Logistik I 5 Produktionslogistik (Teil b)

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1 1. Aufgaben 2. Materialflussgerechte Fabrikplanung 3. Planung und Steuerung der Produktion 1. Einbindung und Produktionstypen 2. Stufen der Produktionsplanung und steuerung (PPS) 1. Produktionsprogrammplanung 2. Mengenplanung 3. Termin- und Kapazitätsplanung 4. Auftragsveranlassung und überwachung 3. PPS-Konzepte Einbindung der Produktionsplanung und steuerung (PPS) K u n d e L i e f e r a n t Bonität Finanzbuchhaltung Fertigungsvorschläge Kostenarten Rechnung Auftrag Auftragsbearbeitung & Fakturierung Rechnungssummen Salden Warenausgang Lieferung Bestellung Lieferaufträge Bestände Produktionsaufträge Wertmäßige Buchungen Beschaffung & Lagerhaltung Bestände und Bestellungen Personalabrechnung Bestellvorschläge laufende Fertigungsaufträge Programm- und Lagerzugänge Ressourcenplanung Lohnsummen Kostenrechnung Verbräuche Fertigungssteuerung Löhne/ Gehälter Lohndaten Quelle: nach Stahlknecht Seite 1

2 Hybride Produktionsstrukturen Suppliers Make to Order (MTO) Component Plant Component Plant Suppliers Make to Stock (MTS) Distribution Center Distribute to Order (DTO) Assembly Plant Assemble to Order (ATO) Warehouse Customers Customers Warehouse Customers Kunden-Entkopplungspunkt Rohmaterial Teile Baugruppen Fertig- Erzeugnisse "Kits" ENG MFG MFG MFG DIS Distribute-to-Order Make-to-Stock Lieferant Assemble-to-Order Kunde Make-to-Order / Standard-to-Order Engineer-to-Order Programmfertigung Kundenauftragsfertigung Quelle: Baan Company Seite 2

3 1. Aufgaben 2. Materialflussgerechte Fabrikplanung 3. Planung und Steuerung der Produktion 1. Einbindung und Produktionstypen 2. Stufen der Produktionsplanung und steuerung (PPS) 1. Produktionsprogrammplanung 2. Mengenplanung 3. Termin- und Kapazitätsplanung 4. Auftragsveranlassung und überwachung 3. PPS-Konzepte Regelkreismodell der Produktionsplanung und steuerung (PPS) Veranlassen der Materialbereitstellung Soll-Leistung Planung Überwachung der Soll-Ist-Abweichungen Eingangsläger Sichern, Nachregeln Produktion Störgrößen: Krankmeldungen Maschinenschäden Fehlteile Erfassen der Ist-Leistung Produktionsdurchführung Fertig- Produkte Produktionsplanung Sichern bei Abweichungen Produktionssteuerung Seite 3

4 Funktionen und Informationsfluss der PPS Prognosen Kundenaufträge gelieferte Aufträge geplante Lagerzu-/-abgänge an Enderzeugnissen Einkaufsaufträge Einkauf Produktionsprogramm geplante Lagerzu-/-abgänge an Komponenten Fertigungsaufträge Lagerzugänge Kundenauftragsverwaltung Bestandsführung Materialbedarfsermittlung Produktionsprogrammplanung Mengenplanung Programmplanung Produktionsplanung Termin- und Kapazitätsplanung Durchlaufterminierung und Kapazitätsbedarfsrechnung Arbeitspläne Auftragsveranlassung und -überwachung Kapazitätsterminierung und Reihenfolgeplanung Arbeitsverteilung Auftragsüberwachung Kapazitätsangebot Verfügbarkeitsprüfung Lagerzugänge Produktionssteuerung Festlegung der Bevorratungsebene Beispielhafte Erzeugnisstruktur kundenauftragsbezogen erwartungsbezogen Kriterien: Mehrfachverwendbarkeit zur Reduzierung des Absatzrisikos Zeitanteil für kundenauftragsbezogene Beschaffung und Fertigung muss kleiner sein als vom Kunden geforderte Lieferzeit Flexibilität der Einplanung und Abwicklung kundenauftragsbezogener Beschaffung und Fertigung Quelle: Schulte (nach Zimmermann) Seite 4

5 Materialbedarfsermittlung Kundenaufträge Vertriebsaufträge Bestandsführung Bruttobedarfsermittlung deterministisch je Dispopsitionsstufe Nettobedarfsermittlung stochastisch Bruttobedarf + Zusatzbedarf = Gesamtbruttobedarf - Lagerbestand + Vormerkungen - Werkstattbestand - Bestellbestand = Nettobedarf Fertigung Bestellrechnung Bestellvorschläge Beschaffung Quelle: Wiendahl Materialbedarfsarten Materialbedarfsarten Ermittlung nach Ursprung und Erzeugnisebene Ermittlung unter Berücksichtigung der Lagerbestände Primärbedarf Sekundärbedarf Tertiärbedarf Bruttobedarf Nettobedarf Bedarf an verkaufsfähigen Erzeugnissen (Marktbedarf) Bedarf an Rohstoffen, Teilen und Gruppen zur Fertigung des Primärbedarfs Bedarf an Betriebs- und Hilfsstoffen periodenbezogener Primär-, Sekundär-, oder Tertiärbedarf Bruttobedarf abzüglich verfügbarem Lagerbestand Quelle: Wiendahl (nach Hartmann) Seite 5

6 Methoden der Bedarfsermittlung Methoden der Bedarfsermittlung Bedarfsgesteuerte (deterministische) Bedarfsermittlung Verbrauchsgesteuerte (stochastische) Bedarfsermittlung Bedarfsermittlung durch Schätzung (heuristisch) Aufträge Verbrauch Erwarteter Verbrauch II III III II III II I I I heute Zeit heute Zeit heute Zeit I, II, III : verschiedene Produkte Quelle: Wiendahl Erzeugnisgliederung nach Fertigungsund Dispositionsstufen Fertigungsstufen I Stufe 0 Dispositionsstufen I A 1 B 1 A B C 1 D 5 2 B C B D E D E 1 1 D Seite 6

7 Nachfragemodelle und Prognoseverfahren Einfacher Mittelwert Gleit. Mittelwert Gew. gleitender Mittelwert Einf. Regression Multiple Regression Exp. Glättung 1. Ordnung Exp. Glättung 2. Ordnung Exp. Glättung 3. Ordnung Exp. Glättung bei saison. Nachfrage Nachfrageverlauf sporadisch Prognoseverfahren Konstant- Modell konstant linearer Trend Trend-Modell progressiver Trend saisonal Saison-Modell saisonal mit Trend Legende: geeignet geeignet, aber nicht sinnvoll bedingt geeignet Strukturbruch Quelle: Schulte (nach Wilhelm) Kostenarten zur Bestimmung der optimalen Beschaffungsmenge Kostenarten Lagerhaltungskosten Lagerungskosten Kosten bei Fremdbezug Bestellkosten Kosten bei Eigenfertigung Zinskosten für das gebundene Kapital Auftragsbearbeitungskosten Beschaffungskosten Rabatte, Boni, Skonti Rüstkosten Zusatzkosten bei ungünstigen Bestellmengen Zusatzkosten bei ungünstigen Fertigungsmengen Transport-, Versicherungsund Verpackungskosten Quelle: Wiendahl (nach REFA) Seite 7

8 Optimale Beschaffungsmenge nach Harris / Andler Eigenfertigung Fremdbezug x opt = 2 Gesamtmenge/Periode Artikelbestellkosten Stückkosten/Artikel Lagerkostensatz x opt = 2 Bedarfsmenge/Periode Rüstkosten Herstellkosten ohne Rüsten/Stück Lagerkostensatz Voraussetzungen: Stückpreis ist unabhängig von der Beschaffungsmenge. Bedarf ist bekannt und konstant. Fehlmengen sind nicht zugelassen. Die Lieferzeit ist praktisch Null. Mindestbestellungen sind nicht vorgesehen. Bestellung eines Materials kann unabhängig von anderen Materialien erfolgen. Die Kosten für Lagerung und Bestellung lassen sich hinreichend genau ermitteln. Quelle: Wiendahl Durchlaufterminierung Ziel Berechnung der Start-/Endtermine für jeden Arbeitsgang eines Fertigungsauftrags (Herstellung eines unfertigen Erzeugnisses) Vorgehen Rückwärtsrechnung: Ausgehend vom geplanten Endtermin des Fertigungsauftrags werden die spätesten Anfangs-/Endtermine der einzelnen Arbeitsgänge rückwärts unter Berücksichtigung der Rüst- und Bearbeitungszeiten sowie Übergangszeiten zeitlich vorher eingeplant. Dies führt zum spätesten Starttermin des gesamten Fertigungsauftrags. Vorwärtsrechnung: Ausgehend von "Heute" werden die frühesten End-/Anfangstermine der einzelnen Arbeitsgänge berechnet (Zeitanteile wie oben). Dies führt zum frühesten Endtermin des Fertigungsauftrags. Die Differenz zwischen frühestem/spätestem Start eines Arbeitsgangs ist die jeweilige Pufferzeit, innerhalb der sich Arbeitsgänge ohne Auswirkungen auf den Endtermin des Auftrags verschieben lassen. Seite 8

9 Kapazitätsabstimmung Anpassung des/der Kapazitätsangebotes Angebot erhöhen durch z.b. Überstunden Zusätzliche Schichten Zusatzpersonal Reserve-Maschinen Angebot verringern durch z.b. Personalverlagerung Schichtabbau Kurzarbeit Maschinenstillegung Kapazitätsnachfrage Nachfrage vermindern durch z.b. Losverkleinerung Zeitliches Verschieben von Arbeitsgängen Auswärtsvergabe Nachfrage erhöhen durch z.b. Losvergrößerung Vorzeitige Freigabe von Aufträgen Zusätzliche Aufträge Ausführen von Lohnarbeiten Vorziehen von Instandhaltungsmaßnahmen Quelle: nach Schulte Reihenfolgeplanung / Arbeitsverteilung Reihenfolgeplanung Festlegung der Auftragsfolge an jeder Maschine/Station Ziel: "optimale" Reihenfolge unter Berücksichtigung von Maximierung der Auslastung Minimierung der Durchlaufzeiten Minimierung von Terminabweichungen Lösung: Kein exaktes Lösungsmodell vorh. Praxis: Heuristiken, insbesondere Anwendung von Prioritätsregeln Nur kurzfristige Optimierung innerhalb der durch Material- und Kapazitätsbedarfsplanung bereits gesetzten Grenzen! Arbeitsverteilung Umsetzung der Planung in die Durchführung Aufgaben: Verwaltung des Auftragsbestandes Anstoß zur Materialbereitstellung einschließlich Transport Endgültige Zuordnung jedes Arbeitsgangs zum genauen Arbeitsplatz Ausgabe von Arbeitspapieren Reaktion auf kurzfristige Störungen vom geplanten Ablauf Organistion: zentral / dezentral klass. Leitstand / EDV-Leitstand Seite 9

10 1. Aufgaben 2. Materialflussgerechte Fabrikplanung 3. Planung und Steuerung der Produktion 1. Einbindung und Produktionstypen 2. Stufen der Produktionsplanung und steuerung (PPS) 1. Produktionsprogrammplanung 2. Mengenplanung 3. Termin- und Kapazitätsplanung 4. Auftragsveranlassung und überwachung 3. PPS-Konzepte MRP/ERP Konzepte und Verfahren der PPS MRP MRP II ERP Material Requirements Planning Manufacturing Resource Planning Enterprise Resource Planning Integration von Verkauf, Einkauf, MRP II, Fertigung Leitstandssteuerung Belastungsorientierte Auftragsfreigabe Fortschrittszahlenprinzip Kanban-Steuerung Seite 10

11 MRP II Konzept (Manufacturing Resource Planning) Produktionsprogrammplanung (Master Production Schedulung - MPS) Grob-Kapazitätsplanung (Rough-Cut Capacity Planning - RCCP) Mengenplanung (Material Requirements Planning - MRP) Kapazitätsplanung (Capacity Requirements Planning - CRP) nein ok? ja nein ok? ja Enderzeugnisse, krit. Baugruppen Baugruppen, Teile Beschaffungsabwicklung Fertigungssteuerung Maschinenbelegung (Scheduling) Bestellungen, Fertigungsaufträge, Arbeitsvorgänge Seite 11