Peter Letmathe. Flexible Standardisierung

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1 Peter Letmathe Flexible Standardisierung

2 nbf neue betriebswirtschaftliche forschung (Folgende Bände sind zuletzt erschienen:) Band Dr. Kjell E. Gruner Kundeneinbindung in den Produktinnovationsprozeß Band 233 Dr. Reinherd Schüne Grundsätze ordnungsmäßiger Referenzmodeliierung Band 234 Dr. Jörg Vogt Vertrauen und Kontrolle in Transaktionen Band 235 Dr. Kai Wiltinger Preismanagement in der unternehmerischen Praxis Band 236 Dr. Achim Weiter Der Beziehungspromotor Band 237 Dr. Manhias Bank Gestaltung von Finanzierungsbeziehungen Band 238 Dr. Georg Wübker Preisbündelung Band 239 Dr. Tobias Keilmann Akzeptanz innovativer Nutzungsgüter und -systeme Band 240 Dr. Bernd Garbe Industrielle Dienstleistungen Band 241 Dr. Benina Rudolph Kundenzufriedenheit im Industriegüterbereich Band 242 Dr. Markus Nöth Informationsaggregation und Insidererkennung in Finanzmärkten Band 243 Dr. Joachim Heutman Elemente einer umweltorientierten Produktionstheorie Band 244 Dr. /.lexander Schieffer Führungspersönlichkeil Band 245 Dr. Kai Romhardt Die Organisation aus der Wissensperspektive Band 246 PD Dr. Axel Lehrnenn Qualität und Produktivität im Dienstleistungsmanagement Band 247 Dr. Themas Berndt Grundsätze ordnungsmäßiger passiver Rechnungsabgrenzung Band 248 Dr. Gabriele Helfert Teams im Relationship Marketing Band 249 Dr. Frank Huber Spieltheorie und Marketing Band 250 Dr. Christiane Weiland Die Wirkung bankaulsichtlicher Eigenkapitalanforderungen Band 251 Dr. Astrid Simonek Markt- und kompetenzorientierte Geschältsfeld~lanung Band 252 Dr. Jochen Bigus Risikoanreizproblem und nicht gleichrangige Gläubigeransprüche Band 253 Univ.-Doz. Dr. Sonja Grabner-Kröuter Die Ethisierung des Unternehmens Band 254 Dr. Themas Riner Innovationserfolg durch Netzwerk-Kompetenz Band 255 Dr. Gerherd Satzger Kapitalintensive Leistungen im globalen Wettbewerb Band 256 Dr. Michael Noeske Durchlaufzeilen in Informalionsprozessen Band 257 Dr. Marcus Rodermann Strategisches Synergiemanagement Band 258 Dr. Dietrich von der Oelsnitz Marktorientierter Unternehmenswandel Strategisches Synergiemanagement Band 259 Dr. Thorsten Blecker Unternehmung ohne Grenzen Band 260 Dr. Alexander Philipp Mrzyk Ertragswertorientierte Kreditwürdigkeitsprüfung bei Existenzgründungen Band 261 PD Dr. Michaela Haase Institutionenökonomische Betriebswirtschaltstheorie Band 262 Prof. Dr. Robert Neumann Die Organisation als Ordnung des Wissens Band 263 Prof. Dr. Norbert Klingebiel Integriertes Performance Measuremenl Band 264 Prof. Dr. lnsa Sjurts Kollektive Unternehmensstrategie (Fortsetzung am Ende des Buches)

3 Peter Letmathe Flexible Standardisierung Ein dezentrales Produktionsmanagement Konzept für kleine und mittlere Unternehmen Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH

4 Die Deutsche Bibliothek Habilitationsschrift Ruhr-Universitat Bochum, Auflage September 2002 Alle Rechte vorbehalten Springer Fachmedien Wiesbaden 2002 Urspri.inglich erschienen bei Deutscher Universitats-Verlag GmbH, Wiesbaden, 2002 Lektorat: Brigitte Siegel/ Annegret Eckert Das Werk einschliebiich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschgtzt. Jede Vervvertung auberhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verla_gs unzulassig und strafbar. Das gilt insbesondere fur Vervie\faltigungen, Ubersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sin ne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten waren und daher von jedermann benutzt werden dgrften. Umsch\aggestaltung: Regine Zimmer, Dipi.-Designerin, Frankfurt/Main Gedruckt auf saurefreiem und chlorfrei gebleichtem Pa pier ISBN ISBN (ebook) DOI /

5 Vorwort In den letzten Jahren haben zahlreiche Unternehmen des produzierenden Gewerbes EDV-gestützte Systeme zur Verbesserung ihrer Produktionsplanung und -Steuerung eingeführt. Diese Entwicklung wurde in der betriebswirtschaftliehen Literatur begleitet, indem konzeptionelle Grundlagen von Produktionsplanungs- und -Steuerungssystemen (PPS-Systemen) erarbeitet, analysiert und kritisch hinterfragt wurden. Als wesentliche Vorteile von PPS-Systemen werden die Verarbeitung großer Informationsmengen und die Erhöhung der Planungsqualität angesehen. In der Literatur genannte Nachteile der Systeme sind ein hoher Einflihrungsaufwand, eine Reduktion der Flexibilität, die mangelnde Abstimmung der Produktionsplanung mit anderen Planungsbereichen und die Erzielung unbefriedigender Planungsergebnisse. Betrachtet man den gegenwärtigen Stand der Literatur, so ist festzustellen, dass bisher noch nicht ausreichend untersucht wurde, inwiefern die heute angebotenen PPS-Systeme den spezifischen Anforderungen kleiner und mittlerer Unternehmen gerecht werden. Zugleich fehlt es an Konzeptionen, die Nachteile der heute angebotenen PPS-Systeme vermeiden und die zugleich Methoden bereitstellen, das Anwendungswissen im Unternehmen zu erhöhen. Während die Produktionsplanung als Aufgabe der operativen Planung anzusehen ist, ist die Erhöhung des Anwendungswissens im Unternehmen ausschlaggebend für die langfristige Wettbewerbsfahigkeit und damit dem strategischen Management zuzuordnen. Die aufgezeigten Lücken der bisherigen Forschung bilden den Ansatzpunkt für die vorliegende Arbeit. Nach der konzeptionell angelegten Diskussion von heute angebotenen PPS-Systemen werden die Bedürfnisse typischer kleiner und mittlerer Unternehmen des produzierenden Gewerbes anhand einer Befragung, einer Fallstudie sowie analytischer Überlegungen herausgearbeitet. Es zeigt sich, dass die Dezentralisierung der Produktionsorganisation zur Erreichung von strategischen und operativen Zielen des Produktionsmanagements wesentlich beitragen kann. Eine Dezentralisierung bietet sich in kleinen und mittleren Unternehmen an, da die Anzahl der Produktionsstellen und die zwischen ihnen bestehenden Kommunikationsbeziehungen in der Regel ein kritisches Maß nicht überschreiten. Auf der Grundlage dieser Überlegungen wird mit der Flexiblen Standardisierung ein dezentrales Produktionsmanagement-Konzept entwickelt, das insgesamt vier Bausteine umfasst. Dabei handelt es sich um die standardisierte Dokumentationsbasis auf Produktionsstellenebene, die Organisationsgestaltung durch Objektorientierung, die Kostenwirkungsgradrechnung und das auf der Kastenwirkungsgradrechnung basierende Anreizsystem. Das Konzept der Flexiblen Standardisierung stellt zugleich den Rahmen des strategischen Produktionsmanagements dar und hat wesentliche Implikationen für die taktische und operative Produktionsplanung. Die der operativen Produktionsplanung zuzurechnende Feinplanung wird den Produk-

6 VI Vorwort tionsstellen und damit den Mitarbeitern auf der Ausführungsebene übertragen. Dadurch können die Produktionsstellen kurzfristig auf Fertigungsschwankungen, z.b. bedingt durch Maschinenstillstände und durch die Produktion von Ausschuss, reagieren. Für die Feinplanung sind leicht zu handhabende Planungsmodule bereitzustellen, die die Mitarbeiter bei der Erzielung qualitativ hochwertiger Planungsergebnisse unterstützen. Die Erörterung der Ausgestaltung dieser Module erfolgt im letzten Hauptkapitel dieses Buches. Die Einbindung in die Planung führt außerdem zu einer systematischen Nutzung des Know-hows der Mitarbeiter auf der Ausführungsebene und zu einer verbesserten Kommunikation zwischen den Produktionsstellen. Insgesamt kann durch die Verlagerung von Planungsverantwortlichkeiten und durch die Standardisierung von Arbeitsabläufen eine Erhöhung des betrieblichen Anwendungswissens erreicht werden. Das Buch richtet sich an Dozentinnen und Dozenten sowie Studierende der Betriebswirtschaftslehre, die in den Bereichen Produktionsmanagement, Organisation und Controlling tätig sind und sich insbesondere ftir eine sinnvolle Abstimmung dieser Bereiche interessieren. Dem betrieblichen Praktiker, der das Produktionsmanagement als kritischen Wettbewerbsfaktor ansieht, kann das Buch wertvolle Hilfestellung geben. Die vorliegende Arbeit ist im Januar 2002 von der Fakultät ftir Wirtschaftswissenschaft der Ruhr-Universität Bochum als Habilitationsschrift angenommen worden. Während der Entstehung der Arbeit bin ich von einer Reihe von Personen tatkräftig unterstützt worden, denen ich an dieser Stelle herzlich danke. An erster Stelle ist hier meine langjährige akademische Lehrerin, Frau Professorin Dr. Marion Steven zu nennen. Sie hat mich nicht nur durch zahlreiche Anregungen und stetige Gesprächsbereitschaft unterstützt, sondern mir auch erheblichen wissenschaftlichen Freiraum gewährt, z.b. indem sie mir eine Gastprofessur an der Clemson University in South.Carolina ermöglicht hat. Frau Professorin Dr. Brigitte Wemers danke ich ftir die Übernahme des zweiten Gutachtens. Auch sie hat durch ihre wertvollen Anregungen zum Gelingen der Arbeit wesentlich beigetragen. Meinem langjährigen Kollegen, Herrn Dr. Lars Otterpohl danke ich flir zahlreiche fruchtbare Diskussionen und die kritische Durchsicht der Arbeit. Für das Korrekturlesen der Habilitationsschrift danke ich Frau Auguste Lamers, Frau Evelyn Lauterbach und meinem Schwiegervater, Herrn Hartmut Loeschke. Am meisten Dank schulde ich meiner Familie, meiner Frau Ute Loeschke Letmathe und unseren Kindem Niklas und Silvia, die mich nicht nur während des gesamten Entstehungszeitraums der Arbeit mit Rat und Tat unterstützt haben, sondern mir immer wieder gezeigt haben, dass es auch andere wichtige Dinge neben der Arbeit gibt. Meine Arbeitswut und die damit einhergehenden emotionalen und zeitlichen Entbehrungen haben sie geduldig ertragen. Peter Letmathe

7 Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis... XIII Tabellenverzeichnis... XV Einleitung und Überblick... I 1. Begriffliche Grundlagen und Ebenen des Produktionsmanagements Definitionen und Begriffe Kleine und mittlere Unternehmen Produktion und Produktionsmanagement Zentrales und dezentrales Produktionsmanagement..... l Flexibilität und Standardisierung Flexible Standardisierung Planungsebenen des Produktionsmanagements Strategische Ebene Taktische Ebene Operative Ebene Vorteile eines dezentralen Produktionsmanagements und Abgrenzung des Untersuchungsobjekts I Vergleich von zentralem und dezentralem Produktionsmanagement Schwächen von traditionellen PPS-Systemen Abgrenzung von hierarchischer Produktionsplanung und dezentralem Produktionsmanagement Simultanplanung und alternative Planungskonzepte Lücken in der betriebswirtschaftliehen Forschung zu dezentralen Produktionsmanagement-Konzepten für kleine und mittlere Untemehmen... 60

8 VIII Inhaltsverzeichnis 2. Produktionsmanagement in kleinen und mittleren Unternehmen Produktionsmanagement in kleinen und mittleren Unternehmen- Ergebnisse einer empirischen Befragung Grundlagen der Befragung Unternehmerziele Fertigungsstruktur Kosten von PPS-Systemen Beurteilung der eingesetzten PPS-Systeme Probleme im Fertigungsbereich Zusammenfassung der Befragungsergebnisse und Konsequenzen für das weitere Vorgehen Leistungsbegrenzende Faktoren im Fertigungsbereich I Produktionsengpässe Schwankungen der Produktionsraten... l Verdeutlichung der Auswirkungen von Produktionsengpässen und Schwankungen im Fertigungsbereich...! Versuchsreihe "Schwankungsverringerung" Versuchsreihe "Pufferlager" Versuchsreihe "Kapazitätserhöhung" Konsequenzen für die Ausgestaltung des Produktionsmanagements Erfolgspotenziale eines dezentralen Produktionsmanagements in kleinen und mittleren Unternehmen- Ergebnisse einer Fallstudie Anforderungen an das Produktionsmanagement kleiner und mittlerer Unternehmen Flexible Standardisierung als Koordinationsprinzip für das Produktionsmanagement in kleinen und mittleren Unternehmen Bausteine der Flexiblen Standardisierung Standardisierte Dokumentationsbasis auf Produktionsstellenebene... l Ziele der Produktionsstellen und daraus resultierende Anforderungen an die Dokumentationsbasis auf Produktionsstellenebene

9 Inhaltsverzeichnis IX Dokumentationsbasis der idealisierten Produktion... I Dokumentationsbasis der Standardproduktion Abweichungsanalysen und kontinuierliche Verbesserung betrieblicher Abläufe Bedeutung der Dokumentationsbasis für das Produktionsmanagement Organisationsgestaltung durch Objektorientierung Anforderungen an eine dezentrale Organisation Exkurs: Prinzipien der objektorientierten Programmierung Ausgestaltung einer objektorientierten Prodllktionsorganisation Modularität der Produktionsorganisation Konsequenzen der objektorientierten Produktionsorganisation für das Produktionsmanagement Kostenwirkungsgradrechnung Definition des Kostenwirkungsgrads Abgrenzung der Kostenwirkungsgradrechnung Standardkostenrechnung Prozesskostenrechnung Produktionsbegleitende Kennzahlensysteme Beschreibung des Vorgehens der Kostenwirkungsgradrechnung durch einen Vergleich mit der Grenzplankostenrechnung Einsatzbereich und theoretische Fundierung Mengen- und Wertgerüst Kostenstellenrechnung und Produktkalkulation Sonstige Auswertungszwecke Zusammenfassung des Vergleichs von Kostenwirkungsgrad- und Grenzplankostenrechnung Erfassung und Bewertung von Kostenwirkungsgradverlusten Sachgerechte Zurechnung von Kostenwirkungsgradverlusten Kostenwirkungsgradrechnung und Engpasssituationen Bedeutung der Kostenwirkungsgradrechnung für das Produktionsmanagement

10 X Inhaltsverzeichnis 3.5 Maximierung des Kostenwirkungsgrads als Grundlage des betrieblichen Anreizsystems Grundlagen des Anreizsystems Theoretische Fundierung durch Lemkurvenmodelle Anreizsystem für Produktionsstellen mit Überschusskapazität Anreizsystem für Engpassstellen Auswirkungen des Anreizsystems auf die Leistung der Mitarbeiter auf Produktionsstellenebene Umsetzungsaufwand und Vorteile des Konzepts der Flexiblen Standardisierung aus der Sicht kleiner und mittlerer Unternehmen Produktionsplanung und -steuerung bei der Flexiblen Standardisierung Ablauf der Produktionsplanung und -Steuerung Taktische Produktionsplanung Ermittlung des Master Production Schedule Bestimmung von Engpasssituationen Ermittlung der Zeitfenster Planungsvorgaben der Produktionsstellen und weiteres Vorgehen Operative Produktionsplanung Kapazitätsmanagement auf Produktionsstellenebene Bestimmung der Kapazitätsauslastung und Möglichkeiten der kurzfristigen Kapazitätsanpassung Kosten von Kapazitätsanpassungsmaßnahmen Optimale Kapazitätsanpassung Beispiel zur optimalen Kapazitätsanpassung Auswirkungen der optimalen Kapazitätsanpassung auf den Kostenwirkungsgrad und die Entlohnung der Mitarbeiter Weitere Feinplanungsmodule für die Produktionsstellenebene Losgrößenplanung Maschinenbelegungsplanung

11 Inhaltsverzeichnis XI Prüfung und Überwachung der erbrachten Leistungen Optimale Sicherheitsbestände zur Abfederung von Schwankungen der Produktionsraten einzelner Produktionsstellen Implikationen der dezentralen Feinplanung für PPS-Systeme Produktionssteuerung und Abstimmung der Produktionsstellen Überblick über die Beziehungen zwischen den Planungsmodulen Zusammenfassung und Ausblick Anhang: Symbolverzeichnis Literaturverzeichnis

12 Abbildungsverzeichnis Abb. 1.1: Produktion als Transformationsprozess...! 0 Abb. 1.2: Hierarchische Struktur des Produktionsmanagements Abb. 1.3: Flexibilitätsbereiche nach Kaluza Abb. 1.4: Abb. 1.5: Abb. 1.6: Abb. I. 7: Abb. 1.8: Ebenen des Produktionsmanagements beim Konzept der Flexiblen Standardisierung nach Zuständigkeitsbereichen Ebenen des Produktionsmanagements beim Konzept der Flexiblen Standardisierung nach Aufgabenbereichen Ebenen des Produktionsmanagements bei Zäpfe!, Hoitsch, Hansmann und der Flexiblen Standardisierung Hierarchischer Aufbau der strategischen Ebene des Produktionsmanagements Beispielhafte Darstellung der Produktionsstellenstruktur eines mittelständischen Unternehmens Abb. 2.1: Abb. 2.2: Abb. 2.3: Herausforderungen des Produktionsmanagements in den nächsten Jahren Produktionsrate und Durchlaufzeit in Abhängigkeit vom Work in Process bei optimal planbarer Produktion Produktionsrate und Durchlaufzeit in Abhängigkeit vom Work in Process bei nicht optimal planbarer Produktion Abb. 2.4: Beziehung von Produktionsrate und Durchlaufzeit Abb. 2.5: Einfaches serielles Produktionsssystem im Einproduktfall...! 0 I Abb. 2.6: Abgeglichenes serielles Produktionssystem im Einproduktfall... l 02 Abb. 2.7: Dichtefunktionen der Beta-Verteilungen (100; 20) und (100; 33,3) Abb. 2.8: Schwankungsverringerung... ll4 Abb. 2.9: Lagerhaltung Abb. 2.10: Kapazitätserhöhung... l21 Abb. 2.11: Organigramm der Pollrich GmbH Abb. 2.12: Produktionsplanung bei der Pollrich GmbH Abb. 2.13: Produktions-Fishbone der Pollrich GmbH... l31

13 XIV Abbildungsverzeichnis Abb. 3.1: Bausteine des Konzepts der Flexiblen Standardisierung Abb. 3.2: Aufbau von Klassen nach der Coad-Notation Abb. 3.3: Klassenbildung, Vererbung und Polymorphismus am Beispiel der Oberklasse "Vertrag" Abb. 3.4: Attribute, Methoden und Operationen der Oberklasse "Produktionsstelle" Abb. 3.5: Typischer Verlauf der Basiskosten bei konstanten Plankostensätzen Abb. 3.6: Kostenwirkungen der Einführung des Konzepts der Flexiblen Standardisierung Abb. 4.1: Ablauf der Produktionsplanung und -Steuerung Abb. 4.2: Zeitfenster eines Arbeitsvorgangs Abb. 4.3: Mittlere Wartezeiten der Arbeitsvorgänge in Abhängigkeit vom Kapazitätsauslastungsgrad bei einem M/D/1- bzw. M/G/1-Warteschlangenmodell Abb. 4.4: Terrninierung der Arbeitsgänge verschiedener Aufträge Abb. 4.5: Stellenbezogene Zeitfenster der Leistungen einer Produktionsstelle Abb. 4.6: Auslastungsdiagramm Abb. 4.7: U-förrnige Stückkostenfunktion einer Leistungsart / Abb. 4.8: Kosten der Kapazitätsanpassung in Abhängigkeit von der Periodenkapazität Abb. 4.9: Zeitfenster der Leistungsarten einer Produktionsstelle Abb. 4.10: Rüstkostenoptimierter Produktionsplan Abb. 4.11: Beispiel für die Abstimmung von Produktionsstellen

14 Tabellenverzeichnis Tab. 2.1: Angaben zu den befragten Untemehmen Tab. 2.2: Angaben zu den befragten Personen Tab. 2.3: Angaben zu PPS-Systemen und standardisierten Managementsystemen Tab. 2.4: Bedeutung verschiedener Untemehmerziele Tab. 2.5: Klassifikation der befragten Unternehmen nach Fertigungstypen.~ Tab. 2.6: Angaben zur Lieferzeit, Fertigungstiefe und Kundenzahl Tab. 2.7: Implementierungskosten von PPS-Systemen Tab. 2.8.: Pflege- und Nutzungskosten von PPS-Software Tab. 2.9: Beurteilung der PPS-Software nach Einzelkategorien Tab. 2.10: Verbesserungen durch I;>PS-Software Tab. 2.11: Gesamtbeurteilung der PPS-Systeme Tab. 2.12: Über- bzw. Unterschreitung bestimmter Schwellenwerte bei der Versuchsreihe "Schwankungsverringerung" und nicht-abgeglichenem Produktionssystem... ll5 Tab. 2.13: Über- bzw. Unterschreitung bestimmter Schwellenwerte bei der Versuchsreihe "Schwankungsverringerung" und abgeglichenem Produktionssystem Tab. 2.14: Über- bzw. Unterschreitung bestimmter Schwellenwerte bei der Versuchsreihe "Puff erlag er" Tab. 2.15: Über- bzw. Unterschreitung bestimmter Schwellenwerte bei der Versuchsreihe "Kapazitätserhöhung" Tab. 3.1: Tab. 3.2: Bausteine der Flexiblen Standardisierung... l46 Übertragung von Prinzipien der objektorientierten Programmierung auf die Produktionsorganisation... l78 Tab. 3.3: Modularitätsvorgänge nach Baldwirr und Clark Tab. 3.4: Ermittlung der Kostenwirkungsgradverluste der Produktionsstelle s Tab. 3.5: Vergleich von Kostenwirkungsgrad- und Grenzplankostenrechnung

15 XVI Tabellenverzeichnis Tab. 3.6: Erfassung des Mengen- und Wertgerüsts der Kostenwirkungsgradverluste Tab. 3.7: Folgewirkungsgradverluste Tab. 3.8: Entscheidungsrelevante Kostenwirkungsgrade Tab. 3.9: Tab. 3.10: Beispiel flir die Ermittlung der Zusatzentlohnung bei Produktionsstellen ohne Engpasssituationen Vergleich der Kosten einer Produktionsstelle mit und ohne Anreizsystem Tab. 3.11: Bestimmung von Engpassperioden Tab. 3.12: Bestimmung der Zusatzentlohnung im Engpassfall ohne Vorproduktion Tab. 3.13: Bestimmung der Zusatzentlohnung im Engpassfall mit Vorproduktion Tab. 4.1: Kapazitätsauslastung einer Produktionsstelle Tab. 4.2: Auslastungsgrad der betrachteten Produktionsstelle Tab. 4.3: Spezifische Deckungsbeiträge für die einzelnen Leistungsarten Tab. 4.4: Bestimmung der Reihenfolge der vorzuproduzierenden Güter Tab. 4.5: Tab. 4.6: Kosten je gewonnener Kapazitätseinheit bei intensitätsmäßiger Anpassung Optimale Kapazitätsanpassung bei einer Periodenkapazität von Zeiteinheiten (ohne Kapazitätsanpassungsmaßnahmen) Tab. 4.7: Opportunitätskosten bei Variation der einzelnen Periodenkapazitäten Tab. 4.8: Parameter des Anreizsystems Tab. 4.9: Tab. 4.10: Ermittlung anreizkompatibler Entlohnungsparameter für das Anreizsystem Differenzen von Grenz- und Basiskosten der einzelnen Leistungsarten für r = 0 =