PPS Produktionsplanung und -Steuerung

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1 Horst Glaser / Werner Geiger / Volker Rohde PPS Produktionsplanung und -Steuerung Grundlagen - Konzepte - Anwendungen 2., überarbeitete Auflage GABLER

2 Inhaltsverzeichnis Erster Teil: EDV-gestützte Ansätze der Produktionsplanung und -Steuerung A. Gegenstand der Produktionsplanung und -Steuerung 1 B. Basiskonzept eines computergestützten PPS-Systems (MRP II-Konzept) 2 I. Grunddatenverwaltung 3 1. Kundenstammdaten 6 2. Lieferantenstammdaten 8 3. Teilestammdaten Erzeugnisstrukturdaten Stücklistengrundformen Variantenstücklisten Arbeitsplatzstammdaten Arbeitsgangstrukturdaten 32 II. Primärbedarfsplanung 37 III. Materialdisposition Programmgebundene Materialdisposition Bedarfsplanung Vorlaufverschiebung Sekundärbedarfsermittlung Bruttobedarfsermittlung Nettobedarfsermittlung Auflösungsverfahren Auftragsplanung Kostenparameter Verfahren zur Auftragsgrößenermittlung Stückkostenverfahren Kostenausgleichsverfahren Selim-Algorithmus Ansatz der dynamischen Programmierung 76 VII

3 1.3. Bestellterminplanung Terminfestsetzung bei beliebigen Lieferintervallen Terminfestsetzung bei festen Lieferintervallen Verbrauchsgebundene Materialdisposition Bedarfsplanung Zeitreihenanalyse Bedarfsprognose Vorhersage bei horizontalem Bedarfsverlauf Vorhersage bei trendförmigem Bedarfsverlauf Vorhersage bei horizontal-saisonalem Bedarfsverlauf Vorhersage bei trend-saisonalem Bedarfsverlauf Auftragsplanung Kostenparameter Verfahren zur Auftragsgrößenermittlung Bestellmengenoptimierung Losgrößenoptimierung Bestellterminplanung 137 IV. Termindisposition Durchlaufterminierung Komponenten der Durchlaufzeit Verfahren zur Arbeitsgangterminierung Rückwärtsterminierung Vorwärtsterminierung Maßnahmen zur Durchlaufzeitenreduzierung Wartezeitenverringerung Überlappung Splittung Losteilung Kapazitätsabgleich Erstellung von Belastungsprofilen Abstimmungsmaßnahmen Anpassung der Kapazitätsnachfrage an das Kapazitätsangebot Anpassung des Kapazitätsangebots an die Kapazitätsnachfrage Verfügbarkeitsprüfung Feinterminierung Terminierungsziele Terminierungsverfahren 191 Literatur zu Kapitel B 196 VIII

4 C. Belastungsorientierte Auftragsfreigabe 201 I. Verfahrensbasis Zielgrößen Durchlaufdiagramme und Trichterformel Einlastungsrelationen 208 IL Verfahrensschritte Ermittlung dringlicher Aufträge Abwertung von Auftragsstunden Bestimmung einzulastender Aufträge 216 III. Festlegung der Freigabeparameter Terminschranke Belastungsschranke Analytische Festsetzung Heuristische Festsetzung 225 IV. Einsatzvoraussetzungen 226 V. Kritische Beurteilung 229 Literatur zu Kapitel C 231 D. Das Fortschrittszahlenkonzept 232 I. Planungsbasis Fortschrittszahlen Kontrollblöcke 234 IL Planungsschritte Bestimmung von Produktionskoeffizienten und Gesamtverschiebezeiten Bedarfsermittlung 241 III. Einsatzvoraussetzungen 245 IV. Kritische Beurteilung 247 Literatur zu Kapitel D 255 IX

5 E. Kanban 256 I. Steuerungsbasis Regelkreise Kanban-Karten Ablaufregeln 261 IL Steuerungs schritte Ein-Karten-System, Zwei-Karten-System 265 III. Einsatzvoraussetzungen 268 IV. Kritische Beurteilung 270 Literatur zu Kapitel E 274 X

6 Zweiter Teil: Empirische Untersuchung über rechnergestützte PPS-Systeme in der mittelständischen Industrie A. Zwecksetzung der empirischen Untersuchung 275 B. Basis der empirischen Untersuchung 276 I. Fragenblock I: Zielgruppe Unternehmungsleitung 276 II. Fragenblock II: Zielgruppe Produktionsbereichsleitung 278 C. Ergebnisse der empirischen Untersuchung 280 I. Resultate aus der Befragung der Zielgruppe Unternehmungsleitung Allgemeine Unternehmungssituation Branchenzugehörigkeit Anzahl der Beschäftigten und Höhe des Jahresumsatzes Vorherrschende Geschäftsart Vorherrschende Geschäftsform Problemfunktionsbereiche Absatz- und Produktionssituation Anzahl der Kunden Produktionsprogrammstruktur Produktzusammensetzung Anzahl der Fertigungsstufen Organisationsform der Fertigung Betriebsauftragsstruktur Qualitätseinschätzung des Produktionsplanungs- und -Steuerungssystems Aktueller EDV-Einsatz im Produktionsbereich Anwendung rechnergestützter Verfahren in der Produktionsplanung und -Steuerung Eingesetzte Hard- und Software für die Produktionsplanung und -Steuerung Anwendung rechnergestützter Verfahren im technischen Produktionssektor Eingesetzte Hard- und Software für den technischen Produktionssektor 306 XI

7 5. Zielsetzungen und Problembereiche in der Produktionsplanung und -Steuerung Verfolgte Ziele und ihre Bedeutung Zufriedenheitsgrad hinsichtlich der Zielerreichung und Problemquellen Zukünftiger EDV-Einsatz in der Produktionsplanung und -Steuerung und erwartete Rationalisierungseffekte Anwendung rechnergestützter Verfahren Einzusetzende Software Anforderungen an Standardsoftware Rationalisierungseffekte 317 II. Resultate aus der Befragung der Zielgruppe Produktionsbereichsleitung Allgemeine Fertigungssituation Vorherrschende Fertigungsart Vorherrschende Fertigungsform Fertigungsauftragsstruktur Qualitätseinschätzung des Produktionsplanungs- und -Steuerungssystems Entwicklungsstand und Sollkonzeption der Produktionsplanung und -Steuerung Grunddatenverwaltung Anwendung rechnergestützter Verfahren Eingesetzte und zu verwendende Software Anforderungen an Standardsoftware Bestehende Probleme und geplante Problemlösungen Materialwirtschaft Planungsansätze bei der programmgebundenen Materialdisposition Länge des Planungszeitraumes und Teilperiodenraster Bedarfsplanung Auftragsplanung Bestellterminplanung Planungsansätze bei der verbrauchsgebundenen Materialdisposition Länge des Planungszeitraumes Bedarfsplanung Auftragsplanung Bestellterminplanung Anwendung rechnergestützter Verfahren Eingesetzte und zu verwendende Software 349 XII

8 Anforderungen an Standardsoftware Bestehende Probleme und geplante Problemlösungen Zeitwirtschaft Planungsansätze bei der Durchlaufterminierung Länge des Planungszeitraumes und Teilperiodemaster Durchlaufzeitkomponenten Terminierungsverfahren Maßnahmen zur Durchlaufzeitenreduzierung Planungsansätze bei dem Kapazitätsabgleich Länge des Planungszeitraumes und Teilperiodemaster Abstimmungsmaßnahmen Planungsansätze bei der Feinterminierung Länge des Planungszeitraumes und Teilperiodenraster Prioritätsregeln Fertigungsfortschrittskontrolle Anwendung rechnergestützter Verfahren Eingesetzte und zu verwendende Software Anforderungen an Standardsoftware Bestehende Probleme und geplante Problemlösungen Mikrorechner- und PC-Einsatz für die Produktionsplanung und -Steuerung 376 Literatur zu Teil II 378

9 Dritter Teil: Gestaltung EDV-gestützter PPS-Systeme für mittelständische Industriebetriebe A. Typisierung der mittelständischen Industrie als Grundlage für eine Differenzierung von PPS-Systemen 379 I. Bedeutung einer Typisierung 379 IL Generelle Vorgehensweise zur Typenbildung 380 III. Typisierungsansätze Ansätze in der Literatur Ansätze im Softwareangebot 393 IV. Typisierungsmerkmale Produktstruktur Produkttypisierungsgrad Betriebsauftragsauslösungsart Fertigungsauftragsgröße Organisationsform der Fertigung Produktionstiefe 404 V. Relevante PPS-Betriebstypen Merkmalsausprägungen des Betriebstyps I Kundenindividuelle Produkte oder Standardprodukte mit kundenspezifischen Varianten Kundenaufträge in Form von Einzelbestellungen Einzel- und Kleinserienfertigung Werkstattfertigung oder Gruppenfertigung Merkmalsausprägungen des Betriebstyps II Standardprodukte mit kundenspezifischen Varianten oder mit anbieterspezifischen Varianten Kundenaufträge in Form von Einzelbestellungen oder auf der Basis von Rahmenverträgen Serienfertigung Werkstattfertigung 414 XIV

10 3. Merkmalsausprägungen des Betriebstyps III Standardprodukte mit kundenspezifischen Varianten oder mit anbieterspezifischen Varianten Kundenaufträge auf der Basis von Rahmenverträgen Serienfertigung oder Massenfertigung Gruppenfertigung oder Fließfertigung ohne Zeitzwang Merkmalsausprägungen des Betriebstyps IV Standardprodukte mit anbieterspezifischen Varianten oder Standardprodukte ohne Varianten Lageraufträge Serienfertigung oder Massenfertigung Gruppenfertigung oder Fließfertigung ohne Zeitzwang Merkmalsausprägungen des Betriebstyps V Standardprodukte mit kundenspezifischen Varianten oder mit anbieterspezifischen Varianten Kundenaufträge in Form von Einzelbestellungen Serienfertigung oder Massenfertigung Gruppenfertigung oder Fließfertigung ohne Zeitzwang Merkmalsausprägungen des Betriebstyps VI Standardprodukte mit kundenspezifischen Varianten oder mit anbieterspezifischen Varianten Kundenaufträge in Form von Einzelbestellungen Serienfertigung oder Massenfertigung Fließfertigung mit Zeitzwang oder Einzelfertigungssysteme Merkmalsausprägungen des Betriebstyps VII Standardprodukte mit anbieterspezifischen Varianten oder Standardprodukte ohne Varianten Kundenaufträge auf der Basis von Rahmenverträgen oder Lageraufträge Serienfertigung oder Massenfertigung Fließfertigung mit Zeitzwang oder Einzelfertigungssysteme 425 B. Adäquate PPS-Systeme 426 I. Sollkonzeption für PPS-Betriebstyp I Grunddatenverwaltung Primärbedarfsplanung Materialdisposition 429 XV

11 4. Termindisposition Gesamtkonzept 436 IL Sollkonzeption für PPS-Betriebstyp II Grunddatenverwaltung Primärbedarfsplanung Materialdisposition Termindisposition Gesamtkonzept 448 III. Sollkonzeption für PPS-Betriebstyp III Grunddatenverwaltung Primärbedarfsplanung Materialdisposition Termindisposition Gesamtkonzept 460 IV. Sollkonzeption für PPS-Betriebstyp IV Grunddatenverwaltung Primärbedarfsplanung Materialdisposition Termindisposition Gesamtkonzept 470 V. Sollkonzeption für PPS-Betriebstyp V Grunddatenverwaltung Primärbedarfsplanung Materialdisposition Termindisposition Gesamtkonzept 481 VI. Sollkonzeption für PPS-Betriebstyp VI Grunddatenverwaltung Primärbedarfsplanung Materialdisposition Termindisposition Gesamtkonzept 495 XVI

12 VII. Sollkonzeption für PPS-Betriebstyp VII Grunddatenverwaltung Primärbedarfsplanung Materialdisposition Termindisposition Gesamtkonzept 504 Literatur zu Teil III 510 XVII