Industrielle Betriebswirtschaftslehre. Wintersemester 2008/2009 Gruppe 1E: Donnerstags, 17:00 18:30 Uhr Raum B 256

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1 Industrielle Betriebswirtschaftslehre Wintersemester 2008/2009 Gruppe 1E: Donnerstags, 17:00 18:30 Uhr Raum B 256

2 Seite 2 Gliederungsübersicht. 1 Grundbegriffe des Produktionsmanagements 2 Produktionsplanung und -steuerung (PPS) Grundlagen und Ziele Produktionsprogrammplanung Planung des Materialbedarfs (Mengenplanung) Termin- und Kapazitätsplanung Produktionssteuerung Neuere Ansätze

3 Seite 3 Definition Produktionsmanagement. Produktionsmanagement beinhaltet die Planung, Organisation, Durchsetzung und Kontrolle industrieller Wertschöpfungs- und industrieller Leistungserstellungsprozesse. Dabei stehen insbesondere die Prozesse der Willensbildung (Planung) und der Willensdurchsetzung (Steuerung und Kontrolle) im Vordergrund. Quelle: Grap, Rolf: Produktion und Beschaffung : Eine praxisorientierte Einführung. München: Vahlen, 1998, S. 6.

4 Seite 4 Entscheidungsfeld des Produktionsmanagements. Festlegung des Leistungsangebots und des vertikalen Integrationsgrads Organisation der Fertigung Räumliche Struktur der Produktion (Layoutplanung) Maschinenausstattung (Kapazitäts- und Flexibilitätsplanung) und Instandhaltungsplanung

5 Seite 5 Input/Output-Modell der Produktion. Produktion als Transformation von Inputgütern (Produktionsfaktoren) in absatzfähige Leistungen. Werkstoffe Betriebsmittel Arbeitskraft Produktion (= betrieblicher Transformations- Prozess) Güter Produktionsfaktoren Dienstleistungen Produkte Input Prozess Output

6 Seite 6 Produktionsfaktoren (Input). Produktionsfaktoren (nach Gutenberg) Elementarfaktoren Dispositive Faktoren Objektbezogene menschliche Arbeitsleistung Werksstoffe Betriebsstoffe / -mittel Originär (Geschäftsleitung) derivativ Hilfsstoffe Rohstoffe Planung Organisation Kontrolle

7 Seite 7 Organisation der Fertigung (1). Organisationstypen der Fertigung Prozeßtypen der Fertigung Räumliche Anordnung von Maschinen und Arbeitsplätzen und Zusammenfassung zu organisatorischen Einheiten: Werkstattfertigung Fließfertigung Gruppenfertigung Baustellenfertigung Nach der Wiederholung der Fertigungsvorgänge: Einzelfertigung Serien- und Sortenfertigung Chargenfertigung Massenfertigung

8 Seite 8 Organisation der Fertigung (1) Werkstattfertigung. Arbeitsvorbereitung Werkbänke Qualitätskontrolle Schwere Pressen Reparaturwerkstatt Schweißmaschinen Leichte Pressen Bordeln Formen Entgraten Montage Poliermaschinen Lackieren Bohrmaschinen Lager für Fertigungsteile Werkzeuglager Biegepresse Kreissägen Nietmaschine Materiallager Schweißmaschinen Bandsäge Werkstattsteuerung und -kontrolle Fräsmaschinen Drehmaschinen Dreherei Gußlager Quelle: Reichwald/Dietel in Heinen, S. 433

9 Seite 9 Organisation der Fertigung (2) Fließfertigung. U-förmig, doppelseitig besetzte Fertigungsstrecke Quelle: Reichwald/Dietel in Heinen, S. 435 Fördersystem Arbeitsplatz Maschinelle Anlage

10 Seite 10 Gliederungsübersicht. 1 Grundlagen des Produktionsmanagements 2 Produktionsplanung und -steuerung (PPS) Grundlagen und Ziele Produktionsprogrammplanung Planung des Materialbedarfs (Mengenplanung) Termin- und Kapazitätsplanung Produktionssteuerung Neuere Ansätze

11 Seite 11 (Operative) Produktionsplanung und - steuerung. Planung des aktuellen Produktionsprogramms auf der Basis des Absatzprogramms (bei Massenfertigung) auf der Basis konkreter Aufträge (bei Einzel- und z.t. bei Serienfertigung) Primärbedarf Materialdisposition / Mengenplanung Planung des Materialbedarfs Materialbeschaffung und Lagerhaltung Fertigungsaufträge Planung des Produktionsprozesses Losgrößenplanung, Durchlaufterminierung, Kapazitätsterminierung Terminierte Fertigungsaufträge Steuerung und Kontrolle des Produktionsprozesses Reihenfolgeplanung, Maschinenbelegung, Verfügbarkeitsprüfung, Arbeitsverteilung, Auftragsfortschrittsüberwachung Fertiggestellte Aufträge

12 Seite 12 Absatzprogramm - Produktionsprogramm. Absatzprogramm absoluter Bedarf an verkaufsfähigen Enderzeugnissen und Ersatzteilen für den Absatz bzw. zum Auffüllen des Fertigwarenlagers abzgl. Handelswaren abzgl. Fertiglagerbestände abzgl. sich bereits in der Produktion befindliche Mengen plus Sicherheitsbestand an Fertigerzeugnissen plus Eigenbedarf (innerbetriebliche Leistungen) aktuelles operatives Produktionsprogramm = P r i m ä r b e d a r f Arten und Mengen der effektiv zu fertigenden Enderzeugnisse in der Betrachtungsperiode

13 Seite 13 (Operative) Produktionsplanung und - steuerung. Planung des aktuellen Produktionsprogramms auf der Basis des Absatzprogramms (bei Massenfertigung) auf der Basis konkreter Aufträge (bei Einzel- und z.t. bei Serienfertigung) Primärbedarf Materialdisposition / Mengenplanung Planung des Materialbedarfs Materialbeschaffung und Lagerhaltung Fertigungsaufträge Planung des Produktionsprozesses Losgrößenplanung, Durchlaufterminierung, Kapazitätsterminierung Terminierte Fertigungsaufträge Steuerung und Kontrolle des Produktionsprozesses Reihenfolgeplanung, Maschinenbelegung, Verfügbarkeitsprüfung, Arbeitsverteilung, Auftragsfortschrittsüberwachung Fertiggestellte Aufträge

14 Seite 14 Prinzipien der Materialbereitstellung. Einzelbeschaffung im Bedarfsfalle (tendenziell programmgesteuerte Bedarfsermittlung Vorratsbeschaffung (tendenziell verbrauchsgesteuerte Bedarfsermittlung über Bestellsysteme) produktionssynchrone Beschaffung (Sonderfall just in time) Determinanten der Wahl der Beschaffungsart

15 Seite 15 (Operative) Produktionsplanung und - steuerung. Planung des aktuellen Produktionsprogramms auf der Basis des Absatzprogramms (bei Massenfertigung) auf der Basis konkreter Aufträge (bei Einzel- und z.t. bei Serienfertigung) Primärbedarf Materialdisposition / Mengenplanung Planung des Materialbedarfs Materialbeschaffung und Lagerhaltung Fertigungsaufträge Planung des Produktionsprozesses Losgrößenplanung, Durchlaufterminierung, Kapazitätsterminierung Terminierte Fertigungsaufträge Steuerung und Kontrolle des Produktionsprozesses Reihenfolgeplanung, Maschinenbelegung, Verfügbarkeitsprüfung, Arbeitsverteilung, Auftragsfortschrittsüberwachung Fertiggestellte Aufträge

16 Seite 16 Übersicht über die Durchlauf- und Kapazitätsterminierung. Materialbedarfsplanung Progressive oder retrograde Terminierung unter Berücksichtigung der Netzstrukturen Sind die geforderten Endtermine einzuhalten? Versuch der Verkürzung der Durchlaufzeiten geplante Termine und entsprechendes Kapazitätsgebirge Hat das Kapazitätsgebirge beträchtliche Über- oder Unterschreitungen in einzelnen Perioden? Versuch der Verkürzung der Durchlaufzeiten endgültige Bestimmung der Belegungstermine (Grobtermine) Verfügbarkeitsprüfung: Rückstellung der Fertigungsaufträge, für die Teile oder Werkzeuge fehlen Auftragsfreigabe Fertiggestellte Aufträge

17 Seite 17 Terminierungsarten. Rückwärtsterminierung: Bestimmung der spätest-mögliche (Start-) Termine Vorwärtsterminierung: frühest-mögliche Termine Ergebnisse der Terminierung: Pufferzeit = Differenz zwischen frühestund spätest-möglichen Anfangs- und Endterminen spätest-möglicher Anfangstermin fällt in Zukunft spätest-möglicher Anfangstermin ist heute spätest-möglicher Starttermin fällt in Vergangenheit Ermittlung des kritischen Pfads Hilfsmittel der Terminierung: z.b. Netzplantechnik

18 Seite 18 Netzplantechnik. Terminplanung Netzplantechnik Zweck der Netzplantechnik Darstellung der logischen Zusammenhänge eines Projekts vom Anfang bis zum Fertigstellungstermin Entwicklung eines Zeitplans für alle Arbeitsgänge eines Projekts Auffinden der kritischen Stellen und Engpässe, welche die Einhaltung des Endtermins des Projekts gefährden können Laufende Kontrolle und Terminüberwachung des Projekts sowie zur Korrektur und eventuellen Umstellung des Projekts bei auftretenden Fehlern. Netzwerk ist als eine graphische Darstellung logisch zusammenhängender Teilprozesse aufzufassen. 2 Elemente: Knoten symbolisieren die Ereignisse gerichteten Kanten (Pfeile) symbolisieren Aktivitäten (Arbeitsvorgänge, Tätigkeiten) mit Angabe der Bearbeitungsdauer (Kritischer Pfad!) Entwerfen (10) Konstruieren (22) Start Entwurf fertig Konstruktion fertig

19 Seite 19 Beispiel für Netzplantechnik d x t f t s Dauer Arbeitsschritt Nr. x Frühestmöglicher Beginn t f (aus Vorwärtsterminierung) Spätestmöglicher Beginn t s (aus Rückwärtsterminierung) Puffer = t s - t f

20 Seite 20 Kapazitätsterminierung. Terminplanung Kapazitätsterminierung Unterschied zwischen Kapazitätsangebot und nachfrage Anpassung des Kapazitätsangebot an die Kapazitätsnachfrage zeitliche Anpassung: / Schichtabbau, Überstunden / Sonderschichten; temporäre Inbetriebnahme / Stilllegung von Aggregaten, innerbetriebliche Personalverschiebung intensitätsmäßige Anpassung z.b. im Personalbereich oder Intensitätsanpassung der Aggregate Anpassung der Kapazitätsnachfrage an das Kapazitätsangebot Zentrale Parameter: Auftragsbestand und Losgröße

21 Seite 21 Determinanten der Maßnahmen des Kapazitätsabgleichs. Arbeitsrecht wie Kündigungsschutzgesetz, Betriebsverfassungsgesetz, Tarifverträge Flexibilitätsgrad der Maschinen Grad der Spezialisierung und Qualifikation der Arbeitskräfte Kostenverläufe: Vermeidung von Leerkosten und redundanten Kosten Marktrestriktionen Materialverfügbarkeit, Konventionalstrafen bei Losverschiebung

22 Seite 22 (Operative) Produktionsplanung und - steuerung. Planung des aktuellen Produktionsprogramms auf der Basis des Absatzprogramms (bei Massenfertigung) auf der Basis konkreter Aufträge (bei Einzel- und z.t. bei Serienfertigung) Primärbedarf Materialdisposition / Mengenplanung Planung des Materialbedarfs Materialbeschaffung und Lagerhaltung Fertigungsaufträge Planung des Produktionsprozesses Losgrößenplanung, Durchlaufterminierung, Kapazitätsterminierung Terminierte Fertigungsaufträge Steuerung und Kontrolle des Produktionsprozesses Reihenfolgeplanung, Maschinenbelegung, Verfügbarkeitsprüfung, Arbeitsverteilung, Auftragsfortschrittsüberwachung Fertiggestellte Aufträge

23 Seite 23 Produktionssteuerung. Produktionssteuerung: Veranlassen, Überwachen und Sichern der geplanten Aufgabendurchführung hinsichtlich Menge, Termin, Qualität und Kosten. Funktionen: Auftragsveranlassung Auftragsfreigabe Arbeitsverteilung Auftragsüberwachung

24 Seite 24 Kritik an klassischer hierarchischer PPS. Leistungsfähigkeit des klassischen Stufenkonzeptes ist abhängig von der Richtigkeit der Annahmen der vorangehenden Stufe. Probleme: Kapazitätsterminierung kann Maschinenstörungen und krankheitsbedingte Ausfallzeiten nicht berücksichtigen Abstimmung zwischen Produktionsprogramm und Kapazität erfolgt erst bei Kapazitätsterminierung, Vernachlässigung von Engpässen Verwendung mittlerer DLZ als Planungsgröße, Gefahr des Auftretens des sogenannten DLZ-Syndroms mangelhafte Ausrichtung der PPS an übergeordneten Unternehmenszielen Verlängerte mittlere Durchlaufzeiten durch die Arbeitssysteme Frühzeitige Freigabe geplanter Fertigungsaufträge auf den Arbeitsystemen Hohe Werkstattbestände Kurzfristige Freigebe von dringenden Aufträgen (z.b. fehlende Teile) Große Warteschlangen vor den Arbeitssystemen

25 Seite 25 Neuere Systeme zur Planung und Steuerung der Produktion. Kritik am klassischen hierarchischen Planungs- und Steuerungskonzept Kanban-Systeme und Fertigungssegmentierung Fortschrittszahlensystem Belastungsorientierte Auftragsfreigabe (BOA) Optimized Production Technology (OPT)