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5 – Produktionslogistik (Teil b)

Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann Seite 117.12.2002

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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


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





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


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









3. PPS-Konzepte


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





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


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





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


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)





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


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





Nachfragemodelle und Prognoseverfahren

Struktur-bruch

Exp. Glättung beisaison. Nachfrage

Exp. Glättung3. 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)


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)





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


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.





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


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









3. PPS-Konzepte


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





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

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