Optimierung der Fertigungssteuerung nach Kostenzielen. D3DHemmer(at)gmail.com

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1 Optimierung der Fertigungssteuerung nach Kostenzielen Hans-Peter Hemmer D3DHemmer(at)gmail.com +49 (0)

2 Agenda Szenario Consideo Simulationsmodell Simulationsstudie 2

3 Szenario - Hintergrund Produktion von Festplatten in der Halbleiterindustrie Denkweise der höchsten Produktivität technisch komplex und investitionsintensiv hohe Ausschussrate starker Wettbewerb Kostenoptimierung hohe Kundenorientierung 3

4 Szenario - Anforderungen Kundenanforderung: kurze Lieferzeiten hohe Termintreue niedriger Preis bei hoher Qualität auftragsorientierte Produktion nicht möglich lange Produktionsdauer von 8 Wochen daher: Produktion aufgrund von Nachfrageprognosen auftragsbezogene Endmontage 4

5 Szenario - Problemstellung Welche Kapazitätsauslastung an Personal und Maschinen, um Nachfrage zu bedienen? Lagerkapazitäten sinnvoll oder zu hohe Lagerbestände? Auswirkungen auf die Produktionsmenge? Auswirkung auf Herstellkosten je Stück? Welche Kosten und in welcher Höhe? 5

6 Simulationsmodell - Produktion Modellzeitraum 336 Tage erwartungs- nachfrageorientiert Lager zwischen den Produktionsbereichen Einkauf von Material über Prognosen Endmontage nach Auftragsbestand 6

7 Simulationsmodell - nachfrageorientiert chronologischer Ablauf Schichten bestimmen verarbeitete Menge Ausbringung nach Ausschuss Puffer = Lagerzone 7

8 Simulationsmodell - auftragsorientiert Produktion nach Kundenaufträgen Ausnutzung freier Kapazitäten über Zusatzeinlastung möglich offene und nicht versandte Kundenaufträge Versand bedient Nachfrage 8

9 Simulationsmodell - Kosten Personalkosten Betriebskosten Materialkosten 9

10 Simulationsmodell - Kosten aktuelle Teilekosten und Lagerkosten Herstellkosten 10

11 Simulationsstudie Hintergrund: Ziel: Marktsituation erfordert Mengen- und Termintreue kostenintensive Produktionsbedingungen erfordern Kostenoptimierung vorliegende Kosteninformationen für die Entscheidungsfindung in der Fertigungssteuerung nutzbar machen Grundlagen: Simulationsmodell Nachfrageszenario Vorgehensweise: alternative mengen- und termintreue Steuerungsstrategien entwickeln kostenoptimale Steuerungsalternative ermitteln Simulationsergebnisse analysieren 11

12 Simulationsstudie - Stufenmodell Ergebnisanalyse und Fazit kostenoptimale Steuerung identifizieren Steuerungsalternativen entwickeln Grundlagen schaffen 12

13 Grundlagen schaffen Nachfrageszenario: Nachfrageprognose Stück Festplatten Quartal Quartal Quartal Quartal tatsächliche Nachfrage 13

14 Die Simulationsstudie - Stufenmodell Ergebnisanalyse und Fazit kostenoptimale Steuerung identifizieren Steuerungsalternativen entwickeln Grundlagen schaffen 14

15 Steuerungsalternativen entwickeln Fertigungssteuerung im Modell Mengendurchfluss an Nachfrageprognose anpassen Einflussgrößen: Rohstoffbestellung Schichtplanung Schichten pro Werktag Schichten am Samstag Schichten am Sonntag Schichtmodell Schichtmodell Schichtmodell Schichtmodell Schichtmodell Schichtmodell Planung pro Quartal 15

16 Steuerungsalternativen entwickeln Nachfrageprognose notwendige Mengeneinlastung in Fertigungsbereich A Endproduktebene Rohstoffebene Quartal Quartal Quartal Quartal Annahmen: pro Schicht und Produktionsbereich können maximal 10 Stück eingelastet werden (Rohstoffebene) Maximalkapazität wird ausgenutzt max Einlastung FB_A max Ausbringung FB_A Schichtmodell Schichtmodell Schichtmodell Schichtmodell Schichtmodell Schichtmodell

17 Steuerungsalternativen entwickeln Schichtplanung: Schichtstrategie 1 Schichtstrategie 2 Schichtstrategie 3 Schichtstrategie 4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 FB_A FB_B MB_C MB_D MB_E Rohstoffbestellung: Schichtstrategie 1 Schichtstrategie 2 Schichtstrategie 3 Schichtstrategie 4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Rohstoffe Alle 4 Strategien erfüllen die Mengen- und Zeitziele. 17

18 Die Simulationsstudie - Stufenmodell Ergebnisanalyse und Fazit kostenoptimale Steuerung identifizieren Steuerungsalternativen entwickeln Grundlagen schaffen 18

19 kostenoptimale Strategie identifizieren Ergebnisvergleich: Schichtstrategie 1 Schichtstrategie 2 Schichtstrategie 3 Schichtstrategie 4 durchschn. Herstellkosten 822,80 824,00 812,28 823,31 gesamte Herstellkosten , , , ,96 hergestellte Endprodukte

20 Die Simulationsstudie - Stufenmodell Ergebnisanalyse und Fazit kostenoptimale Steuerung identifizieren Steuerungsalternativen entwickeln Grundlagen schaffen 20

21 Ergebnisanalyse Kostenvergleich im Verhältnis zur optimalen Steuerung 21

22 Ergebnisanalyse Bestandshöhen Bevorratungsebene 22

23 Ergebnisanalyse Ungenutzte Kapazitäten je Fertigungsbereich 23

24 Fazit Kostensicht in der Fertigungssteuerung steigert Gewinnmarge erreichbarer Kostenvorteil: 11,72 GE pro Festplatte GE pro Jahr Kostentreiber: Lagerhaltung und Überkapazität Entscheidend ist die Anpassung der Produktion an die Nachfrage Simulationsmodell als Entscheidungsinstrument nutzbar Nachteil Zeitaufwand 24

25 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!

26 Quellenverzeichnis Friederich D., Bellmann, K. (Hrsg.): Simulation in der Fertigungssteuerung, Gabler Verlag und Deutscher Universitätsverlag, Wiesbaden, 1998