Management der Produktionsprozesse

Question 1

Kundenindividuelle Massenproduktion (Mass Customization)

Answer 1

-> die Produktion von Gütern und Leistungen für einen (relativ) großen Absatzmarkt, welche an die unterschiedl. Bedürfnisse jedes einzelnen Nachfragers angepasst sind, bei Kosten die ähnlich denen der Massenfertigung vergleichbarer Standardgüter sind

Charakteristika:

• Kundenintegration bzgl. der Produktspezifikation erforderlich
• Problem der Abgrenzung zur Variantenproduktion
• Mass Customization auch in Form eines Baukastensystem realisierbar

Question 2

Organisationstypen der Produktion

Answer 2

Grundformen:

• Werkstattfertigung (räumliche Konzentration gleichartiger Arbeitsverrichtungen)
• Fließfertigung (Anordnung der Betriebsmittel und Arbeitsplätze entsprechend der Arbeitsabfolge)

Zwischenformen:
- Gruppenfertigung (Kombinationen der Grundformen)

Sonderformen:

• Werkbankfertigung (räumliche Zusammenfassung sämtlicher Betriebsmittel)
• Baustellenfertigung (Transport der Produktionsfaktoren zum Arbeitsobjekt)

Question 3

Ablaufschema operative Programmplanung und - steuerung

Answer 3

1. ) Produktionsprogrammplanung (aus Absatzprognose und Kundenaufträgen)
2. ) Materialbedarfsplanung (Stücklisten, Losgrößen, Bestellmengen)
3. ) Zeit- und Kapazitätsplanung (Durchlaufterminierung, Kapazitätsabgleich)
4. ) Produktionssteuerung (Auftragsfreigabe, Maschinenbelegung, Betriebsdatenerfassung))

Question 4

“Rüsten”

Answer 4

Vorbereiten der Fertigungseinrichtungen auf zu erfüllende Produktionsaufgabe (ggf. Zurücksetzen in Ur-Zustand)

Question 5

Rüstkosten

Answer 5

• Material- und Lohnkosten für die Einrichtung, Umstellung, Reinigung
• Kosten für Probeläufe, Aufwärmprozesse u.Ä.
• Anlaufkosten aufgrund von Lernprozessen
• Opportunitätskosten in Engpasssituationen (Dekcungsbeitragsentgang aufgrund von Nichtnutzung während der Umrüstung)

Question 6

Leerkosten

Answer 6

• rechnerischer Anteil der Fixkosten, der auf nicht beanspruchte Kapazität entfällt
• auch: entgangene Deckungsbeiträge infolge von Stillständen

Question 7

Lagerkosten

Answer 7

Kosten der Ein- und Auslagerung:

• z.T. stückfix, variabel bzgl. der Anzahl der Ein- und Auslagerungen
• z.T. stückproportional (z.B. Akkordlöhne für Lagerarbeiter)

Kosten der Vorratshaltung:

• kalkulatorische Zinsen für das gebundene Kapital
• Versicherungsprämien
• Kosten für Lagerraum und -einrichtungen
• Kosten für Lagerverwaltung
• Indirekt: Wertminderungen durch Schwund, Verderb etc.

Question 8

Terminabweichungs- und Anpassungskosten

Answer 8

• Kosten für Nichteinhaltung von Lieferterminen

- Anpassungskosten (entstehen um Nichteinhaltung von Lieferterminen zu vermeiden)

Question 9

Zeitziele im Rahmen der Produktionsplanung

Answer 9

• Minimierung von Durchlaufzeiten (Bearbeitungszeit, Rüstzeit, Transportzeit, Kontrollzeit, Lagerungszeit etc.)
• Maximierung der Kapazitätsauslastung
• Minimierung von Terminabweichungen

Question 10

Minimierung reihenfolgeabhängiger Rüstkosten

Answer 10

Beispiel:
- Maschinenbelegungsproblem

Lösungsverfahren:

• Heuristische Verfahren (Verfahren des besten Nachfolgers…)
• Exakte Verfahren (Vollständige Enumeration, Entscheidungsbaumverfahren…)

Question 11

Darstellung von Erzeugnisstrukturen

Answer 11

• Grafische Darstellungsformen (Erzeugnisstrukturbäume, Gozinto-Graphen)
• Listenformige Darstellung (Stücklisten, Gozintolisten)
• Mathematisch-formale Darstellungsformen (Lineare Gleichungssysteme, Matrizen)

Question 12

Vorlaufverschiebung

Answer 12

-> Beräcksichtigung des zeitlichen Aspekts bei der Bedarfsermittlung

Erzeugnisbestandteile niedrigerer Fertigungsstufen (gekennzeichnet durch höhere [!] Stufenzahlen) werden früher benötigt als jeweils übergeordnete Komponenten.
→ Beschaffungszeitpunkt bzw. Fertigungsbeginn müssen um die Beschaffungszeit und ggf. die Durchlaufzeit für die Be- und Verarbeitung v o r v e r l e g t werden.

Vorlaufverschiebung = Beschaffungszeit + Durchlaufzeit Durchlaufzeit = Bearbeitungszeiten + Rüstzeiten + Übergangszeiten
Übergangszeiten: vor allem Transport- und Liegezeiten

Question 13

Terminplanung

Answer 13

Grundlagen der Terminplanung:

• Produktionsprogramm
• Arbeitspläne
• wirtschaftliche Losgrößen

1.) Durchlaufterminierung:
- Festlegung der Start- und Endtermine der für die einzuplanenden Aufträge anfallenden Arbeitsschritte ohne Berücksichtigung von Kapazitätsrestriktionen
(erforderliche Infos: Art, Menge und Ablieferunsgtermine der Erzeugnisse/Arbeitsvorgänge und technol. Reihenfolgen/Durchlaufzeiten für jeden Arbeitsvorgang)

2.) Kapazitätsterminierung:
- Festlegung der endgültigen Termine unter Berücksichtigung von Kapazitätsbedarf und -angebot (Zuordnung der Aufträge zu den Kapazitätseinheiten)
erforderliche weitere Informationen:
- verfügbare Kapazitäten

Question 14

Durchlaufterminierung

Answer 14

Vorwärtsterminierung:
- Ausgehend vom frühestmöglichen Starttermin werden in die Zukunft gerichtet die frühestmöglichen Start- und Endtermine der einzelnen Arbeitsschritte einschließlich des frühestens Endtermins des Auftrags berechnet

Rückwärtsterminierung:
- Ausgehend vom gewünschten Endtermin des Auftrags werden alle spätestmöglichen Starttermine der einzelnen Arbeitsschritte einschließlich des spätesten Beginnzeitpunkts des Auftrags festgelegt

Vorteil: Vermeidung unnötiger Lagerhaltungskosten, die bei Vorwärtsterminierung entstehen, wenn vorzeitig fertig gestellte Aufträge nicht ausgeliefert werden können

Question 15

Maßnahmen zur Durchlaufzeitverkürzung

Answer 15

Splittung:
- Aufteilen des Auftrags in Teilaufträge

Überlappung:
- Teilmengen eines Loses werden bereits zur nächsten Station transportiert, ohne dass das gesamte Los bearbeitet worden ist

Übergangszeitenverkürzung:
- Ansatzpunkte sind alle Bestandteile der Durchlaufzeit, die nicht Bearbeitungs- und Rüstzeiten sind

Question 16

Netzplantechnik

Answer 16

-> spezieller Graph, bestehend aus Knoten und Pfeilen

Verfahren: CPM, MPM, PERT

Gründe:

• leichtere Kontrolle bzgl. Vollständigkeit der Planung
• Feststellen von Zeitreserven
• EDV- Einsatz ermöglicht Durchrechnen umfangreicher Projekte

Phasen:

• Strukturanalyse und -planung
• Zeitanalyse und -planung
• Kapazitäts”..”
• Kosten”..”

Question 17

Strategien zur Durchlaufzeitenreduzierung

Answer 17

• A u t o m a t i s i e r u n g
  Ansatzpunkt: Reduzierung der Bearbeitungszeiten (i. d. R. geringes Potential)
• M a t e r i a l f l u s s o r i e n t i e r u n g
  Ansatzpunkt: Ausrichtung von Transport und Layout entsprechend dem Objekt(ggf. Gruppen-)Prinzip
• Q u a l i t ä t s m a n a g e m e n t
  Ansatzpunkt: Integration der Q-Kontrollen in den Fertigungsablauf
  → frühzeitige Fehlerentdeckung → Vermeiden von Verzögerungen infolge Fehlersuche und Nacharbeit
• L i e g e z e i t e n m i n i m i e r u n g
  Ansatzpunkt: Minimierung von Auftragswarteschlangen vor den Produktionssystemen durch abgestimmte Kapazitäten (größtes Potential)
• L o s g r ö ß e n o p t i m i e r u n g
  Ansatzpunkt: Bildung möglichst kleiner Lose (Voraussetzung: Rüstzeiten-/-kostensenkung) → niedrige Bestände → kurze Durchlaufzeiten; bei großen Losen Überlappung bzw. Splittung; Beeinflussung der Durchlaufzeit durch Bearbeitungs- und Transportlosgröß

Question 18

Auftragsfreigabe und Durchlaufzeitsyndrom

Answer 18

• Aufgaben der Auftragsfreigabe
  ▪ Ermittlung der Aufträge, deren Starttermin gemäß Zeit- und Kapazitätsplanung in die betreffende Teilperiode (Woche oder Tag) fällt
  ▪ Prüfung, ob die benötigten Ressourcen tatsächlich zur Verfügung stehen oder bis zum Starttermin zur Verfügung gestellt werden können
  ▪ Freigabe der Aufträge, die die Bedingungen erfüllen, d. h. Übergabe an Feinplanung/Steuerung
• Problem
  ▪ Planungsunsicherheit (insbes. hinsichtl. der Übergangszeiten), häufige Änderungen, Eilaufträge →
  ▪ Tendenz zur kurzfristigen, zu frühen Freigabe →
  ▪ große Warteschlangen vor den Arbeitssystemen →
  ▪ hohe Werkstattbestände, lange Liegezeiten →
  ▪ verlängerte, stark streuende Durchlaufzeiten →
  ▪ frühzeitige Auftragsfreigabe →
  ▪ … D u r c h l a u f z e i t s y n d r o m

Question 19

Auswahl elementarer Prioritätsregeln

Answer 19

F C F S - (First-come-first- served-) Regel
Die Reihenfolge der Bearbeitung richtet sich nach der Reihenfolge der Ankünfte an der jeweiligen Maschine.
K O Z - (Kürzeste-Operationszeit-) Regel
Der Auftrag mit der kürzesten Bearbeitungszeit auf der jeweiligen Maschine hat die höchste Priorität (analog L O Z - Regel: längste Bearb.-Zeit zuerst)
K R B - (KürzesteRestbe- arb.-Zeit-) Regel
Derjenige Auftrag erhält die höchste Prioritätszahl, dessen Bearbeitungszeit auf allen noch benötigten Maschinen am geringsten ist (analog GRB-Regel).
F L T - (Frühester-Lie- fertermin-) Regel
Der Auftrag mit dem frühesten Liefertermin erhält die höchste Priorität.
W A A - (Wenigste-noch- auszuf.-Arbeits- vorgänge-) Regel
Der Auftrag mit den wenigsten noch auszuführen- den Arbeitsvorgängen erhält die höchste Prioritätszahl (analog M A A - Regel: höchste Priorität bei den meisten noch auszuführenden Arbeitsvorg.).
W e r t - Regel

Derjenige Auftrag erhält die höchste Priorität, der den höchsten Produktendwert hat oder alternativ dessen Produktwert vor der jeweiligen Bearbeitung der höchste ist (dynamische Wertregel).
Schlupfzeit- Regel

Der Auftrag, bei dem die Differenz zwischen der verbleibenden Zeit bis zum Liefertermin und der restlichen Bearbeitungszeit (Schlupfzeit) am geringsten ist.
G G B - (Größte-Gesamt- bearbeitungszeit-) Regel
Dem Auftrag, der die größte Gesamtbearbeitungs- zeit auf allen Maschinen hat, wird die höchste Prio- rität zugeordnet (analog K G B - Regel: kürzeste Gesamtbearbeitungszeit).
Z U F - (Zufalls-) Regel
Jedem Auftrag wird bei seiner Ankunft eine Zufalls- zahl zugeordnet, die die Priorität des Auftrags repräsentiert.

Question 20

Prizipieller Ablauf einer Simulationstudie

Answer 20

1. ) Problemstellung
2. ) Analyse des realen Systems
3. ) Abbildung des realen Systems in einem Modell
4. ) Durchführen der Simulationsläufe
5. ) Auswertung der Ergebnisse
6. ) Übertragung der Ergebnisse auf das reale System

Question 21

Dilemma der Ablaufplanung nach Gutenberg

Answer 21

Aussage: Die gleichzeitige Erreichung der Ziele „Minimierung der Durchlaufzeiten“ und „Maximierung der Kapazitätsauslastung“ ist im Werkstättensystem nicht möglich.
Hauptmerkmale der Werkstattfertigung:
- räumliche Zusammenfassung der Betriebsmittel mit gleichartiger Arbeitsverrichtung,
- diskontinuierliche, auftragsweise Fertigung.

Daraus resultierende Probleme: wechselnde Auftragszusammensetzung
→ starke Streuung der Durchlaufzeiten und unterschiedliche Auslastung der Teilkapazitäten
→ wechselnde Engpässe

Einbeziehung weiterer Ziele (z. B. Minimierung von Terminüberschreitungen …) → Trilemma bzw. Multilemma

Question 22

Prioritätsregeln

Answer 22

• Maximaler Rangwert: Höchste Priorität erhält der Arbeitsgang, bei dem die Summe aus eigener Bearbeitungszeit und dem Rangwert aller direkten Nachfolger am größten ist.
• Maximales Positionsgewicht: Höchste Priorität erhält der Arbeitsgang, bei dem die Summe aus eigener Bearbeitungszeit und der aller nachfolgenden Arbeitsgänge maximal ist.
• Maximale Elementzeit: Höchste Priorität erhält der Arbeitsgang, der die längste Bearbeitungszeit aufweist. - Maximale Anzahl direkter Nachfolger: Höchste Priorität erhält der Arbeitsgang, der die meisten direkten Nachfolger hat.
• Maximale Anzahl aller Nachfolger: Höchste Priorität erhält der Arbeitsgang, der die größte Zahl an Nachfolgern besitzt.