Produktionswirtschaft (Teil B) III. Integrierte Produktionsplanung

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1 Produktionswirtschaft (Teil B) III. Integrierte Produktionsplanung III Integrierte Produktionsplanung... 2 III.1 Monolithische Modelle in der Produktionsplanung... 2 III.2 Produktionsplanung in der Praxis... 3 III.2.1 Produktionsplanungssysteme (PPS)... 3 III.2.2 Produktion auf Abruf III.2.3 Hierarchische Produktionsplanung Seite 1 von 17

2 III Integrierte Produktionsplanung III.1 Monolithische Modelle in der Produktionsplanung Monolithische Modelle =ˆ Partialmodelle zum Globalmodell integriert Die Integration komplexer Partialmodelle in Globalmodelle erhöht den Komplexitätsgrad. Mangelnde Akzeptanz simultaner Globalmodelle in der Praxis aufgrund (rechentechnischem) Komplexitätsgrad Voraussetzungen gemischt-ganzzahliger linearer Programme; Datenbeschaffung organisatorische Struktur des Planungsprozesses (Simultanmodelle unterstützen [einfachere] zentrale Entscheidungen statt der partiell-dezentralisierten Entscheidungen in der Praxis.) Seite 2 von 17

3 III.2 Produktionsplanung in der Praxis Entwicklung: 1. Produktionsplanungs- und Produktionssteuerungssysteme (PPS) 2. Computer Integrated Manafacturing (CIM) 3. Produktion auf Abruf JIT (Just in Time) BOA (Belastungsorientierte Auftragsfreigabe) 4. Flexible Fertigungssysteme III.2.1 Produktionsplanungssysteme (PPS) III Herkömmliche Produktionsplanungssysteme (PPS) Produktionsplanungssysteme (PPS): Informationssysteme zur Unterstützung der Produktionsplanung; zentrales Datenbanksystem; Sukzessivplanung (Oft mit verschiedenen Modellen und Heuristiken zur Erzeugung von Entscheidungsalternativen) Seite 3 von 17

4 Produktionsprogrammplanung Master Production Schedule Material Requirements Planning Capacity Reqirements Planning nein Produktionsplan zulässig ja Ausführung der Produktion Closed-Loop MRP Seite 4 von 17

5 Ausgangspunkte: (1) Verfahren der Stücklistenauflösung Material Requirements Planning (MRP) + Capacity Requirements Planning (CRP) (2) Auftragsverwaltung (3) + Termin- und Kapazitätsverwaltung (4) + Lagerbestandsverwaltung (5) + Ablaufplanung + Fertigungssteuerung und -kontrolle PPS-Programme: Concorde (Communication Oriented Production Information and Control System); IBM MAPICS/DB; IBM ISI; Siemens RM; SAP PPS sind zentrale Bestandteile von CIM Seite 5 von 17

6 PPS-Bestandteile: (1) Zentrale Datenbasis mit (a) Strukturdaten der Produktion (b) Bestand- und Bewegungsdaten der Produktion (c) Auftragsbezogene Daten Aktualisierung: Stapelbetrieb, Dialog oder Net-Change (2) Bausteine: Auftragsverwaltung Programmplanung Seite 6 von 17

7 Informationsflüsse in PPS Prognosen Auftragseingang Kundenaufträge versandte Aufträge verfügbare Lagerbestände geplante Zu- unde Abgänge von Bauteilen Produktionsprogramm verfügbare Lagerbestände geplante Zu- und Abgänge von Bauteilen Fertigungsaufträge (Art, Menge, Termin) Auftragsfreigabe Einkaufsaufträge Termin- und Kapazitätsplanung Einkauf Lagerzugänge Ablaufplanung Materialbedarfsermittlung Programmplanung Auftragsverwaltung Lagerbestandsführung Maschinenbelegungspläne Rückmeldungen Fertigung - Seite 7 von 17

8 Informationsysteme in Produktionsbereich (Scheer 1987, S.3) Seite 8 von 17

9 III Computer Integrated Manufacturing (CIM) CIM umfasst informations- und kommunikationstechnische Integration der mit der Produktion zusammenhängenden computer-aided (CA)-Bereiche CAD, CAM, CAP, CAE, CAQ mittels einer bereichsübergreifenden Datenbasis. Schrittweise Realisierung von CIM Konzept: erfordert betriebsindividuelle Lösungen; keine Standardsoftware verfügbar mangelnde Integration des kaufmännische Bereichs Verbindung von Insellösungen Integration von Daten(verarbeitung); technische und kaufmännische, lang- und kurzfristige Planung sowie Steuerung des Produktionsprozesses Voraussetzungen: Kommunikationsnetz für Betriebsdatenerfassung (BDE), NC-Steuerungen Seite 9 von 17

10 Vorteile und Nutzen Marktnähere Fertigung (Lieferzeiten) Produktivitätserhöhung (Kapazitätsauslastung) Reaktionsfähigkeit Lagerreduzierung Qualitätsverbesserung Senkung von Personalkosten Seite 10 von 17

11 CIM-Konzept Daten Produktionsplanung CAE Materialwirtschaft Kapazitätsplanung CAP CAD geplante Integration und Produktionsplanung FFS Fertigungssteuerung Betriebsdatenerfassung CAM CAQ C-Techniken realisierte Integration betriebswirtschaftliche Funktionen technische Funktionen Seite 11 von 17

12 Rechnerbasierung von CIM: Hardware-Struktur (Geräte) Rechnerverbund (Großrechner, PC im LAN) Softwareseitige Unterstützung Programme, Daten, DBMS Ebenen der Informationsverarbeitung (Leitebenen) - Unternehmung- - Produktion- - Prozess- Leitstände - Gruppen- - Einzel-Leitebene (vgl. MERTENS, SCHEER) Seite 12 von 17

13 Beurteilung von PPS und CIM: Verfügbar auch für kleine und mittlere Rechner / Server Dominanz technischer Aspekte Verteilung der Datenbasis Datenerfassung und verwaltung herrscht vor Integration von Partialmodellen zur Optimierung ( production data management) nur sukzessive Planung, insbesondere Einplanung neuer Aufträge organisatorische Konsequenzen Aufwärtskompatibilität (Herstellerbindung) Seite 13 von 17

14 III.2.2 Produktion auf Abruf Ursachen von hohen Liegezeiten Just-in-Time Produktion: Maßnahmen zur Reduktion von Durchlaufzeiten der Fertigungsaufträge und der Lagerbestände Belastungsorientierte Auftragsfreigabe (BOA) KANBAN Flexible Fertigungssysteme Seite 14 von 17

15 III.2.3 Hierarchische Produktionsplanung Hierarchische Planungsmethodik Auslöser: Dilemma: unlösbarer, zu optimierende Totalmodelle (Granularität) PPS der Praxis erreichen die Zielsetzungen nur unbefriedigend (Heuristiken, Simulation des Produktionsablaufs) Prinzip: Zerlegung in Teilprobleme mit hierarchischer Struktur + Simultanplanung (aggregiert) auf oberster Ebene + Rückkopplung durch rollierende Planung Koordination (distributed agents) Seite 15 von 17

16 III Elemente der hierarchische Produktionsplanung Komplexitätsreduktion der simultanen Modelle durch Datenaggregation Dekomposition in Partialmodellen Vorgaben durch hierarchisch höhere Partialmodelle Partielle Rückkopplung durch rollierende Planung (aller Ebenen) Seite 16 von 17

17 Aspekte der Hierarchisierung: Abstraktion und Aggregation von Daten (aggregierte vs. detaillierte Planungsebene) Komplexität bzw. zeitliche Reichweite (mittel- vs. kurzfristige Planungsebene) Umfang der Entscheidung (taktische / strategische vs. operative Planung hängen zusammen Mischformen! Dekomposition Aggregation Rollierende Planung Musterfälle: (a) (b) Vertriebs- und Produktionsplanung (HAX-MEAL) Formale Struktur (KISTNER-SWITALSKI) Seite 17 von 17

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