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Industrial engineering

University, School

Hamburger Fern-Hochschule - HFH

Grade, Teacher, Year

2015

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Text by Tom D. ©
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Lernmodul 1 – Fertigung planen Voraussetzungen für die Fertigung Werdegang eines Produktes Produktforschun­g und Entwicklung Ablauf der Produktfindung Ablaufplan der Produktionsplan­ung­ - gem. VDI - unabhängig von der Unternehmensstr­ukt­ur Produktidee Phase, in der überwiegend Daten gesammelt, Studien erstellt und in dem Lastenheft alle auftretenden Fakten (Marktdaten, Vorschriften, Patente, Berechnungen, Sicherheitsvors­chr­iften etc.) gesammelt und gewertet werden. Ist das Produkt Erfolg versprechend…
MUP Material- und Produktionstech­nik SB1 – Materialwirtsch­aft Abgrenzung der Grundbegriffe der Materialwirtsch­aft Material- wirtschaft Material- disposition Material- beschaffung Material- lagerung Innerbetr. Transport Außerbetr. Transport Material- entsorgung Planung Steuerung engeren Sinn X X X Klassisch erweitert X X X X Integriert X X X X X X X X Materialwirtsch­aft im engeren Sinn: · Beschaffung und Lagerung Im erweiteren / klassischen Sinn: · Neben Beschaffung und Lagerung gehören auch der · Innerbetrieblic­he Transport…

Nach dem Durchlauf der Planungsschritte liegt ein Mengenmäßig, zeitlich und kapazitiv abgestimmter Produktionsplan vor.

Ziele der Produktionsplanung- und Steuerung

Die operative Produktionsplanung und –Steuerung hat Kostenziele (Formalziele) und Mengen- und Zeitziele (Sachziele) die dispositiven Entscheidungen zugrunde liegen. Diese stehen miteinander in Wechselbeziehungen.

Ein wesentlicher Zielkonflikt ist das „Dilemma der Ablaufplanung“. Es beschreibt dabei das Problem zwischen Minimierung der Durchlaufzeiten (möglichst ununterbrochenes Bearbeiten der Arbeit bis zu Fertigtellung – Liegezeiten gehen gegen Null) und der Maximierung der Kapazitätsauslastung (möglichst ununterbrochener Einsatz der Potenzialfaktoren Arbeitskraft und Betriebsmittel – Warte- und Stillstandszeiten gehen gegen Null).

Die Minimierung der Durchlaufzeit der Produktionsaufträge führt zu Stillstandszeiten an den Maschinen. Die Stillstandszeiten bewirkende Kapazitätsauslastung. Zusätzliche Produktionsaufträge verbessern zwar die Kapazitätsauslastung aber würden auch die Durchlaufzeiten vorhandener Aufträge erhöhen.

Voraussetzungen der Produktionsplanung- und Steuerung

Unter Produktplanung werden die Arbeiten zum Lösen einer technischen Aufgabe verstanden (technische Lösung). Sie beginnen mit der Produktidee und reichen bis zur Markteinführung eines Produktes.

Elemente der Produktenwicklung

Die Produktplanung beinhaltet die Definition der Aufgaben und Gesamtfunktion eines Produktes. Mit der Produktkonzeption werden die Anforderungen an ein Produkt festgeschrieben. Es werden Lösungswege systematisiert und aufeinander abgestimmt. Die Produktkonstruktion umfasst die beiden Teilschritte Produktentwurf .....[read full text]

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Durch das hinzufügen von kundenbezogenen Daten wie z.B. Termin, Stückzahl, etc. entstehen auftragsbezogene Arbeitspläne.

Ein Arbeitsplan enthält detaillierte Anweisungen zur Fertigung eines Produktes. Dazu zählen Angaben zu den Arbeitsgängen, zu den Arbeitsrangfolgen, den benötigten Produktionseinrichtungen und Werkzeugen, den erforderlichen Materialien, zu den Vorgabezeiten und Entlohnungsgrundlagen.

Die Arbeitsplanung liefert die Grundlagen für die zeitliche Planung des Produktionsprogramms.

Produktionsplanung

Produktionsprogrammplanung

Die Produktionsprogrammplanung hat die Aufgabe, inhaltliche und zeitbezogene Entscheidungen hinsichtlich der Produktarten und der Produktmengen zu treffen. Ein Produktionsprogramm umfasst eine Zusammenstellung aller Produkte, die in einem Zeitabschnitt produziert werden sollen. Demgegenüber ist das Absatzprogramm abzugrenzen, das darauf Zielt, Produkte nach Art und Menge in einem Zeitabschnitt auf dem Markt abzusetzen. Produktions- und Absatzprogramm stehen in enge Abstimmung miteinander.

Es können jedoch Abweichungen zwischen beiden auftreten, diese können folgende Ursachen haben:


  • Der Zukauf von Waren in Ergänzung des Produktionsprogramms;

  • Die Eigenerstellung von Produkten, die nicht für den Absatz, sondern für den eigenen Produktionsprozess bestimmt sind und

  • Zeitliche Abweichungen durch Trennung von Produktionsprozess und Absatzprozess z.B. Produktion auf Lager


Formen der Produktionsprogrammbildung


Die Kundenorientierte Produktionsprogrammbildung basiert auf Kundenaufträgen in einem Zeitabschnitt. Es gibt damit keine Unsicherheiten hinsichtlich des Absatzprogrammes, das mit dem Produktionsprogramms identisch ist. Absatzschwankungen werden in die Programmplanung hineingetragen und schlagen sich häufig in schwankender Inanspruchnahme der Kapazitäten nieder.


Der Marktorientierten Produktprogrammbildung liegen Absatzprognosen insbesondere bei standardisierten Produkten zugrunde. Vorteil sind kurze Lieferfristen und Planung des Produktionsablaufs nach wirtschaftlichen Gesichtspunkten. Demgegenüber besteht das Risiko bei der Genauigkeit der Absatzprognose (F.....

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Mit der Programmtiefe (Fertigungstiefe) ist die Anzahl unterschiedlicher Produktionsstufen definiert, die ein Produkt im Unternehmen durchläuft. Dadurch erfolgt die grundsätzliche Abgrenzung von Eigen- und Fremdfertigung (Make-or-Buy).


Die Fertigungstiefe lässt sich beispielsweise mit den Kennzahlen Fertigungsquotient, Wertschöpfungsquotient oder Integrationsgrad beschreiben.


Im Rahmen der operativen Produktionsprogrammplanung werden die Produktionsprogramme nach Art und Menge für einen kurzfristigen Planungszeitraum festgelegt.


Operative Produktionsprogrammplanung


Die operative Programmplanung geht von den Ergebnissen der strategischen und taktischen Planung aus und berücksichtigt die konkrete Kapazitäts- und Bedarfssituation.


Modelle der Programmplanung


  • Modelle der Produktionsprogrammplanung für kundenindividuelle Produkte

In diesem Fall sind Differenzierungen der Produkte auf Grundlage von Kundenwünschen abzuwarten. Sie führen zu einer Spezifikation des Produktes, sodass sich Mengen- und Zeitgerüst und damit auch die Kosten erst nach Festlegung des Kunden bestimmen lassen.

  • Modelle der Produktionsprogrammplanung für standardisierte Produkte

In diesem Fall können bereits bekannte festgelegte Produktionsstrukturen und daraus abgeleitet weitgehend fixierte technologische Produktionsabläufe zugrunde gelegt werden. Das Mengen- und Zeitgerüst lässt sich anhand von Stücklisten und auftragsunabhängigen Arbeitsplänen bestimmten.


Programmplanung für Ku.....

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Unter Nutzung einer systematisierten Make-or-Buy-Analyse, in die neben den Kosten weitere Faktoren wie, Kapazität, Zeit, Qualität oder Know-How einfließen, wird eine Entscheidung getroffen.


Gegenüberstellung der Vorteile von Make-or-Buy


Auf strategischer und taktischer Ebene handelt es sich um lang- und mittelfristige Entscheidungen

zum In- bzw. Outsourcing von Leistungen. Ergebnis sind Festlegungen zur Arbeitsteilung in und zwischen den Unternehmen (bspw. Sourcing-Strategie) und Festlegungen zur Wertschöpfungstiefe im eigenen Unternehmen (Fertigungstiefe, Kernkompetenzen).

Operative Make-or-Buy-Entscheidungen betreffen die kurzfristige Anpassung von Kapazitätsbedarf und -angebot. Es geht um die Festlegung des kurzfristigen Produktionsprogramms unter Einbeziehung von ungeplanten Aufträgen bzw. um die Auslastung der vorhandenen Kapazitäten.


Vorteile der operative Eigenfertigung

bessere Auslastung der vorhandenen Kapazitäten,

absatzwirtschaftliche Vorteile durch zusätzliche Mengen,

zeitliche Vorteile bei plötzlich auftretendem Bedarf.


Vorteile des operativen Fremdbezug

Möglichkeit der Ausweitung des Produktions- und Absatzvolumens trotz Voll- oder

Überbeschäftigung,

Elastizitätsvorteile durch verbesserte Anpassung an quantitative Bedarfsänderungen.

Operative Make-or-Buy-Entscheidungen dienen vorwiegend der kurzfristigen Anpassung an veränderte Produktionsaufgaben und Produktionsbedingungen. Zum einen geht es um die Frage, ob bei vorhandenen Kapazitäten diese kurzfristig für ein zusätzliches Produkt genutzt oder das Produkt (ggf. in Teilen) fremdbezogen wird. Zum anderen ist bei entstehenden Engpässen zu entscheiden, für welche Produkte die vorhandenen Kapazitäten einzusetzen sind und welche Produkte alternativ fremdbezogen werden.

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Der wesentliche Effekt, der durch eine Produktion in losen erreicht wird, besteht in der Einsparung von Rüstzeit durch einen einmaligen gemeinsamen Rüstvorgang für alle Teile des Loses gegenüber einer separaten Produktion der einzelnen Teile mit jeweils notwendigem Rüstvorgang. Die Losbildung beeinflusst vor allem die Rüst- und die Lagerhaltungskosten.


Rüstkosten entstehen durch Vorbereitung eines Arbeitsplatzes zur Produktion eine Loses. Zum Rüsten gehören Tätigkeiten, wie das Einrichten der Maschinen, das Installieren von Vorrichtungen, das Bereitstellen der Fertigungsunterlagen, das Einweisen der Arbeitskräfte, die Reinigung von Maschinen, das Rückversetzen in den ursprünglichen Zustand etc. Rüstkosten sind losfixe Kosten.


Lagerhaltungskosten entstehen durch die Lagerhaltung eines Loses bis zur Fertigstellung. Dazu gehören Kosten für den Lagerraum, die Verwaltung des Lagers, Versicherungs- und Zinskosten. Lagerkosten sind losvariable Kosten.


Mit steigender Losgröße sinken die Rüstkosten, aber die Lagerhaltungskosten steigen. Umgekehrt steigen mit sinkender Losgröße die Rüstkosten, während die Lagerhaltungskosten sinken. Es ergibt sich ein Optimierungsproblem zur Bestimmung der optimalen Losgröße. Das bedeutet, es gibt keine optimale Menge, bei der die Rüstkosten gleich den Lagerhaltungskosten sind. In diesem Punkt sind die Gesamtkosten als Summe beider Größen minimal.


Die Bestimmung der optimalen Losgröße ist die zentrale Aufgabe der Bildung von Produktionsaufträgen.


Prämissen des Grundmodells von Andler:

  • Jedes Produkt wird isoliert betrachtet. Es erfolgt keine Berücksichtigung von Interdependenzen, bspw. bei knappen Kapazitäten.

  • Es wird nur eine Produktionsstufe betrachtet.

  • Der Bedarf pro Zeiteinheit an einem Produkt ist konstant und bekannt.

  • Fehlmen.....

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Rückwärtsterminierung: Ausgehend von einem gegebenen Fertigstellungstermin werden die spätesten Anfangs- und Endtermine der einzelnen Fertigungsaufträge/Arbeitsgänge ermittelt. Es wird jeweils vom spätesten Endtermin die Durchführungszeit subtrahiert und so der späteste Anfangstermin bestimmt. Dadurch werden Liegezeiten im Durchlauf vermieden. (Problem: Es kann zu Verzögerungen kommen, Reserven einplanen)


Kombinierte Terminierung: Die kombinierte Terminierung geht von einem fixen Termin innerhalb des Fertigungsablaufes aus. Von diesem festen Punkt aus werden rückwärts die spätesten Starttermine, vorwärts die frühsten Endtermine der einzelnen Fertigungsaufträge/Arbeitsvorgänge ermittelt.


Bei der Balkendiagrammtechnik (Gantt-Diagramm) werden die Arbeitsabläufe anhand der Reihenfolge und dem Zeitbedarf der einzelnen Arbeitsgänge grafisch dargestellt. Es empfiehlt sich insbesondere für einfach strukturierte, lineare Abläufe.


Bei der Netzplantechnik werden die Arbeitsabläufe anhand von Verknüpfungen der einzelnen Arbeitsvorgänge grafisch dargestellt. Der Netzplan ist ein gerichteter Graph, der aus einer Folge von Pfeilen besteht, die durch Knoten miteinander verbunden sind. Er enthält Informationen über früheste und späteste Anfangs- und Endtermine der einzelnen Arbeitsvorgänge sowie die Pufferzeiten.

Pufferzeiten ergeben sich bei Auseinanderfall von frühestem und spätestem Termin und bieten die Möglichkeit der Verschiebung von Aufträgen / Arbeitsvorgängen innerhalb dieser Grenzen ohne Auswirkungen auf den Fertigstellungstermin. Der kritische Weg kennzeichnet den Pfad vom Start- bis zum Endereignis auf dem keine Pufferzeiten vorhanden sind und bestimmt damit die Durchlaufzeit des Arbeitsauftrages bzw.

Produktes. Die Netzplantechnik ist insbesondere für komplexe Aufgaben mit netzwerkartigen Strukturen und häufigem .....

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