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TFH BerlinLogistik I
5 – Produktionslogistik (Teil b)
Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann Seite 117.12.2002
© 2002 Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann - TFH Berlin
Logistik I5 – Produktionslogistik (Teil b)
1. Aufgaben2. Materialflussgerechte Fabrikplanung3. Planung und Steuerung der Produktion
1. Einbindung und Produktionstypen2. Stufen der Produktionsplanung und –steuerung (PPS)
1. Produktionsprogrammplanung2. Mengenplanung3. Termin- und Kapazitätsplanung4. Auftragsveranlassung und –überwachung
3. PPS-Konzepte
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Einbindung derProduktionsplanung und –steuerung (PPS)
Auftragsbearbeitung& Fakturierung
Finanzbuchhaltung
Kostenrechnung
Personal-abrechnung
Beschaffung &Lagerhaltung
Programm- undRessourcenplanung
Fertigungssteuerung
Bestände undBestellungen
Bestell-vorschläge
Lieferaufträge
K u n d e L i e f e r a n t
BeständeProduktions-aufträge
WertmäßigeBuchungen
Auftrag Warenausgang Lieferung Bestellung
Lager-zugänge
Lohn-summen laufende
FertigungsaufträgeFertigungs-vorschläge
Kosten-arten
Salden
Löhne/Gehälter
Lohndaten
Rech-nung
Quelle: nach Stahlknecht
Rechnungs-summen
Verbräuche
Bonität
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Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann Seite 217.12.2002
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Hybride Produktionsstrukturen
ComponentPlant
ComponentPlant
AssemblyPlant
DistributionCenter
WarehouseCustomers
Suppliers
CustomersCustomers
Assemble to Order(ATO)
Make to Stock(MTS)
Make to Order(MTO)
Distribute to Order(DTO)
Warehouse
Suppliers
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Kunden-Entkopplungspunkt
Lieferant KundeAssemble-to-Order
Make-to-Order / Standard-to-Order
Engineer-to-Order
Make-to-Stock
Programm-fertigung
Kundenauftrags-fertigung
ENG
Rohmaterial
Distribute-to-Order
MFG
Teile
MFG
Baugruppen
MFG
Fertig-Erzeugnisse
DIS
"Kits"
Quelle: Baan Company
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5 – Produktionslogistik (Teil b)
Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann Seite 317.12.2002
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Logistik I5 – Produktionslogistik (Teil b)
1. Aufgaben2. Materialflussgerechte Fabrikplanung3. Planung und Steuerung der Produktion
1. Einbindung und Produktionstypen2. Stufen der Produktionsplanung und –steuerung (PPS)
1. Produktionsprogrammplanung2. Mengenplanung3. Termin- und Kapazitätsplanung4. Auftragsveranlassung und –überwachung
3. PPS-Konzepte
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Regelkreismodell derProduktionsplanung und –steuerung (PPS)
Planung
Produktion
Produktions-planung
Produktions-steuerung
Produktions-durchführung
Überwachung derSoll-Ist-Abweichungen
Eingangsläger Fertig-ProdukteStörgrößen:
•Krankmeldungen•Maschinenschäden•Fehlteile
Veranlassender Material-bereitstellung
Sichern,Nachregeln
Erfassen derIst-Leistung
Sichern beiAbweichungenSoll-Leistung
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5 – Produktionslogistik (Teil b)
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Funktionen und Informationsfluss der PPSKundenauftrags-
verwaltung
Bestands-führung
Materialbedarfs-ermittlung
Einkauf
Durchlaufterminierung undKapazitätsbedarfsrechnung
Kapazitätsterminierung undReihenfolgeplanung
Arbeitsverteilung
Auftragsüberwachung
Produktions-programmplanung
Mengen-planung
Termin- undKapazitätsplanung
Auftragsveranlassungund -überwachung
Prognosen
Programm-planung
Prod
uktio
ns-
plan
ung
Prod
uktio
ns-
steu
erun
g
Arbeits-pläne
Kapazitäts-angebot
Verfügbarkeits-prüfung
Lagerzugänge
LagerzugängeFertigungsaufträge
Einkaufsaufträge
Produktionsprogramm
geplante Lagerzu-/-abgängean Enderzeugnissen
gelieferte AufträgeKunden-aufträge
geplante Lagerzu-/-abgängean Komponenten
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Festlegung der Bevorratungsebene
Kriterien:• Mehrfachverwendbarkeit zur
Reduzierung des Absatzrisikos• Zeitanteil für kundenauftrags-
bezogene Beschaffung und Fertigung muss kleiner sein als vom Kunden geforderte Lieferzeit
• Flexibilität der Einplanung und Abwicklung kundenauftrags-bezogener Beschaffung und Fertigung
Quelle: Schulte (nach Zimmermann)
kunden-auftrags-bezogen
erwartungs-bezogen
Beispielhafte Erzeugnisstruktur
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Materialbedarfsermittlung
Kundenaufträge Vertriebsaufträge
Bruttobedarfsermittlung
Nettobedarfsermittlung
Bestellrechnung
Bestellvorschläge
Bestands-führung
deterministisch stochastisch
je Dispopsitionsstufe
Fertigung Beschaffung
Quelle: Wiendahl
Bruttobedarf+ Zusatzbedarf= Gesamtbruttobedarf- Lagerbestand+ Vormerkungen- Werkstattbestand- Bestellbestand= Nettobedarf
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Materialbedarfsarten
Materialbedarfsarten
Ermittlung nachUrsprung und
Erzeugnisebene
Ermittlung unterBerücksichtigung
der Lagerbestände
Primär-bedarfBedarf an
verkaufsfähigen Erzeugnissen (Marktbedarf)
Sekundär-bedarfBedarf an
Rohstoffen, Teilen und
Gruppen zur Fertigung des Primärbedarfs
Tertiär-bedarfBedarf an
Betriebs- und Hilfsstoffen
Brutto-bedarf
periodenbezo-gener Primär-,
Sekundär-, oder Tertiärbedarf
Netto-bedarf
Bruttobedarf abzüglich
verfügbarem Lagerbestand
Quelle: Wiendahl (nach Hartmann)
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Methoden der Bedarfsermittlung
Methoden derBedarfsermittlung
Bedarfsgesteuerte(deterministische)Bedarfsermittlung
Verbrauchsgesteuerte(stochastische)
Bedarfsermittlung
Bedarfsermittlungdurch Schätzung
(heuristisch)
Zeit
Aufträge
heute ZeitheuteZeit
Erwarteter VerbrauchVerbrauch
Quelle: Wiendahl
heute
II IIIIII
I
II
I I
IIIII
I, II, III : verschiedene Produkte
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Erzeugnisgliederung nach Fertigungs-und Dispositionsstufen
I
A B
B C
D
3 4
5 1 2 E 3 4
6 7
D 51
I
A
BB C
D
3 4
5 1 2 E
3 46 7
D 51 1
0
1
2
3
4
StufeFertigungsstufen Dispositionsstufen
1
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Nachfragemodelle und Prognoseverfahren
Struktur-bruch
Exp. Glättung beisaison. Nachfrage
Exp. Glättung3. Ordnung
Exp. Glättung2. Ordnung
Exp. Glättung1. Ordnung
Multiple Regression
Einf. Regression
Gew. gleitenderMittelwert
Gleit. Mittelwert
Einfacher Mittelwert
spora-disch
saisonalmit Trendsaisonalprogressiver
TrendlinearerTrendkonstantPrognose-
verfahren
Saison-ModellTrend-ModellKonstant-Modell
Nachfrage-verlauf
Legende: geeignet geeignet, aber nicht sinnvoll bedingt geeignet
Quelle: Schulte (nach Wilhelm)
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Kostenarten zur Bestimmung deroptimalen Beschaffungsmenge
Bestellkosten
Rabatte, Boni,Skonti
Zusatzkosten beiungünstigen Bestellmengen
Transport-, Versicherungs-und Verpackungskosten
Kosten beiFremdbezug
Auftrags-bearbeitungskosten
Rüstkosten
Zusatzkosten beiungünstigen Fertigungsmengen
Kosten beiEigenfertigung
Beschaffungs-kosten
Zinskosten für dasgebundene Kapital
Lagerhaltungs-kosten
Lagerungs-kosten
Kostenarten
Quelle: Wiendahl (nach REFA)
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Optimale Beschaffungsmengenach Harris / Andler
Voraussetzungen:• Stückpreis ist unabhängig von der Beschaffungsmenge.• Bedarf ist bekannt und konstant.• Fehlmengen sind nicht zugelassen.• Die Lieferzeit ist praktisch Null.• Mindestbestellungen sind nicht vorgesehen.• Bestellung eines Materials kann unabhängig von anderen Materialien erfolgen.• Die Kosten für Lagerung und Bestellung lassen sich hinreichend genau ermitteln.
nsatzLagerkosten/ArtikelStückkostetellkostenArtikelbese/PeriodeGesamtmeng2xopt ∗
∗∗=
nsatzLagerkosteckRüsten/Stü ohne stenHerstellkoRüstkostenge/PeriodeBedarfsmen2xopt ∗∗∗
=Eigen-fertigung
Fremd-bezug
Quelle: Wiendahl
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Durchlaufterminierung• Ziel
Berechnung der Start-/Endtermine für jeden Arbeitsgang eines Fertigungsauftrags (Herstellung eines unfertigen Erzeugnisses)
• Vorgehen• Rückwärtsrechnung:
Ausgehend vom geplanten Endtermin des Fertigungsauftrags werden die spätesten Anfangs-/Endtermine der einzelnen Arbeitsgänge rückwärts unter Berücksichtigung der Rüst- und Bearbeitungszeiten sowie Übergangszeiten zeitlich vorher eingeplant. Dies führt zum spätesten Starttermin des gesamten Fertigungsauftrags.
• Vorwärtsrechnung:Ausgehend von "Heute" werden die frühesten End-/Anfangstermine der einzelnen Arbeitsgänge berechnet (Zeitanteile wie oben). Dies führt zum frühesten Endtermin des Fertigungsauftrags.
• Die Differenz zwischen frühestem/spätestem Start eines Arbeitsgangs ist die jeweilige Pufferzeit, innerhalb der sich Arbeitsgänge ohne Auswirkungen auf den Endtermin des Auftrags verschieben lassen.
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Kapazitätsabstimmung
Kapazitätsangebotes
• Angebot erhöhen durch z.B.• Überstunden• Zusätzliche Schichten• Zusatzpersonal• Reserve-Maschinen
• Angebot verringern durch z.B.• Personalverlagerung• Schichtabbau• Kurzarbeit• Maschinenstillegung
Kapazitätsnachfrage
• Nachfrage vermindern durch z.B.• Losverkleinerung• Zeitliches Verschieben von
Arbeitsgängen• Auswärtsvergabe
• Nachfrage erhöhen durch z.B.• Losvergrößerung• Vorzeitige Freigabe von Aufträgen• Zusätzliche Aufträge• Ausführen von Lohnarbeiten• Vorziehen von Instandhaltungs-
maßnahmen
Anpassung des/der
Quelle: nach Schulte
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Reihenfolgeplanung / Arbeitsverteilung
Reihenfolgeplanung
• Festlegung der Auftragsfolge an jeder Maschine/Station
• Ziel: "optimale" Reihenfolge unter Berücksichtigung von
• Maximierung der Auslastung• Minimierung der Durchlaufzeiten• Minimierung von Termin-
abweichungen• Lösung:
• Kein exaktes Lösungsmodell vorh.• Praxis: Heuristiken, insbesondere
Anwendung von Prioritätsregeln• Nur kurzfristige Optimierung
innerhalb der durch Material- und Kapazitätsbedarfsplanung bereits gesetzten Grenzen!
Arbeitsverteilung
• Umsetzung der Planung in die Durchführung
• Aufgaben:• Verwaltung des Auftragsbestandes• Anstoß zur Materialbereitstellung
einschließlich Transport• Endgültige Zuordnung jedes
Arbeitsgangs zum genauen Arbeitsplatz
• Ausgabe von Arbeitspapieren• Reaktion auf kurzfristige Störungen
vom geplanten Ablauf• Organistion:
• zentral / dezentral• klass. Leitstand / EDV-Leitstand
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Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann Seite 1017.12.2002
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Logistik I5 – Produktionslogistik (Teil b)
1. Aufgaben2. Materialflussgerechte Fabrikplanung3. Planung und Steuerung der Produktion
1. Einbindung und Produktionstypen2. Stufen der Produktionsplanung und –steuerung (PPS)
1. Produktionsprogrammplanung2. Mengenplanung3. Termin- und Kapazitätsplanung4. Auftragsveranlassung und –überwachung
3. PPS-Konzepte
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Konzepte und Verfahren der PPS
• MRP/ERP• MRP Material Requirements Planning
• MRP II Manufacturing Resource Planning
• ERP Enterprise Resource PlanningIntegration von Verkauf, Einkauf, MRP II, Fertigung
• Leitstandssteuerung
• Belastungsorientierte Auftragsfreigabe
• Fortschrittszahlenprinzip
• Kanban-Steuerung
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5 – Produktionslogistik (Teil b)
Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann Seite 1117.12.2002
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MRP II – Konzept(Manufacturing Resource Planning)
Produktionsprogrammplanung(Master Production Schedulung - MPS)
Grob-Kapazitätsplanung(Rough-Cut Capacity Planning - RCCP) ok?
Mengenplanung(Material Requirements Planning - MRP)
Beschaffungs-abwicklung
Kapazitätsplanung(Capacity Requirements Planning - CRP) ok?
FertigungssteuerungMaschinenbelegung
(Scheduling)
Enderzeugnisse,krit. Baugruppen
Baugruppen,Teile
nein
nein
ja
ja
Bestellungen,Fertigungsaufträge,Arbeitsvorgänge