Grundlagen der Produktionsplanung und -Steuerung

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1 Grundlagen der Produktionsplanung und -Steuerung von Dr. Stefan Kien er, Dr. Nicolas Maier-Scheubeck, Dr. Robert Obermai er und Dr. Manfred Weiß 9., verbesserte und erweiterte Auflage Oldenbourg Verlag München

2 Inhaltsverzeichnis VORWORT ZUR 9. AUFLAGE V ABBILDUNGSVERZEICHNIS XIII 1 PRODUKTIONS-MANAGEMENT ALS BETRIEBSWIRT- SCHAFTLICHE GESTALTUNGSAUFGABE Gegenstand der Betriebswirtschaftslehre Produktion und Wertschöpfung Produktion als Transformationsprozeß Produktionsfaktoren Aufgaben des Produktions-Managements Wertschöpfung und Fertigungstiefe Produktion in Wert- und Lieferketten Zielgrößen des Produktions-Managements Betriebswirtschaftliche Ziele Ökonomisches Prinzip Produktionswirtschaftliche Ziele Produktivität Wirtschaftlichkeit Rentabilität Balanced Scorecard und Strategy Maps Wertorientierte Steuerung 24 2 BEREITSTELLUNG UND EINSATZ VON PRODUKTIONSFAKTOREN Dispositive Faktoren ' Planung 27

3 VIII Inhaltsverzeichnis Begriff der Planung und Planungsprozeß Planungshierarchie und -dimensionen Betriebliche Planungssysteme Enterprise Resource Planning (ERP)-Systeme Modellbegriff und Planungskonzepte Entscheidung und Führung Grundmodell der Entscheidungstheorie " Entscheidungsregeln Führung und Management Organisation Organisatorische Aufgabenbereiche Aufbauorganisation Bildung von Organisationseinheiten Leitungsbeziehungen Aufbauorganisatorische Grundmodelle Ablauforganisation Arbeitsanalyse und-synthese Abbildung von Arbeitsabläufen Betriebsmittel Betriebsmittelarten Kapazität und Flexibilität von Betriebsmitteln Beschaffung von Betriebsmitteln: Investition Erhaltung der Ergiebigkeit von Betriebsmitteln: Instandhaltung Fertigungsorganisation und -prozesse Fließfertigung Werkstattfertigung Zentrenfertigung Fertigungsorganisation und Erzeugnisstruktur Planung der Fertigungsorganisation Layout-Planung bei Werkstattfertigung Leistungsabstimmung bei ungebundener Fließfertigung Leistungsabstimmung bei gebundener Fließfertigung Werkstoffe Werkstoffarten Ergiebigkeitskomponenten Standardisierung 85

4 Inhaltsverzeichnis IX Beschaffung von Werkstoffen Klassifikation von Werkstoffen Bereitstellungsprinzipien Bedarfsermittlung und Dispositionsprinzipien Lagerhaltung Aufgaben und Systeme der Lagerhaltung Lagerhaltungspolitiken Sicherheitsbestand und Lieferbereitschaftsgrad Menschliche Arbeit Menschliche Arbeit als Produktionsfaktor Arbeitsleistung und-gestaltung, Arbeitsleistung Arbeitsgestaltung Planung von Vorgabezeiten Arbeitsentgelt Arbeitsentgelt und Lohngerechtigkeit Arbeits-und Leistungsbewertung Arbeitsentlohnung Rechtsvorschriften zum Faktor Arbeit THEORETISCHE GRUNDLAGEN DES OPERATIVEN PRODUKTIONS-MANAGEMENTS Klassifikation von Produktionsfunktionen Grundlagen der Produktions- und Kostentheorie Ermittlung effizienter Faktoreinsatzmengen Ermittlung der Minimalkostenkombination Spezielle Typen von Produktionsfunktionen Produktionsfunktion vom Typ A Produktionsfunktion vom Typ B Verbrauchsfunktionen als Grundlage Kostenfunktionen, Ermittlung der optimalen Faktormengenkombination Darstellung der verwendeten Symbole Weiterentwicklungen der Produktionstheorie 143

5 X Inhaltsverzeichnis 4 OPERATIVES PRODUKTIONS-MANAGEMENT Vorgaben des Produktions-Managements Strategische Unternehmensplanung Strategische Produktionsplanung Taktische Produktionsplanung Produktionsplanung und-steuerung (PPS) Grundrypen von PPS-Systemen Entwicklung konventioneller PPS-Systeme Grundstruktur konventioneller PPS-Systeme Produktionsprogrammplanung Aufgabe der Produktionsprogrammplanung Nachfrage-und Absatzprognose Qualitative Prognoseverfahren Quantitative Prognoseverfahren Hierarchische Produktionsprogrammplanung Ablauf der hierarchischen Programmplanung Aggregierte Programmplanung Einsatz der linearen Programmierung Programmplanung ohne Engpaß Programmplanung bei einem Engpaß Programmplanung bei mehreren Engpässen Master Production Schedule (MPS) Beurteilung der hierarchischen Vorgehensweise Materialbedarfsplanung Sekundärbedarfsermittlung, Bedarfsorientierte Verfahren Verbrauchsorientierte Verfahren Losgrößenplanung Das Losgrößenplanungsproblem Statische Modelle der Losgrößenplanung Prämissen des Grundmodells der Losgrößenplanung Zielsetzung und Planungsparameter Das klassische Losgrößenmodell (Grundmodell) Losgrößenplanung bei offener Produktion 218

6 Inhaltsverzeichnis XI Losgrößenplanung bei geschlossener Produktion Das Lossequenzproblem Dynamische Modelle der Losgrößenplanung Gleitende wirtschaftliche Losgröße Kostenausgleichsverfahren Silver-Meal-Heuristik Kritische Betrachtung Wagner- Whitin-Algorithmus Auftragsterminierung Aufgabe und Anwendungsbereich Arbeitspläne Durchlaufterminierung Fertigungsaufträge mit parallelen Arbeitsgängen Grundlegende Begriffe der Netzplantechnik Konstruktion eines Vorgangspfeilnetzes Zeitanalyse im Rahmen der Netzplantechnik Fertigungsaufträge ohne parallele Arbeitsgänge Maßnahmen der Durchlaufzeitreduzierung Reduktion von Übergangszeiten Splitting von Arbeitsvorgängen Überlappung von Arbeitsgängen Kapazitätsterminierung Ermittlung der Kapazitätsbelastung Kapazitätsabgleich Anpassung der Kapazität an die Belastung Anpassung der Belastung an die Kapazität Auftragsfreigabe Produktionssteuerung Aufteilungsplanung Reihenfolgeplanung Ausgangsdaten der Reihenfolgeplanung Prämissen des Reihenfolgeproblems Ziele der Reihenfolgeplanung Minimierung der Gesamtdurchlaufzeit Minimierung der maximalen Durchlaufzeit 274

7 XII Inhaltsverzeichnis Minimierung der Terminüberschreitungszeit Minimierung der Gesamtleerzeit der Maschinen Zielkonflikte im Rahmen der Reihenfolgeplanung Darstellung von Auftragsfolgen Lösung ausgewählter Reihenfolgeplanungsprobleme JV/l/-/Z)-Problem JV/2/.K/D max -Problem NI2IWI D max -Problem Heuristiken für komplexere Reihenfolgeprobleme Betriebsdatenerfassung Weiterentwicklung von PPS-Systemen Kritik an konventionellen PPS-Systemen Neuere Entwicklungen in PPS-Systemen Input-Output-Control Belastungsorientierte Auftragsfreigabe KANBAN-Steuerung Steuerung mit Fortschrittszahlen Optimized Production Technology Advanced Planning and Scheduling-Systeme ' LITERATURVERZEICHNIS 307 STICHWORTVERZEICHNIS 319