Chancen und Risiken der Lagerhaltung

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1 Kennliniengestütztes Lagermanagement Dipl.-Ök. Rouven Nickel Koenig & Bauer AG, Würzburg 3. März 2006

2 Chancen und Risiken der Lagerhaltung Chancen der Lagerhaltung zeitliche Entkopplung von Prozessen mengenmäßige Entkopplung von Prozessen Risiken der Lagerhaltung hohe Kapitalbindung Kosten für Infrastruktur und Lagerbetrieb kurze Lieferzeiten Verschrottungsrisiko Ziele des Lagermanagements: hohe Lieferbereitschaft niedrige Kosten Bild

3 Beispiel für ein Versandlager eines deutschen Unternehmens des Werkzeugbaus Lagerkennzahlen Anzahl Lagerartikel: 3.6 Artikel Bestand: ca. 3,5 Mio. Stk. Bestandswert: ca. 5,8 Mio. Euro Servicegrad: ca. 90% Lagerreichweite: ca. 83 BKT Bewegungsdaten Zugangsereignisse: ca p.a. Abgangsereignisse:ca p.a. Umschlagsmenge: ca. 5,3 Mio. Stk. p.a. Lagerkosten ca.,2 Mio. Euro p.a. Bestandswert ca. 23 % des Umsatzes Probleme schlechte Lieferbereitschaft trotz hoher Bestände kein systematisches Lagermanagement Bild 2

4 Zielsystem des Lagermanagements niedrige Lagerkosten niedriger Lieferverzug logistische Leistungsfähigkeit Wirtschaftlichkeit hoher Servicegrad Lieferverzug: Mittlere Verzögerung, mit der nachgefragte Teile einem Lager entnommen werden niedrige Lagerbestände Logistikkosten Servicegrad: Anteil der pünktlich und mengengenau entnommenen Nachfragen an der Anzahl der Gesamtnachfragen gewichteter Servicegrad: Anteil der pünktlich und mengengenau entnommenen Nachfragemenge an der Gesamtnachfragemenge Bild 3

5 Entwicklung der idealen Servicegradkennlinie mit Sicherheitsbestand Lagerbestand Lagerbestand 2 Lagerzugangsmenge mittl. Lagerbestand Losbestand Sicherheitsbestand ohne Sicherheitsbestand, ohne Fehlbestand mittl. Lagerbestand = Losbestand gewichteter Servicegrad 0 00% 3 2 ideale Servicegradkennlinie mittlere Lagerverweilzeit mittlerer Lieferverzug 3 mit Fehlbestand mittlerer Lagerbestand Lagerbestand Fehlmengenfläche mittl. Lagerbestand Bild 4

6 Auswirkungen von Zugangs-Planabweichungen im allgemeinen Lagermodel Lieferterminabweichung Liefermengenabweichung TA - max TA + max Lagerbestand XZu,m BRm XZu,m 2 Lagerbestand MA + max MA - max XZu,m 2 SB TA + max BRm SB MA - max X Zu,m : mittlere Lagerzugangsmenge TA + max : max. positive Terminabweichung BR m : mittlere Bedarfsrate TA - max : max. negative Terminabweichung SB : Sicherheitsbestand MA + max : max. positive Mengenabweichung MA - max : max. negative Mengenabweichung G362NP Bild 5

7 Auswirkungen von Abgangs-Planabweichungen im allgemeinen Lagermodell Bedarfsabweichungen Diskrete Lagerabgänge Beschaffungsauslösebestand Lagerbestand BRm BRmin BRmax (BRm BRmin) WBZ Lagerbestand Xzu,m Xab,m Xzu,m Xzu,m XAb,m 2 2 SB (BRmax BRm) WBZ SB WBZ BR m : mittlere Lagerabgangsrate X zu,m : mittlere Lagerzugangsmenge BR max : maximale Lagerabgangsrate X ab,m : mittlere Lagerabgangsmenge BR min : minimale Lagerabgangsrate SB : Sicherheitsbestand WBZ : Wiederbeschaffungszeit G36NP Bild 6

8 Trichtermodell und Lagerdurchlaufdiagramm Menge [ME] Lagerzugang Zugangsmenge Zugangskurve mittlere Lagerverweildauer mittlere Zugangsrate Endbestand technische Kapazität Abgangsrate Lagerbestand Anfangsbestand mittlerer Bestand mittlere Bedarfsrate Abgangsmenge Untersuchungszeitraum Abgangskurve [BKT] Lagerabgang a) Trichtermodell b) Lagerdurchlaufdiagramm.409 Bild 7

9 Lagerdurchlaufdiagramme (Ausschnitt: 50 BKT) Simulationslauf Nr. 7 niedriger mittlerer Bestand Simulationslauf Nr. 5 hoher mittlerer Bestand Zugang / Abgang / Nachfrage [Stk.] Nachfrage Zugang Abgang Fehlmengenfläche Bestandsfläche h Zugang / Abgang / Nachfrage [Stk.] [BKT] [BKT] 40 mittlerer Lagerbestand: 7,0 Stk. gewichteter Servicegrad: 5,6 % mittlerer Lagerbestand: 80,4 Stk. gewichteter Servicegrad: 96,8 % Bild 8

10 Simulation von Servicegradkennlinien Simulationslauf ideale Servicegradkennlinie gewichteter Servicegrad [%] Servicegraddifferenz zwischen Ideal- und Realprozess Datenbasis Simulationszeitraum: 500 BKT Anzahl Zugangsereignisse: 50 Anzahl Abgangsereignisse: 500 mittlere Zugangslosgröße: 00 Stk. Zugangsmengenabweichung: Mittelwert: 0 Stk. Standardabweichung: 0 Stk. Zugangsterminabweichung: Mittelwert: 0 BKT Standardabweichung: 3 BKT mittlere Bedarfsrate: 0 Stk./BKT Streuung der Bedarfsrate: 5 Stk./BKT [Stk.] 20 mittlerer Lagerbestand Bild 9

11 Die C-Norm Funktion y - x c=0,25 - c=0,5 c= c=2 c=4 c= Gleichungssystem der C-Norm Funktion ( t ) x = t C C y() t = t C: C-Norm Parameter t: Laufparameter, t [0;] Bild 0

12 Entwicklung der Servicegradkennlinie aus der C-Norm Funktion ) Verschieben (y-richtung) 2) Scheren (x-richtung) y y - x neues Koordinatensystem: ideale Servicegradkennlinie BL 0 x Bild

13 Simulation von Servicegradkennlinien Simulationslauf [%] gewichteter Servicegrad [Stk.] 20 mittlerer Lagerbestand BL BL : minimaler Grenzlagerbestand Bild 2

14 Einflüsse auf den Grenzlagerbestand (BL ) [Nyhuis] Bestand Bestand MA - max Losbestand mittlerer Lagerzugang Zugangsmengenabweichung X zu BL = + (TA max BR ) + + (MA max ) + ((BRmax BRm) WBZ) m 2 2 Bestand Zugangsterminabweichung TA + max Bestand Bedarfsabweichung während der Wiederbeschaffungszeit BR max WBZ BL BR max : minimaler Grenzlagerbestand : maximale Lagerabgangsrate MA - max : max. negative Mengenabweichung X TA + max : max. positive Terminabweichung WBZ : Wiederbeschaffungszeit ZU : Zugangslosgröße Bild 3

15 Entwicklung der Servicegradkennlinie aus der C-Norm Funktion ) Verschieben (y-richtung) 2) Scheren (x-richtung) 3) Strecken (x-richtung) y y y - x neues Koordinatensystem: ideale Servicegradkennlinie BL 0 x BL 0 BL x Gleichungssystem der Servicegradkennlinie 2 C C BL m t = BL0 t + t BL BL0 SG g () ( ) () C C t = t BL m : mittlerer Lagerbestand BL 0 : Losbestand BL : prakt. min. Grenzlagerbestand C: C-Norm Parameter SG g : gewichteter Servicegrad t: Laufparameter, t [0;] Bild 4

16 Vergleich der Servicegradkennlinien unterschiedlich stark streuender Planabweichungen gering streuende Planabweichungen gewichteter Servicegrad (SG g ) 00 [%] C = 0,4 simulierter Servicegrad berechneter Servicegrad C = 0,27 C = 0, [Stk.] 00 mittlerer Lagerbestand (BL m ) Häufigkeit Häufigkeit Zugangstermin Nachfragemenge mäßig streuende Planabweichungen Häufigkeit Häufigkeit Zugangstermin Nachfragemenge stark streuende Planabweichungen ideale Servicegradkennlinie berechnete reale Servicegradkennlinie simulierte Servicegradkennlinienpunkte Häufigkeit Zugangstermin Häufigkeit Nachfragemenge Bild 5

17 Reale Lieferverzugs- und Servicegradkennlinie Losbestand BL 0 bedingt durch: Unterschied zwischen Zugangs- und Abgangslosgröße Sicherheitsbestand SB bedingt durch: verspätete Lieferungen Unterlieferungen Erhöhung der Nachfrage mittlerer Lieferverzug [Tage] ideale Kennlinie reale Kennlinie 00% mittlerer Servicegrad [%] Servicegrad Lieferverzug Losbestand mittlerer Lagerbestand [Stück] praktisch minimaler Grenzlagerbestand 0.62ANP Bild 6

18 Stufen zur Bestandsreduzierung im Lager Reduzierung der Zugangslosgrößen Reduzierung der Planabweichungen 00% SGZiel = 96 % Bestandssenkung /-anpassung mittlerer Servicegrad (SG) Reduzierung des Losbestands Reduzierung der Streuung der Planabweichung Reduzierung der maximalen Planabweichungen 0 0 BL0,Ziel2 BL0,ist BL,Ziel2 BL,Ziel BL,ist BLm,ist mittlerer Lagerbestand BL0 : Losbestand BL : praktischer minimaler Grenzbestand 0.246NP Bild 7

19 Aufteilung des Sicherheitsbestands nach Verursachern (Beispiel) SB (SG=00%) = (TA + max * BR m ) (MA max ) 2 + [(BR max BR m )* WBZ] 2 Sicherheitsbestandsanteil bedingt durch Liefermengenabweichungen 5% Sicherheitsbestandsanteil bedingt durch Lieferterminabweichungen 48% 37% SB Sicherheitsbestandsanteil bedingt durch Bedarfsratenschwankungen während der Wiederbeschaffungszeit : Sicherheitsbestand TA + max : max. positive Terminabweichung BR m : mittlere Bedarfsrate MA - max : max. negative Mengenabweichung BR max : max. Bedarfsrate WBZ : Wiederbeschaffungszeit 0.300NP Bild 8

20 Methoden und Ergebnisse der logistischen Lageranalyse Lagerdurchlaufdiagramme Servicegradkennlinien Zugang / Abgang / Nachfrage Nachfrage Lagerzugang Lagerabgang Servicegrad Zielwerte Servicegrad mittlerer Lagerbestand Ranglisten... Servicegrad Sicherheitsbestand Lagerbestand Bezeichnung mittlerer Bestand [Stück] Abgang [Stück] ABC- Kenner Sicherheitsbestand [Stück] Anteil an Gesamt- Bestand Kum.Anteil an Gesamt- Bestand Szenarien verschiedener Randbedingungen Randbedingungen Bestand SG Randbedingungen 2 Randbed.2 Randbed. BLm Bestand Bild 9

21 Ziel- und Potenzialbestimmung mit Servicegradkennlinien SG Ziel Servicegrad (SG g ) 00% angestrebter Betriebspunkt organisatorisch bedingte Servicegradverluste Servicegradpotenzial Bestandspotenzial aktueller Betriebspunkt aktueller Betriebspunkt 0 0 BL 0 BL m,ziel BL m,ist BL mittlerer Lagerbestand (BL m ) BL 0 : Losbestand BL : prakt. minimaler Grenzbestand reale Kennlinie ideale Kennlinie Bild 20

22 Lagerdurchlaufdiagramm des Artikels 3472 Kennzahlen mittlerer Lagerbestand: Stk. gewichteter Servicegrad: 94, % mittlerer Lieferverzug: 0,6 BKT mittlere Bedarfsrate:.074 Stk./BKT mittlere Lagerreichweite: 67,4 BKT Zugang / Abgang / Nachfrage [Stk.] Zugang Bestand Nachfrage verzögerte Auslieferung Abgang [BKT] 780 Bild 2

23 Servicegradkennlinie des Artikels ideale Servicegradkennlinie Zielwerte: BL SG m,ziel Ziel = Stk. = 98% Istwerte: BL SG m g = Stk. = 94,% (SG g ) gewichteter Servicegrad [%] reale Servicegradkennlinie (C=0,5) Bestandssenkungspotenzial: 5.68 Stück 0 BL 0 BL [Stk.] mittlerer Lagerbestand (BL m ) BL 0 : Losbestand BL : minimaler Grenzlagerbestand reale Kennlinie ideale Kennlinie Bild 22

24 Rangliste der Artikel im Erzeugnislager (sortiert nach Bestandssenkungspotenzial) Rang ABC (Umsatz) 3472 A A A A A B A Gesamt: mittlerer Lagerbestand [Stück] Artikelbezeichnung Ziellagerbestand [Stück] Bestandssenkungspotenzial [Stück] relatives Potenzial zur Bestandssenkung [%] 7,3 7,9 68,6 60,8 70, C C , C 233-0, C 353-0, , ,2 Gesamt: ,8 Bestandssenkung Bestandsanhebung Bild 23

25 Gesamtpotenzial im Erzeugnislager 4,5 00 Lagerbestand im Erzeugnislager [Mio. Stk.] 3,5 3,0 2,5 2,0,5,0 0,5 3,8 Mio. 94% Servicegrad 3,5 Mio. 90% [%] 95,7% ,7 Mio. - 40% 92 2, Mio. 89% gewichteter Servicegrad (SG g ) 0 mittl. Bestand (BKT 624- BKT 773 Anfangsbestand Endbestand Zielbestand (SG=98% für A-Artikel, 95% für B-,C-Artikel) 82 Bild 24

26 Zusammensetzung des Ziel-Lagerbestands nach Ursachen Bedarfsratenschwankungen während der Wiederbeschaffungszeit (36,7%) Losbestand (43,%) Zugangsmengenabweichungen (0,7%) Zugangsterminabweichungen (9,6%) 00% = 2, Mio. Stück Ableitung geeigneter Maßnahmen Bild 25

27 Abfolge der Maßnahmen zur Verringerung der Lagerbestände Reduzierung der Zugangslosgrößen Reduzierung der Planabweichungen 00% SG Ziel gewichteter Servicegrad (SG g ) 0 Reduzierung des Losbestands Bestandssenkung /-anpassung Reduzierung der Streuung der Planabweichungen Reduzierung der maximalen Planabweichungen 0 BL 0,Ziel2 BL 0,ist BL,Ziel2 BL,Ziel BL,ist BL m,ist reale Kennlinie ideale Kennlinie mittlerer Lagerbestand (BL m ) Bild 26

28 Abfolge der Maßnahmen und Bestandspotenziale im Erzeugnislager Lagerbestand im Erzeugnislager 4,5 [Mio. Stk.] 3,5 3,0 2,5 2,5,5,0 0,5 3,5 Mio. Maßnahme : Anpassung der Bestände im Erzeugnislager -40% 2, Mio. -28% Maßnahme 2: Reduzierung der Durchlaufzeiten um 50% und Begrenzung der maximalen Terminabweichung der Fertigung des Herstellers von 20 BKT auf 0 BKT,5 Mio. -57% Gesamtpotenzial: ca. 2,0 Mio. Stück (ca. 3,4 Mio. Euro) 0 mittl. Bestand Zielbestand Zielbestand 2 Bild 27

29 Zusammenfassung Problem: Beschreibung der Wirkzusammenhänge Lagerkosten Bestand Entwicklung von Servicegradkennlinien für den Idealprozess SG g Simulation von Servicegradkennlinien Lagerbestand Wirtschaftlichkeit Servicegrad Lieferverzug BL m SG g BL m Durchführung einer logistischen Lageranalyse Lagerbestand Zielwerte -57% Entwicklung einer kennliniengestützten Analysemethode für Lagerbereich Entwicklung von Servicegradkennlinien für den Realprozess SG g BL m Bild 28