04 mrp

Herkömmliche Planungsprozesse© IFL, ICON, 2004

Supply Chain Management

Herkömmliche Planungsprozesse

MRP - Material Requirements Planning

MRP II - Manufacturing Resource Planning

Herkömmliche Planungsprozesse

MRP - Material Requirements Planning

MRP II - Manufacturing Resource Planning


Herkömmliche Planungssysteme haben Schwächen

• Die Geschichte von MRP und Inventory Control:

• Produktion: – Entkoppelte Prozesse, Unabhängigkeit unterstellt – Produzieren, wenn Meldebestand unterschritten– Hohe Bestände, keine Transparenz, Bereichsdenken (heute immer

noch)

• Lösung: Stückliste (Bill-of-Material, BOM) schafft Abhängigkeit zwischen Komponenten und Endprodukten

• MRP (Material Requirements Planning) – Stücklistenauflösung liefert Primär- und Sekundärbedarf– Vorlaufverschiebung um konstante Durchlaufzeit (Problem)– Produktion


MRP-Systeme liefern ungültige Lösungen

• Ungültige Lösungen von MRP, da keine Kapazitäten und Ressourcenkonkurrenz berücksichtigt

• Entscheidungssystem, keine Feinplanung

• Schnellere Rechner - häufiges Anwenden der MRP Methode - Pläne sind noch immer ungültig

• Moderne Planungsverfahren (z.B. APS) liefern richtige Ergebnisse: MRP II (Manufacturing Resource Planning)


Unterschiedliche Bereiche verfolgen unterschiedliche Ziele

Diskussion:

• Welche Ziele der Bereiche?

• Ideen sammeln, Probleme aufzeigen

• Für ein Unternehmen für ein Netzwerk von Unternehmen

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MakeDeliver DeliverSource

Source: Supply Chain Council, 2003

Beschaffung Produktion Distribution Vertrieb


Abteilungen planen häufig funktional, nicht prozessorientiert, somit entstehen gegensätzliche Ziele I

Einkauf:• „Economy of Scale“ - Mengendegressionseffekte

• Beschaffung großer Mengen – hohe Bestände

• Immer kurzfristigere Zulieferstrukturen – reverse auctions, etc.

• Global Sourcing

• Lange Produktlebensdauern

Produktion (Konstruktion):• Wenige Varianten - wenige Rüstvorgänge

• Große Lose

• Hohe Auslastung der Ressourcen - hohe Bestände

• Produkte werden für Fertigung/Montage konstruiert

• Langjährige Zulieferbeziehungen stehen für Qualität


Abteilungen planen häufig funktional, nicht prozessorientiert, somit entstehen gegensätzliche Ziele II

Logistik:

• Produkte gut zu handhaben, transportieren, lagern

• Hohe Bestände sichern Lieferfähigkeit, aber:„Ziel ist der Besitz von Bestand, nicht Kundenzufriedenheit“

• Konstante Nachfrage – Planbarkeit

Marketing (Vertrieb):• Große Variantenanzahl - alles, was der Kunde wünscht

• Schnelle Produktion, Distribution - kurze Durchlaufzeiten

Controlling:

• Niedrige Kosten - niedrige Bestände, Full Truck Load


Kennzahlen machen unterschiedliche Zielsetzungen meßbar

Für unterschiedliche Abteilungen, z.B.:

• Produktion: Auslastung, up-time, Durchlaufzeit

• Logistik: Servicelevel, Umschlagszahl des Lagers

• Controlling: Cash-to-Cash Cycle

Das Fehlen eines ganzheitlichen Planungsansatzes kann zu Fehl-entscheidungen führen:

• Auslastung: Engpaß ok, Nicht-Engpass überflüssig und falsch

• Servicelevel (ausschließlich):Führt zu hohen Beständen führt zu Veralterung und Schrott ohne Budget für Verschrottung wird Bestand weiter gehalten


• Ziel: Integriertes System

Diskussion:

• Welche Daten werden für eine Planung benötigt?

• Welche Ergebnisse werden bestimmt und weitergegeben?

• Wie häufig sollte ein Unternehmen planen? Welcher Horizont?

• Welche Effekte ergeben sich in Netzwerken?

Bestimmung von Produktions-, Beschaffungs- und Distributionsplänen in Netzwerken

Quelle: www.scm-ctc.de


Mehrstufige Produktions-/Montage-Prozesse

• Ziel: Aufträge erfüllen, Mengen und Termine für die Produktion/Montage bestimmen

• Endprodukte werden aus Komponenten hergestellt, die wiederum aus Komponenten bestehen, ..., die aus Kaufteilen bestehen

• möglicher Ansatz: MRP (s.o.)

• Früher: Unabhängigkeit der Produkte wurde unterstellt

• Beispiel: Endprodukt besteht aus 20 Komponenten, jede Komponente ist zu 95% verfügbar, p(comp) = 0.95

p(EP) = 0.9520 = 0.36

Mehrstufige Prozesse erfordern präzise Produktionsplanung

Das Endprodukt ist nur in 36% aller Fälle baubar!


Analyse: Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, daß alle Komponentenzur Herstellung eines Endproduktes verfüg-bar sind?

Beispiel:20 VorprodukteV = 99% -> 81%V = 95% -> 36%

1000 VorprodukteV = 99,99 % -> 90 % 0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28

Anzahl Vorprodukte

Ver

füg

bar

keit

0,999 0,990 0,980 0,950 0,900 0,8 0,6 0,4 0,1

Die Unsicherheit im Produktionsprozess wächst mit der Anzahl der notwendigen Vorprodukte


• Prognose für jede Komponente

• Aufwendig, ungenau, da Bedarf des Endproduktes nicht bekannt

• Unabhängigkeit nicht gegeben

ICON GmbH, Germany

1 3 5 7 9

11

13

15

17

19

21

23

25

27

29

700

600

500

400

300

200

100

0

ICON GmbH, Germany

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800

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ICON GmbH, Germany

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ICON GmbH, Germany

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Bedarf ist abhängig von Endprodukt

Zusammenhang wird durch die Stückliste gegeben

Wieviel soll produziert werden?


Mundstück (MS) S-Bogen (SB)

Korpus (K)

Gestängesatz (GS)

Klappensatz (KS)

Sax

SB MS

K

KSGS

Die Abhängigkeiten zwischen den Komponenten werden in Stücklisten (Bill of Material) dargestellt


Ermittlung Bruttobedarf

Ermittlung Nettobedarf

Vorlaufverschiebung

Produktion

iNj

jj,iiiiii U)gad(U)sd(gi

Primärbedarf

Sekundärbedarf

Mehrbedarf

)SSIg;0(MAXn iiii Sicherheitsbestand

Lagerbestand

ttdue

ttdue

n

Der MRP-Ablauf gliedert sich in vier Phasen


COMP1

EP1 erwartet

Vorlaufverschiebung EP1

(geplant)Vorlaufverschiebung COMP1 (geplant)

time

time

Inventory

600

realerwartet

erwarteterwartet real

erwartet

1 2 53 6

tdue

4 7 98

treal

1 2 53 6

tdue

4 7 98

treal

Basis für MRP: d(EP1) = 400 C(EP1) = 200/d C(COMP1) = 100/d

tdue = 6

Realer Bedarf: 600

MRP COMP1

MRP EP 1

real EP 1real COMP1

Verspätung 1 (2d) Verspätung 2 (1d)

Verspätung gesamt (3d)

Die MRP-Planungslogik zeigt erhebliche Schwächen


Verschiedene Ursachen führen zu ungültigen Lösungen

• Durchlaufzeit ist nur ein Mittelwert

• Keine Berücksichtigung von Kapazitäten (Ressourcenkonkurrenz, Rüstvorgänge, Losbildung)

• Keine Planung über mehrere Standorte hinweg möglich

Systemprobleme werden verdeckt durch:

• Heuristische Planung bei Ausführung (Übung)

• Aufbau von Beständen bzw. Überkapazitäten

• Systematische Überschätzung der Durchlaufzeiten

• Einbauen von Zeitpuffern bei Terminzusagen

• Einsatz von Suchern/Springern, die verspätete Aufträge begleiten


Vahlens Logistik-Lexikon, MRP bei

• Durchlaufzeiten gut progonstizierbar (gleiche Mengen)

• Keine Eilaufträge

• Keine Kapazitätsengpässe

• Produktionsprozesse müssen beherrscht sein (keine Ausfälle der Ressourcen)

• Geringe Anzahl an Aufträgen, da sonst zu lange Laufzeiten

Nur bei Massen- oder Großserienproduktion gegeben „Der Marktwandel vom Verkäufer- zum Käufermarkt hat der

MRP-Logik in weiten Bereichen die Grundlagen entzogen.“

Aber:

Dennoch kann MRP sinnvoll eingesetzt werden


Anwendung MRP in Netzwerken (reales Beispiel)

Annahme:

• Netzwerk mit 3 Produktionsstufen in getrennten Werken, jeder hat ein Planungssystem (gleicher SW-Hersteller)

• Planung, d.h. MRP-Läufe werden 2-täglich durchgeführt

• Ergebnis: Produktionsplan, Beschaffungsplan, Distributionsplan

Fragen:

• Wie ist der Ablauf der Planung?

• Wann erreichen die Informationen den ersten Zulieferer?

• Wie schnell kann auf Änderungen des (täglichen) Abrufes reagiert werden?


Der Bullwhip-Effect: Welche Auswirkung haben wöchentliche Planung und MRP auf eine Logistikkette?

Informationsfluß

Materialfluß

Woche 20(Systeml.)

Woche 20(Produzent)

Woche 20(Händler)

Woche 20(Kunde)

Woche 19(Produzent)

Woche 19(Händler)

Woche 19(Kunde)

Woche 18(Händler)

Woche 18(Kunde)

Woche 17(Kunde) Produktionsplanung von Woche 21

System-lieferant

ProduzentZulieferer KundeHandel

• n. tier plant mit Daten der Kunden, die n Wochen alt sind

• Lokale Planung: Kein Bezug zu der Kundennachfrage


Moderne Planungsansätze liefern bessere Ergebnisse

sequential method simultaneous method

capacity planning

material requirementplanning

master production plan

standard for classical ERP-, PPS Systems

standard for modernSupply Chain Management

low accuracy !!! high accuracy !!!


Zeit Zeit

Bestand

Planungszyklus Planungs- zyklus

• Häufigeres Planen in Kombination mit häufiger Anlieferung/Versand kann Bestände reduzieren und Pläne verbessern (tagesgenau)

Frage:• Wo können Probleme auftreten?

Bestand

Häufigere Planung (und Beschaffung/Distribution) reduzieren Bestände


Im MRP II werden auch Kapazitäten berücksichtigt

MRP II: Manufacturing Resource Planning

• Erweiterung von MRP um Berücksichtigung von Kapazität

• Aufstellen eines Netzplanes, Anwendung von Verfahren zur Rückwärts-, Vorwärtsterminierung– Bedarf für Endprodukt gegeben, Anwendung von MRP um

Starttermin zu bestimmen– Berücksichtigung von Weitergabemengen– Vom Starttermin ausgehend Einplanen der Vorgänge und somit

Ermittlung des Endtermins

• Probleme von MRP II:– Berücksichtigung von Rüstvorgängen– Planung über mehrere Standorte– Berücksichtigung von alternativen Stücklisten, Resourcen, etc.


Unterschied von Push zu Pull

Diskussion:

• Was ist Push? Wer steuert mit welchen Daten?

• Was ist Pull? Konsequente Ausrichtung am Kunden?

• Wo liegen die Unterschiede?

• In welchen Bereichen kann Push/Pull angewendet werden?

• Was ist Kanban?

• Einordnung von MRP, MRPII, Lagerhaltungsstrategien?


TOC – Theory of Constraints: Konsequente Engpassorientierung

5 Schritte zum Gral der Engpassorientierung (TOC)

1. Identifiziere den Engpass des Systems

2. Ziel: Engpass bestmöglich ausnutzen

3. Ordne alles andere dem Engpass unter (bestmögliche Versorgung durch Bestände, schnellstmögliche Entsorgung um Staueffekte zu vermeiden)

4. Untersuche die versorgenden/entsorgenden Flüsse nach Verschwendung (z.B. Qualitätsprüfung nach Engpass)

5. Überwache das System kontinuierlich auf Änderungen der Engpässe

• „Eine verlorene Stunde am Engpass ist für das Unternehmen verloren, eine verloren Stunde am Nicht-Engpass ist egal.“

• Frage: Welche Kennzahlen einsetzen?


Auch bei perfekter Information entsteht der Bullwhip-Effect: Losbildung, etc.

T2 Components

Supplier

Lot size = 25

T3 Components

Supplier

CustomerOrderOEM

Assembly Plant

Lot size = 5

T1 Modules/ Components

Supplier

Lot size = 20

Modules/ Components

Inventory

Lot size = 10

Call-off

Dem

and

Time

19

25 3040

50

2119

20

MRP

20

MRP

25

MRP

21

20

MR

P

Annahme: Information wird in Echtzeit übertragen


Wer treibt die Supply Chain- Daten, Stücklisten, Netzwerke, ... -

ICON-SCP

GrossDemand Net Demand

ProductionScheduling,

Material /Capacity

Check

MaterialRequirements

Planning

Inventory /ExpectedReceipts

Customer

OrdersWO

ManagementSystem

POManagement

System

Part Data /Bill of

Material

DSP' sDSP' s

DSP' s

DSP' sDSP' s

Suppliers

DSP' sDSP' s

Customers

ForecastSystem

CustomerAcknow-

ledgementSystem

ERP-System


Wer treibt die Supply Chain? Prognosen und Aufträge müssen devaluiert werden

t [Wochen]

Prognose Jan

Prognose Jan

Prognose Feb

w1 w2 w3 w4 w1 w2

• Prognose liegt monatlich vor• Bedarf muss täglich erzeugt

werden

• Aufteilen nach Patterns• Monat -> Wochen

• Wochen -> Tage

• Gegen reale Aufträge rechnen

Bedarf für Poduktionsplanung

Prognose Feb


Zusammenfassung: Herkömmliche Planungsprozesse (MRP, MRPII, Push/Pull, TOC)

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