Supply Chain Management und Produktion
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- Mareke Lange
- vor 7 Jahren
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1 Horst Tempelmeier Supply Chain Management und Produktion Übungen und Mini-Fallstudien 3., überarbeitete und erweiterte Auflage
2 Inhaltsverzeichnis Aufbau des Buches 1 Teil A: Supply Chain Management und Produktion I (Strukturen) 3 1 Standortentscheidungen 3 Verständnis- und Wiederholungsfragen 3 Übungsaufgaben 4 Al.l: Standortplanung in der Ebene, Steiner-Weber-Modell 4 AI.2: Standortplanung in der Ebene, Mehrere Standorte, Location- Allocation-Problem 7 AI.3: Standortplanung bei gegebenen potentiellen Standorten, AMPL- Modell 10 AI.4: Standortplanung bei gegebenen potentiellen Standorten, Lagrange- Heuristik 13 AI.5: Standörtplanung bei gegebenen potentiellen Standorten, Single- Sourcing 25 AI.6: Standortplanung mit mehreren Größenklassen 29 2 Produktionssegmentierung und Layoutplanung 34 Verständnis- und Wiederholungsfragen 34 Übungsaufgaben 34 A2.1: Fabrikplanung 34 A2.2: Organisationsformen der Produktion 35 A2.3: Werkstattproduktion versus Fließproduktion 35 A2.4: Layoutplanung, Zweieraustauschverfahren 35
3 j WIML , ^.-- - _ - I J Inhaltsverzeichnis 3 Fließproduktion 38 Verständnis- und Wiederholungsfragen 38 Übungsaufgaben 38 A3.1: Binäres Optimierungsmodell zur Leistungsabstimmung 38 A3.2: Fließbandabstimmung mit einem heuristischen Prioritätsregelverfahren 42 A3.3: Leistungsabstimmung, Kapazitätsbetrachtung 47 A3.4: Fließproduktion mit stochastischen Bearbeitungszeiten, Handarbeitsplätze 51 A3.5: Fließproduktion mit begrenztem Werkstückträgerumlauf, Leiterplattenbestückung 55 A3.6: Fließproduktionssysteme, Puffer 60 A3.7: Zwei-Stationen-Fließproduktionssystem mit beschränktem Puffer, endliche Ankunftsrate 60 A3.8: Zwei-Stationen-Fließproduktionssystem mit beschränktem Puffer, erste Station niemals leer, Markov-Modell 64 A3.9: Zwei-Stationen-Fließproduktionssystem mit beschränktem Puffer, erste Station niemals leer, M/M/l/N-Modell 68 A3.10: Fließproduktionssystem mit beschränkten Puffern, Dekomposition. 71 A3.11: Einfluß der Variabilität der Bearbeitungszeiten auf die Produktionsrate 11 A3.12: Entwicklung der Auslastungsanteile in einem Fließproduktionssystem mit beschränkten Puffern 78 A3.13: Arbeitsverteilung, bowlphenomenon 80 A3.14: Fließproduktion mit Störungen, maximale Produktionsrate 81 A3.15: Pufferoptimierung 82 4 Zentrenproduktion 87 Verständnis- und Wiederholungsfragen 87 Übungsaufgaben 87 A4.1: Konfigurierung eines flexiblen Fertigungssystems 87 A4.2: Ressourcen- und Arbeitsplanoptimierung für ein flexibles Fertigungssystem 91 A4.3: Leistungsanalyse einer Produktionsinsel 95 A4.4: Konfigurierung von Produktionsinseln, Sortierverfahren 101
4 Inhaltsverzeichnis A4.5: A4.6: Konfigurierung von Produktionsinseln, Verfahren von Askin und Standridge 103 Vergleich zwischen Werkstattproduktion und Inselproduktion unter stochastischen Bedingungen 108 Teil B: Supply Chain Management und Produktion II (Prozesse) 113 Verständnis-und Wiederholungsfragen Master Planning 114 Verständnis- und Wiederholungsfragen 114 Übungsaufgaben 114 Bl.l: Einstellungen, Entlassungen 114 B1.2: Zulässigkeit im Hinblick auf die Kapazität 115 B1.3: Lineares Optimierungsmodell zum Master Planning, eine Produktionsstufe 115 B1.4: Lineares Optimierungsmodell zum Master Planning, zwei Fabriken, Transporte 122 B1.5: Lineares Optimierungsmodell zum Master Planning, zwei Produktionsstufen'' Losgrößen- und Ressourceneinsatzplanung bei Sortenproduktion bzw. Fließproduktion 136 Verständnis-und Wiederholungsfragen 136 Übungsaufgaben 137 B2.1: Statische Mehrproduktlosgrößenplanung, gemeinsamer Produktionszyklus 137 B2.2: Mehrstufige Produktion, gemeinsamer Produktionszyklus 140 B2.3: Dynamische Losgrößenplanung, Modell PLSP 144 B2.4: Losgrößenplanung mit dem Modell PLSP, parallele Maschinen B2.5: Belegungsplanung für Verpackungslinien 152
5 p ' Inhaltsverzeichnis 3 Ressourceneinsatzplanung bei Kleinserienproduktion bzw. Werkstattproduktion 157 Verständnis-und Wiederholungsfragen 157 Übungsaufgaben 158 B3.1: Auftragsterminierung in PPS-Systemen 158 B3.2: Terminplanung, überlappte Produktion 158 B3.3: Kapazitätsorientierte Terminplanung (RCPSP), Exakte Lösung, AMPL-Modell 162 B3.4: Kapazitätsorientierte Terminplanung (RCPSP), Prioritätsregelverfahren 166 B3.5: Ablaufplanung an einer Maschine bei reihenfolgeabhängigen Umrüstzeiten 175 B3.6: Ablaufplanung bei zweistufiger Produktion, Johnson-Verfahren B3.7: Lieferterminzusage bei auftragsorientierter Produktion, Capableto-Promise" Instandhaltung 188 Verständnis- und Wiederholungsfragen 188 Übungsaufgaben 188 B4.1: Vorbeugende Instandhaltung Qualitätskontrolle 193 Verständnis-und Wiederholungsfragen 193 Übungsaufgaben 193 B5.1: Abnahmeprüfung, Bestimmung der Prüfplanparameter 193 B5.2: Statistische Qualitätskontrolle, x-karte, bekannte Prozeßparameter 196 B5.3: Statistische Qualitätskontrolle, x-karte, unbekannte Prozeßparameter 197 Teil C: Material-Logistik Grundlagen 201 Verständnis-und Wiederholungsfragen 201
6 1 Inhaltsverzeichnis XI 2 Klassifizierung von Verbrauchsfaktoren 202 Verständnis- und Wiederholungsfragen 202 Übungsaufgaben 202 C2.1: ABC-Analyse 202 C2.2: Zeitreihenanalyse Prognoseverfahren 205 Verständnis- und Wiederholungsfragen Prognose bei konstantem Niveau des Bedarfs 205 Verständnis- und Wiederholungsfragen 205 Übungsaufgaben 205 C3.1: Exponentielle Glättung erster Ordnung 205 C3.2: Exponentielle Glättung erster Ordnung, Strukturbruch Prognose bei trendförmigem Bedarf 209 Verständnis- und Wiederholungsfragen 209 Übungsaufgaben 209 C3.3: Exponentielle Glättung zweiter Ordnung 209 C3.4: Prognose des Einflusses einer Sonderaktion, Multiple lineare Regressionsrechnung 211 C3.5: Prognose unter Berücksichtigung eines Strukturbruchs in der Zeitreihe Prognose bei saisonal schwankendem Bedarf ' 215 Verständnis-und Wiederholungsfragen 215 Übungsaufgaben 216 C3.6: Prognose bei saisonalem Bedarf mit dem Verfahren von Winters C3.7: Bedarfsprognose mit trigonometrischen Funktionen und multipler linearer Regressionsrechnung 220
7 I I All Inhaltsverzeichnis 4 Losgrößen- und Materialbedarfsplanung bei Kleinserien- bzw. Werkstattproduktion Grundlagen, allgemeine Fragen 223 Verständnis- und Wiederholungsfragen 223 Übungsaufgaben 224 C4.1: C4.2: Zusammenhang zwischen Losgröße und Durchlaufzeit bei Einproduktproduktion 224 Zusammenhang zwischen Losgröße und Durchlaufzeit bei mehrstufiger Mehrproduktproduktion Einstufige Losgrößenmodelle 235 Verständnis- und Wiederholungsfragen 235 Übungsaufgaben 235 C4.3: Dynamische Losgrößenplanung: Planungshorizont 235 C4.4: Dynamische Losgrößenplanung: Heuristiken 236 C4.5: Dynamische Losgrößenplanung: Exakte Lösung mit einem Kürzeste-Wege-Modell C4.6: Dynamische Losgrößenplanung mit Kapazitätsbeschränkungen, CLSP, ABC-Heuristik 241 C4.7: Dynamische Losgrößenplanung, Set Partitioning Problem 248 C4.8: Dynamische Losgrößenplanung, Übertragung des Rüstzustands (Modell CLSP-L) '...' Mehrstufige Losgrößenmodelle : 257 Verständnis- und Wiederholungsfragen 257 Übungsaufgaben 258 C4.9: Losgrößenplanung bei mehrstufiger Produktion, synchronisierte Produktion ; 258 C4.10: Losgrößenplanung bei mehrstufiger Produktion 260 C4.11: Losgrößenplanung bei Werkstattproduktion 261 C4.12: Mehrstufige Losgrößenplanung, Verfahren von Simpson und Erenguc 271 C4.13: Rollierende Losgrößenplanung Bestellmengenplanung 281
8 Inhaltsverzeichnis IXIIll Verständnis- und Wiederholungsfragen 281 Übungsaufgaben 282 C4.14: Dynamische Bestellmengenplanung bei Blockrabatten 282 C4.15: Statische Bestellmengenplanung bei Stufenrabatten 284 C4.16: Statische Bestellmengenplanung mit Lagerflächenrestriktion Teil D: Bestandsmanagement Einführung 291 Verständnis- und Wiederholungsfragen 291 Übungsaufgaben 292 DU: Grundbegriffe 292 Dl.2: Beobachtete Bestandsentwicklung in der Praxis 293 Dl.3: Nachfragemenge in der Wiederbeschaffungszeit 293 Dl.4: Nachfragemenge in der Wiederbeschaffungszeit, Fehlmengenwahrscheinlichkeit 295 Dl.5: Nachfragemenge in einer stochastischen Wiederbeschaffungszeit. 297 Dl.6: Nachfrageprozeß als zusammengesetzter Poissonprozeß 299 Dl.7: Bestandsmanagement und Auslieferung Einstufige Lagerpolitiken 303 Verständnis- und Wiederholungsfragen 303 Übungsaufgaben ' 303 D2.1: Sicherheitsbestand 303 D2.2: Sicherheitsbestand gemessen in der Anzahl von Periodennachfragemengen 304 D2.3: Mittlere absolute Abweichung (MAD) und Sicherheitsbestand D2.4: Berechnung des Erwartungswertes der Fehlmenge 309 D2.5: Berechnung des ß-Servicegrades, diskrete Nachfrageverteilung, Fehlbestand am Zyklusbeginn 311 D2.6: Simulation einer (s,q)-lagerpolitik, Defizit 312 D2.7: Heuristische Anpassung des Risikozeitraums 317 D2.8: Nicht-Erreichung des Servicegrades 318
9 ' V1W ' - i AIV f ~ " ' '"' ' Inhaltsverzeichnis D2.9: Simulation einer (r, S)-Lagerpolitik 320 D2.10: Base-Stock-Politik, (l,s)-lagerpolitik 322 D2.U: (r,s)-politik, negativer Sicherheitsbestand 323 D2.12: Bestellpunkt und lagerbedingte Lieferzeit 325 D2.13: Zusammenhang zwischen Bestellpunkt und Bestellmenge 328 D2.14: Simultane Optimierung von Bestellpunkt und Bestellmenge D2.15: Bestellpunkt bei Gamma-verteilter Periodennach fragemenge D2.16: Newsvendor-Problem, Normalverteilung 335 D2.17: (s,q)-politik mit poisson-verteilter Nachfrage, kontinuierliche Zeitachse 337 D2.18: (s,s)-politik mit normalverteilter Nachfrage 340 D2.19: Wahrscheinlichkeitsverteilung der Lieferzeit bei einer Base-Stock- Politik 342 D2.20: Direktbelieferung von Auslandsmärkten 343 D2.21: Direktbelieferung von Großkunden 345 D2.22: Auftragsorientierte Produktion, Lieferant mit begrenzter Kapazität. 347 D2.23: Dynamische Losgrößenplanung mit stochastischer Nachfrage Mehrstufige Supply Chains 354 Verständnis- und Wiederholungsfragen 354 Übungsaufgaben 354 D3.1: Bullwhip-Effekt 354 D3.2: One-Warehouse-N-Retailer-Modell von Deuermeyer und Schwarz. 357 Literaturverzeichnis 361
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