Logistik I 5 â Produktionslogistik (Teil b) Einbindung der ... - INI-Raum
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TFH Berlin<br />
<strong>Logistik</strong> I<br />
5 – <strong>Produktionslogistik</strong> (<strong>Teil</strong> b)<br />
<strong>Logistik</strong> I<br />
5 – <strong>Produktionslogistik</strong> (<strong>Teil</strong> b)<br />
1. Aufgaben<br />
2. Materialflussgerechte Fabrikplanung<br />
3. Planung und Steuerung <strong>der</strong> Produktion<br />
1. <strong>Einbindung</strong> und Produktionstypen<br />
2. Stufen <strong>der</strong> Produktionsplanung und –steuerung (PPS)<br />
1. Produktionsprogrammplanung<br />
2. Mengenplanung<br />
3. Termin- und Kapazitätsplanung<br />
4. Auftragsveranlassung und –überwachung<br />
3. PPS-Konzepte<br />
© 2002 Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann - TFH Berlin<br />
<strong>Einbindung</strong> <strong>der</strong><br />
Produktionsplanung und –steuerung (PPS)<br />
K u n d e<br />
L i e f e r a n t<br />
Bonität<br />
Finanzbuchhaltung<br />
Fertigungsvorschläge<br />
Kostenarten<br />
Rechnung<br />
Auftrag<br />
Auftragsbearbeitung<br />
& Fakturierung<br />
Rechnungssummen<br />
Salden<br />
Warenausgang Lieferung Bestellung<br />
Lieferaufträge<br />
Bestände<br />
Produktionsaufträge<br />
Wertmäßige<br />
Buchungen<br />
Beschaffung &<br />
Lagerhaltung<br />
Bestände und<br />
Bestellungen<br />
Personalabrechnung<br />
Bestellvorschläge<br />
laufende<br />
Fertigungsaufträge<br />
Programm- und Lagerzugänge<br />
Ressourcenplanung<br />
Lohnsummen<br />
Kostenrechnung<br />
Verbräuche<br />
Fertigungssteuerung<br />
Löhne/<br />
Gehälter<br />
© 2002 Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann - TFH Berlin<br />
Lohndaten<br />
Quelle: nach Stahlknecht<br />
Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann 17.12.2002<br />
Seite 1
TFH Berlin<br />
<strong>Logistik</strong> I<br />
5 – <strong>Produktionslogistik</strong> (<strong>Teil</strong> b)<br />
Hybride Produktionsstrukturen<br />
Suppliers<br />
Make to Or<strong>der</strong><br />
(MTO)<br />
Component<br />
Plant<br />
Component<br />
Plant<br />
Suppliers<br />
Make to Stock<br />
(MTS)<br />
Distribution<br />
Center<br />
Distribute to Or<strong>der</strong><br />
(DTO)<br />
Assembly<br />
Plant<br />
Assemble to Or<strong>der</strong><br />
(ATO)<br />
Warehouse<br />
Customers<br />
Customers<br />
© 2002 Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann - TFH Berlin<br />
Warehouse<br />
Customers<br />
Kunden-Entkopplungspunkt<br />
Rohmaterial<br />
<strong>Teil</strong>e<br />
Baugruppen<br />
Fertig-<br />
Erzeugnisse<br />
"Kits"<br />
ENG<br />
MFG<br />
MFG<br />
MFG<br />
DIS<br />
Distribute-to-Or<strong>der</strong><br />
Make-to-Stock<br />
Lieferant<br />
Assemble-to-Or<strong>der</strong><br />
Kunde<br />
Make-to-Or<strong>der</strong> / Standard-to-Or<strong>der</strong><br />
Engineer-to-Or<strong>der</strong><br />
© 2002 Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann - TFH Berlin<br />
Programmfertigung<br />
Kundenauftragsfertigung<br />
Quelle: Baan Company<br />
Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann 17.12.2002<br />
Seite 2
TFH Berlin<br />
<strong>Logistik</strong> I<br />
5 – <strong>Produktionslogistik</strong> (<strong>Teil</strong> b)<br />
<strong>Logistik</strong> I<br />
5 – <strong>Produktionslogistik</strong> (<strong>Teil</strong> b)<br />
1. Aufgaben<br />
2. Materialflussgerechte Fabrikplanung<br />
3. Planung und Steuerung <strong>der</strong> Produktion<br />
1. <strong>Einbindung</strong> und Produktionstypen<br />
2. Stufen <strong>der</strong> Produktionsplanung und –steuerung (PPS)<br />
1. Produktionsprogrammplanung<br />
2. Mengenplanung<br />
3. Termin- und Kapazitätsplanung<br />
4. Auftragsveranlassung und –überwachung<br />
3. PPS-Konzepte<br />
© 2002 Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann - TFH Berlin<br />
Regelkreismodell <strong>der</strong><br />
Produktionsplanung und –steuerung (PPS)<br />
Veranlassen<br />
<strong>der</strong> Materialbereitstellung<br />
Soll-Leistung<br />
Planung<br />
Überwachung <strong>der</strong><br />
Soll-Ist-Abweichungen<br />
Eingangsläger<br />
Sichern,<br />
Nachregeln<br />
Produktion<br />
Störgrößen:<br />
•Krankmeldungen<br />
•Maschinenschäden<br />
•Fehlteile<br />
Erfassen <strong>der</strong><br />
Ist-Leistung<br />
Produktionsdurchführung<br />
Fertig-<br />
Produkte<br />
Produktionsplanung<br />
Sichern bei<br />
Abweichungen<br />
Produktionssteuerung<br />
© 2002 Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann - TFH Berlin<br />
Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann 17.12.2002<br />
Seite 3
TFH Berlin<br />
<strong>Logistik</strong> I<br />
5 – <strong>Produktionslogistik</strong> (<strong>Teil</strong> b)<br />
Funktionen und Informationsfluss <strong>der</strong> PPS<br />
Prognosen<br />
Kundenaufträge<br />
gelieferte Aufträge<br />
geplante Lagerzu-/-abgänge<br />
an En<strong>der</strong>zeugnissen<br />
Einkaufsaufträge<br />
Einkauf<br />
Produktionsprogramm<br />
geplante Lagerzu-/-abgänge<br />
an Komponenten<br />
Fertigungsaufträge<br />
Lagerzugänge<br />
Kundenauftragsverwaltung<br />
Bestandsführung<br />
Materialbedarfsermittlung<br />
Produktionsprogrammplanung<br />
Mengenplanung<br />
Programmplanung<br />
Produktionsplanung<br />
Termin- und<br />
Kapazitätsplanung<br />
Durchlaufterminierung und<br />
Kapazitätsbedarfsrechnung<br />
Arbeitspläne<br />
Auftragsveranlassung<br />
und -überwachung<br />
Kapazitätsterminierung und<br />
Reihenfolgeplanung<br />
Arbeitsverteilung<br />
Auftragsüberwachung<br />
Kapazitätsangebot<br />
Verfügbarkeitsprüfung<br />
Lagerzugänge<br />
Produktionssteuerung<br />
© 2002 Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann - TFH Berlin<br />
Festlegung <strong>der</strong> Bevorratungsebene<br />
Beispielhafte Erzeugnisstruktur<br />
kundenauftragsbezogen<br />
erwartungsbezogen<br />
Kriterien:<br />
• Mehrfachverwendbarkeit zur<br />
Reduzierung des Absatzrisikos<br />
• Zeitanteil für kundenauftragsbezogene<br />
Beschaffung und<br />
Fertigung muss kleiner sein als<br />
vom Kunden gefor<strong>der</strong>te<br />
Lieferzeit<br />
• Flexibilität <strong>der</strong> Einplanung und<br />
Abwicklung kundenauftragsbezogener<br />
Beschaffung und<br />
Fertigung<br />
© 2002 Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann - TFH Berlin<br />
Quelle: Schulte (nach Zimmermann)<br />
Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann 17.12.2002<br />
Seite 4
TFH Berlin<br />
<strong>Logistik</strong> I<br />
5 – <strong>Produktionslogistik</strong> (<strong>Teil</strong> b)<br />
Materialbedarfsermittlung<br />
Kundenaufträge<br />
Vertriebsaufträge<br />
Bestandsführung<br />
Bruttobedarfsermittlung<br />
deterministisch<br />
je Dispopsitionsstufe<br />
Nettobedarfsermittlung<br />
stochastisch<br />
Bruttobedarf<br />
+ Zusatzbedarf<br />
= Gesamtbruttobedarf<br />
- Lagerbestand<br />
+ Vormerkungen<br />
- Werkstattbestand<br />
- Bestellbestand<br />
= Nettobedarf<br />
Fertigung<br />
Bestellrechnung<br />
Bestellvorschläge<br />
Beschaffung<br />
© 2002 Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann - TFH Berlin<br />
Quelle: Wiendahl<br />
Materialbedarfsarten<br />
Materialbedarfsarten<br />
Ermittlung nach<br />
Ursprung und<br />
Erzeugnisebene<br />
Ermittlung unter<br />
Berücksichtigung<br />
<strong>der</strong> Lagerbestände<br />
Primärbedarf<br />
Sekundärbedarf<br />
Tertiärbedarf<br />
Bruttobedarf<br />
Nettobedarf<br />
Bedarf an<br />
verkaufsfähigen<br />
Erzeugnissen<br />
(Marktbedarf)<br />
Bedarf an<br />
Rohstoffen,<br />
<strong>Teil</strong>en und<br />
Gruppen zur<br />
Fertigung des<br />
Primärbedarfs<br />
Bedarf an<br />
Betriebs- und<br />
Hilfsstoffen<br />
periodenbezogener<br />
Primär-,<br />
Sekundär-, o<strong>der</strong><br />
Tertiärbedarf<br />
Bruttobedarf<br />
abzüglich<br />
verfügbarem<br />
Lagerbestand<br />
© 2002 Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann - TFH Berlin<br />
Quelle: Wiendahl (nach Hartmann)<br />
Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann 17.12.2002<br />
Seite 5
TFH Berlin<br />
<strong>Logistik</strong> I<br />
5 – <strong>Produktionslogistik</strong> (<strong>Teil</strong> b)<br />
Methoden <strong>der</strong> Bedarfsermittlung<br />
Methoden <strong>der</strong><br />
Bedarfsermittlung<br />
Bedarfsgesteuerte<br />
(deterministische)<br />
Bedarfsermittlung<br />
Verbrauchsgesteuerte<br />
(stochastische)<br />
Bedarfsermittlung<br />
Bedarfsermittlung<br />
durch Schätzung<br />
(heuristisch)<br />
Aufträge<br />
Verbrauch<br />
Erwarteter Verbrauch<br />
II<br />
III<br />
III<br />
II<br />
III<br />
II<br />
I<br />
I<br />
I<br />
heute<br />
Zeit<br />
heute<br />
Zeit<br />
heute<br />
Zeit<br />
© 2002 Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann - TFH Berlin<br />
I, II, III : verschiedene Produkte<br />
Quelle: Wiendahl<br />
Erzeugnisglie<strong>der</strong>ung nach Fertigungsund<br />
Dispositionsstufen<br />
Fertigungsstufen<br />
I<br />
Stufe<br />
0<br />
Dispositionsstufen<br />
I<br />
A<br />
1<br />
B<br />
1<br />
A<br />
B<br />
C<br />
1<br />
D 5<br />
2<br />
B<br />
C<br />
B<br />
D<br />
5 1 2 E 3 4<br />
3<br />
D<br />
5 1 2 E<br />
1 1<br />
D 5<br />
3 4<br />
6 7<br />
4<br />
3 4<br />
6 7<br />
3 4<br />
© 2002 Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann - TFH Berlin<br />
Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann 17.12.2002<br />
Seite 6
TFH Berlin<br />
<strong>Logistik</strong> I<br />
5 – <strong>Produktionslogistik</strong> (<strong>Teil</strong> b)<br />
Nachfragemodelle und Prognoseverfahren<br />
Einfacher Mittelwert<br />
Gleit. Mittelwert<br />
Gew. gleiten<strong>der</strong><br />
Mittelwert<br />
Einf. Regression<br />
Multiple Regression<br />
Exp. Glättung<br />
1. Ordnung<br />
Exp. Glättung<br />
2. Ordnung<br />
Exp. Glättung<br />
3. Ordnung<br />
Exp. Glättung bei<br />
saison. Nachfrage<br />
Nachfrageverlauf<br />
sporadisch<br />
Prognoseverfahren<br />
Konstant-<br />
Modell<br />
konstant<br />
linearer<br />
Trend<br />
Trend-Modell<br />
•<br />
• <br />
•<br />
◦ •<br />
◦ ◦ •<br />
•<br />
◦ •<br />
progressiver<br />
Trend<br />
◦ ◦ •<br />
saisonal<br />
Saison-Modell<br />
saisonal<br />
mit Trend<br />
• •<br />
◦ ◦ ◦ • •<br />
Legende: • geeignet ◦ geeignet, aber nicht sinnvoll bedingt geeignet<br />
Strukturbruch<br />
<br />
<br />
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Quelle: Schulte (nach Wilhelm)<br />
Kostenarten zur Bestimmung <strong>der</strong><br />
optimalen Beschaffungsmenge<br />
Kostenarten<br />
Lagerhaltungskosten<br />
Lagerungskosten<br />
Kosten bei<br />
Fremdbezug<br />
Bestellkosten<br />
Kosten bei<br />
Eigenfertigung<br />
Zinskosten für das<br />
gebundene Kapital<br />
Auftragsbearbeitungskosten<br />
Beschaffungskosten<br />
Rabatte, Boni,<br />
Skonti<br />
Rüstkosten<br />
Zusatzkosten bei<br />
ungünstigen Bestellmengen<br />
Zusatzkosten bei<br />
ungünstigen Fertigungsmengen<br />
Transport-, Versicherungsund<br />
Verpackungskosten<br />
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Quelle: Wiendahl (nach REFA)<br />
Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann 17.12.2002<br />
Seite 7
TFH Berlin<br />
<strong>Logistik</strong> I<br />
5 – <strong>Produktionslogistik</strong> (<strong>Teil</strong> b)<br />
Optimale Beschaffungsmenge<br />
nach Harris / Andler<br />
Eigenfertigung<br />
Fremdbezug<br />
x opt<br />
=<br />
2 ∗ Gesamtmenge/Periode ∗Artikelbestellkosten<br />
Stückkosten/Artikel ∗Lagerkostensatz<br />
x opt<br />
=<br />
2 ∗Bedarfsmenge/Periode<br />
∗Rüstkosten<br />
Herstellkosten ohne Rüsten/Stück∗Lagerkostensatz<br />
Voraussetzungen:<br />
• Stückpreis ist unabhängig von <strong>der</strong> Beschaffungsmenge.<br />
• Bedarf ist bekannt und konstant.<br />
• Fehlmengen sind nicht zugelassen.<br />
• Die Lieferzeit ist praktisch Null.<br />
• Mindestbestellungen sind nicht vorgesehen.<br />
• Bestellung eines Materials kann unabhängig von an<strong>der</strong>en Materialien erfolgen.<br />
• Die Kosten für Lagerung und Bestellung lassen sich hinreichend genau ermitteln.<br />
© 2002 Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann - TFH Berlin<br />
Quelle: Wiendahl<br />
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Durchlaufterminierung<br />
• Ziel<br />
Berechnung <strong>der</strong> Start-/Endtermine für jeden Arbeitsgang eines<br />
Fertigungsauftrags (Herstellung eines unfertigen Erzeugnisses)<br />
• Vorgehen<br />
• Rückwärtsrechnung:<br />
Ausgehend vom geplanten Endtermin des Fertigungsauftrags werden die<br />
spätesten Anfangs-/Endtermine <strong>der</strong> einzelnen Arbeitsgänge rückwärts<br />
unter Berücksichtigung <strong>der</strong> Rüst- und Bearbeitungszeiten sowie<br />
Übergangszeiten zeitlich vorher eingeplant. Dies führt zum spätesten<br />
Starttermin des gesamten Fertigungsauftrags.<br />
• Vorwärtsrechnung:<br />
Ausgehend von "Heute" werden die frühesten End-/Anfangstermine <strong>der</strong><br />
einzelnen Arbeitsgänge berechnet (Zeitanteile wie oben). Dies führt zum<br />
frühesten Endtermin des Fertigungsauftrags.<br />
• Die Differenz zwischen frühestem/spätestem Start eines Arbeitsgangs<br />
ist die jeweilige Pufferzeit, innerhalb <strong>der</strong> sich Arbeitsgänge ohne<br />
Auswirkungen auf den Endtermin des Auftrags verschieben lassen.<br />
Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann 17.12.2002<br />
Seite 8
TFH Berlin<br />
<strong>Logistik</strong> I<br />
5 – <strong>Produktionslogistik</strong> (<strong>Teil</strong> b)<br />
Kapazitätsabstimmung<br />
Anpassung des/<strong>der</strong><br />
Kapazitätsangebotes<br />
• Angebot erhöhen durch z.B.<br />
• Überstunden<br />
• Zusätzliche Schichten<br />
• Zusatzpersonal<br />
• Reserve-Maschinen<br />
• Angebot verringern durch z.B.<br />
• Personalverlagerung<br />
• Schichtabbau<br />
• Kurzarbeit<br />
• Maschinenstillegung<br />
Kapazitätsnachfrage<br />
• Nachfrage vermin<strong>der</strong>n durch z.B.<br />
• Losverkleinerung<br />
• Zeitliches Verschieben von<br />
Arbeitsgängen<br />
• Auswärtsvergabe<br />
• Nachfrage erhöhen durch z.B.<br />
• Losvergrößerung<br />
• Vorzeitige Freigabe von Aufträgen<br />
• Zusätzliche Aufträge<br />
• Ausführen von Lohnarbeiten<br />
• Vorziehen von Instandhaltungsmaßnahmen<br />
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Quelle: nach Schulte<br />
Reihenfolgeplanung / Arbeitsverteilung<br />
Reihenfolgeplanung<br />
• Festlegung <strong>der</strong> Auftragsfolge an<br />
je<strong>der</strong> Maschine/Station<br />
• Ziel: "optimale" Reihenfolge unter<br />
Berücksichtigung von<br />
• Maximierung <strong>der</strong> Auslastung<br />
• Minimierung <strong>der</strong> Durchlaufzeiten<br />
• Minimierung von Terminabweichungen<br />
• Lösung:<br />
• Kein exaktes Lösungsmodell vorh.<br />
• Praxis: Heuristiken, insbeson<strong>der</strong>e<br />
Anwendung von Prioritätsregeln<br />
• Nur kurzfristige Optimierung<br />
innerhalb <strong>der</strong> durch Material- und<br />
Kapazitätsbedarfsplanung bereits<br />
gesetzten Grenzen!<br />
Arbeitsverteilung<br />
• Umsetzung <strong>der</strong> Planung in die<br />
Durchführung<br />
• Aufgaben:<br />
• Verwaltung des Auftragsbestandes<br />
• Anstoß zur Materialbereitstellung<br />
einschließlich Transport<br />
• Endgültige Zuordnung jedes<br />
Arbeitsgangs zum genauen<br />
Arbeitsplatz<br />
• Ausgabe von Arbeitspapieren<br />
• Reaktion auf kurzfristige Störungen<br />
vom geplanten Ablauf<br />
• Organistion:<br />
• zentral / dezentral<br />
• klass. Leitstand / EDV-Leitstand<br />
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Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann 17.12.2002<br />
Seite 9
TFH Berlin<br />
<strong>Logistik</strong> I<br />
5 – <strong>Produktionslogistik</strong> (<strong>Teil</strong> b)<br />
<strong>Logistik</strong> I<br />
5 – <strong>Produktionslogistik</strong> (<strong>Teil</strong> b)<br />
1. Aufgaben<br />
2. Materialflussgerechte Fabrikplanung<br />
3. Planung und Steuerung <strong>der</strong> Produktion<br />
1. <strong>Einbindung</strong> und Produktionstypen<br />
2. Stufen <strong>der</strong> Produktionsplanung und –steuerung (PPS)<br />
1. Produktionsprogrammplanung<br />
2. Mengenplanung<br />
3. Termin- und Kapazitätsplanung<br />
4. Auftragsveranlassung und –überwachung<br />
3. PPS-Konzepte<br />
© 2002 Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann - TFH Berlin<br />
• MRP/ERP<br />
Konzepte und Verfahren <strong>der</strong> PPS<br />
• MRP<br />
• MRP II<br />
• ERP<br />
Material Requirements Planning<br />
Manufacturing Resource Planning<br />
Enterprise Resource Planning<br />
Integration von Verkauf, Einkauf, MRP II, Fertigung<br />
• Leitstandssteuerung<br />
• Belastungsorientierte Auftragsfreigabe<br />
• Fortschrittszahlenprinzip<br />
• Kanban-Steuerung<br />
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Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann 17.12.2002<br />
Seite 10
TFH Berlin<br />
<strong>Logistik</strong> I<br />
5 – <strong>Produktionslogistik</strong> (<strong>Teil</strong> b)<br />
MRP II – Konzept<br />
(Manufacturing Resource Planning)<br />
Produktionsprogrammplanung<br />
(Master Production Schedulung - MPS)<br />
Grob-Kapazitätsplanung<br />
(Rough-Cut Capacity Planning - RCCP)<br />
Mengenplanung<br />
(Material Requirements Planning - MRP)<br />
Kapazitätsplanung<br />
(Capacity Requirements Planning - CRP)<br />
nein<br />
ok?<br />
ja<br />
nein<br />
ok?<br />
ja<br />
En<strong>der</strong>zeugnisse,<br />
krit. Baugruppen<br />
Baugruppen,<br />
<strong>Teil</strong>e<br />
Beschaffungsabwicklung<br />
Fertigungssteuerung<br />
Maschinenbelegung<br />
(Scheduling)<br />
Bestellungen,<br />
Fertigungsaufträge,<br />
Arbeitsvorgänge<br />
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Prof. Dr.-Ing. W. Ullmann 17.12.2002<br />
Seite 11
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