimalen Leistungsgrad von Ressourcen hinausgeht, höhere Kosten, z.b. in Form von Überstunden. Das, was wir gerade gemacht haben, wird idr vom Disponenten erkannt und das Los gesplittet. Auf Ausnahmelisten nach dem Materialbedarfsplanungslauf wird er auf solche Situationen aufmerksam gemacht und kann dann Aufträge splitten. Kein Problem, sollte man denken. Aber machen wir es einmal ein bisschen komplizierter:

4 - 4 - Menge LB Bedarfe Los Planauftrag Start DLZ Menge Menge Sekundärbedarf Sekundärbedarf LB DLZ LB DLZ Ich habe nun ein 2. Material hinzugenommen, das für das übergeordnete Produkt benötigt wird. Wir gehen wieder wie vorher vor und verkürzen das Los oben so weit, dass genügend vom unteren linken Material vorhanden ist. Schauen wir uns das untere rechte Material an, ist hier leider zu wenig erwarteter Lagerbestand vorhanden, um das ohnehin schon verkürzte Los darüber befriedigen zu können. Wir müssen also das Los auf die Menge begrenzen, die von unten über alle Materialien hinweg, maximal möglich ist, und das ist gar nicht so einfach, weil wir dies über alle Stufen der Strukturstückliste prüfen müssten. Wir verkürzen oben das Los noch weiter, letztendlich gehen wir hier bis auf die eigentliche Bedarfsgröße runter. Menge LB Bedarfe Los Planauftrag Start DLZ Menge Menge Sekundärbedarf Sekundärbedarf LB DLZ LB DLZ

5 - 5 - und wir sehen, dass nun auf der unteren Ebene alles problemlos realisierbar ist. Allerdings könnte es nun noch sein, dass ich einen Teil des erwarteten Lagerbestands, den ich bei einem der unteren Materialien habe, für einen anderes übergeordnetes Material benötige. Um die Skizze nicht zu überladen, soll nur mal das Prinzip aufgezeigt werden: X Y B C B geht in X ein, C in X und in Y. Nun kann C nicht mehr nur alles für X bereitstellen, sondern muss ja auch für Y liefern. Die einfache Regel von vorhin, einfach die maximal mögliche Menge von X und Y nach oben zu melden, funktioniert nicht, da der Bestand von C ja nur einmal vorhanden ist. Ich will dies hier nur mal andeuten, wie man vorgehen müsste:

6 - 6 - X Y B C Zuerst werden alle einzelnen Bedarfe ohne Losgrößenbildung nach unten als Sekundärbedarfe weitergegeben und was man in der aktuellen Folie nicht sieht, über alle Stufen der Strukturstückliste weiter bis zur untersten Fertigungsstufe mit den jeweils neu errechneten Bedarfen. Wobei man nur die Bedarfe berücksichtigen muss, deren Startzeitpunkt innerhalb der Durchlaufzeit bzw. Wiederbeschaffungszeit liegen. Dann meldet man zu den jeweiligen Bedarfszeitpunkten den sich ergebenden erwarteten Lagerbestand von unten beginnend wieder nach oben. X Y B C Beim Endprodukt angekommen, können dann die von unten maximal möglichen Mengen in Losgrößen umgesetzt werden.

7 - 7 - Danach werden diese Lose wieder nach unten als Bedarfe weitergegeben, und die Lose auf den unteren Fertigungsstufen bestimmt. X Y B C 2 Produktionssteuerung Auftragsfreigabe Mit der Freigabe des Fertigungsauftrags beginnt die Produktionssteuerung. Davor wird der Planauftrag in einen Fertigungsauftrag umgewandelt. Verfügbarkeitsprüfung Die Freigabe des Fertigungsauftrags kann mit einer Verfügbarkeitsprüfung von Material, Werkzeugen, Vorrichtungen, verknüpft werden. Im PPS-System lässt sich einstellen, welche Bestände in welchen Lägern dabei einbezogen werden, ob die Prüfung bereits bei der Anlage und/oder bei der Freigabe des Fertigungsauftrags erfolgt. Problem ist, dass die Fertigungsfreigabe meist einige vor dem tatsächlichen Fertigungsstart erfolgt und bei gut organisiertem Fertigungsfluss noch gar nicht vorhanden sein dürfte, da es JIT gerecht erst kurz vor dem Starttermin abgeliefert werden sollte.

8 - 8 - Fertigungspapiere Nach der Freigabe des Fertigungsauftrags erfolgt der Druck der Fertigungspapiere. Da eine Freigabe schon einige vor dem tatsächlichen Fertigungsstart erfolgen kann, sollte der Druck aus Aktualitätsgründen möglichst spät erfolgen, evt. direkt im Meisterbüro. Noch besser wäre es natürlich, auf Papier ganz zu verzichten, wegen der Aktualität der Daten. Wenn wir z.b. CAD-Zeichnungen auf Papier ausdrucken, und sich die Zeichnung ändert, muss man alle Zeichnungen austauschen. Und wehe, es wird eine übersehen und dann nach dieser alten Zeichnung gefertigt. Wenn alle Unterlagen digital und zentral gespeichert werden, haben wir von jedem Computerarbeitsplatz immer aktuelle Informationen. Wenn schon Papier, dann sollte das man Barcodes nutzen, um Eingaben zu beschleunigen und die Fehlerrate zu senken. Was gehört alles zu den Fertigungspapieren? Fertigungspapiere: Fertigungsauftrag Laufkarte Terminkarte Materialschein Lohnschein Fertigungsauftrag Dieser enthält alles, was zu tun ist. Also die Fertigungsauftragsmenge und den Arbeitsplan. Laufkarte Diese begleitet das Material zwecks Identifizierung durch die Fertigung. Materialentnahmeschein Dient zur Entnahme des für den Fertigungsauftrag notwendigen Materials mit den entsprechenden Mengen. Die Fertigungsauftragsnummer ist sinnvoller weise als Barcode angegeben. Die Entnahmen werden manchmal erst mit der Ablieferung des Fertigungsauftrags gebucht, um sich die Materialentnahmenbuchungen zu sparen. Man spricht dann von retrograder Materialentnahme. Nachteilig ist, dass man zwischen der tatsächlichen Materialentnahme und der Ablieferung des Fertigungsauftrags keine aktuellen Informationen über die Materialbestandsmengen hat. Außerdem wird die entnommene Menge

9 - 9 - aus der Fertigungsauftragsmenge und dem Mengenkoeffizienten aus der Stückliste errechnet und muss somit nicht der Istmenge entsprechen. Terminkarte Dient aufgrund der Rückmeldungen während der Fertigung zur Terminkontrolle. Lohnschein Hier tragen die Mitarbeiter ihre geleistete Arbeitszeit ein. Die Lohnscheine dienen u.a. der Akkordlohnberechnung. Manchmal werden sie gleichzeitig für Rückmeldungen von Arbeitsgängen verwendet. Da die Mitarbeiter ihre Lohnscheinen nicht unbedingt immer sofort abgeben, mindert dies evt. die Aktualität der Rückmeldungen. Rückmeldeschein Diese dienen der Verfolgung des Auftragsfortschritts. Aktueller wäre hier aber eine Eingabe der Rückmeldungen online ins PPS-System mithilfe von BDE oder MDE. Reihenfolgenplanung Jeder kennt sie, die sog Eilaufträge in der Fertigung oder die Terminjäger, die versuchen, bestimmte in Anführungsstrichen wichtige Fertigungsaufträge zu beschleunigen, indem sie vor jedem Arbeitsplatz die höchste Priorität erhalten. Diese Eilaufträge kommen, um sie sofort erkennen zu können, auf rotes Papier. Damit werden aber die anderen Fertigungsaufträge extrem verlangsamt und damit natürlich auch wichtig. Irgendwann sind dann die meisten Fertigungsaufträge auf rotem Papier. Damit ergibt sich die Notwendigkeit zu sog Eileilaufträge, die mit blauem Papier versehen werden. Irgendwann sind alle blau. Man sieht also, die Reihenfolge der Durchsetzung von Fertigungsaufträgen in der Fertigung ist wichtig. Fertigungsaufträge haben einen Start- und Endtermin, die in einem gröberen rahmen liegen. In der Planung wird also nicht so detailliert terminiert, dass damit auch die einzelnen Arbeitsgänge einen genauen Termin hätten. Damit liegen für die freigegebene Periode mehrere Fertigungsaufträge vor, für die dann die einzelnen Arbeitsgänge innerhalb eines größeren fensters fein terminiert werden. Damit steht dann fest, wann welcher Fertigungsauftrag auf welchem Betriebsmittel konkret durchgeführt wird. Problematisch ist wieder einmal, dass hier mehrere Zielsetzungen aufeinander treffen. Auf der eine Seite die Kosten. Dazu könnte man die Arbeitsgänge vor den Betriebsmitteln so anordnen, dass damit die Rüstzeiten minimiert werden. Viel Rüsten bedeutet nicht nur, dass in dieser die Maschine nicht genutzt wird und damit die Auslastung gemindert wird. Sondern auch, dass die Durchlaufzeiten länger werden, womit wir bei den zielen wären. Optimierung der ziele ist nicht nur die Minimierung der Durchlaufzeiten, sondern auch die Verbesserung der Termintreue. Hier könnte man versuchen, die Arbeitsgänge vorzuziehen, die noch den geringsten puffer haben, wenn man die Durchlaufzeiten der restlichen Arbeitsgänge vom geplanten Fertigungsendtermin abzieht. Um diese Zielsetzungen zu erreichen, kann man DV-gestützte Optimierungsprogramme verwenden, oder sich ihnen mithilfe von einfachen Prioritätsregeln annähern. Welche Prioritätsregeln gibt es?

10 KOZ, d.h. kürzeste Operationszeitregel. Die Aufträge mit den kürzesten Bearbeitungszeiten werden bevorzugt. Das macht die Aufträge mit ohnehin schon längeren Durchlaufzeiten noch langsamer, die mit ohnehin schon kürzeren Durchlaufzeiten noch schneller, d.h. die Varianz der Durchlaufzeit steigt stark an und damit wird die Termintreue schlechter. Schauen wir uns einmal drei Aufträge an: Durchführungszeit = 1 Durchführungszeit = 2 Durchführungszeit = 3 der gelbe braucht 1 Durchführungszeiteinheit (deshalb nur 1 Blatt), der grüne 2 und der dritte 3. Jedes Blatt innerhalb einer Aufgabe soll also eine einheit darstellen. Alle Aufträge werden zum selben punkt bereitgestellt. Zunächst wird nach KOZ abgearbeitet, also gelb, dann grün, dann weiß: Kennzahlen

11 dies erkennt man an der oberen Reihe. Dann ist man nach 6 einheiten fertig. Der erste nach 1, weil er ja keine Wartezeit hat. Der zweite muss 1 einheit warten, braucht dann 2 einheiten zur Durchführung, hat also insgesamt 3 einheiten gebraucht. Der weiße kann deshalb erst nach 3 Wartezeiteinheiten starten und wird dann in weiteren 3 einheiten bearbeitet, braucht also insgesamt 6 einheiten. Wie hoch ist dann die durchschnittliche Durchlaufzeit? 1+3+6/3 Aufträge = 3,33 einheiten? Unten ziehen wir nun die größeren Aufträge vor. Dann braucht weiß 3 einheiten, grün 5 und gelb 6 einheiten. Wir haben nun längere Wartezeiten für die hinteren Aufträge. Und das wirkt sich aus. Welche durchschnittliche Durchlaufzeit ergibt sich nämlich? 3+5+6/3 Aufträge = 4,66 einheiten, also deutlich höher obwohl man doch eigentlich immer nach 6 einheiten fertig ist? Und das hängt damit zusammen, dass wir beim Durchschnitt nicht berücksichtigt haben, dass die einzelnen Aufträge ja unterschiedlich groß sind. Wir müssten den Durchschnitt konsequenterweise nicht für die Aufgabenmappen, sondern für die einzelnen Aufgabenblätter ausrechnen, da nur diese die gleiche Arbeitsdauer darstellen. Kennzahlen hier sind die Fertigstellungstermine nun für jedes einzelne Blatt aufgeführt. Damit hätten wir oben: 1+2*3+3*6/6=4,17 und unten 3*3+2*5+1*6/6=4,17 also gleiche gewichtete mittlere Durchlaufzeit. Wiehndahl verwendet diese mit ihrem Arbeitsinhalt gewichteten Durchlaufzeiten innerhalb seiner belastungsorientierten Auftragsfreigabe. Welche weiteren Prioritätsregeln gibt es noch?

12 Am konsequentesten wäre eigentlich die sogenannte Fifo-Regel, First in First out. Der Auftrag, der zuerst am Arbeitsplatz ankommt, wird auch zuerst bearbeitet. Fifo ist allerdings wegen Störungen nicht durchzuhalten. Deshalb ist hinsichtlich der Termintreue die Schlupfzeitregel am besten, obwohl sie eine höhere Varianz aufweist als die Fifo-Regel, weil sie ganz gezielt verspätete Fertigungsaufträge vorzieht. Dabei werden die Arbeitsgänge vorgezogen, die noch den geringsten puffer haben hinsichtlich des Fertigungsendtermins. Man muss also die Summe der Durchlaufzeiten der restlichen Arbeitsgänge auf den aktuellen Termin addieren und die Differenz zum geplanten Fertigungsendtermin ist dann die Schlupfzeit. Die Aufträge mit den geringsten Schlupfzeiten werden dann vorgezogen. Die Schwierigkeit dabei ist, dass der Meister am jeweiligen Arbeitsplatz die Schlupfzeit wissen muss. Diese kann eigentlich nur rechnergestützt bestimmt werden. Rückmeldungen IdR wird nicht nur der Fertigungsauftrag insgesamt zurückgemeldet, was dann gleichzeitig auch den Warenzugang verursacht, sondern auch einzelne Arbeitsgänge, als sog. Milestone- Arbeitsgänge. Damit kann man gerade bei langen Durchlaufzeiten jederzeit erkennen, wie weit der Fertigungsauftrag schon ist und man kann dann noch steuernd eingreifen, um Termine einhalten zu können. Die rückzumeldenden Termine und Mengen werden entweder auf sog Rückmeldescheinen angegeben oder aktueller und weniger aufwendig und weniger fehleranfällig per rechnergestützter Erfassung sog Betriebsdatenerfassung BDE oder direkt durch die Bearbeitungsmaschine per sog Maschinendatenerfassung MDE.

13 Weitere Planungs/Steuerungsmethoden Kanban Kanban ist ein Mindestbestandssystem, während MRP versucht einen Null-Bestand zu erreichen. Und trotzdem hat Kanban bei bestimmten Konstellationen geringere Lagerbestände als MRP und das bei sehr niedrigem Planungsaufwand. Vom Prinzip her beruht Kanban auf der verbrauchsorientierten Disposition. Allerdings werden die Arbeitsstationen fertigungsflussorientiert angeordnet und verstehen sich als selbststeuernde Regelkreise. Im Gegensatz zur reinen Flussfertigung sind hier Pufferlager zwischen den einzelnen Arbeitsstationen integriert, da die Arbeitsstationen kapazitätsmäßig nicht vollständig harmonisiert und abgetaktet sind. Eine Arbeitsstation kann in mehreren Kanban-Regelkreisen eingebunden sein. Es handelt sich idr um Serienfertigung, d.h. die Bedarfe sind relativ gleichmäßig. Eingesetzt wird Kanban nicht nur innerhalb eines Unternehmens, sondern auch zwischen Kunde und Lieferant. Der Name Kanban kommt aus dem Japanischen und bedeutet Zettel, Schild. Dieses Kanban dient dazu, einer Arbeitsstation anzuzeigen, dass die nachfolgende Arbeitsstation Material entnommen hat und es dann wieder in der genau vorgegebenen Losgröße, die bei Kanban relativ klein sind, aufzufüllen. Die Quelle muss dabei immer dafür sorgen, dass das Lager zwischen Quelle und Senke nie unter den vorgegebenen Mindestbestand fällt. Ziel muss es natürlich sein, diese Pufferlagerbestände zu minimieren. Das klingt recht einfach. Die Fertigung steuert sich dann selber. Und wie sieht es mit der Planung aus? Das Einzige, was noch geplant werden muss, ist die Mindestbestandsmenge und die Losgröße. Dies muss nur überarbeitet werden, wenn sich die Bedarfstendenz ändert. Man spricht hier auch von einer generellen Planung, im Gegensatz zur fallweisen Planung bei MRP, bei der für jeden Bedarf eine Planung benötigt wird. Es gibt verschiedenste Varianten von Kanban, solche wo das Pufferlager von Quelle und Senke sichtbar ist, und man ganz auf die Kanban-Informationsträger verzichten kann. Solche, wo es je eine Kanban-Karte gibt, andere mit je 2 Karten, oder sogar mit virtuellen Karten per Computereinsatz. Aber das Prinzip ist immer dasselbe:

14 Puffer- Arbeits- Puffer- Arbeits- Puffer- lager station 1 lager station 2 lager Informationsfluss Materialfluss Aufgrund der Information einer im Fertigungsfluss nach gelagerten Arbeitsstation wird gefertigt, also Ziehprinzip oder auf Englisch Pull-Prinzip. Bei MRP wird nach dem Push-Prinzip gefertigt, d.h. jeder Arbeitsplatz hat seinen Fertigungsauftrag aufgrund der Planung und beginnt zum vorgesehenen Starttermin mit der Fertigung. Die abgelieferte Menge geht auf Lager. Wenn der nächste Fertigungsauftrag freigegeben wird, wird dieses Material wieder entnommen. MRP Bedarf AS 1 AS 2 AS 3 AS 4 AS2 beginnt mit der Fertigung. Dann startet AS1 aufgrund seines Starttermins:

15 MRP Bedarf AS 1 AS 2 AS 3 AS 4 Anschließend wird der Bedarf ausgeliefert. MRP Bedarf AS 1 AS 2 AS 3 AS 4 Die Fertigung erfolgt also von unten nach oben analog zur Strukturstückliste und man produziert für das Lager und nicht direkt für die nachfolgende Fertigungsstufe. Man spricht auch von der Throw over the wall -Vorgehensweise. Bei Kanban hingegen wird nach dem Pull-Prinzip gefertigt. Ein Bedarf entnimmt aus dem obersten Pufferlager.

16 KAN BAN Bedarf AS 1 AS 2 AS 3 AS 4 Dadurch muss die erste Arbeitsstation AS1 tätig werden und muss dazu aus ihrem Pufferlager von AS2 entnehmen: KAN BAN Bedarf AS 1 AS 2 AS 3 AS 4 Deshalb muss die Arbeitsstation 2 wiederum tätig werden:

17 KAN BAN Bedarf AS 1 AS 2 AS 3 AS 4 Die dann aus dem Pufferlager von AS3 und AS4 entnimmt. Stellen wir das Push-Prinzip und das Pull-Prinzip noch mal gegenüber: MRP Bedarf KAN BAN Bedarf AS 1 AS 1 AS 2 AS 2 AS 3 AS 4 AS 3 AS 4 Was sind denn nun die wesentlichen Vorteile der beiden Vorgehensweisen? Wenn die Bedarfe unregelmäßig sind, ist das Pull-Prinzip nicht sinnvoll, da man entweder oft Fehlbestände hat und damit lange Durchlaufzeiten oder hohe Pufferlagerbestände einplanen muss. Außerdem brauche ich bei Kanban tendenziell höhere Ressourcen, sprich man hat eine geringere Auslastung. Dafür hat man aber geringe Durchlaufzeiten. Problematisch wird es allerdings, wenn der Kanban-Regelkreis zu viele Arbeitsstationen umfasst, da man dann evt. bei einem hohen Bedarf erst lange warten muss, bis vom untersten Pufferlager bis ganz nach

18 oben wieder aufgefüllt wird. Das Qualitätsbewusstsein und die Motivation ist bei Kanban besser ausgeprägt, da man unmittelbar für die verbrauchende Arbeitsstationen produziert und dieser Qualitätsprobleme oder sonstige Fehler sofort auffallen. Ein großer Vorteil des Pull-Prinzips ist, das man nur dann fertigt, wenn das Material auch tatsächlich benötigt wird. MRP Bedarf KAN BAN Bedarf AS 1 AS 1 AS 2 AS 2 AS 3 AS 4 AS 3 AS 4 Angenommen die Arbeitsstation 3 hat ein längerfristiges Beschaffungsproblem. Wie wirkt sich das bei MRP aus? Die Arbeitsstation 2 kann nicht mit ihrer Fertigung beginnen. Aber das ist bei Kanban genauso. Aber betrachten wir mal die Arbeitsstation 4. Wo ist da der Unterschied? Links läuft die Beschaffung wie geplant, aber eigentlich ist das unsinnig. Und rechts entnimmt AS 2 keinen Pufferlagerbestand von AS 4, da wegen des fehlenden Bestands von AS 2 die Fertigung nicht begonnen werden kann. Damit muss auch AS 4 nicht tätig werden. Wobei man bei MRP diese Probleme in den Griff bekommen kann, wenn die Fertigungsaufträge miteinander vernetzt sind. Welche Voraussetzungen müssen bei Kanban gegeben sein? Einigermassen gleichmäßiger Verbrauch von Teilen. Dies ist dann eher gegeben, wenn man konstruktiv darauf achtet, möglichst viele Standard-, Norm- und DIN-Teile zu verwenden. Man muss die Arbeitsstationen nach dem Fertigungsfluss anordnen und die Kapazitäten der Arbeitsstationen müssen einigermaßen harmonisiert sein. Ein hoher Qualitätsstandard ist ebenfalls Voraussetzung. Und geringe Umrüstzeiten. Man hat hier gewaltige Anstrengungen unternommen, die Rüstzeiten zu minimieren. Dadurch sinken die Durchlaufzeiten, was geringere Kapazitäten bzw. Pufferlagerbestände erfordert. Belastungsorientierte Auftragsfreigabe

19 Das Motto je mehr ich vorne in die Fertigung reinstopfe, umso mehr kommt hinten raus hat Wiendahl auch empirisch widerlegt. Irgendwann kommt nämlich durch zusätzliches Hineinstopfen von Fertigungsaufträgen und dessen notwendigem Material trotzdem nicht mehr an fertiggestelltem Material heraus, sondern es werden nur die gewichteten mittleren Durchlaufzeiten erhöht und die Varianz der Durchlaufzeiten. Der Zusammenhang zwischen freigegebenen Fertigungsaufträgen, gemessen in Arbeitsstunden und der Durchlaufzeit lässt sich folgendermaßen darstellen: Gewichtete mittlere Durchlaufzeit Fertigungsauftrag in ZE Das ist die gelbe Linie. Man sieht, dass mit zunehmendem Bestand, also mehr Auftragsstunden in der Fertigung, die Durchlaufzeit zunächst langsam ansteigt, dann aber geht es linear steil nach oben. Der Zusammenhang wird erst klar, wenn man noch eine zweite Kurve einzeichnet, nämlich die, die die Abhängigkeit der gefertigten Menge, also der Leistung der Fertigung, vom Bestand aufzeigt.

20 Gewichtete mittlere Durchlaufzeit Leistung Fertigungsauftrag in ZE Je mehr Bestand ich anfangs in die Produktion reinstecke, sprich Fertigungsauftragsstunden freigebe, umso mehr kommt aus der Fertigung raus, die Leistung steigt proportional an, weil ich zunächst bei dem geringen Bestand noch keine Engpässe bei den Arbeitsplätzen habe. Alles was ankommt, wird sofort gefertigt. Das sieht man auch an den Durchlaufzeiten. Diese steigen hier noch nicht, weil sie den Bearbeitungszeiten entsprechen. Irgendwann mit noch mehr Bestand steigt der Output der Fertigung nicht mehr proportional, sondern geringer, - weil nun einige Arbeitsplätze zu Engpässen werden - und verändert sich bei noch mehr Bestand fast gar nicht mehr. Gleichzeitig gehen die Durchlaufzeiten proportional nach oben. Es entstehen dann immer mehr Engpässe. Fast jeder Arbeitsplatz hat Warteschlangen. Wenn ich nun noch mehr in die Fertigung stopfe, verlängere ich nur noch diese Warteschlangen, d.h. die Wartezeiten und die Durchlaufzeiten gehen entsprechend hoch, da aber kein Arbeitsplatz mehr Stillstandzeiten hatte, kommt auch nicht mehr an gefertigten Menge aus der Produktion heraus.

21 Gewichtete mittlere Durchlaufzeit Leistung freizugeben Fertigungsauftrag in ZE Deshalb fordert Wiendahl, dass die freizugebende Stunden in dem schraffierten Bereich liegen sollten. Gibt man weniger frei, sind immer mal Stillstandzeiten bei Betriebsmittel gegeben, da die Warteschlangen gering sind vor den Betriebsmitteln, und damit ist die Auslastung und die Leistung der Fertigung geringer. Gibt man aber mehr frei, vergrößert man nur die Warteschlangen und damit die Durchlaufzeiten, erhält aber trotzdem keinen größeren Fabrikausstoß. Wie findet man aber heraus, welche Fertigungsaufträge freizugeben sind? Wiendahl verzichtet auf eine genaue Arbeitsgangterminierung. Diese würde ja sehr stark von dem Wartezeitanteil der Durchlaufzeiten abhängen. Die Wartezeiten aber sind abhängig von der Kapazität und den freigegebenen Aufträgen, da sich dadurch die Warteschlangen ergeben. Man würde also die Freigabe von einer Steuerungsgröße abhängig machen, die durch die Freigabe erst selbst bestimmt wird. Deshalb wird die Reihenfolgeplanung der Fertigung überlassen, wobei die Schlupfzeitregel vorgeschlagen wird. Die Fertigungsaufträge werden nach Starttermin, also Dringlichkeit geordnet untersucht, ob die Restkapazität der Betriebsmittel für jeden Arbeitsgang ausreichend ist. Für jedes Betriebsmittel ist die mögliche Belastung in Stunden bekannt. Aufgrund des schraffierten Bereichs in der obigen Skizze wird die Belastungsschranke nicht auf 100% gesetzt, sondern zwischen 200 und 300%. Diese Belastungsschranke ist der wesentliche Steuerungsparameter. Im Maschinenbaubereich sind teilweise bis zu 500% festgestellt worden. Der Wert hängt natürlich stark von den Strukturgrößen der Fertigung ab. Die Betriebsmittel werden aufgrund der Arbeitsgänge in einer bestimmten Reihenfolge durchlaufen. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Fertigungsauftrag in der aktuellen Periode den zweiten Arbeitsplatz erreicht, ist bei einem Belastungsprozentsatz von 200% gleich 50%, weil ja für die Periode das doppelte freigegeben wurde gegenüber dem was das jeweilige Betriebsmittel leisten kann.

22 Belastungsschranke in Std. 200 % Kapazität in Std. 100 % Einzelne Belastungsstunde Also kann hier nur jede 2.Fertigungsstunde tatsächlich durchgeführt werden. Angenommen unser Fertigungsauftrag hat drei Arbeitsgänge mit folgenden Arbeitsstunden: Arbeitsg. 1 Arbeitsg. 2 Arbeitsg. 3 Die Fertigungsstunden werden dann am 2.Arbeitsplatz auf 50% abgezinst und am dritten Arbeitsplatz auf 25%.

23 Arbeitsg. 1 Arbeitsg. 2 Arbeitsg. 3 Wenn alle abgezinsten Fertigungsstunden der einzelnen Arbeitsgänge in die Restkapazitäten der Belastungsschranken der Betriebsmittel passen, Maschine X Maschine Y Maschine Z wird der Fertigungsauftrag insgesamt freigegeben:

24 Arbeitsg. 1 Arbeitsg. 2 Arbeitsg. 3 Maschine X Maschine Y Maschine Z

25 SCM PPS-Systeme spielen bei SCM eine wichtige Rolle. Empirische Untersuchungen zeigen, dass Logistikkosten zwischen 15 und 25% der Gesamtkosten ausmachen. Logistik hat es doch schon immer gegeben, man denke etwas an das Militär? Wo ist bei SCM der qualitative Unterschied? SCM also Supply Chain Mangement ist mehr als Logistik, nämlich die kundenbezogene Optimierung des Informations- und Warenflusses über die gesamte Logistikkette, also vom Rohstofflieferanten bis zum Endverbraucher. Dabei sind alle Partner einbezogen: Logistiker, Speditionen, Handel, Banken, Lieferanten. Erreicht werden soll bessere Termintreue, geringere Bestände, geringere DLZ, hohe Flexibilität gegenüber Kunde. Das hätte natürlich jeder gerne. Aber wo liegen dabei die Probleme? - Die Zielsetzungen der Beteiligten sind unterschiedlich. Man muss sich aber zumindest auf gemeinsame Teilziele einigen, um partnerschaftlich zusammenarbeiten zu können. - Die Daten liegen bei den einzelnen Beteiligten in unterschiedlicher Syntax und Semantik vor. Es handelt sich um riesige Datenmengen aus unterschiedlichsten Quellen. - Einzel-Optimierungen bei den Beteiligten ergeben kein Gesamtoptimum. - Bullwhip-Effekt: Bestände und Ungenauigkeiten und Unsicherheit nehmen vom Kunden beginnend über alle Stufen bis hin zum Rohstofflieferanten zu. - Funktionalitäten bei den Beteiligten sind unterschiedlich. Nicht alle setzen SAP R/3 ein. - Geschäftsprozesse sind anders organisiert. Ein erster Schritt wäre zunächst einmal die Bereitstellung von aktuellerer und genauerer Information für alle Beteiligten. Informationen initiieren den Warenfluss. Welche Bedeutung der Information und ihrer Übertragung zukommt, zeigt z.b. die Halbleiterindustrie. Dort geht man davon aus, dass ca. 1 Mrd. Euro durch Informationsengpässe verloren gehen. Istdaten müssen schneller den Partnern schneller zugänglich gemacht werden. Die Automobilindustrie hat es vorgemacht, da dort wegen der extrem abnehmenden Fertigungstiefe eine starke Zusammenarbeit mit den Zulieferern notwendig wurde. Dies geschah vor allem mit EDI, also Elektronischem Datenaustausch. Um Daten zwischen verschiedenen Systemen austauschen zu können, braucht man ein sogenanntes DataMapping. Dafür gibt es Werkzeuge, wie z.b der Biztalk Server, der sehr mächtig und effizient ist was Data Mapping und Workflow betrifft und natürlich das Internet als Basis für Kommunikation und Datenaustausch. SCM benötigt aber auch eine gemeinsame Datenbasis. Dabei braucht man auch ein gemeinsames Repository, in dem Syntax und Semantik übergreifend definiert sind. Das reicht aber nicht aus. SCM muss auch die entsprechende Software für unternehmensübergreifende Planung, Koordination und Optimierung zur Verfügung stellen. Geschäftsprozesse müssen integriert werden, um z.b eine Abstimmung von Kapazitäten, Absatz- und Produktionsplänen zu erreichen. Hier werden auch Workflowsysteme eingesetzt, die beim Auftreten bestimmter Ereignissen Aktionen bewirken. SAP, die hat mit den sog new dimension Produkten auch eigene SCM-software entwickelt, vor allem APO (advanced planner & optimizer).

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