Produktionsmanagement

Transkript

1 Hans-Otto Günther 2008 AGI-Information Management Consultants May be used for personal purporses only or by libraries associated to dandelon.com network. Produktionsmanagement Einführung mit Übungsaufgaben Mit 118 Abbildungen Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York London Paris Tokyo Hong Kong Barcelona Budapest

2 Inhaltsverzeichnis Einführung: Grundfragen der industriellen Produktion l Verständnis- und Diskussionsfragen 1 Aufgabe 0.1: Entscheidungsebenen 2 Aufgabe 0.2: Dienstleistungs-/Produktionsbetriebe 3 Aufgabe 0.3: Elementartypen der Produktion, Industriezweige 4 Aufgabe 0.4: Industrielle Erzeugnisse 5 Aufgabe 0.5: Produktionsfaktoren 5 Aufgabe 0.6: Kapazität 6 Aufgabe 0.7: Produktiveinheiten 6 Aufgabe 0.8: Interdependenzen, Abstimmungsprobleme, Zielkonflikte 6 Aufgabe 0.9: Aktuelle Begriffe 6 Aufgabe 0.10: Gliederung der Produktionswirtschaft 7 Teil A: Strategien Die langfristige Ausrichtung des Industriebetriebs 9 1 Aufgaben und Inhalt der strategischen Planung 9 Verständnis-und Diskussionsfragen 10 Aufgabe Al.l: Strategische Ziele, Umwelteinflüsse, Planungshorizont 10 Aufgabe Al.2: Erfolgspotentiale 11 Aufgabe A1.3: Strategische Geschäftseinheiten 11 Aufgabe A1.4: Attraktivität einer Branche 11 Aufgabe A1.5: Unsicherheit bei der strategischen Planung 12 Aufgabe Al.6: PIMS-Studie 12 Aufgabe A1.7: Szenariotechnik 12 Aufgabe A1.8: Entwicklung von Szenarien 13 Aufgäbe Al.9: Standardstrategien 13

3 2 Entscheidungshilfen der strategischen Planung 15 Verständnis- und Diskussionsfragen 15 Aufgabe A2.1: Erfahrungskurvenkonzept 16 Aufgabe A2.2: Erfahrungskurve, Kostensenkung 16 Aufgabe A2.3: Erfahrungskurve, Kostensenkung 17 Aufgabe A2.4: Erfahrungskurve, Produktivitätssteigerung 18 Aufgabe A2.5: Marktanteils-/Marktwachstums-Portfolio 19 Aufgabe A2.6: Marktattraktivität/Wettbewerbsvorteil-Portfolio 19 Aufgabe A2.7: Lebenszykluskonzept 20 Aufgabe A2.8: Lebenszykluskonzept 20 3 Produktionsstrategien 23 Verständnis- und Diskussionsfragen 23 Aufgabe A3.1: Produktionsstrategie als Teil der Unternehmungsstrategie 24 Aufgabe A3.2: Strategische Bedeutung neuer Technologien 24 Aufgabe A3.3: Kostenwirkungen neuer Technologien 25 Aufgabe A3.4: Argumentenbilanz 25 Aufgabe A3.5: Durchlaufzeitverkürzung 26 Aufgabe A3.6: Technologieportfolio 26 Aufgabe A3.7: Technologieportfolio, Büroautomatisierung 26 Aufgabe A3.8: Fertigungstiefe 26 Aufgabe A3.9: Standortstrategien 27 Aufgabe A3.10: Produktionsflexibilität 27 Aufgabe A3.ll: Investitionen in neue Technologien 27 Aufgabe A3.12: Verbreitung von CIM-Konzepten 27 Teil B: Taktiken Aufbau der Leistungsstärke und Sicherung der notwendigen Ressourcen 29 1 Produktpolitik 30 Verständnis- und Diskussionsfragen 30 Aufgabe Bl.l: Produktprogramm 31 Aufgabe B1.2: Produktideen 31 Aufgabe B1.3: Bewertung von Produktideen 31 Aufgabe B1.4: Nutzwertanalyse 31 Aufgabe B1.5: Nutzwertanalyse 33 Aufgabe B1.6: Borda-Kriterium 34 Aufgabe B 1.7: Unsicherheit der Nachfrageentwicklung 35 Aufgabe B1.8: Unsicherheit der Nachfrageentwicklung 36 Aufgabe B 1.9: Entscheidungsbaum 38 Aufgabe B 1.10: Entscheidungsbaum 41

4 Aufgabe Bl.ll: Entscheidungsbaum, Investitionsrechnung 43 2 Produktionsstandorte 48 Verständnis- und Diskussionsfragen 48 Aufgabe B2.1: Standortfaktoren 49 Aufgabe B2.2: Standortbewertung, Nutzwert-, Promethee-Verfahren 49 Aufgabe B2.3: Promethee-Verfahren, partielle Ordnung 52 Aufgabe B2.4: Break-Even-Analyse 53 Aufgabe B2.5: Break-Even-Analyse 54 Aufgabe B2.6: Investitionsrechnung 56 Aufgabe B2.7: Transportmodell 58 Aufgabe B2.8: Evaluierung der Distributionskosten 61 3 Kapazitätsplanung 65 Verständnis- und Diskussionsfragen 65 Aufgabe B3.1: Kapazitätsstrategie 66 Aufgabe B3.2: Schwankungen des Kapazitätsbedarfs 66 Aufgabe B3.3: Personal-, Anlagen-, effektive Kapazität 66 Aufgabe B3.4: Engpaßanalyse 68 Aufgabe B3.5: Wahl des Anlagentyps 70 Aufgabe B3.6: Kapazitätsdimensionierung, Erfahrungskurve 73 4 Produkt- und Prozeßgestaltung 77 Verständnis- und Diskussionsfragen 77 Aufgabe B4.1: Computerunterstützung der Produktion (CIM) 78 Aufgabe B4.2: Computerunterstütztes Konstruieren (CAD) 78 Aufgabe B4.3: Gruppentechnologie 79 Aufgabe B4.4: Wertanalyse 79 Aufgabe B4.5: Produktqualität 79 Aufgabe B4.6: Technische Zuverlässigkeit 80 Aufgabe B4.7: Technische Zuverlässigkeit 81 Aufgabe B4.8: Ausfallrate 82 Aufgabe B4.9: Materialwahl 83 5 Fertigungslayout 85 Verständnis- und Diskussionsfragen 85 Aufgabe B5.1: Fabrikplanung 86 Aufgabe B5.2: Organisationsformen der Fertigung 86 Aufgabe B5.3: Werkstattfertigung 86 Aufgabe B5.4: Fließfertigung 86 Aufgabe B5.5: Fließfertigung, Arbeitsverteilung 87 XI

5 xn Aufgabe B5.6: Leistungsabstimmung bei Fließfertigung 88 Aufgabe B5.7: Leistungsabstimmung bei Fließfertigung 94 Aufgabe B5.8: Leistungsabstimmung bei Fließfertigung 98 Aufgabe B5.9: Leistungsabstimmung, Zonenbeschränkungen 100 Aufgabe B5.10: Leistungsabstimmung, Kapazitätsbetrachtung 103 Aufgabe B5.ll: Fertigungslinien, Puffer 106 Aufgabe B5.12: Flexible Fertigungssysteme Materialversorgung 108 Verständnis- und Diskussionsfragen 108 Aufgabe B6.1: Materialkosten 109 Aufgabe B6.2: Umlaufvermögen, Return on Investment 110 Aufgabe B6.3: Beschaffungsorganisation 112 AufgabeB6.4: Kostenvergleich: Eigenerstellung -Fremdbezug 113 Aufgabe B6.5: Investitionsrechnung: Eigenerstellung - Fremdbezug 115 Aufgabe B6.6: Optimaler Materialeinsatz 117 Aufgabe B6.7: Bestellmengenpolitik 119 Aufgabe B6.8: JIT-Beschaffung 122 Aufgabe B6.9: Auswahl JIT-geeigneter Vorprodukte 123 Teil C: Operatives Produktionsmanagement Programme zur Ausschöpfung der Leistungspotentiale Aufgaben und Inhalt der operativen Planungsebene 126 Verständnis- und Diskussionsfragen 126 Aufgabe Cl.l: Programmplanungsebenen 127 Aufgabe C1.2: Datenbereitstellung 127 Aufgabe C1.3: Kapazitätsangebot und -bedarf. 127 Aufgabe C1.4: Rollende Planung 127 Aufgabe C1.5: Prognoseinformationen Nachfrageprognose 129 Verständnis- und Diskussionsfragen 129 Aufgabe C2.1: Prognoseverfahren 130 Aufgabe C2.2: Zeitreihenanalyse 130 Aufgabe C2.3: Prognoserechnung, gleichmäßige Nachfrage 135 Aufgabe C2.4: Einfache exponentielle Glättung 136 Aufgabe C2.5: Prognoserechnung, trendförmige Nachfrage 137 Aufgabe C2.6: Prognoserechnung, trendförmige Nachfrage 139 Aufgabe C2.7: Prognoseverfahren von Winters 142 Aufgabe C2.8: Prognoserechnung, saisonale Nachfrage 143 Aufgabe C2.9: Prognoserechnung, saisonale Nachfrage 145

6 Aufgabe C2.10: Kontrollsignal 147 Aufgabe C2.11: Autoadaptive Prognose nach Trigg und Leach 148 Aufgabe C2.12: Autoadaptive Prognose nach Trigg und Leach 150 Aufgabe C2.13: Prognose bei auslaufender Nachfrage Beschäftigungsglättung 154 Verständnis- und Diskussionsfragen 154 Aufgabe C3.1: Reaktives bzw. antizipatives Anpassungsverhalten 155 Aufgabe C3.2: Ermittlung des Kapazitätsbedarfs 155 Aufgabe C3.3: Einstellungen, Entlassungen 155 Aufgabe C3.4: Zulässigkeitsbedingungen 155 Aufgabe C3.5: Formale Problembeschreibung als lineares Optimierungsmodell 156 Aufgabe C3.6: Produktions- und Beschäftigungsplanung 158 Aufgabe C3.7: Kostenminimaler Produktionsplan 162 Aufgabe C3.8: Kostenminimaler Produktionsplan, mehrere Kapazitätsquellen 164 Aufgabe C3.9: Kostenminimaler Produktionsplan, Nachlieferungen 166 Aufgabe C3.10: Kapazitäts- und Produktionsplanung 168 Aufgabe C3.11: Kostenminimaler Produktionsplan, mehrere Produkte 170 Aufgabe C3.12: Kostenminimaler Produktionsplan, mehrstufige Fertigung Aufgabe C3.13: Flexibilisierung der Personalkapazität 174 Aufgabe C3.14: Jahresarbeitszeitkonzept 175 Aufgabe C3.15: Formales Entscheidungsmodell zum Jahresarbeitszeitkonzept Kurzfristige Produktionsprogrammplanung 178 Verständnis- und Diskussionsfragen Programmplanung bei Einzelfertigung (Projektorientierung) 180 Verständnis-und Diskussionsfragen 180 Aufgabe C41.1: Projektorganisation 181 Aufgabe C41.2: Projektablaufplanung 181 Aufgabe C41.3: Netzplantechnik 181 Aufgabe C41.4: Netzplantechnik 184 Aufgabe C41.5: Terminrechnung 184 Aufgabe C41.6: Terminrechnung 185 Aufgabe C41.7: Terminierung eines mehrstufigen Betriebsauftrags 187 Aufgabe C41.8: Auftragsprogrammplanung 191 xm

7 xrv 4.2 Programmplanung bei kontinuierlicher Fertigung (Prozeßorientierung) 197 Verständnis- und Diskussionsfragen 197 Aufgabe C42.1: Produktionsprogramm, ein Engpaß 198 Aufgabe C42.2: Produktionsprogramm, Engpaßbetrachtung 199 Aufgabe C42.3: Produktionsprogramm, lineares Optimierungsmodell 200 Aufgabe C42.4: Produktionsprogramm, lineares Optimierungsmodell 203 Aufgabe C42.5: Produktionsprogramm, Mischungsproblem 205 Aufgabe C42.6: Produktionsprogramm, mehrstufige Fertigung 207 Aufgabe C42.7: Zuschnittoptimierung 209 Aufgabe C42.8: Mehrperiodiges Produktionsprogramm 212 Aufgabe C42.9: Produktions-/Distributionsprogramm 215 Aufgabe C42.10: Kuppelproduktion 218 Aufgabe C42.ll: Auswirkungen von Prognosefehlern 221 Fallstudie 1: Abstimmung von Produktions- und Distributionsprogramm (Waschmittelproduktion) 227 Fallstudie 2: Abstimmung von Produktions- und Distributionsprogramm (Omnibusproduktion) Programmplanung bei Wechselfertigung (Produktorientierung) 236 Verständnis- und Diskussionsfragen 236 Aufgabe C43.1: Lieferzusagen 237 Aufgabe C43.2: Produktionsprogramm, Lieferzusagen 238 Aufgabe C43.3: Kapazitätsbedarfsrechnung mit Hilfe globaler Belastungsfaktoren 242 Aufgabe C43.4: Kapazitätsbedarfsrechnung mit Hilfe von Kapazitätsbedarfslisten 245 Aufgabe C43.5: Kapazitätsbedarfsrechnung mit Hilfe von Kapazitätsbedarfsprofilen 248 Aufgabe C43.6: Detaillierte Kapazitätsbedarfsplanung 251 Aufgabe C43.7: Lineare Optimierungsmodelle 255 Teil D: Dispositive Ebene Entscheidungen über den Produktionsvollzug Materialbedarfsplanung 268 Verständnis- und Diskussionsfragen 268

8 XV 1.1 Verbrauchsorientierte Materialbedarfsermittlung 269 Verständnis- und Diskussionsfragen 269 Aufgabe Dl 1.1: ABC-Analyse 269 Aufgabe Dl 1.2: Bestellpunkt, Servicegrad 271 Aufgabe Dl 1.3: Servicegrad 272 Aufgabe Dl 1.4: Sicherheitsbestand 273 Aufgabe Dl 1.5: Sicherheitsbestand Planorientierte Materialbedarfsermittlung 276 Verständnis- und Diskussionsfragen 276 Aufgabe D12.1: Abhängiger Bedarf 276 Aufgabe D12.2: Erzeugnisstrukturen 278 Aufgabe D12.3: Aufbau der Bedarfsrechnung 282 Aufgabe D12.4: Nettobedarfsrechnung 282 Aufgabe D12.5: Nettobedarfsrechnung, mehrstufig 283 Aufgabe D12.6: Erzeugnisstrukturen, Bedarfsrechnung 284 Aufgabe D12.7: Korrektur der Nettobedarfsrechnung 286 Aufgabe D12.8: Ermittlung von Betriebsaufträgen 287 Aufgabe D12.9: Ermittlung von Betriebsaufträgen 289 Aufgabe D12.10: Bedarfs- und Distributionsplanung Losgrößenplanung 296 Verständnis- und Diskussionsfragen 296 Aufgabe D13.1: Klassische Losgröße 297 Aufgabe D13.2: Dynamische Losgrößenheuristiken 298 Aufgabe D13.3: Dynamische Losgrößenheuristiken 298 Aufgabe D13.4: Dynamische Losgrößenoptimierung 300 Aufgabe D13.5: Wagner-Whitin-Verfahren 300 Aufgabe D13.6: Wagner-Whitin-Verfahren, Endhorizonteffekte 303 Aufgabe D13.7: Dynamische Losgrößenverfahren 304 Aufgabe D13.8: Dynamische Losgrößenverfahren, Informationshorizont 306 Aufgabe D13.9: Lagerkostenbewertung, dynamische Losgrößenverfahren Aufgabe D13.10: Losgrößenplanung bei Kapazitätsbeschränkungen 311 Aufgabe D13.ll: Losgrößenplanung bei mehrstufiger Fertigung Auftragsterminierung und Ressourcenbelegung 317 Verständnis- und Diskussionsfragen 317 Aufgabe D2.1: Grobterminierung 318 Aufgabe D2.2: Feinterminierung 319 Aufgabe D2.3: Auftragsterminierung in PPS-Systemen 321

9 XVI Aufgabe D2.4: Überlappte Fertigung 322 Aufgabe D2.5: Kapazitätsanalyse 325 Aufgabe D2.6: Maschinenbelegung bei Werkstattfertigung 329 Aufgabe D2.7: Maschinenbelegung bei Linienfertigung 330 Aufgabe D2.8: Maschinenbelegung bei konvergierendem Materialfluß 332 Teil E: Produktionscontrolling Integrierte Systeme der Produktionsplanung und-steuerung 337 Aufgabe E.1: Beiträge der Produktion zum Unternehmenserfolg 338 Aufgabe E.2: PPS-Systeme und Produktionswirtschaft 338 Aufgabe E.3: Anwendungsbereich von PPS-Systemen 339 Aufgabe E.4: Weiterentwicklung von PPS-Systemen 339 Aufgabe E.5: Just-in-Time Philosophie 339 Aufgabe E.6: Produktionsplanung unter Unsicherheit 340 Aufgabe E.7: Änderung des Primärbedarfs 340 Aufgabe E.8: Nervöse Systemreaktionen in der Materialbedarfsplanung 342 Aufgabe E.9: Aggregationsebenen 344 Aufgabe E.10: Hierarchisch integrierte Produktionsplanung 344 Aufgabe E.11: Hax/Meal-Ansatz 345 Literaturverzeichnis 353 L