Dr. Michael Manitz. Beschaffung und Produktion. Wintersemester 2008/2009

Transkript

1 Dr. Michael Manitz Universität Duisburg/Essen Fachbereich Betriebswirtschaft, Mercator School of Management Lehrstuhl für Produktionswirtschaft und Industriebetriebslehre Lotharstr. 707 Duisburg Tel.: (00) michael.manitz@uni-duisburg-essen.de Zusätzliche Übungsaufgaben zu Beschaffung und Produktion Wintersemester 008/009 Die vorliegenden zusätzlichen Übungsaufgaben ergänzen das bisherige Angebot aus der Übung zu Beschaffung und Produktion und sollen da frühere Klausuren anders gestaltet waren als Orientierung für die kommende Klausur dienen. Sie ersetzen nicht die Nacharbeitung des Stoffs aus der Lehrveranstaltung und sollten erst im Anschluss daran zur Lernkontrolle bearbeitet werden.

2 Dr. Michael Manitz, MSM Duisburg Beschaffung und Produktion WS 08/09. Produktionstypen (a) Geben Sie einen Überblick über die Organisationstypen der Produktion und die mit ihnen verbundenen Planungsprobleme! (b) Welche Struktur des Materialflusses ergibt sich bei Kleinserienproduktion? Was spricht in diesem Zusammenhang gegen das Funktionsprinzip bei der Bildung von Werkstätten? Was könnte wiederum dafür, und gegen Produktionsinseln sprechen? (c) Welche Materialflusskonfiguration ist bei Fließproduktion am effektivsten?. Beschaffungspolitik (a) Geben Sie einen Überblick über das beschaffungspolitische Instrumentarium! (b) Wodurch ist modernes Supply Chain Management gekennzeichnet? (c) Was ist Postponement? (d) Welche Möglichkeiten der Materialbedarfsermittlung gibt es? Für jeweils welche Gruppe von Verbrauchsfaktoren (nach ABC-Klassifikation) bieten sie sich an?. Materialbedarfsplanung Gegeben sei die folgende Erzeugnisstruktur, die die Zusammensetzung eines Endprodukts E darstellt: E (a) Bestimmen Sie für jeden Knoten die Dispositionsstufennummer! (b) Welche Funktion hat die Dispositionsstufennummer im Rahmen der Materialbedarfsrechnung? (c) Ermitteln Sie für alle Produkte die Bedarfsmengen unter der Annahme, dass die prognostizierte Nachfragemenge für das Endprodukt E in einer zu betrachtenden Periode 0 Mengeneinheiten beträgt, dass für das Produkt Ersatzteilbedarf in Höhe von Mengeneinheiten besteht und dass von Produkt noch Mengeneinheiten disponibler Lagerbestand verfügbar sind.

3 Dr. Michael Manitz, MSM Duisburg Beschaffung und Produktion WS 08/09. Bestellmengenplanung Für ein Produkt liegen die folgenden periodenbezogenen Bedarfsprognosen vor: 0, 90, 0, 0, 0. Es wird mit einem Lagerkostensatz von h = e und einem Rüstkostensatz von s = 0 e gerechnet. (a) Bestimmen Sie die optimale Bestellmenge(n) mit dem klassischen Bestellmengenmodell und die damit verbundenen Lagerbestände! Passt die Entwicklung des Lagerbestands zum Nachfrageverlauf? (b) Bestimmen Sie die optimalen Bestellmengen mit dem Silver-Meal-Verfahren, und ermitteln Sie die Kosten! Hinweis: Der Kostenkoeffizient beim Silver-Meal-Verfahren für ein Los in Periode τ, das die Bedarfsmenge d t noch mit enthält, lässt sich ermitteln durch s + h t (l τ) d l l=τ c τt =. t τ + (c) Vergleichen Sie die Lösung mit dem Groff-Verfahren!. Bestandsmanagement Die tägliche Nachfragemenge nach Champagnerflaschen in einem Kiosk am Duisburger Hauptbahnhof sei wie folgt verteilt: Nachfrage d Wahrscheinlichkeit P {D = d} Der Kioskbetreiber überprüft jeden Tag nach Ladenschluss seinen Lagerbestand und ordert Nachschub bei seinem Großhändler, der jeweils im Laufe des Vormittags am darauffolgenden Tag liefert. (a) Welchen Lagerbestand sollte der Kioskbetreiber für den Feierabend vorhalten, wenn er einen β-servicegrad von 98 % gegenüber seinen etwas betuchteren Kunden sicherstellen möchte. (b) Der Kioskbetreiber erhält das Angebot, direkt ab Kellerei beliefert zu werden, allerdings auf Grund der größeren Entfernung mit einer Lieferzeitverlängerung um einen Tag. Der Großhändler bietet einen Einkaufspreis von 9.99 e.

4 Dr. Michael Manitz, MSM Duisburg Beschaffung und Produktion WS 08/09 Wie sollte sich der Kioskinhaber in einer Preisverhandlung mit der Sektkellerei verhalten? (c) Eine (s, q)-lagerhaltungspolitik würde mit einem geringeren Sicherheitsbestand auskommen. Was könnte dennoch für eine (r, S)-Lagerhaltungspolitik sprechen?. Kapazitätsplanung bei Fließproduktion Von einem Produkt sollen pro Schicht (8 Stunden) mindestens 0 Stück produziert werden. Man produziert in Massenproduktion. Die Arbeitssysteme sollen gemäß der Reihenfolge der Arbeitsgänge angeordnet werden. Der folgende Vorranggraph zeigt die technologisch bedingten Reihenfolgerestriktionen in bezug auf die Arbeitselemente. Die zusätzlichen Angaben unterhalb der Knoten zeigen die zugehörigen Elementzeiten in Minuten (a) Wie groß muss die Taktzeit sein? (b) Welche theoretisch minimale Anzahl an Arbeitsstationen ist notwendig? (c) Führen Sie eine Fließbandabstimmung durch! Verwenden Sie dabei für die Bestimmung der Zuordnungspriorität das Kriterium der Anzahl Nachfolger! (d) Warum ist die sich ergebende Anzahl Stationen größer als die theoretisch minimale? Gehen Sie nun davon aus, dass die Stationszeiten nicht mehr deterministisch sind, sondern stochastisch um den in (c) ermittelten Wert schwanken. (e) Wie sollte in diesem Fall der Materialfluss organisiert sein? (f) Was passiert mit der Produktionsrate, wenn die Puffer nicht unbeschränkt groß sind?

5 Dr. Michael Manitz, MSM Duisburg Beschaffung und Produktion WS 08/09 7. Nachfrageprognose, Beschäftigungsglättung Eine Unternehmung rechnet mit folgender Nachfrageentwicklung für eine Produktgruppe in den nächsten sechs Quartalen: und zwar jeweils quartalsweise 0, 0, 0, 70, 0, 0 Mengeneinheiten. Die Produktionskapazität ist beschränkt. Aus diesem Grund können pro Quartal maximal 00 Mengeneinheiten produziert werden, im zweiten und fünften Quartal wegen der Haupturlaubszeit sogar nur 90 Mengeneinheiten. (a) Ergänzen Sie auf der Basis dieser Zeitreihe die Nachfrageprognose für volle zwei Jahre mit dem Verfahren der exponentiellen Glättung erster Ordnung (Glättungsparameter: α =0., Startwert: 00)! (b) Ist das Verfahren der exponentiellen Glättung erster Ordnung im vorliegenden Fall für eine gute Prognose geeignet? (c) Bestimmen Sie für den Zeitraum, für den prognostizierte Nachfragemengen vorliegen, den kostenminimalen Produktionsplan! (d) Wie verändert sich die Lösung, wenn mit Hilfe von Zusatzkapazität maximal 0 Mengeneinheiten pro Periode mehr gefertigt werden können? Beachten Sie dabei einen Lagerkostensatz von e je Mengen- und Zeiteinheit sowie einen Überstundenzuschlag von. e für die Herstellung von einer Mengeneinheit des betreffenden Produkts! (e) Welche Lösungsstrategien für das Problem der Beschäftigungsglättung stehen grundsätzlich zur Verfügung? Welche Kosten entstehen jeweils? Wie sieht die optimale Lösung bei beschränkten Kapazitäten aus? 8. Produktionsprogrammplanung Ein Landwirt besitzt 00 ha Land. Er möchte darauf im nächsten Jahr Kartoffeln und Getreide anbauen. Aus seinem Budget von 0 Tausend Euro muss er beim Anbau von Kartoffeln pro Hektar Tausend Euro als geschätzte Kosten für Saatgut oder Pflanzen, Dünger, Maschineneinsatz, Erntehelfer usw. berücksichtigen. Der Anbau von Getreide ist in bezug auf diese Kosten doppelt so teuer. Als notwendige Arbeitsleistung veranschlagt er für Kartoffeln Arbeitstag pro Hektar, bei Getreide Arbeitstage pro Hektar. Insgesamt stehen ihm 0 Arbeitstage zur Verfügung. Der Getreideanbau ist zwar offensichtlich teurer, aber er bringt mit Tausend Euro pro Hektar deutlich mehr Gewinn als Kartoffeln Tausend Euro pro Hektar. (a) Formulieren Sie ein mathematisches Entscheidungsmodell! Bestimmen Sie graphisch die optimale Lösung: Wieviel Hektar soll der Landwirt mit Kartoffeln und wieviel mit Getreide bestellen? (b) Inwiefern zeigt uns die graphische Lösung ein effizientes Lösungsverfahren für Optimierungsprobleme dieser Art?

6 Dr. Michael Manitz, MSM Duisburg Beschaffung und Produktion WS 08/09 9. Hauptproduktionsprogrammplanung In einer Fabrik werden zwei Hauptprodukte (P und P) und zwei Vorprodukte (E und E) hergestellt. E geht mit je einer Mengeneinheit in P und P ein, während E mit einer Mengeneinheit nur in P eingeht. Vorlaufzeiten werden nicht berücksichtigt. P und P werden im Produktionssegment A produziert, während E im Produktionssegment B und E im Produktionssegment C hergestellt werden. Zur Produktion von P (P, E, E) werden (,, ) Arbeitsstunden benötigt. Folgendes Produktionsprogramm ist vorgesehen: Produkt/Periode P P (a) Bestimmen Sie die Kapazitätsbelastungen der Produktionssegmente! (b) Nehmen Sie kritisch Stellung zu dieser Vorgehensweise! Wie sieht ein echter Planungsansatz zur Produktionsprogrammplanung aus? 0. Ressourceneinsatz-/Projektplanung Um einen speziellen Kundenauftrag zu erfüllen, müssen alle der nachfolgend aufgeführten sieben Arbeitsschritte erledigt werden. Das folgende Auftragsnetz zeigt die dabei zu beachtenden Reihenfolgerestriktionen in bezug auf die Arbeitsgänge. Die zusätzlichen Angaben unterhalb der Knoten zeigen die zugehörigen Vorgangsdauern. A D Ende 0 B C E G F 8 (a) Wann ist der Kundenauftrag fertiggestellt? (b) Wieviel Pufferzeiten sind vorhanden? (c) Nehmen Sie nun an, dass die Arbeitsgänge E und F auf derselben Ressource gefertigt werden. Was passiert, wenn nur eine Ressourceneinheit davon zur Verfügung steht?. Feinplanung und Steuerung (a) In bezug auf welche Größe ist die Kürzeste-Operationszeit-Regel optimal? (b) Wie lässt sich diese Optimalität bei der Einplanung eines vorhandenen Auftragsbestands erklären?