Skript Leistungswirtschaft Prof. Dr. Kals Stand Wintersemester 2012 ...

Skript Leistungswirtschaft
Prof. Dr. Kals
Stand Wintersemester 2012/13
1 Prüfungshinweise, Literatur, Ziele und Aufbau der Veranstaltung ..................................... 2
2 Solida GmbH: die Betriebsorganisation .............................................................................. 7
3 Operative Produktions-Programmplanung ........................................................................ 19
4 Operative Produktions-Faktorplanung .............................................................................. 24
4.1 Bedarfsermittlung .................................................................................................................................. 24
4.1.1 Stücklistenauflösung, deterministische Bedarfsermittlung ........................................................... 24
4.1.2 Verbrauchsorientierte/ stochastische Bedarfsermittlung ............................................................... 29
4.1.3 Welches Material wird wie disponiert? ......................................................................................... 34
4.2 Losgrößenermittlung/ Bestellmengenoptimierung ................................................................................ 35
4.2.1 Andler-Modell, „klassisches“ Bestellmengenmodell .................................................................... 35
4.2.2 Kostenausgleichsverfahren und gleitende wirtschaftliche Losgröße ............................................. 37
4.2.3 Bestellsysteme: Bestellpunkt- und Bestellrhythmusverfahren ...................................................... 39
4.3 Supply-Chain-Management .................................................................................................................. 41
4.3.1 Just-in-Time-Beschaffung (JiT) .................................................................................................... 41
4.3.2 Electronic Commerce am Beispiel Desktop Purchasing ............................................................... 44
5 Operative Produktions-Prozessplanung, Ablaufplanung ................................................... 45
5.1 Ziele der Ablaufplanung und Arbeitsplan ............................................................................................. 45
5.2 Terminplanung ...................................................................................................................................... 46
5.3 Auftragsfreigabe .................................................................................................................................... 51
6 Produktionssteuerung (Kanban) ........................................................................................ 53
7 Energiemanagement .......................................................................................................... 56
8 Zusammenfassende Modelle ............................................................................................. 67
8.1 MRP-Konzepte, ERP-Konzepte, hierarchische Planung ....................................................................... 67
8.2 Produktions-Controlling ........................................................................................................................ 69
8.3 Zertifizierung von Qualität-, Umwelt- und Energiemanagement-Systemen ......................................... 70
9 Lösungen zu den Übungsaufgaben .................................................................................... 71
10 Musterklausuren ............................................................................................................. 75
Seite 1

1 Prüfungshinweise, Literatur, Ziele und Aufbau der Veranstaltung
Liebe Studentinnen und Studenten,
einige Fragen zum Ablauf der Veranstaltung und zu Prüfung sind in jeder Gruppe neu zu klären.
Die will ich hier beantworten. Folgende Hinweise zur Klausur (Musterklausuren am Ende
des Skripts):
- Begriffsfassungen, Definitionen, Erläuterung kleinerer Zusammenhänge
- Rechenaufgaben mit kleinen Varianten zur Veranstaltung
- Transfer-Fragen, bei denen Zusammenhänge hergestellt werden müssen.
- Relevante mathematische Formeln werden jeweils (ohne Erläuterung der Kürzel) wie
in der Veranstaltung angegeben. Sie müssen also zugeordnet und interpretiert werden
können.
- Taschenrechner sind zulässig.
- Es gibt keine Einschränkung des Stoffs vor der Klausur.
Für den Bachelor-Studiengang habe ich die Veranstaltung überarbeitet und (nochmals) Theorie
herausgenommen. Dafür ist der Umfang gewachsen und es gibt mehr Beispiele und Übungen.
Ein Kommentar eines Kommilitonen nach einer Klausur: „Es gibt so viele Begriffe. Das ist,
als würde man eine neue Sprache lernen. Und es müssen so viele Zusammenhänge hergestellt
werden.“ Es ist tatsächlich erforderlich, nicht nur die Vokabeln der neuen Fachsprache zu
lernen. Sie müssen sich auch aktiv darin ausdrücken können. Das ist mit einem gewissen
Aufwand verbunden und geht nicht kurzfristig.
Viele empfinden den Stoff als abstrakt, weil sie kein Bild von Industrieunternehmen haben.
Wenn Sie später möglicherweise in einem Industrieunternehmen arbeiten wollen, brauchen
Sie aber eine Vorstellung von dem, was technisch vorgeht. Und Sie brauchen einen theoretischen
Hintergrund, um verstehen zu können. Ich erwarte, dass Sie sich mindestens ein Industrieunternehmen
ansehen. Besichtigen Sie mit Ihren Kommilitonen im Rhein-Neckar-Dreieck
ansässige Gobal Player, z.B. BASF, John Deere oder Evobus. Wenn Sie sich in Gruppen organisieren,
bekommen Sie dort sogar eine individuelle Werkführung.
Material- und Produktionswirtschaft sind wie ein Konzert im Unternehmen: Zahlreiche Stellen
müssen harmonisch zusammenspielen. Lernen Sie von Beginn des Semesters an den besprochenen
Stoff. Dann können Sie später im Praktikum, bei der Bachelor-Arbeit und im Berufsleben
das Konzert genießen!
Ihr
Johannes Kals
Seite 2

Last but not
least:
Note
Spaß durch
Flow
Literaturhinweise
Grundlegende Bemerkungen:
Systematisches
Know-how für
Berufseinstieg
in Industrie
Ziele der
Vorlesung
Ausgewählte
„Cutting Edge“
Methoden zum
Glänzen bei
Vorstellung
• Auf e-Books kann über unsere Bibliothek zugegriffen werden. Vorsicht: Wenn das
VPN (Virtuale Private Network) nicht geschaltet ist, lassen sich die Seiten nicht oder
nicht alle lesen!
• Unterscheidung von eher theorieorientierter Literatur und praxisorientierter Literatur
sowie den entsprechenden Verlagen
• Unterscheidung von Produktionswirtschaft/ Leistungswirtschaft und Logistik/ Supply
Chain Management
• Standardverfahren und Aktuelles („Cutting Edge“)
Lernen in der
Veranstaltung
durch Fallstudie
und Übungen
Technisches
Interesse wecken
Seite 3

Dyckhoff, Harald, Spengler, Thomas S.: Produktionswirtschaft – Eine Einführung, Heidelberg/
New York 2010, e-Book
http://www.springerlink.com/content/p840pp/#section=743621&page=1
Ebel, Bernd: Produktionswirtschaft, Kiehl Verlag Ludwigshafen, zahlreiche Auflagen
(Unterscheidung zwischen den ausführlicheren Lehrbüchern und den „Kompakt-Trainings“
des Verlags.)
Ehrmann, Harald: Logistik, Kiehl Verlag Ludwigshafen, zahlreiche Auflagen
Kals, Johannes: Betriebliches Energiemanagement – Eine Einführung, Stuttgart 2010
Oeldorf, Gerhard; Olfert, Klaus: Materialwirtschaft, Kiehl Verlag Ludwigshafen, zahlreiche
Auflagen
Schulte, Christof: Logistik – Wege zur Optimierung der Supply Chain, Vahlen Verlag, München,
zahlreiche Auflagen
Vahrenkamp, Richard: Produktionsmanagement, zahlreiche Auflagen, München
Wannenwetsch, Helmut: Integrierte Materialwirtschaft und Logistik, 4. Auflage Heidelberg/
New York 2010, e-Book
http://www.springerlink.com/content/l51324/#section=631712&page=1
Aufbau der Produktionswirtschaft (Der Begriff Leistungswirtschaft ist weniger gebräuchlich
als Produktionswirtschaft.)
Produktions-
Programmplanung
Produktions-
Faktorplanung
(Materialwirtschaft)
Produktions-
Prozessplanung
Produktionssteuerung
(Vgl. Kals 2010, S. 123-130)
Strategische und taktische
Ebene
F+E (Forschung und Entwicklung)
Strategische Produktprogrammplanung
Fabrikplanung
Anlagenplanung
Personalplanung
Layoutplanung
Prozesstechnologie
Operative Ebene
Produktionsprogrammplanung
Bedarfsplanung (RHB)
Beschaffung/ Einkauf
Terminplanung
Auftragsfreigabe
Strategischer Soll-Ist-Vergleich Vergleich Plan-Ist
dezentrale Steuerung
Definition: Layout ist die Anordnung der Betriebsmittel (Anlagen/Maschinen) in den Werkhallen.
Mit dem Layout wird der Materialfluss in der Produktion wesentlich bestimmt.
Definitionen strategisch – taktisch – operativ und das System betrieblicher Produktionsfaktoren
(Roh-, Hilfs-, Betriebsstoffe usw.) werden vorausgesetzt.
Seite 4

Operative PPS „in a nutshell“:
Zusammenfassung der kommenden Fallstudie zur Möbelfabrik „Solida“ als Überblick
und Vertiefung der vorstehenden Tabelle
Produktions-
Programmplanung
Produktions-
Faktorplanung
(Materialwirtschaft)
Produktions-
Prozessplanung
Produktionssteuerung
Operative Ebene
Auftragsbestand und Produktion für den anonymen Markt ergeben
das Produktionsprogramm: 5.000 Bürostühle im nächsten
Monat
Bedarfsplanung (RHB)
Die Disposition berechnet: Bei 5.000 Bürostühlen sind 10.000
Armlehnen nötig
Beschaffung/ Einkauf bestellen 10.000 Armlehnen (und alle
anderen Artikel) für den kommenden Monat
Terminplanung
Die Arbeitsvorbereitung reserviert Zeit für die Produktion der
Bürostühle
Auftragsfreigabe: Die Armlehnen und andere Teile für den Bürostuhl
kommen vom Eingangslager in die Produktion
Vergleich Plan-Ist:
• Sind alle Planungsabläufe zum rechten Zeitpunkt erfolgt?
• Ist das Material pünktlich bestellt worden und angekommen?
• Läuft die Produktion und werden die Produkte rechtzeitig
fertig?
Seite 5

Veranstaltungsübersicht
Betriebsorganisation und Technologie
Produktionsplanung und –steuerung (PPS)
Produktions-Programmplanung – Was wird produziert?
Produktions-Faktorplanung/ Mawi -Welche RHB sind nötig?
- Bedarfsermittlung
- Losgrößenplanung
- Supply-Chain-Management
Produktions-Prozessplanung -
Wie soll der Ablauf der Produktion sein?
- Terminplanung
- Auftragsfreigabe
Produktionssteuerung
Energiemanagement
Hierarchische Planung
Überblicksaufgabe
DIN ISO und Qualitäts-/ Umwelt-/ Energiemanagement
Seite 6

2 Solida GmbH: die Betriebsorganisation
Nach Ihrem Abschluss an der HS LU gehen Sie ins Controlling eines internationalen Konzerns.
Die Arbeit macht Ihnen Spaß. Sie lernen viel, Sie haben viele Ideen. Im Laufe der Jahre
sehen Sie viele Ihrer Ideen als Papiertiger enden. Langsam befriedigt Sie das beamtenähnliche
Dasein immer weniger. Da es dem Konzern gut geht, gibt es nur selten Reorganisationen, die
Ihnen immer Spaß gemacht haben. Sie sprechen diskret eine Personalberatung an, dass ein
Wechsel für Sie denkbar wäre.
Nach einigen Monaten ruft Sie abends der Headhunter an: Das mittelständisches Familienunternehmen
Solida GmbH sucht eine Assistentin des Geschäftsführers, der perspektivisch die
Geschäftsführung übernehmen könnte. Der Unternehmensgründer und derzeitige geschäftsführende
Gesellschafter, Herr Weise, ist 67. Das Unternehmen ist in der Möbelbranche tätig.
Es hat 230 Mitarbeiter und einen lange gewachsenen Kundenstamm. Der Exportanteil beträgt
60 Prozent. Derzeit schreibt Solida rote Zahlen. Der Personalberater führt das darauf zurück,
dass der Geschäftsführer seit längerem nur noch verwaltet und nicht mehr gestaltet. Sie sollen
Rationalisierungspotenziale erkennen und ausschöpfen. Wenn das gelingt, winken der Chefsessel
und eine Beteiligung. Viel mehr lockt Sie aber die Möglichkeit, wirklich gestalten zu
können. Sie sagen zu.
In den ersten Wochen müssen Sie das Unternehmen kennen lernen. Die Aufbauorganisation
erschließt sich Ihnen durch die Organigramme:
Kfm. Leiterin
Frau Rechenknecht
Assistentin: Sie
Geschäftsführer
Herr Weise
Betriebsleiter
Herr Ledernacken
SHEQ
Herr Dinnorm
Technischer Leiter
Herr Überflieg
SHEQ: Safety (Arbeitssicherheit), Health (Gesundheitsschutz), Environment (Umweltmanagement)
and Quality (Qualitätsmanagement)
Seite 7

Kaufmännischer Bereich
Betrieb
Technischer Leiter
Rechnungswesen/Controlling
IT
Personal
Vertrieb
Materialdisposition
Einkauf
Meisterbereich NC-Werkstatt
Meisterbereich Schreinerei
Meisterbereich Polsterei
Meisterbereich Montage
Konstruktion
Technische Planung
Instandhaltung (Schlosser- und Elektrikerwerkstätten)
Lager und Logistik
Arbeitsvorbereitung (Fertigungsauftragsdisposition)
Seite 8

Definition: Logistik ist eine Querschnittsfunktion in Unternehmen und in unternehmensübergreifenden
Wertschöpfungsketten. „Sechs R“ der Logistik: Die
- richtige Menge der
- richtigen Objekte am
- richtigen Ort zum
- richtigen Zeitpunkt in der
- richtigen Qualität zu den
- richtigen Kosten.
Objekte der Logistik sind Materialien, nicht Anlagen, Personal, Kapital.
Demgegenüber ist unlogisch, dass die „Logistikbranche“ das Speditionsgewerbe ist.
Aufgabe zur Wiederholung, Aufbauorganisation: Welche grundlegenden Formen der Aufbauorganisation
gibt es und welche benutzt Solida?
Die Ablauf-/ Prozessorganisation analysieren Sie, indem Sie den Leistungserstellungsprozess
verfolgen. Dabei lernen Sie Geschäftsprozesse und die Planungsmethoden kennen. Zunächst
machen Sie aber einen Betriebsrundgang.
Definition: Geschäftsprozesse sind eine Reihe aufeinander folgende Tätigkeiten, die zu einem
Ergebnis führen. Ein Beispiel für einen Kernprozesse ist die Produktion eines Büromöbels.
Beispiele für Hilfsprozesse sind die Einstellung eines Schlossers oder die Instandhaltung
einer Anlage. (Vgl. Kals 2010, S. 34)
Solida stellt zwei Hauptprodukte her, den Schreibtischstuhl „Wolkesieben“ und den Arbeitstisch
„Aktenpack“. „Aktensafe“ ist eine Tischvariante mit Tresor. Es handelt sich um hochwertige
Büroausstattung, die auf Wunsch der Kunden auch in Varianten gefertigt wird. Die
Fertigungstiefe beträgt 80 Prozent.
Fertigungstiefe =
Anzahl selbst produzierte
Teile
Gesamtzahl der Teile des Produkts
Die Metallteile des Stuhls und das Gestell des Tisches werden von computergesteuerten
Werkzeugmaschinen hergestellt in der NC-Fertigung (s.u.). In einer Schreinerei werden die
Platten und Schubladen des Tisches hergestellt. Die Polsterei bezieht die Sitzschalen der Stühle.
In der Montage werden sowohl Tische als auch Stühle versandfertig zusammengebaut und
verpackt.
Seite 9

Hier ist ein Grundriss des Betriebs mit dem Layout der Anlagen bei der derzeitigen Werkstattfertigung:
M
A
T
E
R
I
A
L
E
I
N
G
A
N
G/
-
A
U
S
G
A
N
G
NC-Fertigung
Rohstofflager
Definition: Werkstattfertigung fasst die einzelnen Verrichtungen (fräsen, sägen, polstern
usw.) zusammen. Sie ist geeignet, wenn der Ablauf der Produktionsaufträge oft unterschiedlich
ist. (Anders als der historische Begriff von Werkstatt.)
Definition: NC heißt „numerical control“. Es handelt sich um computergesteuerte Werkzeugmaschinen
vorwiegend zur Metallbearbeitung.
Definition Werkbankfertigung: Ein Mitarbeiter montiert ein Produkt vollständig an der
Werkbank, Beispiele:
Überlegen Sie, was die folgenden Fotos zeigen, ob sie bei der Solida aufgenommen worden
sein könnten und – wenn ja – wo im Grundriss sie zu verorten sind. Die Erläuterungen sollen
auch technische Grundlagen legen:
http://www.cnc-maschinen.isel.com/
Schreinerei
Schlosserwerkstatt/
Instandhaltung
Polster-
werkstatt
Sozialräume,Meisterbüro
Fertigwarenlager
Montage
Seite 10

Seite 11

http://de.wikipedia.org/wiki/Hochregallager
http://de.wikipedia.org/wiki/Hochregallager
Ihnen fällt auf, dass die historisch gewachsene Werkstattfertigung aus folgendem Grund nicht
gut zu den Anforderungen der Produktion passt:
…………………………………………………………………………………………………
Sie beabsichtigen, eine Reihenproduktion einzuführen:
Definition: Bei der Reihenproduktion werden die Betriebsmittel in der Reihenfolge der Arbeitsschritte
angeordnet. Die Maschinen sind durch Pufferlager getrennt. Die Reihenproduktion
eignet sich, wenn eine große Zahl gleichartiger Produkte zu fertigen ist (Großserienproduktion.
Vor- und Nachteile s.u.)
Definition: Pufferlager sind z.B. Regale oder gekennzeichnete Stellen für Paletten in den
Werkhallen. Sie nehmen Material oder Zwischenprodukte für einige Stunden oder wenige
Tage auf.
M
A
T
E
R
I
A
L
E
I
N
G
A
N
G
Fertigungslinie „Wolkesieben“
NC- Fertigung Puffer Polsterei Puffer Montage
Auftragszentrum: Meister, Arbeitsvorbereitung,
Einkauf, Versand, QM
Fertigungslinie Tisch „Aktenpack“
NC- Fertigung Puffer Schreinerei Puffer Montage
M
A
T
E
R
I
A
L
A
U
S
G
A
N
G
Seite 12

Definition: In einem Auftragszentrum werden dispositive Tätigkeiten im Hinblick auf Kunden-
und Produktionsaufträge zusammengefasst. Diese Tätigkeiten sind sonst über mehrere
organisatorische Einheiten verstreut.
Solida bedient ein Marktsegment mit hohen Preisen. Deshalb können Sie noch in Deutschland
produzieren. Sie überlegen, ob einfache Bürostühle (Arbeitstitel „Rückenknack“) eine sinnvolle
Diversifizierung wären. Eine entsprechende Massenproduktion in Tschechien könnte
folgendermaßen aussehen:
Definition: Die Fließproduktion verzichtet gegenüber der Reihenfertigung auf Pufferlager.
Deshalb ist die Bearbeitungsdauer an allen Bearbeitungsstationen aufeinander abgestimmt,
die Produktion ist ………. Sie eignet sich für Großserien- und Massenproduktion.
M
A
T
E
R
I
A
L
E
I
N
G
A
N
G
Fließband Schreibtischstuhl “Rückenknack“
Fließband Schreibtischstuhl “Orthophädenglück“
„Containersiedlung“ Auftragszentrum:
Meister, Materialdisposition, Einkauf,
Arbeitsvorbereitung (Auftragsdisposition),
Versand, QM
Fließband Schreibtischstuhl “Schleudersitz“
Fließband Schreibtischstuhl “Breitpo“ (geht an Ikea)
Historischer Hintergrund: Einführung des Fließbandes durch Henry Ford, Veröffentlichung
von Fredric Winslow Taylor „Scientific Management“.
Weiter kommt Ihnen die Idee einer Diversifizierung in höchstpreisige, individuell angefertigte
Büromöbel. Das kann folgendermaßen aussehen:
- „Production on demand“ oder „built to order“. Der Kunde entwirft sich auf der Website
die Büromöbel selbst. Das führt zu Einzelproduktion der Büromöbel-Varianten.
- Die Produktion wird in Fertigungssegmente/ Fertigungsinseln/ Fertigungszentren eingeteilt
(Gruppenfertigung). Auch die Mitarbeiter bilden eine autonome Arbeitsgruppe.
- Die Segmente sind eine „Fabrik in der Fabrik“. Z.B. beliefert das Fertigungszentrum Metall
die Montage als internen Kunden.
- Es werden flexible, computergesteuerte, leicht umrüstbare Anlagen eingesetzt.
- Beschaffung, Auftragsdisposition, QM liegt bei der Gruppe.
- Die autonomen Arbeitsgruppen wählen einen Sprecher und teilen ihre Arbeit selbst ein.
Sie haben einen Prämienlohn, der sich nach dem Erfolg des Profit-Centers richtet.
M
A
T
E
R
I
A
L
A
U
S
G
A
N
G
Seite 13

Definition: Fertigungszentrum, - insel und –segment werden hier zur Vereinfachung synonym
verwandt. Es handelt sich um Mitarbeiter und Maschinen, die mehrere zusammenhängende
Arbeitsschritte durchführen können. Sie können ein Halbfertigprodukt oder Produkt
herstellen.
Fertigungszentrum
Metall
Fertigungszentrum Holz
http://www.youtube.com/watch?v=RfnoAFW2L2c
Montage
Fertigungszentrum Textil
Flexible Fertigungszelle, Bearbeitungszentrum, NC Maschine
Seite 14

Flexibles Fertigungszentrum
Eine Bemerkung zu Zielsetzung und Lernen: Controller sehen Maschinen oft nur als Zahlenkolonnen,
z.B. in der Kostenstellenrechnung. Je genauer Betriebswirte aber verstehen, wie
Prozesse ablaufen, desto besser können sie ihren Job machen (mit allen Konsequenzen für das
eigene Fortkommen). Deshalb ist es wichtig, sich den Kernprozesse von (Industrie)unternehmen
genau anzusehen:
• Über Schemazeichnungen in Lehrbüchern
• Über Optimierungsmodelle (wie sie im Skript zahlreich enthalten sind)
• Über Fotos und Filme
• In der Realität (bei der Begehung von John Deere sind sogar Schilder „Fertigungszentrum
…“ aufgehängt)
Aufgabe Vor- und Nachteile der Produktionstypen: Füllen Sie die folgende Tabelle aus
(++ sehr gut, + gut, O mittel, - schlecht, -- sehr schlecht)
Produktionstyp Kapitalbedarf Produktivität Flexibilität Störanfälligkeit
Werkstattfertigung
Reihenfertigung
Fließproduktion
Zentrenproduktion/
Fertigungssegmente
Nun geht Herr Ledernacken mit Ihnen in die Konstruktionsabteilung. Hier zeigt er Ihnen, wie
die Geometrie-Daten für die Teile entstehen. Dazu werden CAD-Programme genutzt (Computer
Aided Design).
http://www.youtube.com/watch?v=uGgmLrhf1IA
Seite 15

Der ideale Ablauf sieht also folgendermaßen aus:
− Die Konstrukteure (oder Kunden bei Production on Demand) denken sich ein neues
Produkt aus. Sie legen die Einzelteile fest und damit die Rohstoffe und die nötigen
Bearbeitungen.
− Aus dem CAD-Programm werden die Maschinensteuerungsdaten – also die NC-
Programme – abgeleitet. Das ist der Schritt, der nicht gut automatisierbar ist. Deshalb
hat Herr Ledernacken bei Ihren „produktion on demand“-Ideen auch Bauchschmerzen
bekommen.
− Die NC-Programme werden per Datenleitung sofort an die Maschinen geleitet. Sie
sind verfügbar, wenn der Auftrag freigeben wird und die Bearbeitung beginnen kann.
Definition - Herr Ledernacken führt aus, dass es streng genommen zwei Arten NC-
Maschinen gibt:
- CNC-Maschine (Computerized Numeric Control), bei denen die Programme lokal erstellt
oder per Datenträger eingegeben werden müssen
- DNC-Maschine (Direct Numeric Control): der Rechner wird von der Maschine räumlich
getrennt.
Seite 16

Es gibt weitere Einteilungsmöglichkeiten für Produktionen (bitte Beispiele ergänzen):
Werkstattproduktion
Auftragsproduktion
Einzelproduktion
Unverbundene Produktion
Synthetische Produktion („zusammenführend“)
Reihenproduktion Fließproduktion
Vorrats-/ Lagerproduktion (für den anonymen
Markt)
Serienproduktion Massenproduktion
Sortenproduktion
Kuppelproduktion/ verbundene Produktion
Analytische Produktion („auseinandernehmend“)
Seite 17

Aufgabe Klassifizierung von Produktionstypen
Bitte zeichnen Sie in der folgenden Gegenüberstellung Profile ein für folgende Branchen:
• Großanlagenbau (Kraftwerk, Brücke …)
• Automobilproduktion
• Raffinerie
• Solida (zur Zeit)
Werkstattprod. Fließprod.
Auftragsproduktion Vorratsproduktion
Einzelprod. Massenprod.
Unverbundene Prod. Verbundene Prod.
Synthetische Prod. Analytische Prod.
Beispielvideos insbesondere zur Produktionstechnik:
http://www.youtube.com/watch?v=b0npqkpJDDI&feature=related (Zeichnen eines Bolzens
mit CAD-Programm)
http://www.youtube.com/watch?v=pKyo0rmNrNo (Funktionen einer CNC-Fräsmaschine)
http://www.youtube.com/watch?v=N8PIo8ZCgyc (Zuschnitt Holzplatte mit NC-Maschine in
Tischlerei)
http://www.youtube.com/watch?v=09IQWL7EgwU (Aufbau einer Lean Production mit Kanban)
Seite 18

3 Operative Produktions-Programmplanung
Sie sehen sich jetzt den Ablauf des wichtigsten Geschäftsprozesses an: die materielle Produktion
mit ihrer Planung und Steuerung. Am Ende jeden Monats treffen sich der Geschäftsführer,
der Vertriebsleiter, der kaufmännische Leiter, der technische Leiter und der Betriebsleiter
zur „Produktionsbesprechung“. Hier wird das operative Produktionsprogramm des Folgemonats
festgelegt. Meist sind auch der Leiter der Arbeitsvorbereitung und der Leiter der Instandhaltung
dabei. Wenn es schwierig wird, ist ein Mitarbeiter des Controlling als „Lotse“ des
Produktionsmanagement nötig. Da Sie die nötige Ausbildung haben, füllen Sie die Rolle des
Controllers aus.
Der Vertriebsleiter stellt die Bestellungen für den Folgemonat vor und die prognostizierten
gesamten Absatzzahlen:
Absatzzahlen Folgemonat
(in Stück)
Abgeschlossene
Verträge
Produktion für den
anonymen Markt
Maximale Absatzmenge
Stühle
„Wolkesieben“
Tische „Aktenpack“ Tische „Aktensafe“
3.000 2.000 0
5.000 3.000 1.000
8.000 5.000 1.000
Der Vertriebsleiter prognostiziert die Verkaufszahlen mit den gleichen Verfahren, mit denen
bei der verbrauchsbedingten Bedarfsermittlung gearbeitet wird.
Der Controlling Leiter hat das Kostenrechnungssystem umgestellt und stellt die Kalkulation
nach Grenz-Plankostenrechnung vor:
Kalkulation Grenz-
Plankostenrechung
(Euro)
Grenz-
Materialkosten
Grenz-
Fertigungskosten
Grenz-
Herstellkosten
Grenz-
Verwaltungs- und
Vertriebskosten
Stühle
„Wolkesieben“
Tische „Aktenpack“ Tische „Aktensafe“
40 85 125
50 60 85
90 145 210
15 20 20
Grenz-Selbstkosten 105 165 230
Netto-
Verkaufspreis
Stück-
Deckungsbeitrag
115 180 210
10 15 -20
Seite 19

Definition: Grenzkosten sind variable Kosten (bei einer bestimmten Ausbringung).
Stück-Deckungsbeitrag = Preis – variable Kosten (pro Stück)
Perioden-Deckungsbeitrag = Umsatz – variable Kosten (pro Periode)
Daraus folgt für den Tisch Aktensafe …
Der Betriebsleiter legt die verfügbaren Kapazitäten auf den Tisch.
Werkstatt Verfügbare Kapazität Folgemonat (Stunden)
NC-Fertigung 14.000
Schreinerei 3.000
Polsterei 4.400
Montage 5.200
Der Leiter der Arbeitsvorbereitung hat die Arbeitspläne und damit die Belegungszeiten der
Betriebsmittel griffbereit
Belegungszeiten in Stunden
(Produktionskoeffizienten)
Stühle Tische
NC-Fertigung 1 1
Schreinerei 0,2 0,5
Polsterei 0,5 0
Montage 0,4 0,4
Definition Produktivität: Maß für die mengenmäßige Ergiebigkeit der Kombination von
Produktionsfaktoren. Aussagekraft erst durch den unternehmens- oder periodenübergreifenden
Vergleich:
Output
Produktivität =
Input
Definition Produktionskoeffizient: Umkehrung der Produktivität
Input
Produktionskoeffizienten =
Output
Seite 20

Nun ist die Frage, ob es Engpässe bei den Betriebsmitteln gibt und wo sie auftreten und wie
viele es sind. Dazu stellen Sie folgende Berechnungen an:
Kapazitätsrechnung NC-Fertigung
Produkt Max. Absatz Produktionskoeffizient Kapazitätsbedarf
Stuhl
Tisch
Kapazitätsrechnung Schreinerei
Summe:
Produkt Max. Absatz Produktionskoeffizient Kapazitätsbedarf
Stuhl
Tisch
Kapazitätsrechnung Polsterei
Summe:
Produkt Max. Absatz Produktionskoeffizient Kapazitätsbedarf
Stuhl
Tisch
Kapazitätsrechnung Montage
Summe:
Produkt Max. Absatz Produktionskoeffizient Kapazitätsbedarf
Stuhl
Tisch
Summe:
Da es nur einen Engpass gibt, kann das Produktionsprogramm mit dem engpassbezogenen
Deckungsbeitrag berechnet werden:
Definition engpassbezogener/ spezifischer Stück-Deckungsbeitrag:
dbspez =
Stück − Deckungsbeitrag
Pr oduktionskoeffizient
Der spezifische Deckungsbeitrag bewertet also den Deckungsbeitrag damit, wie stark die
Engpass-Anlage in Anspruch genommen wird. Anders ausgedrückt: Der engpassbezogene
Deckungsbeitrag sagt, wie viel Deckungsbeitrag pro Stunde auf der Engpass-Maschine mit
dem jeweiligen Produkt erwirtschaftet wird.
Seite 21

Aufgabe spezifischer Deckungsbeitrag: Sie berechnen die engpassbezogenen Stück-
Deckungsbeiträge für Wolkesieben und Aktenpack in der Schreinerei.
Aufgabe Produktionsprogramm bei einem Engpass: Jetzt berechnen Sie das Produktionsprogramm
unter Berücksichtigung der Engpass-Deckungsbeiträge, der Absatzhöchstmengen
und der Kapazität. Wie hoch ist der Perioden-Deckungsbeitrag?
Der Leiter der Instandhaltung kommt gehetzt herein, leider habe er im Stau gestanden. Für
den Folgemonat ist eine Revision des großen NC-Bearbeitungszentrums geplant. Dadurch
wird dort die Kapazität um 4.000 Stunden reduziert. Damit stellt sich die Kapazität wie folgt
dar:
Werkstatt Verfügbare Kapazität im Folgemonat in
Stunden
NC-Fertigung 10.000
Schreinerei 3.000
Polsterei 4.400
Montage 5.200
Sie sehen nach: Jetzt ist die NC-Fertigung auch ein Engpass. Die Reihenfolge der engpassbezogenen
Deckungsbeiträge ist in der Schreinerei und der NC-Fertigung umgekehrt. (Bitte zu
Hause überprüfen.) Nun wird das Produktionsprogramm mit der linearen Programmierung
berechnet. Dies ist ein Verfahren des Operations Research (OR, Unternehmensforschung).
Das OR stellt Optimierungsverfahren wie Tourenplanung, Simulation, Netzplantechnik und
lineare Programmierung zur Verfügung. Produktionswirtschaft kann mit Operations Management
übersetzt werden.
Lineares Programm (LP)
Zielfunktion: 10 S + 15 T max!
Kapazitäts- 1 S + 1 T ≤ 10.000
Restriktionen: 0,2 S + 0,5 T ≤ 3.000
0,5 S ≤ 4.400
0,4 S + 0,4 T ≤ 5.200
Höchstmengen- S ≤ 8.000
Bedingungen T ≤ 5.000
Mindestmengen- S ≥ 3.000
Bedingungen T ≥ 2.000
Bei mehreren Dutzend oder Hunderten Produkten und Produktionsanlagen wird das Problem
rechnergestützt mit dem Simplex-Algorithmus gelöst.
Aufgabe LP: Das operative Produktionsprogramm wird hier im zweidimensionalen Fall graphisch
gelöst.
Seite 22

Aufgabe Programmplanung: Stellen Sie das operative Produktionsprogramm auf für einen
Zulieferer eines Motorenherstellers, der Kurbelwellen (DB 30 €) und Nockenwellen (DB 60
€) herstellt. Der Verkauf teilt mit, dass im zweiten Quartal höchstens 50.000 (Kurbelwellen)
bzw. 45.000 (Nockenwellen) abgesetzt werden können. In der Zerspanung benötigt eine Kurbelwelle
zwei Stunden, in der Oberflächenveredlung eine Stunde. Die Nockenwellen benötigen
in der Zerspanung eine Stunde und in der Oberflächenveredlung drei Stunden. Die Zerspanung
hat im Quartal. eine Kapazität von 100.000 Stunden, die Veredlung 150.000 Stunden.
Berechnen Sie, ob die Kapazität reicht. Lösen Sie das Problem graphisch. Begründen
Sie, weshalb engpassbezogene Deckungsbeiträge das Problem nicht lösen.
Aufgabe Programmplanung für zu Hause: Sie leiten einen Maschinenbaubetrieb, der Pumpen
(200 Euro Deckungsbeitrag) und Ventile (500 Euro Deckungsbeitrag) herstellt. Er umfasst
vier Fertigungsbereiche, deren Inanspruchnahme durch jeweils eine Pumpe und ein Ventil
aus der folgenden Tabelle hervorgeht. In der Tabelle sind auch die Kapazitäten enthalten.
Sie können so viel absetzen wie Sie produzieren können.
Maschine Einsatzzeit Pumpen Einsatzzeit Ventile Kapazität
A 2 3 180
B 2 1,5 150
C 3 120
D 2 190
- Stellen Sie das Lineare Programm (Zielfunktion und Nebenbedingungen) zur Bestimmung
des optimalen Produktionsprogramms auf.
- Lösen Sie das Problem graphisch. Wie lautet das Produktionsprogramm? Wie hoch ist der
geplante Deckungsbeitrag? Welche Rolle spielen die fixen Kosten bei Ihren Überlegungen?
Seite 23

4 Operative Produktions-Faktorplanung
4.1 Bedarfsermittlung
4.1.1 Stücklistenauflösung, deterministische Bedarfsermittlung
Nach der Produktionsbesprechung spurtet der Leiter Materialdisposition, Herr Federleicht, in
seine Abteilung. Er und seine Mitarbeiter beginnen sofort mit der Stücklistenauflösung, der
programmgesteuerten/ deterministischen Bedarfsermittlung. Sie gehen mit und sehen sich
exemplarisch die Stücklistenauflösung für den Schreibtisch „Aktenpack“ genau an. Als Einstieg
in die Erzeugnisstruktur ist die Stammbaum-Darstellung am anschaulichsten:
Schreibtisch Aktenpack
Gestell (1) Platte (1) Container (1)
Querholm (2) Seitenrahmen (2) Schrankkorpus
(1)
Die Mengenangaben sind Produktionskoeffizienten. Sie beziehen sich auf die nächsthöhere
Produktionsstufe.
Die Produktionsstufen werden von oben beginnend mit 1 heruntergezählt. Sie ergänzen die
Stufen noch im Stammbaum.
Im PPS-System ist die Erzeugnisstruktur in Stücklisten hinterlegt.
Schubladen (3) Rollen (4) Stifte (4)
Definition: PPS heißt Produktionsplanung und –steuerung. Damit werden sowohl die Methoden
als auch Computerprogramme zur Umsetzung der Verfahren in der Praxis bezeichnet.
Seite 24

Herr Federleicht ruft Ihnen die Strukturstückliste des Schreibtisches „Aktenpack“ auf:
Lfd. Nr. Teilebezeichnung Prod.stufe Prod.koef. Weitere Daten (überall):
1 Gestell 2 1 Artikelnummer
2 Seitenrahmen 3 2 Gewicht
3 Querholm 3 2 Maße
4 Platte 2 1 Material
5 Container 2 1 Lagerort
6 Schrankkorpus 3 1 Verweis auf Lieferant
7 Schubladen 3 3 Verweis Lieferbedingungen
8 Rollen 3 4 Verweis auf Preise
9 Stifte 3 4 Usw.
Sie fragen sich, wie lang wohl die Stückliste eines Autos mit …. Tausend Teilen ist. Herr Federleicht
hat Ihren skeptischen Blick aufgefangen und ruft die Baukastenstücklisten des
Schubladencontainers auf:
Lfd. Nr. Teilebezeichnung Prod.koef. Weitere Daten:
1 Schrankkorpus 1
2 Schubladen 3
3 Rollen 4
4 Stifte 4
Aus einem System solcher Stücklisten für Baugruppen lassen sich modular weitere Baugruppen
und Endprodukte zusammensetzen.
Aufgabe Stücklisten: Vor- und Nachteile der Struktur- und Baukastenstückliste.
Aufgabe Stücklisten: Wer benötigt Stücklisten im Unternehmen?
Seite 25

Nun geht es an die eigentliche Stücklistenauflösung. Um das Prinzip zu zeigen, rechnet Herr
Federleicht den Materialbedarf für den Schreibtisch per Hand. Dazu stellt er zunächst die
Mengenbilanzen auf. Dabei verwendet er das Kürzel R für Ressource mit dem jeweiligen
Material als Index. X steht für die Menge des benötigten Endproduktes:
Zweite Produktionsstufe:
RGestell = 1 * XTisch =
RPlatte = 1* XTisch =
RContainer = 1* XTisch =
Dritte Produktionsstufe
RSeitenrahmen = 2* RGestell =
RQuerholm = 2 * RGestell =
RSchrankkorpus = 1 * RContainer =
RSchubladen = 3 * RContainer =
RRollen = 4* RContainer =
RStifte = 4 * RContainer =
Laut Programmplanung werden 3333 Schreibtische hergestellt. Damit ist das Gleichungssystem
lösbar und die Variablen können von oben nach unten eingesetzt werden. Hier ist die eigentliche
Schnittstelle zwischen Produktions-Programmplanung und Faktorplanung/ Materialwirtschaft.
Hier die Ergebnisse zum ergänzen:
XTisch =
RGestell =
RPlatte =
RContainer =
RSeitenrahmen =
RQuerholm =
RSchrankkorpus =
RSchubladen =
RRollen =
RStifte =
Seite 26

Aufgabe Stücklistenauflösung: Um zu sehen, ob Sie Herrn Federleicht richtig verstanden
haben, versuchen Sie die Stücklistenauflösung für den Schreibtischstuhl „Wolkesieben“
selbst. Hier liegt nur eine verbale Beschreibung vor und Herr Federleicht sitzt gerade auf einem
entsprechenden Stuhl.
Ein Sessel besteht aus zwei Baugruppen, einem Drehgestell und dem Sitz. Diese Baugruppen
werden durch eine Druckluftfeder verbunden.
Das Drehgestell besteht aus einer Halterung mit fünf Armen, an denen mittels Stiften die Rollen
befestigt werden. (Die Halterung ist ein einziges Bauteil, das durch die fünf Arme sternförmig
aussieht.)
Der Sitz besteht aus einer Sitzschale, an der mit jeweils zwei Klammern Armlehnen angebracht
werden.
− Stellen Sie die Erzeugnisstruktur in einem Stammbaum dar
− Erstellen Sie die Struktur- und Baukastenstücklisten
− Stellen Sie die Mengenbilanzen auf
− Berechnen Sie mit den Mengenbilanzen die erforderlichen Einsatzmenge für 6667 Bürostühle
Leicht frustriert erfahren Sie von Herrn Federleicht, dass Sie zwar richtig gerechnet haben,
aber das Ergebnis erst der Bruttobedarf ist. Es sind noch zu berücksichtigen:
- Vorlaufzeit
- Planung für mehrere Perioden
- Planung für mehrere Produkte mit gleichen Teilen
- Ausschuss
- verfügbare Bestände
Definition: Vereinfacht - Der Nettobedarf ergibt sich aus dem Bruttobedarf durch Berücksichtigung
der Lagerbestände. Das geschieht in einer Lagerbestandrechnung/ Nettobedarfsrechnung.
Wenn der Nettobedarf festliegt, ist festzustellen, ob selbst produziert wird oder eingekauft
wird (make-or-buy). Das ist im Wesentlichen eine strategische Entscheidung, die längerfristig
festliegt. Doch auch kurzfristig ist hier noch einmal eine Weichenstellung zur Belastung
oder Entlastung der Kapazitäten möglich. Entweder wird die Information über den Nettobedarf
dann an die Arbeitsvorbereitung weitergeben (bei „make“) oder an den Einkauf (bei
„buy“).
Für die Gestelle des Tischs „Aktenpack“ zeigt Herr Federleicht Ihnen die Lagerbestandsrechnung.
In der integrierten Datenbank sind folgende Bestandmengen verfügbar:
Seite 27

Nettobedarfsrechnung Gestell Monat 1 2 3 4
Bruttobedarf (s.o.) 3.333 2.700 3.100 1.700
+ Ausschuss (2 Prozent)
+ reservierter Bestand 1.320
= gesamter Bedarf
Lagerbestand 7.341
+ Bestellbestand 0 3.000 2.000 0
= gesamter Bestand
Bestand – Bedarf =
(Nettobedarf oder
verfügbarer Bestand)
Nettobedarfsrechnung Querholm
(Prod.koef. 2, Vorlaufverschiebung
1 Monat)
Bruttobedarf
+ Ausschuss
…
Aufgabe Stücklistenauflösung und Nettobedarfsrechnung für zu Hause: Gegeben ist ein
Endprodukt, in das vier Stück des Einzelteils 1 und 3 Stück des Einzelteils 2 sowie 7 Baugruppen
eingehen. In die Baugruppe gehen 2 Einzelteile 3 und 1 Einzelteil 2 ein.
- Zeichnen Sie die Erzeugnisstruktur als Baumstruktur.
- Stellen Sie die Fertigungsstruktur mathematisch dar und ermitteln Sie den Sekundärbedarf
bei vorliegenden Aufträgen von 12 Endprodukten und einer beabsichtigen Lagerproduktion
von 6.
- Berechnen Sie für 4 Perioden den Nettobedarf des Endproduktes und der Baugruppe.
Bruttobedarf Endprodukt: Periode 1 - haben Sie gerade berechnete, Periode 2 - 20, Periode
3 - 10 Periode 4 - 10. Es entsteht einheitlich 10 Prozent Ausschuss. Die Vorlaufverschiebung
beträgt eine Periode. Lagerbestand zu Beginn der Periode 1: 25 Endprodukte,
30 Baugruppen. Keine reservierten Bestände und keine Fremdbestellungen oder Produktionsaufträge.
Seite 28

4.1.2 Verbrauchsorientierte/ stochastische Bedarfsermittlung
Neben der Stücklistenauflösung kümmert sich die Disposition auch um den Tertiärbedarf:
Definitionen:
- Primärbedarf: Erzeugnisse, Produktionsprogramm
- Sekundärbedarf: Baugruppen, Einzelteile, Rohstoffe, A-Teile
- Tertiärbedarf: Hilfs- und Betriebsstoffe, C-Teile, MRO-Material (maintenance, repair,
operations)
Die Disposition hat den Sekundärbedarf mittels Stücklistenauflösung ermittelt. Für den Tertiärbedarf
ist das zu aufwändig. Hier wird eine verbrauchsorientierte Bedarfsermittlung verwendet.
Definitionen:
- Deterministische (plangesteuerte, programmorientierte) Bedarfsermittlung - Stücklistenauflösung
- Stochastische (verbrauchsgesteuerte, verbrauchsorientierte) Bedarfsermittlung –
Fortschreibung von Vergangenheitswerten
Herr Federleicht zeigt das Verfahren anhand Linsenkopf-Holzschrauben, die in mehrere Produkte
eingehen. Der Verbrauch der vergangenen Monate in tausend Pakten pro Monat stellt
sich wie folgt dar:
Periode (t) 1/Jan 2/Feb 3/März 4/April 5/Mai 6/Juni
Verbrauch rt 3 5 3 4 6 8
Sie zeichnen den Verbrauchsverlauf graphisch auf und tragen die Prognosewerte der verschiedenen
Prognosemethoden ein:
Einfache Mittelwertbildung: Alle Bedarfswerte der Vergangenheit werden aufsummiert und
durch die Anzahl der Perioden dividiert.
1 29
r6e = * (3+5+3+4+6+8) = entspricht etwa 5
6
6
Seite 29

Gleitende Mittelwertbildung: Eine festgelegte Anzahl zurückliegender Perioden geht ein.
Neue Werte ersetzen die ältesten. Alle Werte haben gleiches Gewicht. Weniger Daten machen
anfälliger gegenüber statistischen „Ausreißern“, aber die Zahlen sind aktueller. Bei Berücksichtigung
der drei letzen Perioden ergibt sich:
1 1 18
r6g = (r4 + r5 + r6) = (4 + 6 + 8) = = 6
3
3
3
Die Methode des gewogenen gleitenden Mittelwertes gewichtet die einzelnen Perioden. Die
letzten höher gewichtet als die älteren
Im Beispiel: Gewichtung der letzten Periode mit 40 Prozent, die vorletzte mit 30, die drittletzte
mit 20, die viertletzte mit 10 Prozent. Ergebnis?
Exponentielle Glättung erster Ordnung
rtex = r(t-1)ex + α (rt -r(t-1)ex)
und r1 = r1ex
α (Alpha): Glättungfaktor, Reaktionsparameter
Der Prognosewert ergibt sich aus dem vorhergehenden Prognosewert, der durch die mit dem
Glättungfaktor bewertete Differenz aus Prognosewert und beobachtetem Wert modifiziert
wird. Der geglättete Wert „springt“ somit dem beobachteten Wert der Folgeperiode hinterher.
Auf diese Weise gehen alle Vergangenheitswerte in den exponentiell geglätteten Wert ein,
aber die letzten Werte haben das stärkste Gewicht.
Fortführung des Zahlenbeispiels mit Alpha gleich 0,5 (zu hoch für die Praxis, aber leichter
nachvollziehbar):
r1ex = r1 = 3
r2ex = 3 + 0,5 * (5 - 3) = 3 + 1 = 4
r3ex = 4 + 0,5 * (3 - 4) = 4 - 0,5 = 3,5
r4ex = 3,5 + 0,5 * (4 - 3,5) usw.
Festlegung von Alpha:
- Annähernde Normalverteilung der Verbrauchswerte: α -Werte zwischen 0,1 und 0,2
- Höhere α-Werte (0,3 bis 0,5) bei saisonalen Einflüssen, Konjunkturentwicklung, Auswirkungen
von Werbekampagnen o.ä.
Seite 30

Aufgabe verbrauchsbedingte Bedarfsermittlung: In der Solida wird ein bestimmter Typ
Maschinenöl stark verwendet. Die vorliegenden Verbrauchswerte des laufenden Jahres sind
folgende: Januar - 320 Liter, Februar - 350, März - 270, April – 240, Mai - 300
Ermitteln Sie die Bedarfsschätzung für Juni durch einfache Mittelwertbildung, gleitende Mittelwertbildung
(Berücksichtigung der drei letzten Perioden), gewogene gleitende Mittelwertbildung
(50, 30, 20 Prozent) und exponentielle Glättung (alpha = 0,1, Anfangsperiode ist Januar).
Trendrechnung
Lineare Approximation mit Methode der kleinsten Quadrate, Prognosewerte auf der Trendgeraden
rt-trend = a + b * t
a: Achsenabschnitt
b: Steigung
t: Die Zeit als unabhängige Variable
rt-trend: Der geglättete Verbrauchswert/ Bedarf als abhängige Variable
Der Korrelationskoeffizient und der Regressionskoeffizient geben an, wie gut die Gerade
die gegebenen Punkte annähert.
In Standard-Software-Paketen sind auch andere Funktionstypen wie quadratische, exponentielle
oder „logistische“ Funktionen rechenbar.
Seite 31

Die Anwendbarkeit der Methoden hängt vom Verlauf des Bedarfs ab:
- Konstant
- Trend
- Zyklisch / saisonbedingt
- Trend-Zyklus-Modelle
- Unregelmäßig/unstet
Schulte (2005, S. 392)
Seite 32

Aufgabe Optimierung der verbrauchsbedingten Beschaffung: Herr Federleicht gesteht
Ihnen, dass er die stochastische Bedarfsermittlung hat schleifen lassen. Er weiß nicht, welche
Materialen so disponiert werden, wie der Vorgang durch das PPS-DV-System unterstützt
wird, wie viele seiner Mitarbeiter damit beschäftigt sind und ob das Thema nicht besser im
Einkauf aufgehoben ist. Er bittet Sie, die Aufgabenstellung für eine Abschlussarbeit zu umreißen,
die an einigen Hochschulen aufgehängt werden soll.
Titel: „Konzeption der verbrauchsbedingten Bedarfsermittlung bei der Solida GmbH, Ludwigshafen“
Aufgabe verbrauchsbedingte Bedarfsermittlung für zu Hause: Sie sind Leiter der Materialwirtschaft
in einem mittelständischen Betrieb, der elektronische Bauteile herstellt. Das Unternehmen
verkauft nur innerhalb Deutschlands, wobei 2003 eine sehr erfolgreiche neue Produktgruppe
aufgenommen worden ist. Ein fremdbeschaffter Einsatzstoff ist Draht mit 0,2 Millimeter
Dicke, der in verschiedenen Endprodukten Verwendung findet. Sie wollen nun wissen,
wieviele Spulen dieses Drahtes Sie wahrscheinlich im kommenden Jahr beschaffen müssen.
Die folgende Tabelle enthält zu ihrer Unterstützung die Verbrauchswerte der vergangenen
Jahre:
Jahr 2000 2001 2002 2003 2004 2005
-----------------------------------------------------------------------------
Verbrauch 6 8 7 9 12 12
(Anzahl Spulen)
Schildern Sie den Grundgedanken der stochastischen Bedarfsplanung, die Sie hier anwenden.
Berechnen Sie den Prognosewert gemäß der einfachen Mittelwertbildung, der gleitenden Mittelwertbildung
(k=3) und des exponentiellen Glättens (alpha = 0,3). Erläutern Sie kurz den
Rechengang und kennzeichnen Sie den Prognosewert.
Beschreiben Sie kurz den Grundgedanken der Verfahren und beurteilen Sie, ob und wie weit
sich die Verfahren zur Lösung Ihres Problems eignen. Beziehen sie dabei auch die Trendrechnung
ein.
Seite 33

4.1.3 Welches Material wird wie disponiert?
Vergleich deterministische und stochastische Bedarfsplanung
Programmgebundene/ deterministische
Bedarfsermittlung
Grundgedanke Berechnung des Bedarfs mittels
Stücklisten aus dem Produktionsprogramm
(Stücklistenauflösung)
Anwendung Sekundärbedarf (Baugruppen, Rohstoffe),
A-Teile und teilweise B-Teile
Informationsversorgung
Produktionsprogramm und Erzeugnisstruktur
(Rezepturen in der Verfahrensindustrie)
Vorteile Genauigkeit, deshalb niedrige Lagerbestände
und hohe Lieferbereitschaft
Verbrauchsgebundene/ stochastische
Bedarfsermittlung
Extrapolation vergangener Verbrauchswerte
zur Prognose des zukünftigen
Bedarfs
Tertiärbedarf (Hilfs- und Betriebsstoffe,
Werkzeuge, Energie, MRO-
Material), C-Teile, teilweise B-
Teile
Verbrauchsverlauf der Vergangenheit
Geringer Aufwand
Nachteile Hoher Aufwand Ungenau, Risiko von Fehlmengen,
zum Ausgleich höhere Sicherheitsbestände
Mit der ABC-Analyse wird entschieden, welche Teile programmbedingt und welche verbrauchsbedingt
disponiert werden. Dabei ist nur eine Entscheidung in zwei Kategorien nötig.
Die Bezeichnung ABC ist also irreführend. Die ABC-Analyse wird vorausgesetzt, da sie in
anderen Veranstaltungen vorgestellt wird. Beispielanwendungen:
- Beschaffungsumsatz nach Lieferanten
- Gebundener Lagerwert nach Artikeln
- Lagerbestand (z.B. belegte Palettenplätze) nach Artikeln
- Verkaufsumsatz nach Abnehmern
- Verkaufsumsatz nach Verkäufern
Seite 34

Aufgabe ABC-Analyse für zu Hause: ABC-Analyse: Sie sind Mitarbeiter in einem Maschinenbauunternehmen
und sind nicht zufrieden mit der Materialplanung. Sie wollen überprüfen,
ob die Aufteilung in programmgebundene und verbrauchgebundene Disposition noch zweckmäßig
ist. Folgende Daten liegen Ihnen vor: Elektronikbauteile Beschaffungswert 2,43 Mio.€,
Schmiermittel 0,47, Wellen/Zahnräder 1,1, Gehäuse 1,3, Verpackungsmaterial 0,15. Führen
Sie eine ABC-Analyse für die obigen Daten durch einschließlich der Erstellung einer Graphik
(Lorenz-Kurve). Legen Sie die Grenze in die B-Artikel. Für eine genauere Begründung haben
Sie nicht genug Informationen.
4.2 Losgrößenermittlung/ Bestellmengenoptimierung
Die Einkaufs“abteilung“ besteht bei Solida nur aus einer Mitarbeiterin. Sie bekommt von der
Materialdisposition den Nettobedarf nach Stücklistenauflösung über das PPS-System übermittelt.
Dann ermittelt sie mit dem Kostenausgleichsverfahren (s.u.) die Losgrößen und bestellt
bei Stammlieferanten. Geringwertige Teile besorgen die Bedarfsträger „irgendwie“ selbst.
Manche Artikel bestellen auch die Lagermitarbeiter, wenn der Bestand einen Bestellpunkt
erreicht hat.
Zunächst machen Sie sich noch einmal das Losgrößen-Problems klar:
4.2.1 Andler-Modell, „klassisches“ Bestellmengenmodell
Grundproblem als Abbildung, über die Losgröße als unabhängige Variable aufgetragene Werte
auf der Ordinate:
- variable Lagerkosten pro Periode
- variable bestell(fixe) Kosten pro Periode (keine fixen Kosten im üblichen Sinne)
- entscheidungsrelevante Kosten als Addition der Kosten
Die Lagerhaltungs- und bestellfixen Kosten pro Periode sind gleich. Dies ist bei Optimalität
immer gegeben.
Durch die mathematische Fassung des Problems wird folgende Lösung hergeleitet. Die optimale
Losgröße ergibt sich aus dem durchschnittlichen Periodenbedarf (r), den bestellfixen
Kosten (kB) und den Lagerkosten pro Stück und Periode (Lagerhaltungskostensatz kL)
Optimale Losgröße =
2* r
* k
kL
B
Seite 35

Zahlenbeispiel:
r (Bedarf): 100 Stück/ Periode
kB (Bestellfixe Kosten): 1000 GE/Bestellung
kL (Lagerhaltungskosten): 0,2 GE/ Periode und Stück
daraus ergibt sich
rBopt =
rBopt = 1000
2*
100 * 1000
0,2
Aufgabe Andler-Modell : Die Solida benötigt im Jahr 1.400 Paletten einer Armlehne. Das
auf einer Palette gelieferte Material hat einen Einstandspreis von 3.100 €. Eine Lieferung kostet
mit Transport- und Verwaltungskosten 400 €. Der Lagerhaltungskostensatz beträgt 14 Prozent
pro Palette und Jahr. Wie hoch ist die optimale Losgröße? Wie hoch sind die Perioden-
Bestellkosten, -Lagerungskosten und die relevanten Kosten?
Aufgabe Andler-Modell für zu Hause: Ein Unternehmen benötigt durchgehend etwa 480
Kisten Spiralfedern pro Monat. Die Lagerung einer Kiste kostet 10 € pro Monat, die Bestellkosten
betragen 35 €. Wie viele Kisten sollen auf einmal bestellt werden, wie hoch sind die
Perioden-Bestellkosten, -Lagerungskosten und die relevanten Kosten?
Seite 36

4.2.2 Kostenausgleichsverfahren und gleitende wirtschaftliche Losgröße
Das Grundmodell hat viele einschränkende Prämissen. Insbesondere wird ein konstanter Bedarf
vorausgesetzt. Deshalb verwendet der Einkauf der Solida das Kostenausgleichsverfahren
(Stück-Perioden-Ausgleich, Part-Period-Algorithmus). Mit dieser Heuristik können Ergebnisse
der Stücklistenauflösung, die jede Periode verschieden sein können, einfach und gut verarbeitet
werden.
Definition: Heuristiken sind Praxisverfahren, die erfahrungsgemäß zu guten, wenn auch
nicht nachweisbar zu den optimalen Lösungen führen. Gegenbegriff sind Optimalitätsverfahren
(z.B. die Andler-Formel).
Die Einkäuferin zeigt Ihnen ihr sukzessives Vorgehen. Es wird der Umstand genutzt, dass
Bestellkosten und Lagerkosten im Optimum gleich sind. An das Optimum tastet man sich
folgendermaßen heran:
- Kosten bei der Bestellung nur des ersten Periodenbedarfs: Bestellfixe Kosten fallen einmal
an, Lagerhaltungskosten entstehen nicht (Prämisse: Bedarfszeitpunkt zu Beginn der
Periode). Die bestellfixen Kosten sind höher als die Lagerhaltungskosten.
- Auswirkungen einer Zusammenfassung der ersten beiden Periodenbedarfe: Bestellfixe
Kosten fallen einmal an, Lagerhaltungskosten durch die Lagerung des Bedarfs der zweiten
Periode eine Periode lang. Sind die Lagerhaltungskosten höher als die bestellfixen Kosten,
wird nur der Bedarf der ersten Periode bestellt, anderenfalls wird das Verfahren fortgeführt.
- Optimalität, wenn die variablen Lagerhaltungskosten (kLT) die bestellfixen Kosten übersteigen.
Bedarf dieser Periode wird nicht in das Los aufgenommen und die Periode wird
neue Ausgangsperiode.
Zahlenbeispiel:
Perioden (t) 1 2 3 4 5 6 7 8
Nettobedarf (rt) 10 50 40 55 20 50 20 45
Bestellfixe Kosten (kB): 100
Lagerhaltungskosten (kL): 1
1. Periode
kL1 = 0 < kB = 100
2. Periode
kL2 = 1 * 1 * 50 < kB = 100
3. Periode
kL3 = 1 * 1 * 50 + 2 * 1 * 40 = 130 > kB
Zusammenfassung des Bedarfs der Perioden 1 und 2 zu einem Los von 60, Periode 3 ist neue
Ausgangsperiode.
Seite 37

Gleitende wirtschaftliche Losgröße
Sehr ähnlich ist die „gleitende wirtschaftliche Losgröße“: Die Summe aus variablen Lagerhaltungskosten
und bestellfixen Kosten wird für den Bedarf der ersten Periode berechnet und auf
die bestellte Menge verteilt. Dann wird der Bedarf der zweiten, dritten usw. Periode hinzugenommen
und alle entstehenden Kosten durch die gesamte Bestellmenge dividiert. Optimum,
wenn dieser Wert nicht weiter sinkt sondern ansteigt. Berechnung für die Periode T:
kT: Variable bestellmengenabhängige Kosten (Lagerhaltungskosten und bestellfixe Kosten)
pro Stück bei Zusammenfassung des Bedarfs der ersten T Perioden
Fortführung des Zahlenbeispiels:
1. Periode:
10 + 0
k1 = = 10
10
2. Periode
100 + 1*
1*
50
k2 =
60
150
= = 2,5
60
3. Periode
100 + 1*
1*
50 + 2*
1*
40
k3 =
100
230
= = 2,3
100
4. Periode
100 + 1*
1*
50 + 2*
1*
40 + 3*
1*
55
k4=
155
395
= = 2,55
155
Zusammenfassung des Bedarfs der ersten drei Perioden zur Bestellmenge von 100, dann Fortführung
des Verfahrens mit der vierten Periode als Basisperiode.
Aufgabe Kostenausgleichsverfahren und „gleitende wirtschaftliche Losgröße“
Für ein A-Teil haben Sie über Stücklistenauflösung und Lagerbestandsrechnung einen Materialbedarf
für die folgenden Perioden ermittelt:
Periode 1 2 3 4
------------------------------------------------
Bedarf 45 30 25 15
Die Lagerhaltungskosten pro Stück und Periode betragen 1 Geldeinheit. Fracht, Bestellabwicklung
usw. kosten 82 Geldeinheiten. Planen Sie die Bestellmengen mit dem Stück-
Perioden-Ausgleich und der „gleitenden wirtschaftlichen Losgröße“.
Seite 38

Aufgabe Kostenausgleichsverfahren für zu Hause: Der Nettobedarf für einen fremdbeschafften
Rohstoff stellt sich über die Perioden wie folgt dar:
Periode: 1 2 3 4 5
---------------------------------------------------------
Nettobedarf: 50 70 40 50 60
Die bestellfixen Kosten betragen 20 Geldeinheiten und die Lagerkosten 0,2 Geldeinheiten pro
Stück und Periode. Ermitteln Sie die optimale Bestellmenge mit dem Kostenausgleichsverfahren
und dem Verfahren der gleitenden wirtschaftlichen Losgröße.
4.2.3 Bestellsysteme: Bestellpunkt- und Bestellrhythmusverfahren
Auch: Lagerhaltungspolitik, Bestandsstrategien, Dispositionsverfahren
Die Lagermitarbeiter bestellen Kleinteile, wenn ein Mindestbestand erreicht ist. Sie machen
sich noch einmal die Möglichkeiten klar, die hierbei bestehen:
Bestellpunktverfahren (Mengensteuerung )
Bestellpunkt/Meldebestand: Mindestmenge, bei der bei ständiger Bestandsüberwachung eine
Bestellung ausgelöst wird.
Definition Bestellpunkt: Menge, die zwischen der Auslösung der Bestellung und der Bereitstellung
der Lieferung voraussichtlich verbraucht wird, plus Sicherheitsbestand/ "eiserne Reserve".
Also:
Wiederbeschaffungszeit * Durchschnittlicher Lagerabgang + Sicherheitsbestand
Als Abbildung:
(s,S)-Strategie, s: Bestellpunkt: S: Höchstbestandsmenge
(s,Q)-Strategie, Q: feste Bestellmenge
Definition Sicherheitsbestand: Bestand, der bei durchschnittlichem Lagerabgang während
der Wiederbeschaffungszeit bei der Lieferung noch im Lager ist. Er dient bei überdurchschnittlichem
Lagerabgang nach Bestellung zur Aufrechterhaltung der Lieferfähigkeit
Die Bestellmenge wird mit dem Andler-Verfahren festgelegt. Weshalb geht das?
…………………………………………………………………………………………………..
Aufgabe Bestellpunkt: Der durchschnittliche Tagesbedarf einer Materialart beträgt 80 Stück,
die Beschaffungszeit 30 Tage. Mit dem Sicherheitsbestand sollen 20 Tage überbrückt werden
können. Wie hoch ist der Bestellpunkt?
Seite 39

Bestellrhythmusverfahren (Terminsteuerung)
(s,S,T)-Strategie
(s,Q,T)-Strategie
Abbildung:
Definition Meldebestand: Menge, die zwischen den Kontrollterminen verbraucht wird, plus
die Menge, die zwischen der Auslösung der Bestellung und der Bereitstellung der Lieferung
voraussichtlich verbraucht wird, plus Sicherheitsbestand/ "eiserne Reserve". Also:
Zeit zwischen Kontrollen * durchschnittlicher Lagerabgang
+ Wiederbeschaffungszeit * durchschnittlicher Lagerabgang
+ Sicherheitsbestand (= Sicherheitszeit * durchschnittlicher Lagerabgang)
= Meldebestand
Aufgabe Vergleich Bestellpunkt- und –rhythmusverfahren: Welche Vor- und Nachteile
haben die Verfahren jeweils?
Aufgabe Bestellsysteme: Die Überprüfung einer Materialgruppe soll an jedem 20. Fabriktag
erfolgen. Wiederbeschaffungszeit 30 Tage, durchschnittlicher Tagesbedarf 50 Stück, Sicherheitsbestand
500 Stück. Wie hoch ist der Meldebestand beim Bestellrhythmusverfahren? Wie
hoch wäre der Bestellpunkt nach dem Bestellpunktverfahren?
Hinweis: Es wird so gerechnet, dass der ungünstigste Fall gerade abgedeckt ist. D.h. bei der
Kontrolle des Lagerbestands ist der Lagerbestand eine Einheit über dem Meldebestand.
Aufgabe Meldebestand für zu Hause: Berechnen Sie den Meldebestand für Linsenkopf-
Kreuzschlitzschrauben, von denen durchschnittlich 3 Pakete pro Woche gebraucht werden.
Die Lieferzeit beträgt eine Woche. Alle zwei Wochen wird im Bestellrhythmusverfahren der
Bestand kontrolliert. Ein Sicherheitsbestand von einer Woche wird für erforderlich gehalten.
Seite 40

4.3 Supply-Chain-Management
Definition Supply-Chain-Management (SCM - Versorgungsketten-Management): Prozessorientierter
Ansatz zur unternehmensübergreifenden Optimierung der Logistikkette
Ihnen ist nun klar, dass die Materialbeschaffung der Solida Rationalisierungspotenzial aufweist.
Die Bedarfs- und Losgrößenermittlung des Sekundärbedarfs funktionieren gut, aber
den Einkauf macht eine Sachbearbeiterin ohne Vorgaben. Der Tertiärbedarf wird durch die
Bedarfsträger und das Lagerpersonal problemlos beschafft und niemand klagt über Fehlmengen:
Ein deutliches Indiz für zu hohe Bestände. Ein Controller muss sich da mal unbeliebt
machen.
Mit der kaufmännischen Leiterin Frau Rechenknecht erarbeiten Sie zwei Projekte zum SCM:
- Die Just-in-Time-Beschaffung für den Sekundärbedarf und
- Electronic Commerce mit Desktop-Purchasing für den Tertiärbedarf.
4.3.1 Just-in-Time-Beschaffung (JiT)
Im Rahmen einer Betriebsbesichtigung bei Audi in Ingolstadt sehen Sie sich die Sitzbeschaffung
an gemäß JiT, Just in Sequence (JiS, „Perlenkettenmodell“):
- Sitzhersteller Schmitz & Co. 25 Km vom Audi in Ingolstadt entfernt
- Täglich 1400 Sitzgarnituren
- Monatliche Übermittlung der Liefereinteilung über 6 Monate, der erste ist bindend
- Eine Woche im Voraus Einteilung für 6 Arbeitstage
- Rohkarossenlager bei Audi umfasst 324 Karossen, Auslagerung über fahrerloses Transportsystem
(FTS), Lift und Hängebahn
- In Schaltzentrale Hinzufügen eines Laufzettels mit Montage- (auch Sitz-)Informationen
- Nach einem Info-Punkt keine Änderung der Reihenfolge mehr, Übermittlung der Sitz-
Information an Fa. Schmitz
- Fertigung bei Schmitz beginnt, 5 Stunden bis zum Einbau der Sitze
- Taktnummern bei Schmitz bei Fertigung und Transport
- Transport in Spezialgestängen in den LKW, vollautomatische Übergabe auf Hängebahn
(mit Rücknahme leerer Transportbehälter)
- Qualitätsstichproben, mehrere 100 Meter Transport zum Einbaupunkt
Seite 41

Wannenwetsch (2004, S. 130)
JiT macht also aus:
- Abschluss von Rahmenverträgen mit Zulieferern
- Garantierte Abnahme einer großen Stückzahl in einem Quartal, Halbjahr oder Jahr
- Abruf bestimmter Mengen innerhalb eines Tages oder sogar nur Stunden, Idealfall Fertigung
erst bei Bedarfsmeldung
- Vernetzung der Produktion, Organisation und Datentechnik
- Abbau der Eingangslager
- Tendenz zu geringer Anzahl der Lieferanten. Autohersteller mit 800 bis 2000 Zulieferern,
die je 200 bis 400 Zulieferer haben
- Modular sourcing (Fertigungstiefe VW-Werk in Mosel 25-30 %)
- Arbeitsteilung zwischen Grundstoffindustrie – Teilehersteller – Komponentenhersteller –
Systemlieferanten - Autowerk
- Eigenfertigung von Teilen strategischer Technologieführerschaft (Porsche fertigt Motoren
selbst)
- Geringe räumliche Distanz zwischen Lieferanten und Kunde (Industrieparks), auf der anderen
Seite global sourcing
- Verlagerung der Eingangskontrolle zum Lieferanten
- Regelmäßiger Pendeldienst zur Anlieferung
Seite 42

Chancen
Abb.: Prozessstufen bei herkömmlicher und bei Just-in-time Zulieferung
- Bestände verdecken Schwächen, die behoben werden können
- Zwang zur Entwicklung besonders beim Zulieferer
- Produktentwickler im eigenen Hause neigen zu Over-Engineering. Wenn Zulieferer Produktentwicklung
übernehmen, ist der Kostendruck für die Ingenieure höher.
- Kostensenkung: Betriebswirtschaftliche Überlegenheit der Kooperationspartner. JiT ist
volkswirtschaftlich kein Nullsummen-Spiel
- Umweltaspekt: Bündelung der Verkehrsströme, nicht alles Express, kein Transport von
Ausschuss, kürzere Wege
Risiken
- Erheblicher technischer und organisatorischer Aufwand, da kaum Sicherheitsbestände.
Dennoch Fälle höherer Gewalt, Streiks, Krisen, Extremwetterlage, „Just im Stau“
- Abhängigkeit der Partner, schwer lösbare Bindungen, die den Wettbewerb außer Kraft
setzen und ggf. Preisdiktate und einseitige Kostenvorteile
- Gegenseitige Existenzbedrohung bei Leistungsdefiziten
Aufgabe JiT: Die kaufmännische Leiterin überlegt, ob, wo und wie sich JiT für Solida eignet?
Seite 43

4.3.2 Electronic Commerce am Beispiel Desktop Purchasing
Definition: Electronic Commerce ist der elektronische Austausch von Geschäftsdaten über
z.B. Electronic Data Interchange (EDI), E-Mail, Internet/WWW etc. Technologieunterstützte
Abwicklung der Kunden/Lieferanten-Beziehung
Sie entwickeln mit der kaufmännischen Leiterin Frau Rechenknecht ein Konzept zur Beschaffung
von C-Gütern mittels eines elektronischen Katalogs (Desktop Purchasing). Die zentrale
Einkaufsabteilung hat folgende Aufgaben:
- Festlegung von standardisierten, häufig gebrauchten Beschaffungsgütern
- Marktforschung
- Lieferantenauswahl
- Abschluss von Rahmenverträgen
- Übernahme von Teilen der Stammdaten von den Lieferanten
- Erstellen von Katalogen im Intranet
Der Einkauf selbst erfolgt dezentral, das ist hier der Abruf durch Bedarfsträger selbst:
- Zugriff auf Produktkataloge mit selbsterklärender Software vom Arbeitsplatz (Desktop
Purchasing System)
- Bestellung
- Automatische Genehmigung
- Bündelung des Transports
- Lieferung direkt an Bedarfsträger
- Bezahlung des Lieferanten
- Automatische Abrechnung mit der Kostenstelle
- Berechtigungskonzepte und Workflow zentral hinterlegt
Wannenwetsch (2004, S. 180)
Seite 44

5 Operative Produktions-Prozessplanung, Ablaufplanung
Nun haben Sie bei der Solida sichergestellt, dass das benötigte Material jederzeit im Hause
ist. Die Faktorplanung hat ihre Aufgabe erfüllt. Jetzt ist der Produktionsablauf zu planen. Es
steht nicht mehr das Material im Mittelpunkt sondern die Produktionsanlagen. Es geht auch
nicht mehr um Kundenaufträge wie bei der Programmplanung. Es geht um Fertigungsaufträge,
für die die Arbeitsvorbereitung und der Betrieb verantwortlich sind. Die Prozessplanung
besteht in der Zuordnung von Produktionsaufträgen zu Anlagen.
5.1 Ziele der Ablaufplanung und Arbeitsplan
In der Ablaufplanung werden etwas andere Ziele verfolgt als in der Programm- und Faktorplanung.
Es geht um folgende Kostenziele:
- Oberziel: Fertigungs-/ Herstellkostenminimierung
- Minimierung der Lagerkosten
- Minimierung der Leerkosten (Opportunitätskostenansatz)
- Minimierung der Kosten für Über- oder Unterschreitung von Lieferterminen
Definition: Opportunitätskosten sind der entgangene Nutzen anderer Gelegenheiten. Wären
die gebunden Ressourcen anders verwendet worden, hätten sie einen nun entgangenen Ertrag
gebracht. Leerkosten:
Diese Kostenziele sind im täglichen Betrieb unhandlich. Sie werden deshalb durch Zeitziele
operationalisiert:
Definition operational: messbar
- Minimierung der Durchlaufzeiten (führt zu Minimierung der Kapitalbindung)
- Maximierung der Kapazitätsauslastung (führt zu Minimierung der Leerkosten)
- Minimierung von Terminabweichungen (führt zu Minimierung der Lagerhaltungskosten
bzw. Minimierung der Konventionalstrafen (d.h. Vertragsstrafen)/ Umsatzverluste/
Good-will-/ Firmenwert-Verluste)
In den Zielen ist ein Konflikt angelegt, das „Dilemma der Ablaufplanung“:
- Viele Aufträge einlasten, lange Warteschlangen, wenig Leerzeiten und hohe Durchlaufzeiten
- Wenige Aufträge einlasten, ...
Seite 45

Als Grunddokument der Materialwirtschaft können Stücklisten bezeichnet werden. Das wichtigste
Dokument der Ablaufplanung ist der Arbeitsplan:
Definition Arbeitsplan: Beschreibung der Tätigkeiten, der Reihenfolge der Arbeitsplätze zur
Herstellung von Teilen, Baugruppen, Produkten. Als Stammdatei auftragsunabhängig
Die Arbeitspläne in verdichteter Form sind Ihnen schon bekannt. Der Leiter Arbeitsvorbereitung
hat sie schon bei der Programmplanung vorgelegt:
Belegungszeiten in Stunden
(Produktionskoeffizienten)
Stühle Tische
NC-Fertigung 1 1
Schreinerei 0,2 0,5
Polsterei 0,5 0
Montage 0,4 0,4
Sie sehen sich ein etwas ausführlicheres Beispiel für den Schreibtisch Aktenpack an:
Lfd.
Nr.
Bezeichnung Beschreibung Werkstatt Vorgabezeit
(h)
1 Gestell herstellen Rohre für Seitenteile zuschneiden und
verschweißen, Querholme verschweißen
2 Tischplatte herstellen
Hölzerne Tischplatte zuschneiden, Kanten
glätten, Platte lackieren
3 Tisch montieren Gestell mit Platte verschrauben und
Schubladencontainer einpassen, in
Schrumpffolie verpacken und kennzeichnen
5.2 Terminplanung
NC-
Fertigung
Schreinerei
1
0,5
Montage 0,4
Nun sehen Sie der Arbeitsvorbereitung bei der Terminplanung über die Schulter. Die Arbeitsvorbereitung
teilt das Produktionsprogramm in Fertigungsaufträge auf. Es macht keinen Sinn,
die gesamte Monatsproduktion in einem Los herzustellen. Dann wären die Lagerkosten zu
hoch. Umgekehrt wäre eine Losgröße 1 auch nicht sinnvoll, da die Produktionsanlagen zwischen
Schreibtischen und Bürostühlen ständig umgestellt werden müssten.
Das Problem gleicht in der Struktur dem Grundmodell der Losgrößenplanung. Die Lagerkosten
sind jedoch nicht die Lagerkosten der Rohstoffe im Eingangslager, sondern die Lagerkosten
der Endprodukte im Ausgangslager. Die Rolle der bestellfixen Kosten wird durch die
Rüstkosten übernommen. Der Leiter der Arbeitsvorbereitung hat diesen Schritt schon durchgeführt.
Er zeigt Ihnen für die kommende Woche die anstehenden Aufträge mit den Belegungszeiten:
Seite 46

Auftrag 1:
10 Stühle
Auftrag 2:
20 Tische
Auftrag 3:
10 Stühle
NC-Fertigung 1,0 h * 10 = 10 h 1,0 h * 20 = 20 h 1,0 h * 10 = 10 h
Schreinerei 0,2 h * 10 = 2 h 0,5 h * 20 = 10 h 0,2 h * 10 = 2 h
Polsterei 0,5 h * 10 = 5 h 0 0,5 h * 10 = 5 h
Montage 0,4 h * 10 = 4 h 0,4 h * 20 = 8 h 0,4 h * 10 = 4 h
Fertigstellungstermin Freitag Freitag Donnerstag
Bei der Solida besteht die Ablaufplanung in einer Terminplanung bestehend aus zwei Schritten:
Durchlaufterminierung und Kapazitätsabgleich. Andere Verfahren wie Netzplantechnik
oder OPT werden nicht eingesetzt.
Definition: Durchlaufterminierung ist die zeitliche Zuordnung von Fertigungsaufträgen zu
Anlagen ohne Berücksichtigung von Kapazitätsgrenzen. Die hier verwendeten Verfahren sind
Vorwärts- und Rückwärtsterminierung.
(Andere Begriffe: Termindisposition, Kapazitätsdisposition, Kapazitätsterminierung)
Um die Vorgehensweise genau zu durchschauen, führt der Leiter der Arbeitsvorbereitung,
Herr Besserwas, mit Ihnen eine Vorwärtsterminierung für den ersten Auftrag durch. Das
macht er mittels eines Ablaufdiagramms (Gantt-Chart) an einer Magnettafel, die an der Wand
hängt. Das ist anschaulicher als die computergestützte Terminplanung am Bildschirm. Der
Betrieb arbeitet eine Schicht mit acht Stunden. Es werden nur sieben Stunden als Belegungszeit
eingeplant, so dass Instandhaltung, Störungen, Fehlmengen usw. berücksichtigt sind.
Montage
Polsterei
Schreinerei
NC-Fert.
Zeit Montag Dienstag Mittwoch Donnerstag Freitag
Definition Ablaufplan: Der Ablaufplan ist die zeitliche Zuordnung von Fertigungsaufträgen
zu Fertigungsanlagen. Er kann in Ablaufdiagrammen (Gantt-Charts) dargestellt werden.
Da Ihnen jetzt das Prinzip klar ist, machen Sie die Planung noch einmal mit der überlegenen
Rückwärtsterminierung aufgrund der gegebenen Endtermine.
Es ist absehbar, dass die Durchlaufterminierung keinen realisierbaren Ablaufplan als Ergebnis
hat, da Anlagen mehrfach belegt sind. Mit Kapazitätsprofilen/ Belastungsdiagrammen stellen
Sie fest, bei welchen Anlagen die Überlastungen auftreten und wie gravierend sie sind.
Seite 47

Montage
Polsterei
Schreinerei
NC-Fert.
Zeit Montag Dienstag Mittwoch Donnerstag Freitag
NC-Fert.
Zeit Montag Dienstag Mittwoch Donnerstag Freitag
Schreinerei
Zeit Montag Dienstag Mittwoch Donnerstag Freitag
Posterei
Zeit Montag Dienstag Mittwoch Donnerstag Freitag
Montage
Zeit Montag Dienstag Mittwoch Donnerstag Freitag
Nun bewerten Sie den Ablaufplan mit den Zielen der Ablaufplanung.
Seite 48

Aufgabe Ablaufplanerstellung
Eine Abteilung eines Maschinenbaubetriebs hat drei Bearbeitungsstationen: Eine CNC-
Fertigung, eine Reinigung zur Entfernung von Ölresten mit Lösemitteln und eine Lackierung.
In der Stammdatei ist folgender Arbeitsplan zur Herstellung eines Maschinenteils abgespeichert:
1. CNC-Fertigung 5 Tage
2. Reinigung 2 Tag
3. CNC-Fertigung 5 Tage
4. Reinigung 2 Tag
5. Lackierung 3 Tage
Nun sind zwei Produkte in Auftrag gegeben. Ein Produkt soll in 20 Arbeitstagen fertig sein,
das andere in 17 Arbeitstagen. Sonst sind keine Aufträge in Bearbeitung.
- Erstellen Sie einen Ablaufplan als Gantt-Chart mit Rückwärtsterminierung.
- Erstellen Sie Belastungsprofile für die drei Bearbeitungsstationen.
- Nennen Sie die drei Hauptziele der Ablaufplanung.
- Berechnen Sie, wie der erstellte Ablaufplan diese Ziele erfüllt in den kommenden 20 Tagen.
- Erläutern Sie die Ihnen bekannten Verfahren des Kapazitätsabgleichs, um einen realisierbaren
Ablaufplan zu erstellen.
Lackierung
Reinigung
CNC-Fert.
Zeit
(Werkskalender)
CNC-Fert.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1
0
Zeit 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1
0
Reinigung
Zeit 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1
0
Lackierung
Zeit 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2
1
2
1
2
1
2
1
3
1
3
1
3
1
3
1
4
1
4
1
4
1
4
1
5
1
5
1
5
1
5
1
6
1
6
1
6
1
6
1
7
1
7
1
7
1
7
1
8
1
8
1
8
1
8
1
9
1
9
1
9
1
9
2
0
2
0
2
0
2
0
Seite 49

Der Kapazitätsabgleich
Definition Kapazitätsabgleich: Der Kapazitätsabgleich gleicht die überlasteten Kapazitäten
ab, die nach der Durchlaufterminierung in den Kapazitätsprofilen deutlich geworden sind.
(Auch: Kapazitätsterminierung, Kapazitätsbelastungsrechnung)
Sie stellen also fest, dass der Ablaufplan zwar zu guten Ergebnissen führt. Er ist aber nicht
realisierbar. Durch die Durchlaufterminierung haben Sie also festgestellt, wo und wann es
hakt. Jetzt wenden Sie die Methoden des Kapazitätsabgleichs an, um diese Probleme in den
Griff zu bekommen:
Verschiebung: Bearbeitung zu einem anderen Zeitpunkt
Losteilung (Lossplittung):
Arbeitsgangsplitting:
Aufteilung der Auftragsmenge (des Loses) in mehrere kleinere Aufträge
(Lose) und gleichzeitige Bearbeitung an mehreren Betriebsmitteln.
Lossplittung nur für einen Arbeitsgang
Überlappung: Nach Bearbeitung eines Teilloses an einem Arbeitsplatz Transport zum
nächsten.
Ausweichen: auf ein Fertigungsverfahren mit höheren Kosten und einer kürzeren Belegungszeit
Übergangszeitverkürzung:
Rüstzeitminimierung:
Familienfertigung:
Zum Kapazitätsabgleich gehören auch
Verkürzung der Transportzeit, Liegezeit
z.B. durch Optimierung der Belegungsreihenfolge, Rüstzeitoptimierung
Zusammenfassung ähnlicher Aufträge: Geringere Rüstzeiten, besseres
Fertigungsverfahren sind wirtschaftlich, geringere Transporterfordernisse,
höherer Leistungsgrad durch Lernkurvenwirkung
Maßnahmen zur Anpassung des Kapazitätsbedarfs?
Maßnahmen zur Anpassung der verfügbaren Kapazität?
Seite 50

Aufgabe Ablaufplan für zu Hause: Sie sollen einen Terminplan für die Fertigung mit den
Bearbeitungsstationen A, B, C, D erstellen. Drei Aufträge sind im Unternehmen, deren Bearbeitung
aber noch nicht begonnen hat. Der Verkauf hat den Auftrag 1 nach 10 Wochen, Auftrag
2 nach 11 Wochen und Auftrag 3 nach 12 Wochen zugesagt. Folgende Arbeitspläne liegen
vor:
Auftrag 1: A – 3 Wochen, C – 2, A – 1, D – 3
Auftrag 2: B – 4, C – 3, D – 3
Auftrag 3: A – 4, C – 3, B – 3, D – 3
Erstellen Sie einen Ablaufplan mit Rückwärtsterminierung, Belastungsprofile, Berechnen Sie
die Kapazitätsauslastung und Durchlaufzeiten.
Welche Methoden könnten Sie beim anschließenden Kapazitätsabgleich einsetzen?
5.3 Auftragsfreigabe
Definition Auftragsfreigabe: Bei der Einlastung/ Auftragsauslösung werden die benötigten
Rohstoffe an der ersten Produktionsstelle bereitgestellt. Hier ist also die Schnittstelle von der
Produktionsplanung zur Produktionssteuerung, zur physischen Produktion.
Es ist montags, 8.00 Uhr. Sie gehen nicht ins Büro, sondern in den Betrieb. Sie wollen sich
die Freigabe des Auftrags 2 zur Herstellung von 20 Tischen „Aktenpack“ exemplarisch ansehen.
Nachdem Sie die Terminplanung für die folgende Woche durchgeführt hatten, hat ein Mitarbeiter
der Arbeitsvorbereitung am Freitag die Werkstattunterlagen vorbereitet. Der Mitarbeiter
steckt die Unterlagen in Mappen und bringt sie in das Eingangslager. Diese Arbeitsverteilung
übernehmen Sie heute. Das ist ein Stück zu gehen, da die Arbeitsvorbereitung die Büros
im Verwaltungsgebäude hat, 200 Meter vom Betrieb entfernt.
Bei der Solida wird nicht das Hol-Prinzip sondern das Bring-Prinzip praktiziert: Die Fertigungsaufträge
werden an die jeweils nachfolgende Produktionsstelle gebracht und nicht von
dort geholt. Fertigungsaufträge sind jetzt Paletten mit Querholmen und Seitenrahmen, aus
denen die NC-Fertigung die Gestelle für die Tische herstellt. Es geht jetzt also nicht mehr um
„virtuelle“ Aufträge in der Planung, sondern um Rohstoffe und Halbfertigprodukte, die zu
bearbeiten sind.
Sie übergeben dem Lagermitarbeiter die Mappe mit den Werkstattpapieren. Der Lagermitarbeiter
nimmt sich die Kommissionierliste heraus.
Definition Kommissionieren: Die Zusammenstellung der benötigten Artikel aus einem Eingangslager
für einen Fertigungsauftrag. Oder die Zusammenstellung der Produkte aus einem
Ausgangslager für einen Kundenauftrag.
Vorsicht: Sprachliche Ähnlichkeit mit „in Kommission nehmen“, also in eigenem Namen auf
fremde Rechnung verkaufen.
Nun kommissioniert der Lagerist die nötigen Rohstoffe und fährt sie mit dem Gabelstapler in
die NC-Fertigung. Die Werkstattpapiere legt er auf die Paletten. Er hat Mühe, auf der Bereitstellfläche
(Pufferlager) die sperrigen Paletten unterzubringen.
Ein Werker der NC-Fertigung nimmt die Mappe und überprüft die Vollständigkeit:
- Kommissionierliste (Materialscheine, Materialentnahmescheine), wird aus den Stücklisten
abgeleitet
- Laufkarte (auch Werkstattauftrag, Arbeitsbegleitschein oder „Fertigungsauftrag“ genannt):
ein auf den konkreten Auftrag bezogener Arbeitsplan
Seite 51

- Werkstattzeichnungen/ technische Zeichnungen
- NC-Programme auf Datenträger oder Direktübermittlung an Werkzeugmaschine
- Bezugsbelege für benötigte Messgeräte oder Vorrichtungen
- Prüfplan mit zulässigen Toleranzen und auszufüllende Prüfbelege
- Rückmeldebelege an die Arbeitsvorbereitung
- Lagerzugangsbelege zur Einlagerung der fertigen Erzeugnisse oder Halbfabrikate
- Arbeitsscheine sind nicht nötig, da die Solida einen Zeit- und keinen Akkordlohn hat
Aufgabe DV-Unterstützung: Auftragsfreigabe: Sie überlegen sich, ob dieses dicke Paket von
Unterlagen wirklich nötig ist. Wie könnte man mit DV-Einsatz unterstützen?
Der Meister der NC-Fertigung kommt auf Sie zu. Er ist um 9.00 Uhr bereits voll in Fahrt. Mit
seinem lokalen Dialekt schimpft er auf die Arbeitsvorbereitung. Sie verstehen nur Bruchstücke:
- „… sind mit Pattex an den Stühlen festgeklebt, die hohen Herren in ihren klimatisierten
Büros…“
- „…hauen uns die Bude voll mit Aufträgen …“
- „… können uns nicht mehr drehen vor lauter Zeug…“
- „… wir sind die Prügelknaben bei Verspätungen …“
Tatsächlich sind die Mitarbeiter der Arbeitsvorbereitung besser qualifiziert als die des Betriebes.
Sie haben auch durchaus den Eindruck, dass die Arbeitsvorbereiter selten die Sicherheitsschuhe
anziehen, um in den Betrieb zu gehen. Sie schauen sich die bereitstehenden Aufträge
an und sehen, dass der von ihnen terminierte „Auftrag 2“ in den nächsten Tagen nicht begonnen
werden kann. Die Enge macht das Arbeiten unübersichtlich und schwierig. Zudem drücken
die dauernden Verspätung und die fortwährenden Tadel auf die Stimmung. Unter Stress
passieren auch mehr Qualitätsmängel und Unfälle.
Zurück im Büro, machen Sie dem Leiter der Arbeitsvorbereitung, Herrn Besserwas, einen
Vorschlag: Im Rahmen einer „Belastungsorientierten Auftragsfreigabe“ (BORA oder
BOA) wird eine „Belastungsschranke“ eingeführt, d.h. die Warteschlange vor einer Produktionsanlage
wird begrenzt: Wenn ein Auftrag nicht spätestens am folgenden Tag begonnen
werden kann, wird er nicht freigegeben. Das gilt auch, wenn dann absehbar der Fertigstellungstermin
überschritten werden wird.
Seite 52

6 Produktionssteuerung (Kanban)
In der Kantine sind die angesprochenen Probleme und ihre möglichen Lösungen Hauptthema.
Einige Abteilungsleiter schlafen schlecht. Sie gehen mit dem Betriebsleiter Herrn Ledernacken
und dem technischen Leiter Herrn Überflieg zum edlen Italiener essen. Nach dem Grappa
haben Herr Ledernacken und Sie Herrn Überflieg so weit, dass er bereit ist, „seine“ Arbeitsvorbereitung
in ein „Auftragszentrum“ aufgehen zu lassen. Faktisch lösen Sie also die
Abteilung auf. Am nächsten Tag will Herr Überflieg den Leiter der Arbeitsvorbereitung,
Herrn Besserwas, zum Italiener einladen, um ihm die bittere Pille einzuflößen.
Sie wollen bei den betroffenen Mitarbeitern Akzeptanz schaffen und ihre Kenntnisse nutzen.
Dazu organisieren Sie einen Workshop, der folgende Vorgaben ausarbeitet und konkretisiert:
- Kanban-Steuerung, dadurch Verzicht auf bisherige Terminplanung
- Layout und Betriebsorganisation als Zentrenproduktion. Also Fertigungssegmente als
„Fabrik in der Fabrik“
- Einrichtung der Organisationseinheit Auftragszentrums in Containern im Betrieb mit
Kompetenzen für Vertrieb, Materialdisposition, Auftragssteuerung, Sicherheitsmanagement
(QM, UM)
Auf dem Workshop stellen Sie die Funktionsweise des Kanban-Prinzips vor:
- Entwicklung 1947 in der Toyota Motor Company von einem Team unter Taiichi Ohno.
- Kanban = Karte (Informationsträger, der alle Fertigungsaktivitäten auslöst), oft mit
Transportbehältern
- dezentrales Hol-System auf der Basis selbststeuernder Regelkreise
- Supermarktprinzip
- Internes Just-in-Time
Seite 53

aus Schulte (2005, S. 424)
Funktionsweise
- Jeder Bearbeitungsstation sind Eingangs- und Ausgangsläger (Pufferläger) zugeordnet
- Die nachgelagerte Bearbeitungsstelle holt die benötigten Teile selbständig aus der vorgelagerten
Produktionsstellen ab
- Nur die gerade benötigten Teile dürfen geholt werden
- Jedem Teil oder einer definierten Menge von Teilen ist ein Kanban zugeordnet
- Es dürfen nur so viele Teile hergestellt werden, wie auf der Karte angegeben sind
- Nur einwandfreie Teile (Gutteile) dürfen weitergegeben werden
Aufgabe Kanban-Layout: Skizzieren Sie das Layout des Solida-Betriebes nach Kanban-
Einführung mit den Pufferlägern.
Aufgabe DV-Unterstützung: Wie ist der Ablauf bei DV-Unterstützung?
Steuerung des Lagerbestands, der Kapitalbindung und Durchlaufzeit durch die Anzahl der
Kanbans.
Seite 54

Voraussetzungen:
- Steter Bedarf der Teile bzw. Produkte über einen längeren Zeitraum hinweg
- Seltene Serienanläufe und Konstruktionsänderungen
- Standardisierung von Teilen
- Angeglichener Arbeitsrhythmus im Betrieb
- Kurze Rüstzeiten
- Hoher Qualitätsstandard, niedrige Ausschussraten
- Hohe Motivation und Qualifikation der Mitarbeiter
- Anwendung unter bestimmten Bedingungen auch bei Klein- und Mittelserienfertigung
sowie Werkstattproduktion möglich (Variantenbauweise mit Modulen)
Nach Einführung in einigen Unternehmen Reduzierung der Durchlaufzeiten um ca. 50 Prozent
und Senkung der Fertigwarenbestände um ca. 25 Prozent
Aufgabe Aufbauorganisation: Welche Bereiche und Abteilungen sind vorne in den Organigrammen
durch Desktop-Purchasing, Kanban-Hol-Prinzip und Auftragszentrum berührt?
Seite 55

7 Energiemanagement
Auf einer Besprechung der Führungskräfte gibt es Ärger. Die Energiekosten ziehen immer
weiter an und die Führungskräfte schieben sich gegenseitig die Schuld zu. Die Einkäuferin
(Mitarbeiterin der kaufmännischen Leiterin Frau Rechenknecht) soll Energie zu teuer eingekauft
haben, die Meister (Mitarbeiter des Betriebsleiters Herr Ledernacken) sollen nicht sparsam
mit Energie umgehen, die technische Planung (bei dem technischen Leiter Herrn Überflieg
angesiedelt) soll bei der Anlagentechnik zu wenig auf Energieeffizienz geachtet haben.
Frau Rechenknecht schaut mal, wie sich die Rohölpreise in den letzten 10 Jahren entwickelt
haben. Das hinterlässt in der Runde lange Gesichter.
http://finanzen.handelsblatt.com/kurse_einzelkurs_uebersicht.htn?chart_zeit=100000&i=8688
574, Abruf 1.9.11, Sorte „Brent“
Um aus der unproduktiven Schuldzuweisung herauszukommen, wollen Sie eine Analyse des
Energieverbrauchs machen, also eine Energiebilanz aufstellen. Herr Dinnorm (Stabsstelle
SHEQ) ist begeistert, denn damit kann er mit seinem Anliegen Umweltschutz helfen, die Kosten
zu senken. Außerdem erzählt der Geschäftsführer Herr Weise, dass ihn seine Kinder drängen,
er solle den CO2-Ausstoss der Solida senken. Er unterstützt das Projekt für die nächste
Generation damit auch sehr stark.
Input Output
Elektrische Energie (Strom)
Gas
Heizöl
Diesel
Benzin
Kerosin
Energiebilanz gegliedert nach Energieträgern
Nutzenergie bei primären Prozessen (z.B. Zerspanungsleistung
bei Werkzeugmaschinen in der Produktion)
Nutzenergie bei sekundären und tertiären Prozessen
(Transporte, Heizung der Büros bis hin zum Energieverbrauch
des Herds in der Kantine)
Energieabgabe an Dritte (Prozessenergie als Fernwärme
oder Stromeinspeisung aufgrund des EEG)
Wärmeverluste über Abluft, Abwasser und Abfall
Energieverlust über Wärmestrahlung, Erschütterungen,
Lärm
Seite 56

Es stellt sich heraus, dass Sie recht dankbar sein müssen, dass Herr Dinnorm mit seinem technischen
Hintergrund mit Ihnen die Analyse durchführt. Viele Grundzusammenhänge muss er
Ihnen erklären. Außerdem gibt es nur wenige Betriebsdaten. Es gibt drei wesentliche Verbrauchsdaten:
Die Gasheizung der Werkhalle und die elektrische Energie, die die Anlagen in
der Werkhalle verbrauchen sowie der Spritverbrauch des betrieblichen Fuhrparks. (Die Fallstudie
vereinfacht hier sehr stark, um die Zusammenhänge leicht nachvollziehbar zu halten.)
Die folgende Tabelle zeigt den Energieverbauch und die Energiekosten, die Herr Dinnorm
ermittelt. Der Begriff Energiebilanz ist hier zwar üblich, jedoch handelt es sich streng genommen
nur um die Inputseite:
Verbraucher
(Kostenart)
Hallenheizung
(Gas)
Energieverbrauch pro Jahr Kosten pro Mengeneinheit
120.000 Kubikmeter Gas, Brennwertfaktor
10,45; also 1.250.400
Kilowattstunden (kWh)
Stromverbrauch 4.000 Megawattstunden (MWh),
das entspricht 4.000.000 kWh
Dieselverbrauch
LKW
Benzinverbrauch
PKW Vertrieb und
Führungskräfte
560.000 Kilometer pro Jahr mit
30 Litern pro 100 Kilometer
310.000 Kilometer pro Jahr mit 8
Litern pro 100 Km
5 Cent pro Kilowattstunde
120 Euro pro MWh,
das entspricht 12
Cent pro Kilowattstunde
1,4 Euro pro Liter
1,5 Euro pro Liter
Kosten
pro Jahr
Sie verstehen die Zusammenhänge nur ansatzweise und lassen sich erst mal erklären, was eine
Kilowattstunde (kWh), eine Megawattstunde (MWh) und ein Brennwertfaktor ist. Herr Dinnorm
besteht darauf, Ihnen auch Kilowatt (kW) als Leistungseinheit zur erklären, sonst würden
Sie später mögliche Optimierungsmaßnahmen nicht verstehen können. Er macht es ganz
einfach (Auszug aus Kals 2010, 45-47):
„Energie ist im physikalischen Sinne die Fähigkeit eines Systems, Arbeit zu verrichten. Nehmen
wir als Beispiel einen Fön. Das technisch-physikalische System „Fön“ kann Arbeit verrichten
in Form der Erzeugung heißer Luft. Die vom Fön aufgenommene elektrische Energie
entspricht dabei nicht ganz der Wärme- und Bewegungsenergie der in Form der heißen bewegten
Luft geleisteten Arbeit. Es entstehen Energieverluste, indem sich der Fön erwärmt.
Wie viel Energie kann der Fön jetzt verbrauchen (aufnehmen), wenn er eingeschaltet ist? Die
Leistung ist die Messgröße, die das beschreibt. Leistung ist die Energie, die der Fön in einer
bestimmten Zeiteinheit verbraucht, sie wird in Watt gemessen. Eine typische Zahl sind hier
1.500 Watt. Diese Leistung sagt also, wie„stark“ der Fön ist. Mit der Leistung alleine ist aber
der Energieverbrauch noch nicht zu berechnen, denn wenn das Gerät ausgeschaltet bleibt,
braucht es keine Energie. Die Zeitdauer und Intensität der Nutzung müssen also in die Berechnung
einfließen. Angenommen, wir benutzten den Fön für eine Stunde mit voller Leistung,
so können wir die Leistung mit der Zeitdauer multiplizieren, um den Energieverbrauch
zu berechnen: 1.500 Watt x 1 Stunde. Schreiben wir nun 1.500 Watt als 1,5 Kilowatt (kW)
und setzen für die Stunde das Kürzel „h“, so entsteht die geläufige Energiemesszahl 1,5 Kilowattstunden.
Die Leistungsaufnahme des Geräts multipliziert mit der Arbeitsdauer ergibt
also die verbrauchte Energie. Für industrielle Zwecke sind Leistung und Energie zweckmäßi-
Seite 57

gerweise in höheren Zehnerpotenzen anzuwenden. Dies führen die folgenden Tabellen auf,
wobei die erste Tabelle sich auf die Leistung konzentriert.
Leistungseinheit Abkürzung und
Größenordnung
Watt
Kilowatt kW
Megawatt MW
Beispiel
W Ein Zwanzigstel der Leistungsaufnahme eines
Energiesparleuchtmittels
1.000 Watt
Tausend, 10 3
1.000.000 Watt,
Million, 10 6
Leistung eines schwachen Föns oder Rasenmähers
3 MW: Elektrolok
Zehnerpotenzen der Leistungseinheit Watt mit Beispielen
Leistung eines mittleren Kraftwerks z.B. 300
MW. Es können also 300.000 Föne auf mittlerer
Stufe mit 1 kW gleichzeitig betrieben werden.
Nun die folgende Tabelle über die Zehnerpotenzen der Energie, die sich aus der Leistung
durch die Multiplikation mit der Zeitdauer ergibt. Die Groß- und Kleinschreibung der Buchstaben
bei der Abkürzung der Maßeinheiten hat sich historisch entwickelt und erscheint nicht
immer logisch.
Energieeinheit
Wattstunde
Kilowattstunde
Megawattstunden
Abkürzung und
Größenordnung
Wh
kWh
1.000 Wattstunden
Tausend, 10 3
MWh
1.000.000 Wattstunden
Million, 10 6
Beispiel
Ein Energiesparleuchtmittel von 20 Watt, eine Stunde
(3.600 Sekunden) eingeschaltet, verbraucht 20 x 3.600
Wattsekunden oder 20 Wattstunden (Wh)
10 Kilowattstunden sind ein typischer Tagesverbrauch
für einen Mehrpersonenhaushalt
Zehnerpotenzen der Energieeinheit Wattstunde mit Beispielen
Der Jahresverbrauch des Haushalts entspricht 10 kWh x
365 = 3.650 kWh, also 3,65 MWh
Ist nur der Jahresenergiebedarf bekannt, so ist durch die Anzahl der Stunden pro Jahr zu dividieren,
um die durchschnittliche aufgenommene Leistung zu berechnen. Würde ein Haushalt
beispielsweise einen Energieverbrauch von 4.380 Kilowattstunden Gas oder Strom haben, so
ist durch 8.760 (365 x 24 Stunden pro Jahr) zu dividieren, um auf eine durchschnittliche Leistung
von 0,5 Kilowatt zu kommen. Die Maßeinheit Kilowattstunde kann Energie quantifizieren,
die in unterschiedlichen Formen erscheint.“
Seite 58

Ein Kubikmeter Gas liefert bei einem Brennwertfaktor von 10,45 eine Energieausbeute von
10,45 Kilowattstunden Energie, bei Heizöl ist eine entsprechende Zahl 10,08.
Mit diesem Wissen kehren Sie zur Tabelle über den Energieverbauch und die Energiekosten
bei Solida zurück und vervollständigen Sie.
Herr Dinnorm und Sie haben nun diese absoluten Kennzahlen, Sie haben aber noch keine Ahnung,
ob die gut oder schlecht sind. Sie wollen also irgendeine Form von ………………….
betreiben. Dazu bietet sich zunächst der Heizbedarf pro Quadratmeter der Halle als Kennzahl
an. Sie nehmen einen Plan heraus und sehen, dass die Halle 100 Meter lang und 50 Meter
breit ist. Berechnen Sie den Jahresheizenergiebedarf in kWh pro Quadratmeter:
Ist das gut oder schlecht? Sie recherchieren und erhalten folgende Informationen.
• Nicht sanierte Altbauten benötigen 300 bis 400 kWh/m 2 a
• Die Energieeinsparverordnung – EnEV schreibt 60 bis 90 kWh/m 2 a für Neubauten vor
• Passivhäuser haben einen Energiebedarf von 15 kWh/ QM pro Jahr
• Plus-Energie-Häuser geben sogar durch Fotovoltaikanlagen mehr Energie ab als sie
aufnehmen
Nun ist eine Betriebsbegehung an der Reihe, um Verbesserungsmaßnahmen vorzubereiten.
Worauf achten Sie, welche Maßnahmen müssen geprüft werden? (Hintergründe Kals 2010,
77-90):
Nun wenden Sie sich dem Verbrauch elektrischer Energie (nicht ganz fachmännisch aber
auch in Ordnung: dem Stromverbrauch) zu. Da die ganze Halle über einen Stromzähler läuft,
müssen Sie versuchen, den Stromverbrauch der großen Verbraucher auf andere Weise abzuschätzen.
Sie konzentrieren sich auf zwei große Verbrauchergruppen, deren Leistungsaufnahme
und Betriebsstunden Sie gut abschätzen können:
Seite 59

Verbraucher(gruppe) Leistung (kW) Betriebsstunden
pro Jahr
Klimaanlage einschließlich
Lüftung
und Druckluftversorgung
Werkzeugmaschinen
und elektrische Antriebe
Summe
200 6.000
1.400 2.000
Aufteilung des Verbrauchs elektrischer Energie
Energieverbrauch
pro Jahr (kWh)
Welche Ideen haben Sie, wie hier Verbrauchs- und Kostensenkungen erfolgen können?
Kosten pro
Jahr
Sie entdecken beim Rundgang eine Pumpe, deren Typenschild 20 kW, das Baujahr 1992 und
keine Energieeffizienzklasse zeigt. Herr Dinnorm erklärt, dass solche Pumpen nicht geregelt
sind, also immer mit voller Leistung laufen, wenn Sie eingeschaltet sind in den 2.000 Betriebsstunden
pro Jahr. In der Literatur wird die Einsparung durch den Ersatz solcher elektrischer
Antriebe mit 40 Prozent angegeben. Sie überlegen sich, wie teuer die neue Pumpe sein
dürfte, wenn die Amortisationszeit höchstens drei Jahre betragen soll.
Seite 60

Nun haben Sie den Energieverbrauch ermittelt, aber noch nicht die Emissionen von Kohlendioxid
ermittelt. Dazu benötigen Sie folgende Umrechnungstabelle:
Energieträger/ Energie Freigesetztes Kohlendioxid
Elektrische Energie pro Kilowattstunde
Heizöl extra leicht pro Liter und
Diesel
Null bei Verwendung, für die Strom“produktion“ Bundesdurchschnitt:
0,614 kg/kWh. Die EnBW gibt einen Durchschnittswert
von 0,25 kg/kWh an, Ökostromanbieter „Lichtblick“
gibt 0,041 kg/kWh an.
2,65 kg pro Liter bei Verbrennung, hinzu kommt der Kumulierte
Energieaufwand (KEA)
Benzin (Liter) 2,36 kg pro Liter bei Verbrennung, hinzu kommt der KEA
Flugbenzin (Kerosin) 2,4 bis 2,760 kg pro Liter bei Verbrennung. Bei Emission in
großen Höhen ein Faktor von 2,7 nötig, plus KEA.
Bioethanol und Biodiesel Weit auseinandergehende Einschätzungen des Einspareffekts
gegenüber Benzin und Diesel, das aus Erdöl gewonnen wird.
Die Abschätzungen gehen von 70 Prozent Kohlendioxideinsparung
bis zu deutlich negativen Wirkungen.
Erdgas (nicht komprimiert) pro
Kubikmetern
Erdgas komprimiert in verschiedenen
Formen
1,8 kg pro Kubikmeter bei Verbrennung, hinzu kommt der
KEA
2,3 bis 2,7 kg pro Liter bei Verbrennung, hinzu kommt der
KEA
Kohle 2,5 kg bis 3,7 pro kg Kohle, hinzu kommt der „Kumulierte
Energieaufwand“ (KEA) für die Gewinnung der Energie
Umrechnungsfaktoren von Energieträgern zu Kohlendioxidemissionen
Die oben schon erstellt Verbrauchs- und Kostentabelle kann um eine Spalte erweitert werden:
Verbraucher
(Kostenart)
Hallenheizung
(Gas)
Energieverbrauch pro Jahr Kosten pro
Mengeneinheit
120.000 Kubikmeter Gas,
Brennwertfaktor 10,45; also
1.250.400 Kilowattstunden
(kWh)
Stromverbrauch 4.000 Megawattstunden
(MWh), das entspricht
4.000.000 kWh
Dieselverbrauch
LKW
Benzinverbrauch
PKW Vertrieb
und Führungskräfte
560.000 Kilometer pro Jahr
mit 30 Litern pro 100 Kilometer
310.000 Kilometer pro Jahr
mit 8 Litern pro 100 Km
5 Cent pro Kilowattstunde
120 Euro pro
MWh, das entspricht
12 Cent
pro Kilowattstunde
1,4 Euro pro Liter
1,5 Euro pro Liter
Kosten
pro Jahr
CO2 in kg
Seite 61

Sie haben wieder eine Besprechung im Führungskreis. Der Betriebsleiter will die Verbrauchsgewohnheiten
verbessern, der technische Leiter will in energieeffiziente Technik investieren.
Alle schauen die kaufmännische Leiterin Frau Rechenknecht an, denn neben der
Mengenkomponente lässt sich vielleicht auch die Preiskomponente der Kosten verändern.
Frau Rechenknecht holt ihre Unterlagen heraus und legt los, sie hat sich vorbereitet. Sie konzentriert
sich auf den Einkauf elektrischer Energie und zeigt zunächst den Hintergrund auf,
ohne den eine zukunftsweisende Strategie nicht festzulegen ist: Smart Metering (intelligente
Messung) und Smart Grids (intelligente Netze).
Die Energiewende hin zu regenerativen Energien (Sonnenenergie, Windkraft usw.) führt dazu,
dass die Energieversorgung stärker schwanken wird als bisher. Das gilt für kleine, lokale
Anlagen (Fotovoltaik auf Hausdächern) und auch für große Projekt wie Desertec (siehe Abbildung).
Bisher war der Strompreis für Endkunden konstant, bestenfalls in einen HT (Hoch-Tarif) und
NT (Niedrig-Tarif) unterschieden, also in Tag- und Nachtstrom. In Zukunft werden die Preise
je nach Energieverfügbarkeit ständig schwanken. Intelligente Stromzähler (siehe Abb.) übermitteln
die Verbrauchsdaten an den Energieversorger, der detaillierte Rechnungen und Auswertungen
zur Verfügung stellt.
Seite 62

Die Preissignale können aber auch von den Kunden eingesetzt werden, die Stromkosten zu
senken, indem der Verbrauch in Zeiten niedriger Preise gelegt wird. Die kaufmännische Leiterin
zeigt den beispielhaften Preisverlauf an der European Energy Exchange (EEX), der
Energiebörse in Leipzig (www.eex.com), wie volatil (also stark schwankend) der Strompreis
ist.
http://www.eex.com/de/Marktdaten/Handelsdaten/Strom/Stundenkontrakte%20%7C
%20Spotmarkt%20Stundenauktion/Stundenkontrakte%20Chart%20%7C%20Spotma
rkt%20Stundenauktion/spot-hours-chart/2011-09-02/PHELIX
Der Betriebsleiter macht sich schon erste Notizen, wie er die Produktionsplanung und –
steuerung in diese Richtung verbessern kann (vgl. Kals 2011, S. 125-136):
Wenn diese stark schwankenden Preise an die Kunden/ Endverbraucher weitergegeben werden,
wird der Gesamtverbrauch sich zu jedem Zeitpunkt der Verfügbarkeit der Energie angleichen.
Die wesentlichen Elemente sind der folgenden Abbildung zusammenfassend dargestellt.
Seite 63

Abgrenzung zwischen Smart Metering (intelligente Strommessung) und Smart Grids (intelligente
Stromnetze) – (Scott 2009, S. 14, zitiert bei Kals 2010, S. 57)
Die Runde fragt Frau Rechenknecht, wie Solida von dieser Entwicklung jetzt schon profitieren
kann. Es gibt folgende Möglichkeiten für den Energieeinkauf (vgl. Kals 2010, 117-123):
• Vollversorgung durch ein Energieversorgungsunternehmen (EVU) mit einem standardisierten
Tarifvertrag
• Individuell ausgehandelte Verträge
• Direkter Einkauf an der Energiebörse
• Energieeinkauf outsourcen
Obwohl die Solida dafür zu klein ist, zeigt Frau Rechenknecht in einer Abbildung, wie der
Einkauf an der Börse im Prinzip funktioniert. Es ist wichtig zu wissen, wie „das Spiel funktioniert“,
um individuelle Verträge mit EVUs kompetent aushandeln zu können.
Um in Verhandlungen mit einem EVU zur Verringerung der Stromkosten gehen zu können,
müssen das eigene Verbrauchsprofil/ -kurve/ Lastgang und die Dauerlinie bekannt sein. Diese
Profile können für unterschiedliche Zeiträume erstellt werden (Tage, Monat, Jahr usw., Tages-
Monats, Jahresdauerlinien). Im Prinzip sehen die Kurven folgendermaßen aus:
Seite 64

AufgabeVerbrauchsprofil und Dauerkurve: Stellen Sie das Tagesverbrauchsprofil und die
Tagesdauerkurve für ein kleines Studentenwohnheim auf.
• Von 0 Uhr bis 7 Uhr 0,5 kW Leistung (Kühlschrank, vergessene Schreibtischlampe, Aufladen
von Handys usw.),
• 7 Uhr bis 13 Uhr: 1 kW (Kaffeemaschine, Computer usw.)
• 13 Uhr bis 14 Uhr: 2 kW (Herd)
• 14 Uhr bis 24 Uhr 1 kW (Computer, Fernseher usw.)
Wie hoch ist der Stromverbrauch?
Stellen Sie aufgrund der gegebenen Daten die Jahresdauerlinie der Solida für elektrische
Energie dar.
Hier ein beispielhafter Lastverlauf aus einem anderen Unternehmen:
Seite 65

Verbrauchsprofil mit Hinweisen auf Einsparpotenziale (Vortrag Herr Schade, Geschäftsführer
Enoplan, an der FH am 20.11.10)
An diesem Beispiel mit einer Messung alle 15 Minuten zeigt sich, dass die Analyse des Verbrauchsprofils
auf Einsparpotenziale hinweisen kann:
Mit diesen Informationen gehen Frau Rechenknecht und die Einkäuferin in Verhandlungen
mit einem EVU oder einem Dienstleistungsunternehmen zum Kauf von Energie (z.B.
www.enoplan.de). Tatsächlich gelingt es ihnen, niedrigere Preise zu erreichen, wenn die Solida
in Spitzenzeiten den Verbrauch begrenzt.
Sie sind sechs Monate in der Solida. Herr Weise zieht sich in den Beirat zurück und Sie werden
Geschäftsführerin.
Übungsaufgabe elektrische Antriebe für zu Hause: Viele elektrische Antriebe in der Industrie
werden immer mit Volllast gefahren, da sie nicht über eine Drehzahl-Regelung verfügen.
Eine solche Pumpe mit 16 kW Leistung in einem Kraftwerk wird an 24 Stunden am Tag
und 7 Tagen in der Woche eingesetzt. Der Strompreis beträgt 7 Cent pro kWh. Die Pumpe ist
bereits abgeschrieben und eine neue Pumpe mit drehzahlgeregelter Steuerung würde 7.000
Euro Kosten. Sie würde im Schnitt mit 60 Prozent der Leistungsfähigkeit laufen.
a) Wie gehen Sie vor bei der Berechnung des Stromverbrauchs? Wie hoch ist der Stromverbrauch
der derzeit verwendeten Pumpe im Jahr?
b) Wie hoch sind die Stromkosten derzeit und nach Durchführung der Ersatzinvestition?
c) Wie lang ist die Amortisationszeit für die neue Pumpe? (Rechenweg deutlich machen.)
Seite 66

8 Zusammenfassende Modelle
8.1 MRP-Konzepte, ERP-Konzepte, hierarchische Planung
Sie haben die wesentlichen Schritte der PPS durchgespielt. Damit ist der wichtigste Geschäftsprozess
zur Leistungserstellung (Fulfillment-Prozess) im Griff. Als neue Geschäftsführerin
versuchen Sie nun, die Vorgänge weiter zu reflektieren und zu optimieren. Im Grunde
würden Sie gerne von zentral gesteuerten zu dezentralen Strukturen (wie Kanban) übergehen.
Doch bei Auftrags-Einzelproduktion kann das schwierig sein und Sie werden nicht auf eine
zentrale Planung verzichten können. Deshalb machen Sie sich die Funktionsweise noch einmal
klar:
PPS-Systeme, die zentral nach dem Bring- (Push-)Prinzip Aufträge in die Anlagen hineindrücken.
MRP II (Manufacturing-Resource-Planning): System zur Einrichtung einer genauen Kontrolle
über die Planung der Produktion, des Absatzes, Einkauf, Finanzen und Entwicklung
Sukzessives, hierarchisches Vorgehen:
• Grunddatenverwaltung
• Primärbedarfsplanung
• Mengenplanung
• Termin- und Kapazitätsplanung
• Auftragsveranlassung
• Kapazitäts- und Auftragssteuerung
Fortentwicklung der MRP-Konzepte als ERP (Enterprise Resource Planning) mit relationaler
Datenbank und Integration aller Unternehmensbereiche, z.B. SAP
Seite 67

Ehrmann, Logistik (2001, 429)
Aufgabe: Worin besteht die hierarchische Planung?
Seite 68

8.2 Produktions-Controlling
(Vgl. Kals 2010, S. 155-157)
Ihnen ist die Bedeutung des Controlling klar, doch der Begriff des Controlling ist keineswegs
eindeutig. Anschaulich kann der Controller als ………………………………………. Gesehen
werden, der dem Kapitän hilft, das Schiff auf Kurs zu halten. Eine umfassendere Begriffsfassung
von Führungs-, Management-, und Controlling-System stammt von Horvath:
Controlling: Koordination von Planung und
Informationsversorgung
Planungs-, Steuerungs-
und Kontrollsystem
der Produktion:
Produktions-
Management
Planungsbereiche der Produktionswirtschaft und wichtige Informationen der Kostenrechnung
Controlling: Koordination von Planung und
Informationsversorgung
Programmplanung
Materialwirtschaft
Prozessplanung
Führungssystem der Produktion
Ausführungssystem der Produktion - Betrieb
Führungssystem der Produktion
Ausführungssystem der Produktion - Betrieb
Informationsversorgung
der Produktion:
Kostenrechnung,
Betriebsdatenerfassung
(BDE)
Anlagenwirtschaft,
Konstruktion
usw.
Deckungsbeiträge
Lagerhaltungskostensatz
Bestellkosten
Einstandspreise
Prozesskosten der
Geschäftsprozesse
Maschinenstundensätze
Machen Sie Funktion und Aufgaben des Controlling an Solida-Beispielen anschaulich.
Seite 69

Gruppenarbeit: Ablauf der PPS als zusammenhängender Geschäftsprozess
Erläutern Sie den Ablauf der PPS:
- In welcher Reihenfolge werden die Planungsschritte (z.B. Losgrößenplanung) durchgeführt?
- Welche Planungsverfahren/ Planungsmodelle (z.B. Andler-Modell) kommen zum Einsatz?
- Welche Abteilungen/organisatorischen Einheiten (z.B. Einkauf) führen die Planungen
durch?
Legen Sie sich zur besseren Übersichtlichkeit eine Tabelle mit drei Spalten an:
Planungsschritt – Planungsmodelle – ausführende Abteilungen
8.3 Zertifizierung von Qualität-, Umwelt- und Energiemanagement-Systemen
(Vgl. Kals 2010, 213-215)
Sie haben nun das Führungssystem von Solida optimiert und dokumentiert. Über Handbücher,
Verfahrensanweisungen und Arbeitsanweisungen weiß jeder, was er zu tun hat. Die Abläufe
greifen wunderbar ineinander. Um noch weiter zu optimieren, streben Sie eine Zertifizierung
nach verschiedenen Normen an. Das funktioniert folgendermaßen:
DIN
D
I
N
und ISO
I
S
O
sind eingetragene Vereine, die Unternehmen unterstützen, indem sie Normen verabschieden.
Die sind zwar nicht rechtsverbindlich, doch es ist zweckmäßig, dass Schraubengrößen oder
technische Zeichen überall gleich sind. Jetzt gibt es aber auch Normen für Managementsysteme:
• Qualitätsmanagement nach DIN ISO 9.000 (es gibt mehrere Normen der Serie)
• Umweltmanagement nach DIN ISO 14.000 und Environmental Management und Audit
Scheme (EMAS) beruhend auf einer EU-Verordnung
• Energiemanagement nach DIN 16.000 und ISO 50.000
Unternehmen, die ihre Management-Systeme zertifizieren lassen wollen, müssen sich von
einem Zertifizierungsunternehmen in einem Audit (Betriebsprüfung) überprüfen lassen, um
das Zertifikat zu erlangen.
Nennen Sie wichtige Regelungen für QM, UM und EM, die bei der Solida festgelegt sein
müssen, um eine Zertifizierung erfolgreich zu bestehen.
Seite 70

9 Lösungen zu den Übungsaufgaben
Aufgabe Programmplanung, Kurbel- und Nockenwellen:
Lineares Programm:
30 K + 60 N max!
2 K + 1 N ≤ 100.000
1 K + 3 N ≤ 150.000
K ≤ 50.000
N ≤ 45.000
Nicht-Negativitätsbedingungen: K, N ≥ 0
Die Absatzhöchstmengen werden in die Kapazitätsrestriktionen eingesetzt, um den Kapazitätsbedarf
zu berechnen. Für die Zerspanung ergeben sich 190.000 Stunden, für die Veredlung
185.000 Stunden. Also sind beides Engpässe.
Als optimales Produktionsprogramm ergeben sich 30.000 Kurbelwellen und 40.000 Nockenwellen.
Eine Lösung aufgrund spezifischer Deckungsbeiträge ist nicht möglich, denn die Rangfolge
der Produkte ist in den Werkstätten unterschiedlich:
Engpassbezogene Deckungsbeiträge in der Zerspanung:
Kurbelwelle 15 €/h; Nockenwelle 60 €/h
Engpassbezogene Deckungsbeiträge in der Veredlung:
Kurbelwelle 30 €/h; Nockenwelle 20 €/h
Aufgabe Programmplanung, Pumpen und Ventile:
Optimales Produktionsprogramm: 60 Pumpen und 20 Ventile
Perioden-Deckungsbeitrag: 22.000
Aufgabe Lagerbestandsrechnung Fahrradfabrik:
Zeile verfügbarer Bestand oder Nettobedarf:
Periode 1: 206, Periode 2: 24, Periode 3: -155, Periode 4: -141
Zeile Bruttobedarf bei den Speichen:
Periode 1: 5270, Periode 2: 4794, über weitere Perioden ist noch keine Aussage möglich
Seite 71

Aufgabe Stücklistenauflösung und Nettobedarfsrechnung:
Bruttobedarf Teil 1: 72, Teil 2: 180, Teil 3: 252, , Baugruppe: 126
Lagerbestandsrechnung Endprodukt:
Periode 1: Verfügbarer Bestand von 5, Periode 2: Nettobedarf 17, Periode 3: Nettobedarf 11,
Periode 4: Nettobedarf 11
Lagerbestandsrechnung Baugruppe:
Periode 1: Nettobedarf 101, Periode 2: Nettobedarf 85, Periode 3: Nettobedarf 85, Periode 4
noch unklar
Aufgabe verbrauchsbedingte Bedarfsermittlung für zu Hause:
Einfacher Mittelwert: 9
Gleitender Mittelwert: 11
Exponentielles Glätten: 6; 6,6; 6,72; 7,404; 8,78; 9,74
Aufgabe ABC-Analyse für zu Hause:
Auf der Abszisse eine Gleichverteilung über die Mengen, also
- erst 20 Prozent Elektronikbauteile mit 45 Prozent Wertanteil,
- dann kommen bei 40 Prozent Mengenanteil die Gehäuse mit einem kumulierten Wertanteil
von 69 Prozent
- bei 60 Prozent Menge (Zahnräder/Wellen) ist der kumulierte Wert 89 Prozent
- bei 80 Prozent Menge (Schmiermittel) ist der kumulierte Wert 97 Prozent
- bei 100 Prozent Menge (Verpackungsmaterial) ist der Wert 100 Prozent
Elektronikbauteile werden auf jeden Fall programmgesteuert geplant, Gehäuse und Zahnräder/Wellen
vielleicht, Schmiermittel und Verpackungen werden verbrauchsgesteuert geplant.
Aufgabe Ander-Modell für zu Hause:
Optimale Losgröße: 58 Kisten
Lagerhaltungskosten: Im Schnitt 29 Kisten für 10 €/Monat auf Lager, also 290 Euro
Bestellkosten: 480/58=8,27 Anlieferungen zu 35 € sind 290 Euro
Relevante Gesamtkosten: 580 Euro pro Periode (hier: Monat)
Seite 72

Aufgabe Kostenausgleichsverfahren für zu Hause:
Kostenausgleichsverfahren
50 * 0 < 20
50 * 0 + 70 * 1 * 0,2 = 14 < 20
50 * 0 + 70 * 1 * 0,2 +40 * 2 * 0,2 = 30 > 20
Opt. Losgröße 120
Gleitende wirtschaftliche Losgröße
20 + 50 * 0 / 50 = 0,4
20 + 50 * 0 + 70 * 1 * 0,2 / 120 = 0,28
20 + 50 * 0 + 70 * 1 * 0,2 +40 * 2 * 0,2 / 160 = 0,31
Opt. Losgröße 120
Aufgabe Meldebestand für zu Hause:
Meldebestand:
2 * 3 + 1 * 3 + 1 * 3 = 12
Der ungünstigste Fall wird angenommen:
2 Wochen Kontrollabstand (je 3 Pakete pro Woche werden verbraucht), 1 Woche dauert die
Anlieferung (3 Pakete verbraucht), Sicherheitsbestand für 1 Woche soll noch im Lager sein
bei durchschnittlichem Lagerabgang (3 Pakte). Also wird bestellt, wenn bei einer Lagerbestandskontrolle
der Meldebestand (12 Pakete) erreicht ist.
Aufgabe Ablaufplanerstellung
Durchlaufzeit
17 Tage pro Auftrag
Nach der Durchlaufterminierung. Da es Überschneidungen gibt und ein Kapazitätsabgleich
nötig ist, wird sich die Durchlaufzeit nach dem Kapazitätsabgleich wohl verlängern.
Kapazitätsauslastung
CNC-Fertigung: 15 / 20 = 0,75 – 75 Prozent Auslastung
Reinigung: 8 / 20 = 0,40 – 40 Prozent Auslastung
Lackierung 6 / 20 = 0,30 – 30 Prozent Auslastung
Bei der durchgeführten Durchlaufterminierung werden Überlastungen (Doppelbelegungen der
Anlagen) bei der Berechnung der Kapazitätsauslastungen ignoriert. Nach dem Kapazitätsabgleich
darf jede Bearbeitungsstation zu einem Zeitpunkt nur einen Auftrag bearbeiten. Nach
dem Kapazitätsabgleich wird sich die Auslastung also wohl erhöhen, da die Doppelbelastungen
verteilt werden.
Terminabweichungen
Durch die Rückwärtsterminierung bei der Durchlaufterminierung kommt es zu keinen Terminabweichungen.
Das wird sich wohl nach dem Kapazitätsabgleich ändern.
Seite 73

Aufgabe Ablaufplan für zu Hause
Kapazitätsauslastung
A: 5 / 12 = 0,42
B: 7 / 12 = 0,58
C: 5 / 12 = 0,42
D: 5 / 12 = 0,42
Durchlaufzeiten
Auftrag 1: 9 Wochen
Auftrag 2: 10 Wochen
Auftrag 3: 13 Wochen (Die Produktion hätte schon in der Vergangenheit beginnen müssen)
Terminabweichungen: Keine
Aufgabe Prioritätsregeln für zu Hause
KOZ-Regel
A Prio 1
B Prio 2
C Prio 4
D Prio 3
Schlupfzeit-Regel
A: 14 – 4 - 19 = -9, Prio 1
B: 18 – 6 - 10 = 2, Prio 3/4
C: 6 – 8 – 3 = -5, Prio 2
D: 9 - 7 = 2, Prio 3/4
Wert-Regel
A Prio 4
B Prio 1
C Prio 3
D Prio 2
Aufgabe Elektrische Antriebe für zu Hause
a) Leistungsaufnahme des elektrischen Verbrauchers in Kilowatt (kW) multipliziert mit der
Dauer des Einsatzes, so dass sich der Verbrauch in Kilowattstunden (kWh) ergibt
16 kW * 24 Stunden * 365 Tage = 140.160 kWh
b)
140.164 kWh* 0.07 Euro/kWh = 9.811,20 Euro derzeit. Bei einer Einsparung von 40 Prozent:
9.811,20 Euro * 0,6 = 5.886,72 Euro Stromkosten pro Jahr
c)
Stromkostensenkung: 9.811,20 – 5.886,72 = 3.924,48 (Euro pro Jahr)
7.000/3.924,48= 1,78 (Jahre Amortisationszeit)
Seite 74

10 Musterklausuren
Aufgabe 1 (10 Punkte)
Bachelor CMI, Fachbereich I
Modul BWL Grundfunktionen
Klausur Leistungswirtschaft
Wintersemester 2005/06
Prof. Dr. Kals
Dauer 60 Minuten, 50 Punkte erreichbar
(10 Punkte entsprechen etwa 12 Minuten)
Erläutern Sie kurz die Unterschiede zwischen deterministischer und stochastischer Materialbedarfsplanung
(Grundidee, Anwendung, nötige Informationen, Vor- und Nachteile)
Aufgabe 2 (10 Punkte)
Erklären Sie folgende Aussage: „Einfache Tätigkeiten im Einkauf werden durch interne Beschaffungskataloge
(Desktop Purchasing) wegrationalisiert.“ Erläutern Sie dabei auch kurz,
wie Desktop Purchasing funktioniert.
Aufgabe 3 (10 Punkte)
Hier sehen Sie einen Ablaufplan in einem Gantt-Chart dargestellt:
Lackierung z z z z x x y y
Reinigung z z z z z z x x y y
CNC-Fert. x x x x x y y y y y
Tage 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Auftrag x soll am Ende des 14. Tages ausgeliefert werden, Auftrag y am Ende des 18. Tages,
Auftrag z am Ende des 14. Tages. Berechnen Sie die Kapazitätsauslastungen, Durchlaufzeiten
und Terminabweichungen.
Leiten Sie den Arbeitsplan für x und y aus dem Ablaufplan ab. (Beide Aufträge haben einen
gleichen Arbeitsplan.) Schreiben Sie also den Arbeitsplan auf.
Seite 75

Aufgabe 4 (10 Punkte)
Folgender Bedarfsverlauf ist gegeben:
Periode 1: 11 Stück
Periode 2: 8 Stück
Periode 3: 13 Stück
Berechnen Sie den gewogenen gleitenden Mittelwert (Gewichtung 50, 30, 20 Prozent).
Berechnen Sie den Prognosewert für die vierte Periode mit der Methode des exponentiellen
Glättens (Alpha = 0,3).
_ _ _
xtex = x(t-1)ex + α (xt -x(t-1)ex)
_
und x1 = x1
Vor der Computereinführung in der Materialwirtschaft war das exponentielle Glätten sehr
beliebt, da es mit wenig Rechenaufwand recht gute Ergebnisse liefert. Nach der Computereinführung
ist das Verfahren auf dem Rückzug. Können Sie sich denken warum?
Aufgabe 5 (10 Punkte)
- Was heißt CAD?
- Wie funktioniert CAD? Anders gefragt: Was kann ein CAD-System mehr als ein
manuelles Zeichenbrett?
- Welche Daten werden aus CAD abgeleitet für die weiteren Teilprozesse bei der
Erfüllung eines Auftrags?
Seite 76

Bachelor CMI, Fachbereich I, Modul BWL Grundfunktionen
Klausur Leistungswirtschaft, Prof. Dr. Kals, Sommersemester 2006
Dauer 45 Minuten, 38 Punkte erreichbar
Aufgabe 1 (8 Punkte, etwa 10 Minuten)
Was ist ein Kapazitätsabgleich? Bitte erläutern Sie die dabei verwendeten Methoden.
Aufgabe 2 (8 Punkte, etwa 10 Minuten)
Wer benötigt im Unternehmen Stücklisten? Erläutern Sie, welchem Zweck die Stücklisten
jeweils dienen.
Aufgabe 3 (8 Punkte, etwa 10 Minuten)
Erläutern Sie die folgenden Begriffe im Zusammenhang:
CAM – flexible Fertigungslinie – Leitwarte
Aufgabe 4 (14 Punkte, etwa 15 Minuten)
In einer Fahrradfabrik wird das Fitness-Rad „Schweißtreib“ gefertigt. Sie sind für die Materialwirtschaft
verantwortlich. Die Lieferzeit im Falle der Fremdbeschaffung beträgt zwei Wochen.
Für den Fahrradrahmen, der auch noch beim Modell „Flitzeflott“ verwendet wird, haben
Sie folgende Daten zum Lagerbestand. Für die Räder des Fahrrads beträgt die Vorlaufzeit
eine Woche. Ergänzen Sie folgende Tabelle (auf dem Aufgabenblatt):
Fahrradrahmen Woche 1 2 3 4
Bruttobedarf (s.o.) 780 330 540 610
+ Ausschuss (1 Prozent)
+ reservierter Bestand 490 180 280 0
= gesamter Bedarf
Lagerbestand 2.030
+ Bestellbestand 0 0 300 400
= gesamter Bestand
Bestand – Bedarf =
(Nettobedarf oder
verfügbarer Bestand)
Bruttobedarf Räder des Fahrrads
Schildern Sie den Ablauf der programmgebundenen Bedarfsermittlung von der Kundenanfrage
bis zur Bereitstellung der Rohstoffe in der Produktion. Bezeichnen Sie den in der Tabelle
durchgeführten Planungsschritt und ordnen Sie ihn in den Ablauf ein.
Viel Erfolg ☺
Seite 77

Bachelor CMI, Fachbereich I, Modul BWL Grundfunktionen
Klausur Leistungswirtschaft, Prof. Dr. Kals, Wintersemester 2006/07
Dauer 45 Minuten, 38 Punkte erreichbar
Aufgabe 1 (8 Punkte)
Erläutern Sie die Werkstattproduktion, Reihenproduktion, Fließproduktion.
Aus welchen Gründen hatte Henry Ford mit dem ersten Fließband so großen Erfolg?
Weshalb ist die Autoindustrie heute von Fließbändern mit starker Arbeitsteilung abgekommen?
Aufgabe 2 (4 Punkte)
Wozu dient eine Leit-/Messwarte und wie funktioniert sie? Verwenden Sie bei Ihrer Erläuterung
auch ein möglichst konkretes Beispiel.
Aufgabe 3 (6 Punkte)
Erläutern Sie den Aufbau eines LP (Linearen Programms) zur operativen Produktions-
Programmplanung.
Aufgabe 4 (6 Punkte)
Erläutern Sie kurz die Zeitziele der Ablaufplanung und das jeweils dazugehörige Kostenziel.
Aufgabe 5 (14 Punkte)
Die Getriebe-Knirsch GmbH stellt Maschinen her. Dabei werden zahlreiche Kleinteile in die
Produkte eingebaut. Sie sind ein neu eingestellter Controller und wollen sich einen Überblick
verschaffen. Sie können in der Lagerbuchführung z.B. einen Verbrauch an Unterlegscheiben
(8 Millimeter Innendurchmesser) von 180 Paketen pro Jahr feststellen, die ausschließlich in
die Produkte eingehen. Ein Paket kostet 11 Euro Einstandspreis. Der aktuelle Lagerbestand
am 17.1.2007 ist 13 Paket. Der Lagerbestand stimmt genau, da bei Anlieferung und Entnahme
aus dem Lager jedes Paket erfasst wird. Die Anlieferung kostet 7 Euro. Kopfschüttelnd sehen
Sie, dass ein übereifriger Meister vor 5 Jahren mal 500 Pakete auf einmal gekauft hat. Sie
berechnen mit den im Unternehmen üblichen Kalkulationszinssätzen, dass die Lagerung eines
Pakets 1,50 Euro pro Jahr kostet. Die Scheiben lassen sich unbegrenzt ohne Qualitätsverlust
lagern.
Sie gehen in Gedanken verschiedene Möglichkeiten durch, die Lagerhaltung für solche Teile
wie die Unterlegscheiben zu optimieren. Erklären Sie ganz kurz und präzise, was die im Folgenden
genannten Verfahren leisten können und ob ihre Anwendung hier sinnvoll ist:
a) Welche Rolle könnte hier die programmgebundene Bedarfsermittlung spielen?
b) Welche Rolle könnte hier die verbrauchsorientierte Bedarfsermittlung spielen?
c) Sollten „Stück-Perioden-Ausgleich“ oder „gleitende wirtschaftliche Losgröße“ hier
angewendet werden?
d) Ist die Anwendung des Bestellrhythmus-Verfahrens sinnvoll?
e) Ist die Anwendung des Bestellpunkt-Verfahrens sinnvoll?
f) Kann man im Hinblick auf Bestellrhythmus- oder Bestellpunkt-Verfahren etwas mit
der Andler-Formel (siehe unten) anfangen?
g) Wie groß ist die optimale Losgröße?
Losgröße =
2* r * k
kL
B
Viel Erfolg ☺
Seite 78

Aufgabe 1 (8 Punkte)
Bachelor CMI, Fachbereich I
Modul BWL Grundfunktionen, Klausur Leistungswirtschaft
Prof. Dr. Kals, Sommersemester 2007
Dauer 45 Minuten, 38 Punkte erreichbar
Definieren bzw. erläutern Sie folgende Begriffe:
- CAD und DNC-Maschine (Zusammenhang?)
- Vorlaufverschiebung
- Belastungsprofil
Aufgabe 2 (9 Punkte)
In der folgenden Abbildung sehen Sie den vereinfachten Stammbaum einer Kommode (in der
Klammer die jeweiligen Produktionskoeffizienten). Stellen Sie die Mengenbilanzen auf. Berechnen
Sie dann den Materialbedarf für 350 Kommoden. Dabei erläutern Sie das Prinzip der
Stücklistenauflösung.
Aufgabe 3 (9 Punkte)
- Welche drei Zeitziele werden bei der Ablaufplanung verfolgt?
- Was ist das „Dilemma der Ablaufplanung“?
- Was ist die Idee der „belastungsorientierten Auftragsfreigabe“ und wie steht sie im Zusammenhang
mit dem Dilemma der Ablaufplanung?
Aufgabe 4 (12 Punkte)
Kommode
Korpus (1) Schubladen (3)
Schubladenkasten (1) Griffe (2)
Erläutern Sie den Ablauf der PPS. (In der Vorlesung haben wir die Gliederung der Veranstaltung
anhand einer Metaplan-Übung ausgearbeitet sowie MRP II und CIM kennen gelernt.)
Viel Erfolg ☺
Seite 79

Bachelorstudiengang CMI, Fachbereich I
Modul „BWL Grundfunktionen“, Prüfungsgebiet Leistungswirtschaft (R312)
Prof. Dr. Kals, Wintersemester 2011/12
Dauer 45 Minuten, 38 Punkte erreichbar
(Pro Punkt etwa 1,2 Minuten Bearbeitungszeit)
Taschenrechner zugelassen
Die folgende Abbildung zeigt den stark vereinfachten Stammbaum einer Pumpe.
Pumpe
Gehäusehälfte
(Produktionskoeffizient 2)
Laufrad
(Produktionskoeffizient 1)
Elektromotor
(Produktionskoeffizient 1)
Fragen (lassen sich weitgehend unabhängig voneinander beantworten):
a. Wie ist der Produktionskoeffizient definiert? Erläutern Sie das anhand der Gehäusehälfte.
Wie wird der Kehrwert des Produktionskoeffizienten bezeichnet? (4 Punkte)
b. Welche Arten von Stücklisten kennen Sie (nur nennen)? Erstellen Sie die Stückliste
aufgrund des obigen Stammbaums. (5 Punkte)
c. In der kommenden Planungsperiode (Jahr) sollen 3.000 Pumpen produziert werden.
Erstellen Sie die Mengenbilanzen und berechnen Sie den Bruttobedarf. (5 Punkte)
d. Die Elektromotoren mit 12 kW werden für 200 Euro zugekauft. Jede Anlieferung kostet
1.300 Euro, der Lagerhaltungskostensatz betrage 14 Prozent pro Jahr, in den kommenden
Jahren ist eine gleichbleibende Produktion beabsichtigt. Wie viele Elektromotoren
sollen bestellt werden? Wie oft wird in einem Jahr angeliefert? Wie hoch ist der
durchschnittliche Lagerbestand? Wie hoch sind Lagerkosten und bestellfixe Kosten
pro Periode? (Rechenweg nachvollziehbar machen.). (11 Punkte)
2* r * kB
Optimale Losgröße =
kL
e. In dieser Aufgabe lässt sich die Abfolge von Progammplanung, Bedarfsermittlung und
Losgrößenplanung erkennen. Nennen Sie weitere drei Schritte, die anschließend folgen.
Weshalb heißt das „Hierarchische Planung“? (5 Punkte)
f. Erläutern Sie elektrische Leistung und Energieverbrauch mit den Abkürzungen. Berechnen
Sie den Energieverbrauch bei einer jährlichen Laufleistung der obigen Pumpe
von 2.800 Stunden. Wie hoch sind die jährlichen Kosten bei einem Strompreis von
130 Euro pro MWh? (8 Punkte)
Viel Erfolg!
Seite 80

Lösungshinweise Klausur WS 2011/12
a. Siehe Skript
b. Baukastenstückliste und Mengenübersichtsstückliste.
Stückliste Pumpe:
Laufende Nummer Teilebezeichnung Produktionsstufe Produktionskoeffizient
1 Gehäusehälfte 2 2
2 Laufrad 2 1
3 Eletromotor 2 1
Bemerkung: Punktabzug, wenn Produktionsstufe und Produktionskoeffizient fehlten
c.
RGehäusehälfte = 2 * XPumpe
RLaufrad = 1 * XPumpe
R Elektromotor = 1 * XPumpe
6.000 = 2 * 3.000
3.000 = 1 * 3.000
3.000 = 1 * 3.000
Bemerkung: Es kommt nicht auf die Feinheiten der Variablen mit den tiefgestellten Bezeichnungen
an, es muss aber klar sein, wie die Mengenbilanzen aufgestellt werden.
d.
Optimale Losgröße ist 528.
5,7 Anlieferungen pro Periode (Jahr) kosten 7.386 Euro (Rundungsfehler sind o.k.).
Der durchschnittliche Lagerbestand ist 528/2=264.
Die Lagerkosten sind damit 264 * 200 * 0,14 = 7.392 Euro.
e.
Es schließt sich z.B. die Ablaufplanung mit den Einzelschritten Terminplanung (Vorwärts-,
Rückwärtsterminierung) und Kapazitätsabgleich an. Auftragsfreigabe als Schnittstelle zur
Produktionssteuerung (z.B. mit Kanban).
Bemerkung: Es reichte, drei beliebige nach der Losgrößenplanung folgende Planungsschritte
oder –verfahren zu nennen. Dazu dient insbesondere die in der Vorlesung erarbeitete zusammenfassende
Übersicht zur PPS.
Hierarchische Plan bedeutet, dass ein Schritt nach dem anderen durchgeführt wird und die
Ergebnisse des vorhergehenden Schritts der Input des folgenden sind.
f.
Definitionen siehe Skript.
Energieverbrauch 2.800 h * 12 kW = 33.600 kWh, entspricht 33,6 MWh.
Kosten: 33,6 MWh * 130 Euro/MWh = 4.368 Euro.
Seite 81

Bachelorstudiengang CMI, Fachbereich I
Modul „BWL Grundfunktionen“, Prüfungsgebiet Leistungswirtschaft (R312)
Prof. Dr. Kals, Sommersemester 2012
Dauer 45 Minuten, 38 Punkte erreichbar
(Pro Punkt etwa 1,2 Minuten Bearbeitungszeit)
Taschenrechner zugelassen
Bitte lesen Sie genau. Antworten Sie präzise auf die Fragen. Achten Sie auf die Punktzahl.
Schreiben Sie deutlich und machen Sie Argumentationsfluss und Rechengang nachvollziehbar.
Aufgabe 1 (6 Punkte)
Erklären Sie die Begriffe und die Aussage: „Bei einer Einzelfertigung eignet sich die Werkstattfertigung,
bei einer Massenproduktion die Fließproduktion“.
Aufgabe 2 (12 Punkte)
Das folgende lineare Programm dient der Bestimmung der Produktionsmenge der Produkte A
und B. Es ist in der Abbildung graphisch dargestellt.
a. Zeichnen Sie in der Graphik den Lösungsraum ein.
b. Erklären Sie (auf dem ausgeteilten Aufgabenpapier), was der Lösungsraum bedeutet.
c. Zeichnen Sie dann die Zielfunktion ein und bestimmen das optimale Produktionsprogramm.
Schreiben Sie das optimale Produktionsprogramm auf das Aufgabenpapier.
d. Definieren und erklären Sie die Zahlen 10 und 50 aus der Zielfunktion.
e. Definieren und erklären Sie die Koeffizienten 5 bei A und 5 bei B aus der Restriktion.
Zielfunktion: 10 A + 50 B max!
Restriktionen: 5 A + 5 B ≤ 30.000
A ≤ 3.000
B ≤ 5.000
Nicht-Negativitätsbedingung: A und B ≥ 0
Seite 82

Aufgabe 3 (6 Punkte)
In den letzten Perioden haben Sie von einem geringwertigen Material 100, 160, 120 Stück
verbraucht. Berechnen Sie den exponentiell geglätteten Wert dieser kleinen Reihe (Formel
siehe unten, Glättungsfaktor 0,5). Wozu dient diese Rechnung?
rtex = r(t-1)ex + α (rt -r(t-1)ex)
und r1 = r1ex
Aufgabe 4 (4 Punkte)
Was ist das „Dilemma der Ablaufplanung“?
Aufgabe 5 (6 Punkte)
a. Gebäude werden über die Kennzahl kWh/m 2 a bewertet. Erklären Sie.
b. Wie viel Heizöl braucht eine Wohnung pro Quadratmeter mit 80 kWh/m 2 a bei einem
Brennwertfaktor von Heizöl von 10,45 kWh pro Liter.
Aufgabe 6 (4 Punkte)
Die folgende Tabelle zeigt den Aufbau der Produktionswirtschaft mit der Tabelle aus dem
Skript. Bitte schreiben Sie auf das Aufgabenblatt in die leeren Felder jeweils ein konkretes
Planungsverfahren/-Modell, das dort verwendet werden kann.
Strategische
+taktische
Ebene
Operative
Ebene
Produktions-
Programmplanung
F+E (Forschung und
Entwicklung)
Strategische Produktprogrammplanung
Produktions-
Faktorplanung
Fabrikplanung
Anlagenplanung
Personalplanung
Produktions-
Prozessplanung
Layoutplanung
Prozesstechnologie
Viel Erfolg!
Produktionssteuerung
Strategischer
Soll-Ist-
Vergleich
Seite 83

Lösungshinweise Klausur SS 12
Aufgabe 1:
Einzelfertigung – nur ein Produkt wird gebaut, z.B. Spezialmaschine. Passt gut zu Werkstattfertigung,
bei der die Verrichtungen (fräsen, polstern, montieren) zusammengefasst sind, denn
jedes Produkt hat einen anderen Arbeitsplan, also einen anderen Weg durch die Werkhallen.
Bei der Massenproduktion mit sehr vielen gleichen Produkten (Streichhölzer, Kosmetiktücher,
Steckdosen) sind die immer gleichen Produktionsschritte nacheinander angeordnet. Zwischen
den Bearbeitungsstationen gibt es z.B. an einem Fließband anders als in der Werkstattproduktion
keine Pufferlager.
Aufgabe 2:
Zunächst die Restriktion und die Absatzhöchstmengenbedingungen zeichnen (war in der
Klausur vorgegeben). A auf der Ordinate eintragen mit der Einheit 1.000 Stück produzierte
Menge, B auf der Abszisse mit gleicher Einheit.
a. Der Lösungsraum wird von den Punkten (0,0); (0,5); (5,1); (3,3); (0,3) umrissen.
b. Hier liegen alle realisierbaren Kombinationen von A und B, also alle möglichen Produktionsprogramme.
c. Bei einem (nach Augenmaß mehr oder weniger willkürlich gesetzten) Perioden-
Deckungsbeitrag von 50.000 liegt die Zielfunktion als Gerade zwischen den Punkten
(0,5) und (1,0). A null setzen, dann ergibt sich 50 B = 50.000, also B = 1.000, der
Punkt (1,0); B null setzen, dann ergibt sich 10 A = 50.000, A = 5.000 (der Punkt (0,5).
Durch Parallelverschiebung wird das optimale Produktionsprogramm ermittelt: B =
5.000, A = 1.000. (Durch Einsetzen in die Zielfunktion ergibt sich der Perioden-
Deckungsbeitrag 10 * 1.000 + 50 * 5.000 = 260.000, was laut Fragestellung nicht ausgerechnet
werden musste.)
d. Stück-Deckungsbeiträge, die mit den Produktionsmengen multipliziert, den Perioden-
Deckungsbeitrag ergeben, der zu maximieren ist.
e. Produktionskoeffizienten (Input durch Output), Input ist die zeitliche Inanspruchnahme
des jeweiligen Produktionsfaktors der Restriktion, z.B. Maschinenbelegung in
Stunden (Input) durch eine Einheit eines Produktes A oder B (Output). Die Produktionskoeffizienten
ergeben multipliziert mit den Produktionsmengen die Auslastung der
Maschine oder Werkstatt, die nicht größer als die 30.000 verfügbare Kapazität sein
darf.
Aufgabe 3:
Periode 1: 100
Periode 2: 100 + 0,5 * (160 – 100) = 130
Periode 3: 130 + 0,5 * (120 – 130) = 125
Dies ist die Prognose für den Verbrauch in der Periode 4, den der Einkauf beschaffen wird.
Aufgabe 4:
Zielkonflikt zwischen niedrigen Durchlaufzeiten (niedrige Kapitalbindung) und hoher Kapazitätsauslastung
(niedrige Leerkosten):
Viele Aufträge einlasten, führt zu langen Warteschlangen, hoher Kapazitätsauslastung, aber
auch hohen Durchlaufzeiten.
Wenig Aufträge einlasten, führt kurzen Warteschlangen mit der Gefahr, dass der Materialfluss
abreißt und Kapazitäten leer stehen, aber niedrige Durchlaufzeiten.
Seite 84

Aufgabe 5:
kWh (Kilowattstunde) ist der Energieverbrauch pro Quadratmeter und Jahr.
80 kWh/m 2 a durch 10,45 kWh/Liter = 7,66 Liter/ m 2 a
Zur Erklärung: Jeder Liter Heizöl hat einen Energieinhalt von 10,45 kWh. Der Heizölverbrauch
ist also etwas geringer als ein Zehntel der notwendigen kWh.
Aufgabe 6:
Operative Programmplanung: Lineare Programmierung
Operative Faktorplanung: Exponentielle Glättung
Operative Prozessplanung: Vorwärts- und Rückwärtsterminierung
Operative Steuerung: Kanban
Seite 85