Produktion: Problemfelder der Produktion im Überblick. Working Paper aus der Reihe Logistics and Supply Chain Management [1 ed.] 9783896443380, 9783896733382

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Produktion Problemfelder der Produktion im Überblick

Working Paper aus der Reihe Logistics and Supply Chain Management Supply Management Institute SMI™ Univ.-Prof. Dr. Christopher Jahns

Gemeinschaftsproduktion der Verlage

SMG Publishing AG

Verlag Wissenschaft & Praxis

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SMG™ Publishing AG ISBN 3-907874-38-2

Verlag Wissenschaft & Praxis

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ISBN 3-89673-338-9

Printed in Germany

-9 ^ oM M

■ 7 Jahre Top-Management-Berater und Executive-Trainer führender Unternehmen

■ Vorsitzender des Verwaltungsrats der Supply Management Group SMG™, St. Gallen, Schweiz und der LCC™ The Logistics Consulting Company, St. Gallen, Schweiz

■ 3 Buchpublikationen, 33 Aufsätze in Zeitschriften und Sammelwerken, 71 Stichworte in Lexika, 10 veröffentlichte Arbeitsbücher, 6 universitäre Arbeitsbücher, 3 internationale/ nationale Auszeichnungen für Publikationen

■ Aufbau eines globalen Forschungsnetzwerkes mit führenden Universitäten und Forschungs ­ instituten

■ Doktor der Wirtschaftswissenschaften Dr. oec., summa cum laude

■ Habilitation zum Thema Supply Management an der Technischen Universität München

Supply Management Institute SMI™

■ Executive Direktor des internationalen Forschungs- und Trainingszentrum

■ Lehrstuhlinhaber des SVI-Stiftungslehrstuhls für Einkauf, Logistik und Supply Chain Management an der ebs European Business School, International University Schloss Reichartshausen

Herausgeber: Univ.-Prof. Dr. Christopher Jahns

------------------------------------------

3 l ^

■ 7 Jahre Beraterin in einer weltweit führenden Top-Management-Beratung mit dem Schwerpunkt Einkauf, Optimierung der Supply Chain und Strategieprojekten in der chemischen und pharma ­ zeutischen Industrie

■ 8 internationale Konferenzbeiträge, 3 Aufsätze in internationalen Zeitschriften

■ Doktor der Ingenieurwissenschaften Dr. Ing. an der TU Berlin

■ Research Director mit Schwerpunkt Purchasing & Supply Management des internationalen Forschungs- und Trainingszentrum Supply Management Institute SMI™

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■ Habilitandin am SVI-Stiftungslehrstuhls für Einkauf, Logistik und Supply Chain Management an der ebs European Business School, International University Schloss Reichartshausen

Autorin: Dr. Evi Hartmann

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■ Projekterfahrung im Bereich Qualitätssicherung und Produktionslogistik in der keramischen Industrie

■ Diplom-Kaufmann Dipl.-Kfm. an der Friedrich-Schiller-Universität Jena mit den Schwerpunkten Betriebswirtschaftliche Entscheidungsanalyse/ Operations Research und Produktion/ Industriebetriebslehre

■ Research Assistant mit Schwerpunkt Do ku menten log istik und empirische Methoden des internationalen Forschungs- und Trainingszentrum Supply Management Institute SMI™

Management an der ebs European Business School, International University Schloss Reichartshausen

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Produktionsfunktion vom Typ A

Produktionsfunktion vom Typ B

•

•

Produktionsprogram m gestaltung

Forschung und Entw icklung

•

•

Produktionsstruktur

-

Design to Cost

Zeitw irtschaftliche Funktionen der Produktionsprozess-Steuerung

Produktionsprozess-Steuerungskonzeptionen

•

•

Produktionsprozess-Steuerung........................................108

4... Materialwirtschaft..............................................................88

A nlagenw irtschaft

-

,

Produktionssystem

•

,

Rationalisierung in der Produktgestaltung

•

3... Produkt- und Produktionsrationalisierung ........................ 57

5...

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SM I

M A N A C L M lj! I N S r ilU I L

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Throughputmanagement

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Inputmanagement

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Outputmanagement

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Produktionstheorie ...............................................................6 ------------- - ---------- --------------J c , Produktionstheorie

2... Produktionsprogrammplanung......................................... 34

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Inhalt

&

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Finanzierungsm aßnahm en

Nettodeckungsbeitrag 14 Mio. €

___________6 Mio. €

24 Mio. €

Mio. €

6 Mio. €

Frem dkapitalzinsen

21,4%

17 Mio. €

3

20 Mio. €

20 Mio. €

30 Mio. €

Bruttodeckungsbeitrag

80 Mio. €

Variable Kosten _______________ 80 Mio. € __________ 120 Mio. €

Veränderung __________________ keine

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Steigerung des Senkung der Fremd_ __________________________________________Absatzes um 50% kapitalzinsen um 50% Um satz 100 Mio. € 150 Mio. € lÖ Ö ~ M io ? T " ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ 5

ursprünglicher M arketing________ Zustand ________ m aßnahm en

stehen drei Möglichkeiten zur Verfügung:

Ein Unternehmen hat sich zum Ziel gesetzt, seinen Nettodeckungsbeitrag zu verdoppelt. Es

Veränderungen innerhalb der Produktion finden starken Eingang in den Gewinn

Motivation: Wozu eigentlich Produktionstheorie und -methoden?

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Faktorvariationen

•

M inim alkostenkom bination

Bew ertung

•

•

G rundannahm en und Zusam m enhänge

Faktorsubstitution

Kostenfunktionen

Zeitliche, intensitätsm äßige und quantitative Anpassung

Zusam m enfassung und Bew ertung

•

•

•

•

•

3. Produktionsfunktion von Typ B

Klassisches Ertragsgesetz

•

Typ A

Typen betrieblicher Faktoreinsatzbedingungen und m ögliche Faktorvariationen

•

2. Produktionsfunktion vom

Industrielle Produktionsfaktoren

Grundbegriffe

1.

•

Produktionstheorie

1.

______________ S U P P L Y

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V W A G IM IM IN S ! H U H

Produktionstheorie

SM I

DOMSCHKE, Wolfgang und Armin SCHOLL 1999: Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre. Eine Einführung aus entscheidungstheoretischer Sicht. Springer, Berlin u.a., Abschnitt 3.1 „Produktionstheorie" und 3.2 „Kostentheorie", S. 81-105.

■ Grundlagenliteratur:

■ Dazu werden in einem ersten Schritt Grundbegriffe der Produktionstheorie wiederholt. Daran schließt sich in einem zweiten Schritt die Produktionsfunktion Typ A an. Im weiteren Verlauf des Kapitels wird die Produktionsfunktion vom Typ B eingeführt und limitationale Faktoreinsatz­ bedingungen erläutert.

■ Ziel dieses Kapitels ist es, Grundbegriffe und einfache Zusammenhänge der Produktions- und Kostenfunktionen sowohl bei substitutionalen als auch limitationalen Faktoreinsatzbedingungen zu verdeutlichen.

■ Das erste Kapitel „Produktionstheorie" spannt den theoretischen Bezugsrahmen des gesamten Arbeitsbuches „Produktionstheorie und -methoden" auf. Die Produktionstheorie hält Aussagen über das Management von Produktionsprozessen bereit, auf die im Verlauf des gesamten Arbeitsbuches immer wieder zurückgegriffen werden.

Überblick über das erste Kapitel

&

I

SM T

N a c h fra g e

K o n k u rre n z

Preis- Absatz- Funktion

Erlös

(P r o d u k tio n s ­ fu n k tio n )

T e c h n o lo g ie

Kosten

F a k to r p r e is e

G e w in n

Der Gewinn eines Unternehmens ist über die Technologie endogen beein­ flussbar, während Faktorpreise, Konkurrenz und Nachfrage exogene Variablen darstellen

Produktionstheorie

&

P P n M A N A G IM I

M IN S IIM II

Kosten

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Die Produktm engen als auch die Kosten fü r deren Produktion fließen in kostentheoretische Ü berlegungen ein. D iese determ inieren den G ew inn.

in die Kosten, als auch in effizienztheoretische Ü berlegungen ein. D iese Gewinn W iederum determ inieren -Gewinnmaximierung auch die Produktm engen.

.

Quelle: FANDEL, Günter 2005: Produktion I Produktions- und Kostentheorie. 6. Aufl. Springer, Berlin u.a., S. 15.

_______________

Das Axiom der Faktorpreise ___________________________________________________________________________ G ew innm axim ierung w iederum w irkt au f die _______________ Kostenm inim ierung zurück.

Faktormengen

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Produkttonstheorie

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Kostentheorie -Kostenminimierung

- Faktorm engen

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Produktmengen

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Produktpreise

Im G egensatz zur vorhergehenden G raphik sind die -----------------------V erknüpfungen von Produktions- und KostenErlöse ------------------------------------------------------------------------------- theorie m it aufgenom m en w orden.

Das Axiom der Gewinnmaximierung zieht Kostenminimierungs- und Effizienz­ erwägungen nach sich

Produktionstheorie II

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Quelle: SCHIERENBECK, Henner 1999: Grundzüge der Betriebswirtschaftslehre. 14. Aufl. Oldenbourg München, Wien, S. 10.

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wirtschaftliche, technische und organisatorische Maßnahmen zur Be- und Verarbeitung von Stoffen

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A llg e m e in e B etrieb sw irtsch aftsleh re

Finanzwirtschaft_______________________ Personalwirtschaft (Personalwesen)_____________________________ ( Materialwirtschaft

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Beschaffung ___________________________________

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Industrie Handel Banken Versiehe- FremdenWirtLand- u. Grund- Genos- öffentl. Haus­ rungen verkehr Schafts- ForstStückssenBetriebe halte prüfungswirtu. Woh- schaftsund schäft nungswesen Treuhandwirtwesen schäft

Produktion i.e.S. (durch Markierungen dargestellt):

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Beispiele

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Besondere Betriebswirtschaftslehren (Institutioneile Gliederung)

gütererstellung

Ein zu enges Verständnis begrenzt den Begriff der Produktion auf die Sach­

Grundbegriffe der Produktionstheorie

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Finanzwirtschaft Personalwirtschaft (Personalwesen) Materialwirtschaft Anlagenwirtschaft Organisation Planung ____________ Rechnun gsw esen

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jede Art wirtschaftlicher Wertschöpfung

Produktion i.w.S. (durch Markierungen

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Quelle: ELLINGER, Theodor und Reinhard HAUPT 1996: Produktions- und Kostentheorie. 3. Aufl. Schäffer-Poeschel, Stuttgart, S. 135, 139 und 144.

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W ird die Fahrstrecke konstant gehalten, verlaufen sow ohl der G esam tverbrauch als auch der strecken ­ spezifische Verbrauch m it steigender Fahrzeuggeschw indigkeit und dam it verbundener sinkender Fahrzeit uförm ig [2] und [3].

W ird die Fahrzeuggeschw indigkeit konstant gehalten, w ächst der G esam t-Benzinverbrauch linear m it der Fahrtstrecke und -z e it [1] und [2]; der strecken-spezifische Verbrauch bleibt konstant [3].

W ird die Fahrtzeit konstant gehalten, steigt der G esam t-Benzinverbrauch m it steigender G eschw indigkeit sförm ig an [1]; der strecken-spezifische V erbrauch entw ickelt sich u-förm ig [3].

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Bei Festlegung auf ein bestimmtes Aggregat ist zur Steigerung der Aus­ bringungsmenge zwischen einer Leistungsgrad-Erhöhung und einer ZeitErhöhung zu unterscheiden

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E U R O P E A N BUSINESS S C H O O L

&

Zusammenhänge

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SM I

•

D arstellung des V erbrauchs an Produktionsfaktoren je (technischem ) O utput in A bhängigkeit von dem Leistungsgrad eines A ggregates

Ausgangspunkt der Betrachtung: Mengenspezifische Verbrauchsfunktion

Darstellung des V erbrauchs an Produktionsfaktoren je Zeiteinheit in A bhängigkeit von dem Leistungsgrad eines A ggregates

•

M ultiplikation der zeitspezifischen V erbrauchsfunktion m it der Zeit

Darstellung des V erbrauchs an Produktionsfaktoren, unm ittelbar unabhängig vom Leistungsgrad

•

•

3. Produktionsfunktion

M ultiplikation der m engenspezifischen V erbrauchsfunktion m it dem Leistungsgrad

•

2. Zeitspezifische Verbrauchsfunktion

1.

Die Herleitung einer Produktionsfunktion vom Typ B geschieht über die mengespezifische und die zeitspezifische Verbrauchsfunktion

Produktionsfunktion vom Typ B (Gutenberg-Produktionsfunktion)

&

Faktorsubstitution

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■ Bewertung der Faktoren mit ihren Faktorkosten notwendig Minimalkostenkombination als Instrument zur Bestimmung des kostenoptimalen Leistungsgrades H Begrjff der f/Substitution" nicht unproblematisch: Der

„Isoquanten" liegen zwar gleiche Ausbringungsmengen zugrunde, aber unterschiedliche Zeitdauern!

Substitution von Produktionsfaktoren in engen Grenzen mögl'c h ■ Annahme: Minima der Verbrauchsfunktionen der Produktionsfaktoren bei unterschiedlichen Wirkungsgraden

effiziente Faktorsubstitution aufgrund einer Leistungsgradvariation möglich

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O ptim um beider V erbrauche kann über m engentheoretische Ü berlegungen allein nicht gefunden w erden.

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Quelle: ELLINGER, Theodor und Reinhard HAUPT 1996: Produktions- und Kostentheorie. 3. Aufl. Schäffer-Poeschel, Stuttgart, S. 148 und 149.

Betrachtung der Produktionsfunktionen m ehrerer (zw ei) m ittelbar eingehender, leitungsgradabhängiger Produktionsfaktoren

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Eine Faktorsubstitution ist in engen Grenzen mittelbar durch LeistungsgradVariation auch bei der Produktionsfunktion vom Typ B möglich

Produktionsfunktion vom Typ B (Gutenberg-Produktionsfunktion)

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Kostenfunktion

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•

•

Verzerrung der Gesamtkostenkurve bei unterschiedlichen Faktorpreisen

Verschiebung in Ordinatenrichtung

keine Verschiebung der Leistungsgrade minimalen Verbrauchs

stellt eine linear positive Transform ation dar.

Die G ew ichtung der V erbrauchsfunktionen m it den Faktorpreisen

A usbringungseinheit über eine Addition der m it den Faktorpreisen bew erteten (zw ei) V erbrauchsfunktionen.

Aus den (zw ei) V erbrauchsFunktionen ergibt sich die Funktion der Kosten je (technischer)

Zur Kostenfunktion gelangt m an über eine Bew ertung der V erbrauchsfunktion m it dem Faktorpreis.

Quelle: ELLINGER, Theodor und Reinhard HAUPT 1996: Produktions- und Kostentheorie. 3. Aufl. Schäffer-Poeschel, Stuttgart, S. 154.

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Die individuell verbrauchsoptimalen Leistungsgrade stellen unabhängig von der Bewertung mit Faktorpreisen auch die kostenoptimalen Leistungsgrade dar

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Produktionsfunktion vom Typ B (Gutenberg-Produktionsfunktion)

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■

Kostenminimale kombinierte Anpassung heißt, so lange wie möglich auf dem optimalen Leistungsgrad zu produzieren.

(d,t)-Ebene).

C ist jedoch kostengünstiger zu realisieren (Abstand von der

■

entsprechen gleichen Ausbringungs-

Punkt C und mengen.

C

Zeitliche Anpassung stellt die Bewegung von Q nach A dar. Intensitätsmäßige Anpassung stellt die Bewegung von A ' über C ’ und A nach B dar.

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■ Voraussetzung: Technische Möglichkeit zeitlicher Anpassung

mäßigen Anpassung

■ Verdeutlichung der sukzessiven zeitlichen und intensitäts-

Ersetzen des d 's bzw. des t's im Kostengebirge überträgt [ ie 3-dlmenstonale Darstellung in eine 2-dimensionale (jede Kombination von d und t steht für ein bestimmtes b)

■

Quelle: ELLINGER, Theodor und Reinhard HAUPT 1996: Produktions- und Kostentheorie. 3. Aufl. Schäffer-Poeschel, Stuttgart, S. 156 und 158.

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Kostenoptimale Anpassung eines Aggregat an eine Beschäftigungsausdehnung beinhaltet die Produktion auf dem optimalen Leistungsgrad bis zum Erreichen der maximal zur Verfügung stehenden Zeit, danach wird der Leistungsgrad erhöht

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zeitliche, intensitätsmäßige und quantitative Anpassung bei zwei Aggregaten

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Quelle: ELLINGER, Theodor und Reinhard HAUPT 1996: Produktions- und Kostentheorie. 3. Aufl. Schäffer-Poeschel, Stuttgart, S. 178.

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[BC ] “ A g g re g at w ird darüber hinaus intensitätsm äßig angepasst, bis die G renzkosten denen des anderen Aggregates entsprechen

A ggregat m it höherem optim alen Leistungsgrad w ird zeitlich bis zur M axim alzeit angepasst

[A B ]

■

■

-

[EF] W eitere intensitätsm äßige Anpassung, bis auch das zw eite A ggregat an der m axim alen Leistungsgrenze arbeitet.

[D E] Intensitätsm äßige Anpassung beider Aggregate, bis das erste A ggregat m it M axim alleistungsgrad läuft

-

B [CD ] - Das zw eite A ggregat w ird zugeschaltet und zeitlich bis zur M axim alzeit angepasst

■

■

Funktion(-sw eise) zur Verfügung. Grenzkostenverlauf bei kom binierter selektiver, --------- --------------... ................. zeitlicher und intensitätsm äßiger Anpassung w ie im 14 '' ---------------------------------------------------------------------------------nebenstehender G raphik abgebildet

Es stehen m ehrere (zw ei) A ggregate gleicher

Anpassungen durch das Zuschalten des zweiten Aggregats einander ab

Bei der Anpassung zweier Aggregate wechseln zeitliche und intensitätsmäßige

Produktionsfunktion vom Typ B (Gutenberg-Produktionsfunktion)

&

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Selektive Anpassung

Q uantitative Anpassung i.e.S.

Q uantitative Anpassung i.w.S.

Intensitätsm äßige Anpassung

Zeitliche Anpassung

H U ' IL

(Es kom m en w eitere Arbeiter dazu)

Beschäftigungsausdehnung durch Variation aufgrund technischer G egeben ­ heiten kostenverschiedener Aggregate

(Der Arbeiter bringt seinen Zw illingsbruder mit)

O ptim ale quantitative Anpassung i.w.S. bei gleichen Kosten der Aggregate

(Es kom m en w eitere Arbeiter dazu)

Beschäftigungsausdehnung durch Variation der Anzahl funktionsgleicher Aggregate mit konstanter Produktionszeit und konstantem Leistungsgrad

(Der Arbeiter erhält Akkordlohn und steigert seine Arbeitsleistung)

Beschäftigungsausdehnung bei konstanter Produktionszeit durch variablen Leistungsgrad

(Ein Arbeiter m acht Überstunden)

Beschäftigungsausdehnung bei konstantem (optim alem ) Leistungsgrad durch variable Produktionszeit

Zusammenfassung der Anpassungstypen an Beschäftigungsschwankungen

Produktionsfunktion vom Typ B (Gutenberg-Produktionsfunktion)

&

Bewertung

___ ^ ^ P P L Y MANAGEMENT !

NS

. H U IL

Erklärung mechanisch-technischer Prozesse möglich

Konstanthalten weiterer Determinanten des Produktions­ prozesses; speziell: keine Beachtung von Aggregatwechseln

Umrechnung von technischer Arbeit in eine produktbezogene Ausbringungsmenge unterliegt unterschiedlichen zeitlichen Gesetzmäßigkeiten, wird aber nicht beachtet

Axiom eines über bestimmte Perioden konstanten Leistungs ­ grades, obwohl die Produktionszeit berücksichtigt wird

keine Unterscheidung in verschiedene Zeitarten (Anlauf-, Ruhe- oder Hauptzeit)

kein Einbezug von gemischt-substitutional-limitationalen Faktoreinsatzbedingungen (z.B. chemische Industrie)

Die Ausgrenzung von zeitlichen Gesetzmäßigkeiten determiniert den Aussage ­ gehalt der Produktionsfunktion vom Typ B auf Momentanbetrachtungen

-

9 ^

Produktionsfunktion vom Typ B (Gutenberg-Produktionsfunktion)

______

___________ s u p p l y

SM T

m anagem ent

Verbindung von Produktionsfunktionen mit Funktionen anderer Bereiche

Stochastische Produktionstheorie

Produktionsfunktion vom Typ F

Produktionsfunktion vom Typ E

Produktionsfunktion vom Typ D

Produktionsfunktion vom Typ C

Produktionsfunktion vom Typ B

Engineering Production Function

»lineare Limitationalität (Stücklisten)

Leontief-Produktionsfunktion

bei Anlagenbau

Limitationalität

und Lerneffekten

«Einbeziehung benachbarter Unternehmensfunktionen «Verbindung der Produktionstheorie mit Aspekten der Produktionsplanung

■ Modellierung der Unschärfe durch Störkomponenten

«Berücksichtigung von Zufallseinflüssen

■ Kapitalwertmaximierung

«Abbildung des Produktionssystems durch Netzpläne

■ Einbeziehung von Verweilzeiten

■ Berücksichtigung von Lagerbeständen

■ nicht-Lineare

«mehrstufige Fertigung

■Ableitung einer zeitspezifischen Verbrauchsfunktion aus Zeitbelastungs- und Zeitverbrauchsbild

«Ableitung eines Zeitverbrauchsbildes aus einem Zeitbelastungsbildes

■ Erklärung von mechanisch-technischer Prozesse möglich

«nicht-Lineare Limitationalität

■ Erklärung von Design-Prozessen

»langfristig substitutionale Flexibilität, kurzfristig limitationale Starrheit

möglich

»Erklärung landwirtschaftlicher Produktionssituationen möglich

(z.B. Cobb-Douglas)

■ Erklärung von Montageprozessen

«Substitutionalität

Produktionsfunktion vom Typ A

Es ist eine Vielzahl von Produktionsfunktionen entwickelt worden. Immer komplexere reale Produktionsprozesse sind damit modellierbar

Produktionstheorie

&

______

___ SUPPLY

V .W A G IM IM K xS U K II

Produktionsfunktionen bilden das Mengengerüst für weiterführende kostentheoretische Aus ­ sagen. Ohne Bewertung der Produktionsfunktionen mit den Faktorpreisen sind keine Aussagen über den Einsatz von Faktoren zu treffen. Ebenso kann allein mit der Kenntnis der Faktorpreise keine Aussage über den Einsatz von Faktoren getroffen werden, ohne das Mengengerüst zu kennen.

9 ^ SM I

A bei partieller Faktorvariation besitzt

6. Die Produktionsfunktion vom Typ B bietet eine methodische Unterstützung bei der Frage nach dem Aggregateinsatz in Abhängigkeit der geforderten Ausbringungsmenge.

5. Eine

Substitution von Faktoren ist über das Konstrukt der Variation der Leistungsgrade dennoch möglich.

limitationale Faktorzusammenhänge.

4. Die Produktionsfunktion vom Typ B erklärt technisch-mechanische Produktionsprozesse durch

dennoch Erklärungsgehalt für „Economies of Scale".

3. Das Ertragsgesetz der Produktionsfunktion vom Typ

begrenzt.

2. Die Produktionsfunktion vom Typ A ist durch die Annahme substitutionaler Faktoreinsatz ­ bedingungen in ihrer praktischen Aussagekraft auf landwirtschaftliche Produktionsprozesse

1.

Lesson Learned

Produktionstheorie

&

V I M I N S im

1:

Einführende Übersicht zum Gebiet der Produktion

IL

■ Abschnitt 4.2: Produktions- und Kostenfunktionen der Ein-Produkt-Unternehmung

ELLINGER, Theodor und Reinhard HAUPT 1996: Produktions- und Kostentheorie. 3. Aufl. SchäfferPoeschel, Stuttgart.

■ Kapitel 10: Kombinierte Anpassungsprozesse bei mehreren funktionsgleichen Aggregaten (Abschnitt I und II)

■ Kapitel 9: Kostenfunktionen auf Basis spezieller Produktionsfunktionen (Abschnitt I, II und V)

■ Kapitel 8: Grundlagen der Kostentheorie und Minimalkostenkombination (Abschnitt I-IV)

■ Kapitel 4: Limitationale Produktionsfunktionen (Abschnitt II)

■ Kapitel 3: Substitutionale Produktionsfunktionen (Abschnitt I und II)

■ Kapitel 2: Grundlagen der Produktionstheorie

■ Kapitel

FANDEL, Günter 2005: Produktion I Produktions- und Kostentheorie. 6. Aufl. Springer, Berlin u.a.

Weiterführende Literatur

Produktionstheorie

MW AGI

Altersanalyse

Boston-C onsulting-G roup

•

•

-

M cKinsey

Produkt-M arkt-Raum

•

•

-

Portfol io-M atrix

D arstellung

Portfolio-M atrix

Lebenszykus-Konzept

•

-

Produktfeld

•

Produktionsprogrammgestaltung

•

O rganisatorische Form en der W issensgew innung

-

W issenssicherung

Institutioneile Form en der W issensgew innung

W issensgew innung

•

-

G rundbegriffe

•

2. Forschung und Entwicklung

1.

2. Produktionsprogrammplanung

& ______________S U P P L Y

SM I V W A G IM IM !

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Überblick über das zweite Kapitel

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Produktionsprogrammplanung

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______ SUPPLY

SM I V .W A G IM IM

Produktionsprogrammplanung

___ IN S IIIl IL

SCHRADER, Stephan 1996: Innovationsmanagement. In: Handwörterbuch der Produktions ­ wirtschaft. KERN, Werner, Hans-Horst SCHRÖDER und Jürgen WEBER Hrsg. 2. Aufl. SchäfferPoeschel, Stuttgart, Sp. 744-758.

HAUPT, Reinhard und Doris PLANER 1994: Aufgaben und Bestimmungsgrößen der Produktionsprogrammgestaltung. In: Handbuch Produktionsmanagement. CORSTEN, Hans Hrsg. Gabler, Wiesbaden, S. 75-93.

■ Grundlagenliteratur:

■ Dazu werden im ersten Teil des Kapitels mehrere Methoden zur Produktionsprogramm ­ gestaltung vorgestellt. Im zweiten Teil steht die Problematik der Produktentwicklung im Vordergrund, mit Fokus auf der Neuproduktgenerierung.

■ Ziel dieses Kapitels ist es, eine Anzahl von Methoden zur Beantwortung der Frage: „Was soll produziert werden?" vorzustellen. Das Kapitel zielt weniger auf die Frage der Menge („Wie groß ist die Ausbringungsmenge x?") als die Frage der Art hin („Welche Produktionsfunktion ist zu wählen?").

■ Im ersten Kapitel „Produktionstheorie" stand die Frage nach der Gestaltung des Produktions­ faktoreinsatzes bei gegebener Ausbringungsmenge im Mittelpunkt des Interesses. Im zweiten Kapitel liegt der Fokus auf dieser gegebenen Ausbringungsmenge.

-

9 ^

Überblick über das zweite Kapitel

&

m arkt- und absatzm äßige V erbundenheit (Substitut vs. Kom plem ent)

technische V erbundenheit (z.B. Kuppelproduktion bei chem ischen Anlagen)

•

•

Sortim ent: V erw andtschaft von Produkten innerhalb eines Produktfeldes (Stam m baum bildung)

Produktionsprogram m breite: horizontale D iversifikation (diverse W ertschöpfungsketten au f gleicher Tiefe)

Produktionsprogram m tiefe: vertikale D iversifikation (gleiche W ertschöpfungskette au f unter ­ schiedlichen Tiefen)

•

•

2. D iversifikation (Grad der U nterschiedlichkeit außerhalb der Produktfelder)

1.

■ Kennzeichen:

■ Beispiel: Produktfelder eines Reisebüros (Pauschalreisen, Vermietung von Ferienwohnungen, Ticket-Verkauf, Reiseversicherung)

(Varianten eines Produktes)

■ (Teil-) Menge von Enderzeugnissen, die auf ein Grundprodukt zurückführbar sind

■ Langfristiger Betätigungsraum (strategische Dimension)

Die Festlegung des Produktfeldes determiniert die gesamten weitere Aus­ gestaltung des Produktionsprogramms und legt den Absatzmarkt fest, auf dem das Unternehmen im Weiteren agiert

-

rroauKuonsprogrammgesiaitung

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B A UfSpa |tung der Produktfelder in einzelne Produkte bzw. Produktgruppen möglich

■ durch Anwendung des LebenszyklusKonzeptes ist die Lebensphase eines Produktes bestimmbar!

Quelle: BACKHAUS, Klaus 1997: Industriegütermarketing. 5. Aufl. Vahlen, München, S. 14.

1986 1987 19SÖ

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■ bspw. Produktionszahlen Intel™-Prozessoren

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Produzierte Stückzahl

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■ bspw. Produktionszahlen des VW-Käfer (in Tausend Stück)

Quelle: HOMBURG, Christian 1998: Quantitative Betriebswirtschaftslehre. 3. Aufl. Gabler, Wiesbaden, S. 90.

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Produktion

Informationen über die Stellung eines Produktes in dessen Lebenszyklus helfen bei der Konkretisierung der Vorgaben zu den festgelegten Produkt­ feldern

HroauKtionsprogrammpianung

___________SLPI> ^

-

Produktionsprogrammgestaltung

Lebenszyklus-Konzept II

SM I

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Branche

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Technologielebenszyklus als Einhüllende verschiedener Produktlebenszyklen

Branchenlebenszyklus als Einhüllende verschiedener Technologielebenszyklen

Entstehung der klassischen S-Form:

1983-1994, S. 1985.

Quelle: SPECHT, Günter 1996: Technologie-Lebenszyklen. In: Handwörterbuch der Produktionswirtschaft. KERN, Werner, Hans-H. SCHRÖDER und Jürgen WEBER Hrsg. 2. Aufl. Schäffer-Poeschel, Stuttgart, Sp.

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Innovative m a tu rity

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Stable m a tu rity

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Zweigipfligkeit mit erstem lokalem Maximum in der E'n^rungsphase • etc.

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Lan9e Sättigungsphase • Schnelleres Wachstum •

Abw eichungen von der S-Form m öglich:

„ 11Alirw . . , . L1 .... Quelle: HAUPT, Reinhard 2000a: Industriebetriebslehre. Gabler, Wiesbaden, S. 124.

S a les R even u e

R even u e

S a ic s t

Das Lebenszyklus-Konzept lässt sich durch aggregierte Betrachtung von einzelnen Produkten auf Technologien bzw. Branchen ausweiten

Produktionsprogrammplanung

&

-

Produktionsprogrammgestaltung

Lebenszyklus-Konzept III

____________________

SUPPLY

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Zyklus

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Sättigungs-

Quelle: CORSTEN, Hans 2000: Produktionswirtschaft. 9. Aufl. Oldenbourg, München, Wien, S. 207.

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marktlebensfähigen Zeit

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Verkürzung des Lebenszyklus e Verlängerung der Produktentwicklungszeit starke Verkürzung der •

-

Produkte in verschiedenen Phasen des PLZ als ProduktionsProgramm wünschenswert

Beginn mit einem neuen Produkt

Ab Wi werden geringere Wachstumsraten erwartet

Zeitfalle

•

■

•

Maximum der Gewinne liegt vor dem Umsatzmaximum = >Wendepunkt Wi als erstes Signal

Anw endung des Produktlebenszyklus-Konzeptes

Durch den Nachweis von Produktlebenszyklen erhält eine frühe Neuprodukt­ entwicklung eine empirische Legitimation

Produktionsprogrammplanung

&

-

Produktionsprogrammgestaltung

Altersanalyse

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Lebenserw artu^ m Fernen

Umsatzpotential

Kennzeichnung des aktuellen erwarteten Umsatzes

• •

Ein Produktionsprogram m ist zukunftsträchtig, W6 ™ E la tiv Viele »junge" Produkte m it einem relativ hohem U m satzpotential vorliegen! direkte Korrespondenz zum Lebenszyklus-Konzept

Beurteilung:

Anzahl der Produkte

•

(m yopisches Vorgehen)

Rahm enbedingungen

® kein Bezug zu das Produkt um gebenden (exogene)

> = >

■

Lebensalter

•

Anordnung des Produktionsprogram m s in Form einer Alterspyram ide nach:

Eine Alterspyramide zeigt die Stellung eines ganzen Produktionsprogramms in dessen Lebenszyklus auf

Produktionsprogrammplanung

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-

Produktionsprogrammgestaltung

Boston-Consulting-Group

Portfolio-Matrix

SM I

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Quelle: PORTER, Michael E. 1998: Competitive Strategy. Free Press, New York a. o., S. 362.

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© Erfordernis

einer sehr sorgfältigen Abgrenzung des Marktes

den Rahmen des gesamten Unternehmens und des Marktes (vorausschauendes Vorgehen)

© Einbettung einer Produktentscheidung in

Bew ertung

direkte Korrespondenz zum Lebenszyklus-Konzept

Marktanteils als Indikator der Wettbewerbsstruktur © nur bedingte Eignung des Markt­ wachstums zur Prognose von Cash Flows

® starker Vergangenheitsbezug des relativen

■

■

*

Ordinate: (externe Größe MarktWachstum als Indikator für Attraktivität) • Abszisse: (interne Größe relativer Marktanteil)

-

System atische Trennung von internen (endogenen) und externen (exogenen) Question Mark ? M erkm alen

Durch die Hinzunahme von exogenen Merkmalen kann ein Produktprogramm in Spektrum der Unternehmensumwelt betrachtet werden

Produktionsprogrammplanung

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Competitive structure Harvest industry Profitability

Technical Role Pacing Market Growth, • Market Diversity

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Individualisierung ohne Standardisierung

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bspw. Verwendung gleicher Motoren in unterschiedlichen Modelltypen

H orizontale Standardisierung durch Verw endung gleicher Kom ponenten in unterschiedlichen W ertschöpfungsketten

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Industrielle Dienstleistungen (Fahrtrainings)

Add-on finishs (Tuning) K 37

Aufschub der kundenspezifischen Festlegung so w eit w ie m öglich in spätere Phasen der Produktion Verkürzung des Custim ized Segm ents (Build-to-order) zugunsten des M ass Segm ents (Late-Fit)

•

•

• Extras (Ausstattung)

V ertikale Standardisierung entlang der W ertschöpfungskette m it gem einsam en G rundprodukt (M ass C ustom ization) ■ bspw. durch:

■

■

Standardisierungen können sowohl entlang einer Wertschöpfungskette als auch Wertschöpfungsketten übergreifend stattfinden

-

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Produkt- und Produktionsrationalisierung

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Rationalisierung in der Produktgestaltung (Design to Cost)

Design for Manufacture and Assembly III

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Quelle: HAUPT, Reinhard 2000a: Industriebetriebslehre. Gabler, Wiesbaden, S. 109.

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bspw. tem porale Norm ung beim T ransport

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Normung (Standardisierung einzelner Teile)

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SM T

Normung und Typung stellen die häufigsten Ausprägungen horizontaler Standardisierung dar

Produkt- und Produktionsrationalisierung

&

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Rationalisierung in der Produktgestaltung (Design to Cost)

Design for Manufacture and Assembly IV

SM T

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Teilkopf mit Reitsiock

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Rundtisch mit Teilvonichtung

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Quelle: Firmenprospekt

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Baumusterplan (Fähigkeit des Systems, aus Elementen bzw - Bausteinen funktionstüchtige Gesamtprodukte zu

Normung bzw. Typung der Komponenten bzw. Anschlussstellen (Kompatibilität)

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Standardisierung und Individualisierung gleichzeitig möglich

M it w achsendem m und n w ird die Abw eichung zw ischen der Sum m e und dem Produkt aller nn über alle n exponentiell größer

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Anzahl m öglicher Endprodukte: Produkt aller Ausführungsarten m, über alle Bausteine

•

•

Voraussetzungen:

Baukastensystem

Ein Baukastensystem stellt die konsequenteste Anwendung horizontaler

Produkt- und Produktionsrationalisierung

&

—

-

Produktionssystem

Anlagenwirtschaft - Technikkonzeption I

_____________

SU PPLY

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■

■

■

■

W irkung von T echnik auf das W ettbew erbspotential in nebenstehender G raphik

W ollen-W issen (strategiebezogenes W issen)

....

Kennen-W issen (naturw issenschaftliches x W issen; Können-W issen (ingenieurw issenschaftliches W issen)

TECH N O LO G IE: denkbares, potentielles W issen TECH N IK: anw endbares, realisiertes W issen

(3)

Schlüssel-Technik (key technology)

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gemessen am Output

Qualitative Kapazität —

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Ausnutzung einer Kapazitätseinheit

(Strömung)

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Computer Integrated Manufacturing

(Economies of Speed)

Datenintegration Funktionsintegration

Maschine

© Lösung des Menschen aus

der Bindung an den Takt der

© Aufwertung der menschlichen

Arbeitsqualifikation von der Maschinenbedienung zur Maschinenbeherrschung

Zeiten

© Verringerung von Werkzeug wechselkosten und Rüst-

Bew ertung:

.

•

inform ationsgestützte Technisierung bei gleichzeitiger Verbesserung von Flexibilität (im V ergleich zur Fließfertigung) und Produktivität (im V ergleich zur W erkstattfertigung) Voraussetzungen:

Versuch der Lösung des D ilem m as zw ischen M assen- und W echselproduktion

CIM

F lex ’ ble Automation

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2)-Maschinen-Probleme (für F und pnp

Optimalverfahren für Mehr-Maschinen-Probleme werden aufgrund ihrer Komplexität meist durch Heuristiken ersetzt

Zeitwirtschaftliche Funktionen der PPS

Feinterminierung (Auftragsreihenfolgeplanung)

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Die beste der (n-1) Lösungen des CDS-Verfahrens gilt als heuristisches

Zeitwirtschaftliche Funktionen der PPS - Termindisposition

----------------------------------------------------

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Termindisposition

Feinterminierung (Auftragsreihenfolgeplanung)

Optimal verfahren VII

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Lösung _ des _ künstlichen _ Problems _ mit _ dem _ Johnson —Algorithmus

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Das Verfahren von Dannenbring gewichtet jeweils die „Außenmaschinen" stärker; für ai die erste Maschine, für bi die letzte Maschine

Zeitwirtschaftliche Funktionen der PPS

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Prioritätsregel: Look Ahead

WINQ und LA stellen eher Konzeptionen dar, zur konkreten Auftragsauswahl sind weitere Prioritätsregeln hinzuzuziehen

Zeitwirtschaftliche Funktionen der PPS - Termindisposition

______________ S U P P L Y

Feinterminierung (Auftragsreihenfolgeplanung)

Neuere Heuristiken

.............

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lokales Minimum

Quelle: HANSMANN, Karl-Werner 2001: Industrielles Management. 7. Aufl. Oldenbourg, München und Wien, S. 423 und 426.

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Nachbarschaftssuche mit I neuer Lösung S'und Zielfunktionswert f(S') I

Basislösung S mit Zielfunktionswert f(S)

Setze Threshold: T (T > 0) Setze Sinkrate: Sk (0< Sk < 1)

-------------------------------- < ^ "

Suchalgorithmen stellen die modernsten Heuristiken dar

Zeitwirtschaftliche Funktionen der PPS - Termindisposition

&

Feinterminierung (Auftragsreihenfolgeplanung)

Netzplantechnik

9 M H I ^ I

_____________________________

•

Rückw ärtsrechnung

•

•

ressource constrained project scheduling problem (RCPSP)

Einbeziehung bisher uneingeschränkter Kapazitäten

-

evtl. Kapitalw ertm axim ierung

•

4. Kapazitätsplanung

sukzessive intensitätsm äßige Anpassung bei sim ultaner Kosten kontrolle

•

Erm ittlung kritischer W ege und Pufferzeiten

Revision des N etzplans bei Ü berziehungen

-

Erm ittlung frühester Anfangs- und Endzeitpunkte

•

3. Kostenplanung

V orw ärtsrechnung

•

-

Beachtung von Folgerelationen

Strukturierung des Projektes als gerichteter Graph

2. Zeitrechnung

1.

Feinterminierungen bei Projekten mit Hilfe der Netzplantechnik

Interdependenzen zwischen den Fertigungsaufträgen und Maschinen lassen sich in Netzplänen darstellen

Zeitwirtschaftliche Funktionen der PPS - Termindisposition

--------------------------------------------

einarbeiten

Netzplantechnik II

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Verhandlungen mit Anbietern führen

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Montage der Fertigungshalle

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Produktion der Bauteile

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Architekt beauftragen

Dauer

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Vorgang

Anbieter recherchieren

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Quelle: DOMSCHKE, Wolfgang; Andreas DREXL, Robert KLEIN, Armin SCHOLL und Stefan VOß 2000: Übungen und Fallbeispiele zum Operations Research. Springer, Berlin u.a., S. 104.

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Feinterminierung (Auftragsreihenfolgeplanung)

Feinterminierungen bei Projekten mit Hilfe der Netzplantechnik - Beispielrechnung neue Werkhalle

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In Netzpläne lassen sich beliebige Vorrangbeziehungen und Restriktionen

Zeitwirtschaftliche Funktionen der PPS - Termindisposition

&

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IM IN S H

Die exakte Ermittlung von Durchlaufzeiten stellt sich überaus schwierig dar. Es bedarf aber äußerster Genauigkeit, da die gesamte weitere Auftragsreihenfolgeplanung auf diesen Daten basiert.

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SM T

M A N AG IU

evtl, maschinenspezifisch festgelegt. Optimalitätsverfahren zur Feinterminierung erweisen sich oft als äußerst komplex, deshalb wird meist auf Heuristiken ausgewichen.

3. In der Feinterminierung wird letztendlich die Bearbeitungsreihenfolge der Fertigungsaufträge

konkurrierender Aufträge berücksichtigt. Damit stellt dieser Teil der Terminierung von Fertigungsaufträgen lediglich eine untere terminliche Schwelle dar: Fertigungsaufträge sollten keinesfalls später eingesteuert werden.

2. In der Durchlauf- bzw. Grobterminierung werden keine begrenzter Kapazitäten angesichts

1.

Lesson Learned

Zeitwirtschaftliche Funktionen der PPS

______________S U P P L Y

II

-

-

______ S U P P L Y V . W A G I M I M KXSUK

Termindisposition

II

■ Kapitel 5:

Netzplantechnik

DOMSCHKE, Wolfgang und Andreas DREXL 1998: Einführung in Operations Research. Springer, Berlin u.a.

■ Abschnitt 9.4.6: Meta-Heuristiken (insbesondere 9.4.6.1 Simulated Annealing)

KLEIN, Robert und Armin SCHOLL 2004: Planung und Entscheidung. Konzepte, Modelle und Methoden einer modernen betriebswirtschaftlichen Entscheidungsanalyse. Vahlen, München.

■ insbesondere S. 223-226 (Beispiel Prioritätsregel(SPT)anwendung)

■ insbesondere S. 203-205 (Johnson-Algorithmus)

KÜPPER, Hans-Ulrich und Stefan HELBER 1995: Ablauforganisation in der Produktion und Logistik. 2. Aufl. Schäffer-Poeschel, Stuttgart.

■ Abschnitt IV:

-

GLASER, Horst; Werner GEIGER und Volker ROHDE (Hrsg.) 1992: PPS Produktionsplanung und -Steuerung. Grundlagen Konzepte Anwendungen. 2. Aufl. Gabler, Wiesbaden.

Weiterführende Literatur

Zeitwirtschaftliche Funktionen der PPS

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Bestands- und Engpassorientierung zielen auf die Minimierung der mittleren Durchlaufzeit und damit auf Senkung der Lager-und Kapitalbindungskosten -------------------------- ------ ------------------

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Minimierung der mittleren Terminabweichung zielt auf hohe Kundenzufriedenheit / hohe ^ rm in -L -^ L ----------------- — ----------------- Term in- 1

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IX S ilH II

Engpassorientierung (OPT)________________________ '

Terminorientierung (FORTSCHRITTSKENNZAHLENKONZEPT)

Bestandsorientierung (BOA & KANBAN)

M A X A G IM IM

________________ 4. Interdependenz zu Fertigungstypen ______________________

----------------- ---------------------Maximierung der Kapazitätsauslastung zielt

—

MRP II____________________________ •

3. Flussorientierung

Quelle: WIENDAHL, Hans-Peter 1987: Belastungsorientierte Fertigungssteuerung. Hanser, München u.a., S. 18.

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17

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•

2. Kapazitäts(-auslastungs-)orientierung

_____ _______________________________ 1. Produktionsprozess-Steuerun g

-

5._Kapitel Produktionsprozess-Steuerung Teil 2 Produktionsprozess-Steuerungskonzeptionen

______________ S U P P L Y

SU PPLY

_

SM T

M A X A G tU IM

^ S IH U I

ZÄPFEL, Günther 1994: Entwicklungsstand und -tendenzen von PPS-Systemen. In: Handbuch Produktionsmanagement. CORSTEN, Hans Hrsg. Gabler, Wiesbaden, S. 719-745.

■ Grundlagenliteratur:

■ Dazu werden im Folgenden die Meta-Orientierungen Kapazität bzw. Auslastung und Fluss dar ­ gestellt. Die Flussorientierung zerfällt dabei in die Bereiche Bestands-, Termin- und EngpassOrientierung. Abschließend werden die Konzepte zur Produktionsprozess-Steuerung in den Kontext der unterschiedlichen Fertigungstypen eingeordnet.

■ Ziel dieses zweiten Teils ist es, verschiedene Orientierungen der Prozess-Steuerung und ihre daraus resultierenden Konzeptionen vorzustellen.

■ Der letzte Teil des fünften Kapitels hat zeitwirtschaftliche Funktionen der ProduktionsprozessSteuerung behandelt. Der abschließende Teil des Kapitels lösen diese Problematik aus ihrem operativen Kontext und beschäftigen sich mit Konzeptionen zur Produktionsprozess-Steuerung.

Überblick über das fünfte Kapitel - Produktionsprozess-Steuerung Teil 2 - Produktionsprozess-Steuerungskonzeptionen

______________

-

MRP II (Manufacture Ressource Planning)

Überblick

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Produktionsprogrammplanung (Master Production Scheduling - MPS)

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Ressourcenplanung __________ ^X D urclvX ^ (Resource Requirements Planning) k X Q ih r b a r ^ " ^V orgabe: Aggregiertes Produktionsprogram m "^

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Geschäftsplanung (Business Planning)

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Zeit-

Wirtschaft

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Günther 1994;

Entwicklungsstand und -tendenzen von PPS-SyStemen. In: Handbuch _ , . ,. , , Produktionsmanagement. CORSTEN, Hans. Gabler, Wiesbaden, S. 741.

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Steuerung

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Vorgabe: Start-und Endtermine der Arbeitsvorgänge

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Kapazitätsbelastungs-

(Order Scheduling)

Durchlaufterminierung

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Maschinen-

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Mengenplanung g— I (Material Requirements ◄ ---------------------------------------------------- ----- - -----------------Planning MRP)----------------------------------------------------------------- I M Kapazitais---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------— ----- 1----------I Nein abstimmung Y _______ I ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Kapazitätsplanung ---------------------------- ;;---------------------------(Capacity Requirements 11 >< . m _____________________________ \iu n r b a r / ------------- ----------Auftrags-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Panning) __________ Freigabe Vorgabe: Fertigungsprogramm |

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k m Üü T terminierung

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Verfügbarkeit»-

Überwachung

—

:1

MengenWirtschaft

Quelle: HAUPT, Reinhard 2000a: Industriebetriebslehre. Gabler, Wiesbaden, S. 144.

Arbeits-

aufträge

Fertinunos-

Teile, Baugruppen

----------- ----------Grob-Kapazitätsplanung_________ k ^ X D u rcn X ^ Durchlauf------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ (Rough-Cut Capacity Planning)__________________ X J u h rb a o /" lemuniening ---------------------- 1 ----- —--------------- — w J Vorgabe: Produktionsprogramm________________

A uftrags

Auftrags-

'

Optimale Optimale Losgrößen Bestellmengen Lr__________________ _______ ---------------------------------------------- —

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Bruttosekundärund TertiÜrbedarf

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■

veranlassung

T erm in- und Kapazitatsplanung

M aterialplanung

.

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Planung

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Program m planung r “ r b

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Produktions-

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MRP II ist in seinem Vorgehen stark an den Idealtyp der Produktionsplanung und -Steuerung angelehnt

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Produktionsprozess-Steuerungskonzeptionen

______________ S U P P L Y

-

MRP II (Manufacture Ressource Planning)

Durchlaufzeitensyndrom I

sM i M

■

Auslastung vorrangig gegenüber D urchlaufzeiten

.. ..... ... - a. •• Kapazität vorrangig gegenüber Aufträgen

■

A ngebot vorrangig gegenüber N achfrage

■

Ursachen für die Fehlerspirale des Durchlaufzeitensyndroms // . .

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X

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Aufträge

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Quelle: WIENDAHL, Hans-Peter 1987: Belastungsorientierte Fertigungssteuerung. Hanser, München u.a., S. 22.

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Fehlerspiraie des Durchlaufzeitensyndroms

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Schlechte Termintreue führt zu früherer Einsteuerung der Fertigungsaufträge, diese hat längere Wartezeiten und weiter verschlechterte Termintreue zur Folge - das Durchlaufzeitensyndrom

Produktionsprozess-Steuerungskonzeptionen

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*w *2 ^*^ Durchlaufzeitensyndrom II

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MRP II (Manufacture Ressource Planning)

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7 tatsächlicher Abgangsverlauf

idealisierter erlauf

Bezugszeitraum

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Damit fördert MRP II das Durchlaufzeitensyndrom!

dito für die Verringerung

Soll die Durchlaufzeit konstant gehalten werden, muss der mittlere Bestand ebenfalls konstant gehalten werden

mittlere Leistung ergibt sich aus dem Produktionsprogramm und ist mittelfristig fix Gewichtete mittlere Durchlaufzeit verhält sich proportional zum mittleren Bestand

.

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IZ------- 77----------- r-r —— — — ; r-r — r—“—- — ------- — ----------------■ mittlere gewichtete Durchlaufzelt ist der Quotient aus mittlerem Bestand und mittlerer Leistung

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Wert

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Bis zum „angemessenen Wert" des Bestandes steigt die Leistling, da mit Zunehmendem Bestand Zeitweise Arbeitsunterbrechungen wegen Leerlaufs abnehmen.

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entsprechend

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Einsteuerung so, dass der Leistungseinbruch gerade vermieden wird!

gewichtete Durchlautzeit

Ab dem „angemessenen Wert steigt die Durchlaufzeit proportional zum Bestand, da die Leistung konstant ________________ bleibt.______ __________________________________________

Leistung

Ab dem „angemessenen Wert" verändert sich die Leistung kaum, da stets ein Bestand vorhanden ist, der Leerlauf verhindert ----------------------------------- ------------------------------------------Bis ^um «an9emessenen Wert steigt die Durchlaufzeit mittlere leicht an, da sich die Leistung gleichzeitig erhöht.

mittlere

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I

dem Produktions-

angemessener----------------------- Bestand

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m ittlp re Leistung

Prinzipeller Zusammenhang zwischen Durchlaufzeit, Leistung und Bestand in der Fertigung

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mittlere Leistung----

----- / ------------- Durchlaufzeit

/

n Durchlaufzeit

gewichtete

praktisches Minimum theoretisches Minimum

Belastungsorientierte Fertigungssteuerung. Hanser, München u.a., S. 206 und 207.

x

Quelle: WIENDAHL Hans-Peter 1987:

MZ=gew,rrittl.Durchlaufzeit

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’ —35---------42------------------ ------- ► 4 9 BKT 5 6 Zeit

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SM T

5.

Engpassnachgeschaltete Aggregate durch Vorwärtsterminierung geplant

•

Diktat des Materialflusses des gesamten Systems

Iterative Kapazitätserhöhung (Überstunden) bei Überschreitung von Lieferterminen

Nicht-Engpass-Arbeitssysteme so festlegen, dass Durchsatz am Engpass sicher gestellt wird

Rückwärtsterminierung vom Endpass ausgehend

Schaffung von Pufferlagern BUFFER

Vermeidung großer Pufferlager durch Abgleiche (Meldung des Erreichens von Maximalgrenzen) ROPE

•

•

•

•

Planung der M aterialversorgung der nicht-kritischen Aggregate

•

Festlegung von Bearbeitungslosen und Bearbeitungsterminen

•

Durchlaufzeiten im kritischen Bereich und Fertigstellungstermine der Aufträge

DRUM BEAT

•

D etaillierte Sim ultanplanung der Engpässe (effiziente Ausnutzung)

4.

iterative Wiederholung der Rückwärtsterminierung, bis keine Kapazität mehr überlastet ist

•

Teilung des Produktionsnetzw erkes in kritische und unkritische Bereiche

Überlastung auf 100% beschränken

•

3.

Rückwärtsterminierung ohne Kapazitätsbeschränkung

Identifikation von Engpässen (System besehränkungen, Bottle-Necks)

2.

•

Abbildung des Produktionsprozesses als Netzplan

1.

OPT konzentriert sich auf Bottle-Necks bzw. den kritischen Weg im Sinne der Netzplantechnik

Produktionsprozess-Steuerungskonzeptionen

& IL

-

OPT (Optimized Production Technology) III

D atenproblem einer zentralen Steuerung

® Unterlaufen der Belegungspläne durch die Belegschaft wegen fehlendem Verständnisses

V erfahrens

der Entscheidungsspielräum e der M itarbeiter (Frustration)

® Kom plexität des

® Elim inierung

® Reservekapazitäten

® vorbeugende Instandhaltung

H infälligkeit der gesam ten Planung bei Störungen im Engpass

Flexibilität für Eilaufträge (w egen fester Planungszyklen)

Rechenaufw and des Sim ultanm odells trotz Konzentration auf kritische Bereiche

® beschränkte

® hoher

®

schw ankender Belastung an Zeitraster gebunden

® hoher Planungsaufwand eines engen Zeitrasters

® Identifikation von Engpässen bei zeitlich

® evtl, neue Engpässe

® neuer Netzplan

qualitative Änderungen des Produktionsprogram m s aufw endig

® aufwendige Datenpflege unerlässlich

em pfindliche Reaktionen au f D atenänderungen

® Anpassung des System s an

®

® hohe Anforderungen an Q ualität der Arbeits- und Stücklistendaten (als Planungsgrundlage)

®

OPT stellt ein extrem komplexes Konzept für ein extrem komplexes Problem dar

Produktionsprozess-Steuerungskonzeptionen

-

Interdependenz zu Produktions- bzw. Fertigungstypen

S H IM I^ _____________________________

sM i

M assenfertigung

KANBAN

1

M R P II K onzept

G roß-

Serienfertigung

------- -------------

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PPS-Systemen. In: Handbuch Produktionsmanagement. CORSTEN, Hans.

Quelle: ZÄPFEL, Günther 1994: Entwicklungsstand und -tendenzen von

-------------------1

P P S-K onzept unter E inschluß der N etzplantechnik

K lein-

P P S-K onzept m it belastungsorientierter A uftragsfreigabe

O PT -D rum -buffer-rope K onzept

M RP

-------------------

PPS-K onzept m it Fort ­ schrittszahlen F ..........

Die Konzeptionen zur Produktionsprozess-Steuerung korrespondieren direkt mit den Typen der Produktion bzw. Fertigung

Produktionsprozess-Steuerungskonzeptionen

--------------------------------------------

&

Es ist in der Praxis eine Verschiebung des Zielsystems von der Fixkostendegression zur Senkung der Lager- und Kapitalbindungskosten sowie zur Steigerung der Kundenzufriedenheit erkennbar. Damit orientieren sich moderne Produktionsprozess-Steuerungskonzeptionen weniger an der Kapazitätsauslastung als an einem gleichmäßigen Fluss der Produktion.

SM I

Fertigungstypen gebunden. Konzepte zur Steuerung einer Massenproduktion lassen sich nur schwer auf eine Einzelfertigung übertragen.

6. Alle Konzepte zur Produktionsprozess-Steuerung sind an einen bestimmten Produktions- bzw.

5. OPT

orientiert sich an den Engpässen der Fertigung und erscheint damit auch intuitiv einen realen Produktionsprozess „am besten" abbilden zu können. Allerdings ist OPT in seiner Anwendung extrem komplex, da die Produktionswirklichkeit nicht so stark relaxiert wird, wie bei anderen Konzeptionen zur Produktionsprozess-Steuerung.

4. Das Fortschrittskennzahlenkonzept orientiert sich an der Termintreue.

methodisch nicht unumstritten und wird folglich kaum angewandt. KANBAN wird häufig zur Realisierung eines Lean Production eingesetzt, die erfolgreiche Anwendung unterliegt jedoch diversen Restriktionen.

3. BOA und KANBAN orientieren sich an der Zielsetzung geringer Bestände. BOA ist allerdings

genanntes Durchlaufzeitensyndrom hervorruft.

2. MRP II findet heute (leider) noch verbreitet Anwendung, obwohl diese Konzeption ein so

1.

Lesson Learned

Produktionsprozess-Steuerungskonzeptionen

&

P P LT

M A N A G E M E N T IN S H M

Produktionsablaufmanagement

Integrative Ansätze

Die 9 Regeln der OPT-Philosophie (S. 278 und 279)

■ Abschnitt 9.4.5:

Das System OPT (Optimized Production Technology)

ADAM, Dietrich 1998: Produktions-Management. 9. Aufl. Gabler, Wiesbaden.

■ insbesondere

JAHNKE, Hermann und Dirk Biskup 1999: Planung und Steuerung der Produktion. Moderne Industrie, Landberg.

HOITSCH, Hans-Jörg 1996: Fortschrittszahlenkonzepte. In: Handwörterbuch der Produktions­ wirtschaft. KERN, Werner, Hans-Horst SCHRÖDER und Jürgen WEBER Hrsg. 2. Aufl. SchäfferPoeschel, Stuttgart, Sp. 554-562.

■ Abschnitt 4.4:

CORSTEN, Hans 2000: Produktionswirtschaft. Einführung in das industrielle Produktions ­ management. 9. Aufl. Oldenbourg, München, Wien.

■ Abschnitt 3.4:

HAUPT, Reinhard 2000a: Industriebetriebslehre. Einführung. Management im Lebenszyklus industrieller Geschäftsfelder. Gabler, Wiesbaden.

Weiterführende Literatur

Produktionsprozess-Steuerungskonzeptionen

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Literatur zu Produktionstheorie und -methoden IV