Supply Chain Management

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1 1 Supply Chan Management MRP - Materal Requrements Plannng MRP II II - Manufacturng Resource Plannng Herkömmlche Planungssysteme haben Schwächen De Geschchte von MRP und Inventory Control: Produkton: Entkoppelte Prozesse, Unabhänggket unterstellt Produzeren, wenn Meldebestand unterschrtten Hohe Bestände, kene Transparenz, Berechsdenken (heute mmer noch) Lösung: Stücklste (Bll-of-Materal, BOM) schafft Abhänggket zwschen Komponenten und Endprodukten MRP (Materal Requrements Plannng) Stücklstenauflösung lefert Prmär- und Sekundärbedarf Vorlaufverschebung um konstante Durchlaufzet (Problem) Produkton

2 2 MRP-Systeme lefern ungültge Lösungen Ungültge Lösungen von MRP, da kene Kapaztäten und Ressourcenkonkurrenz berückschtgt Entschedungssystem, kene Fenplanung Schnellere Rechner - häufges Anwenden der MRP Methode - Pläne snd noch mmer ungültg Moderne Planungsverfahren (z.b. APS) lefern rchtge Ergebnsse: MRP II (Manufacturng Resource Plannng) Berückschtgung Kapaztäten Vorstellung LP, MIP-Ansatz für MRP II Übung: Stücklstenauflösung, Anwendung MRP Readng: AMR-Report Do you have the goods Abtelungen planen häufg funktonal, ncht prozessorentert, somt entstehen gegensätzlche Zele I Enkauf: Economy of Scale - Mengendegressonseffekte Beschaffung großer Mengen - hohe Bestände wenge Zuleferer/Produkt - langfrstge Verträge Lange Produktlebensdauern Produkton (Konstrukton): Wenge Varanten - wenge Rüstvorgänge Große Lose Hohe Auslastung der Ressourcen - hohe Bestände Produkte werden für Fertgung/Montage konstruert

3 3 Abtelungen planen häufg funktonal, ncht prozessorentert, somt entstehen gegensätzlche Zele II Logstk: Produkte gut zu handhaben, transporteren, lagern Hohe Bestände schern Leferfähgket, aber: Zel st Bestand, ncht Kundenzufredenhet Konstante Nachfrage Anzahl Varanten proportonal Anzahl Stellplätze Marketng (Vertreb): Große Varantenanzahl - alles, was der Kunde wünscht Schnelle Produkton, Dstrbuton - kurze Durchlaufzeten Fnanzen: Nedrge Kosten - nedrge Bestände, Full Truck Load Es entstehen Zelkonflkte z.b.: Nedrge Bestände (Fnanzen) Leferfähgket (Logstk) Full Truck Load (Fnanzen) Tme-to-Customer (Vertreb) Große Lose (Produkton) Tme-to-Customer (Vertreb) Wenge Varanten (Produkton) vele Varanten (Marketng)

4 4 Kennzahlen machen unterschedlche Zelsetzungen meßbar Für unterschedlche Abtelungen, z.b.: Produkton: Auslastung, up-tme, Durchlaufzet Logstk: Servcelevel, Umschlagszahl des Lagers Fnanzen: Cash-to-Cash cycle Das Fehlen enes ganzhetlchen Planungsansatzes kann zu Fehlentschedungen führen: Auslastung: Engpaß ok, Ncht-Engpass überflüssg und falsch Servcelevel (ausschleßlch): Führt zu hohen Beständen führt zu Veralterung und Schrott ohne Budget für Verschrottung wrd Bestand weter gehalten Mehrstufge Prozesse erfordern präzse Produktonsplanung Mehrstufge Produktons-/Montage-Prozesse Zel: Aufträge erfüllen, Mengen und Termne für de Produkton/Montage bestmmen Endprodukte werden aus Komponenten hergestellt, de wederum aus Komponenten bestehen,..., de aus Kauftelen bestehen möglcher Ansatz: MRP (s.o.) Früher: Unabhänggket der Produkte wurde unterstellt Bespel: Endprodukt besteht aus 20 Komponenten, jede Komponente st zu 95% verfügbar, p(comp) = 0.95 p(ep) = = 0.36 Das Endprodukt st nur n 36% aller Fälle baubar!

5 ICON GmbH, Germany ,600 1,400 1,200 1, ICON GmbH, Germany ICON GmbH, Germany De Unscherhet m Produktonsprozess wächst mt der Anzahl der notwendgen Vorprodukte Analyse: We hoch st de Wahrschenlchket, daß alle Komponenten zur Herstellung enes 1,0 Endproduktes verfügbar snd? 0,8 Bespel: 20 Vorprodukte V = 99% -> 81% V = 95% -> 36% Verfügbarket 0,6 0,4 0,2 0, Anzahl Vorprodukte 0,999 0,990 0,980 0,950 0,900 0,8 0,6 0,4 0,1 Wevel soll produzert werden? ICON GmbH, Germany Prognose für jede Komponente Aufwendg, ungenau, da Bedarf des Endproduktes ncht bekannt Unabhänggket ncht gegeben Bedarf st abhängg von Endprodukt Zusammenhang wrd durch de Stücklste gegeben

6 6 De Abhänggketen zwschen den Komponenten werden n Stücklsten (Bll of Materal) dargestellt Mundstück (MS) S-Bogen (SB) Sax Klappensatz (KS) Korpus (K) SB K MS Gestängesatz (GS) GS KS Der MRP-Ablauf gledert sch n ver Phasen Ermttlung Bruttobedarf Ermttlung Nettobedarf g Prmärbedarf = ( d + s ) U = ( d + j N Sekundärbedarf Mehrbedarf Lagerbestand n = MAX(0; g I + SS ) a, j gn j ) U Scherhetsbestand Vorlaufverschebung t due t Produkton t due t

7 7 De MRP-Planungslogk Planungslogk zegt erheblche Schwächen COMP 1 Realer Bedarf: 600 erwartet real Verspätung 1 (2d) Bass für MRP: d(ep 1 ) = 400 C(EP 1 ) = 200/d C(COMP 1 ) = 100/d t due = 6 Verspätung 2 (1d) EP 1 erwartet erwartet real Verspätung gesamt (3d) t due t real Vorlaufverschebung COMP 1 (geplant) Inventory Vorlaufverschebung EP 1 (geplant) tme 600 MRP COMP 1 real COMP 1 MRP EP 1 real EP t due t real tme Verschedene Ursachen führen zu ungültgen Lösungen Durchlaufzet st nur en Mttelwert Kene Berückschtgung von Kapaztäten (Ressourcenkonkurrenz, Rüstvorgänge, Losbldung) Kene Planung über mehrere Standorte hnweg möglch Systemprobleme werden verdeckt durch: Heurstsche Planung be Ausführung (Übung) Aufbau von Beständen bzw. Überkapaztäten Systematsche Überschätzung der Durchlaufzeten Enbauen von Zetpuffern be Termnzusagen Ensatz von Suchern/Sprngern, de verspätete Aufträge begleten

8 8 Dennoch kann MRP snnvoll engesetzt werden Vahlens Logstk-Lexkon, MRP be Durchlaufzeten gut progonstzerbar (gleche Mengen) Kene Elaufträge Kene Kapaztätsengpässe Produktonsprozesse müssen beherrscht sen (kene Ausfälle der Ressourcen) Gernge Anzahl an Aufträgen, da sonst zu lange Laufzeten Aber: Nur be Massen- oder Großserenprodukton gegeben Der Marktwandel vom Verkäufer- zum Käufermarkt hat der MRP-Logk n weten Berechen de Grundlagen entzogen. Moderne Planungsansätze lefern bessere Ergebnsse sequental method standard for classcal ERP-, PPS Systems smultaneous method standard for modern Supply Chan Management master producton plan materal requrement plannng capacty plannng low accuracy!!! hgh accuracy!!!

9 9 Im MRP II werden auch Kapaztäten berückschtgt MRP II: Manufacturng Resource Plannng Erweterung von MRP um Berückschtgung von Kapaztät Aufstellen enes Netzplanes, Anwendung von Verfahren zur Rückwärts-, Vorwärtstermnerung Bedarf für Endprodukt gegeben, Anwendung von MRP um Starttermn zu bestmmen Berückschtgung von Wetergabemengen Vom Starttermn ausgehend Enplanen der Vorgänge und somt Ermttlung des Endtermns Probleme von MRP II: Berückschtgung von Rüstvorgängen Planung über mehrere Standorte Berückschtgung von alternatven Stücklsten, Resourcen, etc. LP zur Lösung von Planungsproblemen (I) Auftelung des Untersuchungszetraumes n Peroden (Bucket) Defneren der Zelfunkton: MIN (Rückstand + Bestand) Nebenbedngungen: Abbldung BOM Lagerblanzglechung, Enhalten Kapaztäten Defneren Startzustände

10 LP zur Lösung von Planungsproblemen (II) Bespel: Produzere 100 Stück auf Ressource R 1 (alt, 10DM/Stk, C 1 =60) und/oder R 2 (neu, 12DM/Stk, C 2 =80) Varablen: x 1, x 2 (prod. Menge) Zel: MIN Z = 10x x 2 (Mnmere Kosten) Nebenbed.: x 1 +x 2 = 100 (erfülle Bedarf) x 1 <=60 (Kapaztät R 1 ) x 2 <=80 (Kapaztät R 2 ) Z x 1 60 x 2 <= 80 x 1 <= 60 x 1 +x 2 = x 2 Lösung: x 1 = 60 x 2 = 40 Z = = 1080 Planungsproblem Stücklste: Datengrundlage: Sax 1 Sax 2 Stücklste: a,j Ressourcenverbrauch: con,k Ressource Korpus 1 Korpus 2 KS 1 KS 2 Polster 1 Polster 2 Startbestand: I s Varablen: Produzerte Menge: X,t Lagerbestand: I,t Rückstand (backlog) bl,t Bezechnungen: Menge aller Produkte: P Menge der Vorprodukte: VP Menge der Endprodukte: EP Es glt de Bezehung: VP EP = P 10

11 Zelfunkton Zel: MIN (Rückstände + Bestände) MIN Z = Backlog pro Produkt Gewchtungsfaktoren und Perode g 1 bl, t + g2 I, t EP t P t Backlog nur be Endprodukten Bestand aller Produkte Restrktonen (I) Lagerblanzglechung für Endprodukte Produkton von n t Bedarf von n t es glt: I, t 0 bl = 0, t bl > 0 I, t, t=0 I, t-1 + X bl, t -, t-1 = I bl, t -, t + d, t EP Noch zu bedenender Rückstand aus der Vorperode Engehende Ströme n t (möglcherwese) aufgebauter Backlog Ausgehende Ströme 11

12 Restrktonen (II) Lagerblanzglechung für Vor-/Zwschenprodukte I, t-1 + X, t = I, t + Σ a * X j N, j j, t+lt j VP Summe aller Produkte, de als VP n de Produkte j (Nachfolger-Produkte von ) engehen; dabe st zu berückschtgen, ob sofort n j verbaut wrd (lt=0) oder erst zu enem späteren Zetpunkt (t+lt). Restrktonen (III) Kapaztäten der Ressourcen Σ X * con = < P, t k, C k, t k, t Summe des Ressourcenverbrauchs für alle Produkte auf Ressource k 12

13 Restrktonen (IV) Berückschtgung von Legezeten (lt) X, t = 0, t lt =< Intalserung von Lagerbestand und backlog S I, 0 = I S = bl bl, 0 Anfangsbestand von P EP (Produktons-)Rückstand von De Berechnungen werden sehr umfangrech Kapaztät unendlch Kapaztät = 180 LP 535 0, ,5 4,45 MIP 537 0, ,72 Z Laufzet Z Laufzet Studentenverson von OPL + Modell legen auf Server Modellerung von Generellen Stücklsten Materalengpässen Auftragsbezogene Prorserung 13