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Industrielle Betriebswirtschaftslehre
Wintersemester 2008/2009
Gruppe 1E: Donnerstags, 17:00 – 18:30 Uhr Raum B 256
VorlesungIndustriebetriebslehre IWS 08/09Dr. ZannerSeite 2
1 Grundbegriffe des Produktionsmanagements
Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.Gliederungsübersicht.
2 Produktionsplanung und -steuerung (PPS)
• Grundlagen und Ziele
• Produktionsprogrammplanung
• Planung des Materialbedarfs (Mengenplanung)
• Termin- und Kapazitätsplanung
• Produktionssteuerung
• Neuere Ansätze
VorlesungIndustriebetriebslehre IWS 08/09Dr. ZannerSeite 3
Produktionsmanagement beinhaltet die
Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.Definition Produktionsmanagement.
• 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.
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• Festlegung des Leistungsangebots und des vertikalen Integrationsgrads
• Organisation der Fertigung
• Räumliche Struktur der Produktion (Layoutplanung)
• Maschinenausstattung (Kapazitäts- und Flexibilitätsplanung) und Instandhaltungsplanung
Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.Entscheidungsfeld des Produktionsmanagements.
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Produktion als Transformation von Inputgütern (Produktionsfaktoren) in absatzfähige Leistungen.
Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.Input/Output-Modell der Produktion.
Produktion(= betrieblicher Transformations-
Prozess)
Werkstoffe
Betriebsmittel
Arbeitskraft
GüterProduktions-faktoren
Input Output
Dienst-leistungen
Produkte
Prozess
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Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.Produktionsfaktoren (Input).
Produktionsfaktoren
(nach Gutenberg)
Elementarfaktoren Dispositive Faktoren
Werksstoffe Betriebsstoffe
/ -mittel
Planung Organisation Kontrolle
Originär
(Geschäftsleitung)derivativ
Objektbezogene
menschliche
Arbeitsleistung
Hilfsstoffe Rohstoffe
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Organisationstypen der Fertigung
Räumliche Anordnung von Maschinen undArbeitsplätzen und Zusammenfassung zuorganisatorischen Einheiten:
Ø Werkstattfertigung
Ø Fließfertigung
Ø Gruppenfertigung
Ø Baustellenfertigung
Prozeßtypen derFertigung
Nach der Wiederholung der Fertigungsvorgänge:
Ø Einzelfertigung
Ø Serien- und Sortenfertigung
Ø Chargenfertigung
Ø Massenfertigung
Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.Organisation der Fertigung (1).
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Werk-bänke
Arbeitsvorbereitung
Qualitäts-kontrolle
Lagerfür Ferti-gungs-teile
Reparaturwerkstatt
Montage
Schwere Pressen
Leichte Pressen
Schweißmaschinen
Bordeln
Formen
Entgraten
Polierm
aschinen
Lackieren
Werk-zeug-lager
Bohrmaschinen Werkstattsteuerungund -kontrolleFräsmaschinen
Biegepresse
Schweißmaschinen
Nietmaschine
Materiallager Gußlager
Bandsäge
Kreissägen
Dreherei
Drehmaschinen
Quelle: Reichwald/Dietel in Heinen, S. 433
Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.Organisation der Fertigung (1) Werkstattfertigung.
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U-förmig, doppelseitig besetzte Fertigungsstrecke
Förder-system
Arbeits-platz
MaschinelleAnlage
Quelle: Reichwald/Dietel in Heinen, S. 435
Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.Organisation der Fertigung (2) Fließfertigung.
VorlesungIndustriebetriebslehre IWS 08/09Dr. ZannerSeite 10
1 Grundlagen des Produktionsmanagements
Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.Gliederungsübersicht.
2 Produktionsplanung und -steuerung (PPS)
• Grundlagen und Ziele
• Produktionsprogrammplanung
• Planung des Materialbedarfs (Mengenplanung)
• Termin- und Kapazitätsplanung
• Produktionssteuerung
• Neuere Ansätze
VorlesungIndustriebetriebslehre IWS 08/09Dr. ZannerSeite 11
Planung des aktuellen Produktionsprogrammsauf der Basis des Absatzprogramms (bei Massenfertigung)
auf der Basis konkreter Aufträge (bei Einzel- und z.T. bei Serienfertigung)
Materialdisposition / MengenplanungPlanung des Materialbedarfs
Materialbeschaffung und Lagerhaltung
Planung des ProduktionsprozessesLosgrößenplanung, Durchlaufterminierung, Kapazitätsterminierung
Steuerung und Kontrolle des ProduktionsprozessesReihenfolgeplanung, Maschinenbelegung, Verfügbarkeitsprüfung,
Arbeitsverteilung, Auftragsfortschrittsüberwachung
Primärbedarf
Terminierte Fertigungsaufträge
Fertigungsaufträge
Fertiggestellte Aufträge
Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.(Operative) Produktionsplanung und -steuerung.
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Absatzprogrammabsoluter Bedarf an verkaufsfähigen Enderzeugnissen und
Ersatzteilen für den Absatz bzw. zum Auffüllen des Fertigwarenlagers
abzgl. Handelswarenabzgl. Fertiglagerbestände
abzgl. sich bereits in der Produktion befindliche Mengen plus Sicherheitsbestand an Fertigerzeugnissenplus 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
Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.Absatzprogramm - Produktionsprogramm.
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Planung des aktuellen Produktionsprogrammsauf der Basis des Absatzprogramms (bei Massenfertigung)
auf der Basis konkreter Aufträge (bei Einzel- und z.T. bei Serienfertigung)
Materialdisposition / MengenplanungPlanung des Materialbedarfs
Materialbeschaffung und Lagerhaltung
Planung des ProduktionsprozessesLosgrößenplanung, Durchlaufterminierung, Kapazitätsterminierung
Steuerung und Kontrolle des ProduktionsprozessesReihenfolgeplanung, Maschinenbelegung, Verfügbarkeitsprüfung,
Arbeitsverteilung, Auftragsfortschrittsüberwachung
Primärbedarf
Terminierte Fertigungsaufträge
Fertigungsaufträge
Fertiggestellte Aufträge
Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.(Operative) Produktionsplanung und -steuerung.
VorlesungIndustriebetriebslehre IWS 08/09Dr. ZannerSeite 14
Ø Einzelbeschaffung im Bedarfsfalle (tendenziell programmgesteuerte Bedarfsermittlung
Ø Vorratsbeschaffung (tendenziell verbrauchsgesteuerte Bedarfsermittlung über Bestellsysteme)
Ø produktionssynchrone Beschaffung (Sonderfall just in time)
Determinanten der Wahl der Beschaffungsart
Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.Prinzipien der Materialbereitstellung.
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Planung des aktuellen Produktionsprogrammsauf der Basis des Absatzprogramms (bei Massenfertigung)
auf der Basis konkreter Aufträge (bei Einzel- und z.T. bei Serienfertigung)
Materialdisposition / MengenplanungPlanung des Materialbedarfs
Materialbeschaffung und Lagerhaltung
Planung des ProduktionsprozessesLosgrößenplanung, Durchlaufterminierung, Kapazitätsterminierung
Steuerung und Kontrolle des ProduktionsprozessesReihenfolgeplanung, Maschinenbelegung, Verfügbarkeitsprüfung,
Arbeitsverteilung, Auftragsfortschrittsüberwachung
Primärbedarf
Terminierte Fertigungsaufträge
Fertigungsaufträge
Fertiggestellte Aufträge
Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.(Operative) Produktionsplanung und -steuerung.
VorlesungIndustriebetriebslehre IWS 08/09Dr. ZannerSeite 16
Verfügbarkeitsprüfung: Rückstellung der Fertigungsaufträge, für die Teile oder Werkzeuge fehlen
Fertiggestellte Aufträge
endgültige Bestimmung der Belegungstermine (Grobtermine)
geplante Termine und entsprechendes Kapazitätsgebirge
Hat das Kapazitätsgebirge beträchtliche Über- oder Unterschreitungen in einzelnen Perioden?
Sind die geforderten Endtermine einzuhalten?
Progressive oder retrograde Terminierung unter Berücksichtigung der Netzstrukturen
Materialbedarfsplanung
Auftragsfreigabe
Versuch der Verkürzung der Durchlaufzeiten
Versuch der Verkürzung der Durchlaufzeiten
Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.Übersicht über die Durchlauf- und Kapazitätsterminierung.
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Rückwärtsterminierung: Bestimmung der spätest-mögliche (Start-) Termine
Vorwärtsterminierung: frühest-mögliche Termine
Ergebnisse der Terminierung:
Ø Pufferzeit = Differenz zwischen frühest-und spätest-möglichen Anfangs- und Endterminen
Ø spätest-möglicher Anfangstermin fällt in Zukunft
Ø spätest-möglicher Anfangstermin ist heute
Ø spätest-möglicher Starttermin fällt in Vergangenheit
Ø Ermittlung des kritischen Pfads
Hilfsmittel der Terminierung: z.B. Netzplantechnik
Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.Terminierungsarten.
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Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.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!)
Start Entwurf fertig Konstruktion fertig
Entwerfen (10) Konstruieren (22)1 2 3
VorlesungIndustriebetriebslehre IWS 08/09Dr. ZannerSeite 19
Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.Beispiel für Netzplantechnik.
00
0
1
2
3
4
5 6
xtf
ts
Arbeitsschritt Nr. xFrühestmöglicher Beginn tf (aus Vorwärtsterminierung)Spätestmöglicher Beginn ts (aus Rückwärtsterminierung)Puffer = ts - tf
10
8
10
7
11
6
7
8
d Dauer
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Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.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
VorlesungIndustriebetriebslehre IWS 08/09Dr. ZannerSeite 21
Ø Arbeitsrecht wie Kündigungsschutzgesetz, Betriebsverfassungsgesetz, Tarifverträge
Ø Flexibilitätsgrad der Maschinen
Ø Grad der Spezialisierung und Qualifikation der Arbeitskräfte
Ø Kostenverläufe: Vermeidung von Leerkosten und redundanten Kosten
Ø Marktrestriktionen
Ø Materialverfügbarkeit, Konventionalstrafen bei Losverschiebung
Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.Determinanten der Maßnahmen des Kapazitätsabgleichs.
VorlesungIndustriebetriebslehre IWS 08/09Dr. ZannerSeite 22
Planung des aktuellen Produktionsprogrammsauf der Basis des Absatzprogramms (bei Massenfertigung)
auf der Basis konkreter Aufträge (bei Einzel- und z.T. bei Serienfertigung)
Materialdisposition / MengenplanungPlanung des Materialbedarfs
Materialbeschaffung und Lagerhaltung
Planung des ProduktionsprozessesLosgrößenplanung, Durchlaufterminierung, Kapazitätsterminierung
Steuerung und Kontrolle des ProduktionsprozessesReihenfolgeplanung, Maschinenbelegung, Verfügbarkeitsprüfung,
Arbeitsverteilung, Auftragsfortschrittsüberwachung
Primärbedarf
Terminierte Fertigungsaufträge
Fertigungsaufträge
Fertiggestellte Aufträge
Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.(Operative) Produktionsplanung und -steuerung.
VorlesungIndustriebetriebslehre IWS 08/09Dr. ZannerSeite 23
• Auftragsveranlassung
§ Auftragsfreigabe
§ Arbeitsverteilung
• Auftragsüberwachung
Produktionssteuerung: Veranlassen, Überwachen und Sichern der geplanten Aufgabendurchführung hinsichtlich Menge, Termin, Qualität und Kosten.
Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.Produktionssteuerung.
Funktionen:
VorlesungIndustriebetriebslehre IWS 08/09Dr. ZannerSeite 24
Leistungsfähigkeit des klassischen Stufenkonzeptes ist abhängig von der Richtigkeit der Annahmen der vorangehenden Stufe. Probleme:
Ø Kapazitätsterminierung kann Maschinenstörungen und krankheitsbedingte Ausfallzeiten nicht berücksichtigen
Ø Abstimmung zwischen Produktionsprogramm und Kapazität erfolgt erst bei Kapazitätsterminierung, Vernachlässigung von Engpässen
Ø Verwendung mittlerer DLZ als Planungsgröße, Gefahr des Auftretens des sogenannten DLZ-Syndroms
Ø mangelhafte Ausrichtung der PPS an übergeordneten Unternehmenszielen
Frühzeitige Freigabe
geplanter Fertigungsaufträge auf den Arbeitsystemen
Hohe Werkstattbestände
Verlängerte mittlere Durch-laufzeiten durch die
Arbeitssysteme
Große Warteschlangen vor
den Arbeitssystemen
Kurzfristige Freigebe von dringenden
Aufträgen (z.B. fehlende Teile)
Frühzeitige Freigabe
geplanter Fertigungsaufträge auf den Arbeitsystemen
Hohe Werkstattbestände
Verlängerte mittlere Durch-laufzeiten durch die
Arbeitssysteme
Große Warteschlangen vor
den Arbeitssystemen
Kurzfristige Freigebe von dringenden
Aufträgen (z.B. fehlende Teile)
Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.Kritik an klassischer hierarchischer PPS.
VorlesungIndustriebetriebslehre IWS 08/09Dr. ZannerSeite 25
• Kritik am klassischen hierarchischen Planungs- und Steuerungskonzept
• Kanban-Systeme und Fertigungssegmentierung
• Fortschrittszahlensystem
• Belastungsorientierte Auftragsfreigabe (BOA)
• Optimized Production Technology (OPT)
Kapitel 6 – Produktionswirtschaft.Neuere Systeme zur Planung und Steuerung der Produktion.