Produktion (Fach) / 3.2.4) Integrative Ansätze (Lektion)

Erläuterung diverser Integrative Ansätze

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• Gegenstromprinzip zur Berücksichtigung vetikaler Inderpendenzen erklären Durchlaufen mehrerer Planungsiterationen.Auf Basis einer Vorgabe der übergeordnetetn Ebene wird von der nachgeordneten Ebene ein Detailplan erstellt, dessen Ergebnis der obere Ebene durch ein Feedforward (Rückkopplung) zur Verfügung steht. Unzulässige Abweichungen der Detailpläne führen zu einer Revision der Rahmenpläne, die dann wiederum an die nachgeordnete Ebene vorgegeben werden.
• Wie werden horizontale Interpendenzen überwunden? Durch aggregierte Einbeziehung von Teilplänen der Planungsebene in das Planungsproblem der übergeordneten Ebene.Diese berücksichtigt die Interpendenzen auf einem höheren Aggregationsniveau und erteilt entsprechende Vorgaben.
• ** MRP II Kernprobleme/Grenzen Kernprobleme: Bestimmung der Durchlaufzeit Vorgehensweise bei der Losbildung Grenzen Ermittlung der Produktionsmengen wird nicht unterstützt mehrere Iterationen zur Festlegung von Produktionsmengen und Kapazitätsbelastung ausreichende Zielverfolgung der Programmplanung nicht garantiert
• Vorraussetzungen für das MRP II der Bedarf muss mindestens auf der Ebene der Produktgruppen prognostizierbar sein wesentliche Planungsparameter (verfügbare Kapazitäten, Durchlaufzeiten und Bearbeitungszeiten) müssen gut prognostizierbar sein Produktionsengpässe müssen durch den Einsatz von Kapazitätsanpassungsmaßnahmen überwunden werden können
• MRP II Definition Ganzheitliche markt- und ressourcenorientierte Planung hinsichtlich Absatz-, Produktions- und Bestandsmengen.
• APS Definition Modular strukturierte Softwaresysteme zur integrativen Unterstützung einer unternehmensübergreifenden Planung und Steuerung von Leistungsprozessen.
• APS Ziele Ausgangspunkt der Steuerung bildet der Bedarf der Endkunden auf Basis von Point-of-Sale-Daten (Verkaufsort) geschäftsprozessorientiert und zielt auf die unternehmensübergreifende optimale Gestaltung der Gesamtprozesse ab kooperative Zusammenarbeit der Teilnehmer
• APS Vorteile verbesserte unternehmensübergreifende Zusammenarbeit durch... Datenintegration (Zugriff auf einheitlichen Datenbestand) grobe Abstimmung dezentraler Teilpläne erhöhte Transparenz in der Supply Chain Beschleunigung von Datenflüssen und der Steuerung durch Transparenz und Einsichtnahme
• APS Differenzierung zu MRP II und ERP Während MRP II- und ERP-Systeme auf unternehmensinterne Prozesse fokussiert sind und für die unternehmensübergreifende Planung eher ungeeignet sind, zielen APS explizit auf die unternehmensübergreifende Zusammenarbeit ab.
• Warum ist APS kein simultaner Planungsansatz? Widersprechend zum Dekompositionsverzicht der Simultanplanung wird bei den APS die Planungsaufgabe in mehrere Teilaufgaben zerlegt, die zunächst weitgehend unabhängig voneinander ausgeführt werden. Des Weiteren wird zwischen den erstellten Teilplänen eine Abstimmung notwendig, während die Simultanplanung einen derartigen Koordinationsbedarf ausschließt.
• Gestaltungsparameter des hierarchischen Planungsansatzes Strukturierung: Ausrichtung an Unternehmenshierarchie, um... bestehende Unternehmenskanäle zu nutzen keine neuen Zuständigkeiten zu schaffen die Akzeptanz der Planung zu erhöhen hierarchische Planung = Synthese von Total- und Partialplanung Segmentierung: homogene Segmentierung nach Innen heterogene Segmentierung nach Außen
• Zusammenhang von Leistung und Bestand beim bestandsorientierten Ansatz Zwischen Bestand und Leistung besteht ein degressiver Zusammenhang.
• Grundidee OPT (Organized Production Technology) Konsequente Fluss- und Engpassorientierung Trennung kritischer und nicht kritischer Wege Einbau von Puffern Unterstützt insbesondere die Termin- und Kapazitätsplanung  
• ** Zusammenhang/Probleme von Termin- und Belastungsschranke Wird die Terminschranke zu gering angesetzt, wird  die Belastungsschranke wahrscheinlich nicht erreicht. Ist die Terminschranke hingegen zu groß, erhöht sich die Anzahl dringlicher Aufträge und die Belastungsschranke macht die Terminschranke letztlich überflüssig.
• ** Perfekte Aggregation Von einer perfekten Aggregation wird gesprochen, wenn es gelingt, den Umfang des Ausgangsmodells so zu verringern, dass das Ergebnis des aggregierten Modells nicht vom Ergebnis des detaillierten Ausgangsmodells abweicht.
• ** Konsistente Aggregation Ist die Lösung eines aggregierten Modells nahe am absoluten Optimum, wird von einer konsistenten Aggregation gesprochen.
• Inhaltlichte Aggregation Die inhaltliche Aggregation setzt an gegebenen Parametern wie Produktgruppen, Maschinengruppen etc. und an Restriktionen wie Maschinenkapazität etc. an.
• Zeitliche Aggregation Bildung von unterschiedlichen Zeiträumen, in denen relevante Zustandsveränderungen herbeigeführt oder beobachtet  werden sollen.
• Zusammenhang zwischen Durchlaufzeit, Leistung und Bestand bei bestandsorientierter Auftragsplanung Die Leistung nähert sich degressiv mit zunehmendem Bestand einer Obergrenze. Liegt man mit der Leistung weit unter 100%, werden die Aufträge mit einer minimal möglichen Durchlaufzeit ausgeführt, steigt die Leistung in die Nähe von 100%, nimmt die Durchlaufzeit proportional mit dem Bestand zu.  
• PPS-System/-Konzept PPS-System: bezeichnet Softwaresystem für die PPS PPS-Konzept: allgemeiner Charakter, bezieht sich nicht auf konkrete Produktionsplanungs und -steuerungsaufgaben in speziellen Produktionssystemen  
• Schwachstellen von PPS-Systemen isolierte Terminierung der Aufträge auf Basis mittlerer Durchlaufzeiten hoher Detaillierungsgrad der Planung zentraler Planungs- und Steuerungsansatz hierarchischer Planungsansatz mit unzureichender Rückkopplung mangelnde Möglichkeiten zur Berücksichtigung konkurrierender Zielsetzungen
• Wie überwindet die retrograde Terminierung die Schwachstellen der PPS-Systeme? Zur Terminierung der Aufträge ist ex ante eine Berücksichtigung zeitlicher und kapazitätsbedingter Kopplungen zwischen den Aufträgen notwendig. Grundlage der Planung bilden dabei die reinen Bearbeitungszeiten. Damit sind die Durchlaufzeiten der Aufträge keine Eingabedaten mehr sondern das Ergebnis der Planung.   Einer angemesseneren Detaillierung wird durch eine zeitliche, kapazitative und inhaltliche Vergröberung Rechnung getragen.   Die Überwindung der unzureichenden Rückkopplung wird zum einen durch eine Rückkopplung auf Grundlage der rollierenden Planung ausgestaltet, zum Anderen wird durch eine nahezu simultane Termin- und Rollenplanung auf Grundlage einer Planungsheuristik die Planungshierarchie teilweise aufgehoben.  
• Grundidee der retrograden Terminierung Zentrales Element ist ein heuristisches Grobplanungsverfahren für die Termin- und Kapazitätsplanung. Weiterhin werden wesentliche Aspekte der Auftragsfreigabe und –überwachung umfasst. Ausgangspunkt sind dabei die Schwachstellen der klassischen PPS-Systeme.  
• Detaillierte Planungsheuristik der retrograden Terminierung Drei Planungsstufen, wobei die Zweite und Dritte iterativ durchlaufen werden. 1.       Zuerst erfolgt für jeden Auftrag eine isolierte Rückwärtsterminierung. Ergebnis ist ein nicht zulässiger Belegungsplan, da keine Kapazitätsrestriktionen berücksichtigt wurden. Ziel ist eine Ableitung von Prioritätszahlen für die Auftragseinplanung. 2.       Im Rahmen der Vorwärtsterminierung werden die einzelnen Arbeitsgänge unter Beachtung der Prioritätszahlen, der verfügbaren Kapazität und der Vorrangsbeziehungen so früh wie möglich eingeplant. Ergebnis ist ein erster zulässiger Belegungsplan. 3.       Durch partielle Rückwärtsterminierung erfolgt eine Entzerrung des Belegungsplans. Dabei wird die verplante Kapazität verspäteter Aufträge rückgebucht und alle pünktlichen oder verfrühten Aufträge in die Zukunft verschoben. Ergebnis ist ein verbesserter Belegungsplan.   Nach Rücksprung von der dritten auf die zweite Stufe werden die auf der dritten Stufe nicht berücksichtigten Arbeitsgänge der verspäteten Aufträge durch Nutzung der entstanden Lücken nach Entzerrung wieder in die Planung einbezogen.    
• Vorgehensweise rollierende Planung Zeitraum zwischen Planungszeitpunkt und Planungshorizont wird in mehrere Planungsperioden unterteilt Plan für erste Periode verbindlich, für die Weiteren vorläufig am Ende einer Planungsperiode werden aktuelle Infos in den nächsten Planungslauf einbezogen, dessen Planungshorizont um eine Periode in die Zukunft verschoben wird
• Ablauf OPT Iterativer Durchlauf folgender Schritte: Identifikation der Systembeschränkungen Festlegung und effiziente Ausnutzung der Engpässe Unterordnung aller übrigen Ressourcen unter die in den vorangegangenen Schritten getroffenen Entscheidungen Lockerung von Engpässen im System
• Grundidee des hierarchischen Ansatzes Spezifische Ausgestaltungsform des sukzessiven Planungsansatzes. Grundidee ist, das Planungsproblem durch Dekomposition in Teilprobleme und Aggregation der Daten in mehreren Partialplanungsmodellen abzubilden, die eine geringere Komplexität aufweisen.
• Was wird allgemein unter einer Aggregation verstanden? Eine Aggregation ist eine zweckmäßige Gruppierung von Daten und Entscheidungsvariablen, wodurch eine Problemvereinfachung eintritt.
• Probleme des APS Planungsaufgabe wird in Teilaufgaben aufgespalten, die weitgehend unabhängig voneinander gelöst werden, es liegt also nach wie vor ein sukzessiver Partialplanungsansatz vor Frage, ob tatsächlich eine Optimierung erfolgt: Problemzerlegung und Aggregation beruht auf heuristischen Verfahren, die nicht mit Sicherheit zur optimalen Lsg führen zur Lsg der Teilprobleme selbst gelangen auch Heuristiken zum Einsatz
• ERP Grundidee Die Gesamtheit der Geschäftsprozesse einer Unternehmung soll geplant, kontrolliert und gesteuert werden. Ein ERP-Standardsoftwaresystem stellt ein aus mehreren Komponenten bestehendes integriertes Anwendungspaket dar, mit dem alle Funktionsbereiche unterstützt werden sollen.Eine gemeinsame einheitliche Datenbasis ist Hauptmerkmal von ERP-Systemen, wodurch Redundazen vermieden werden.
• 3 Erweiterungen von PPS nennen MRP II - Manufacturing Resource Planning ERP - Enterprise Resource Planning APS - Advanced Planning Systems
• Welche Ursachen begründen die Unterscheidung zwischen Programmplanung und Programmsteuerung? Die Zweiteilung basiert in zeitlicher Hinsicht auf der Frage, wann Gestaltungsentscheidungen getroffen werden. bei der Produtkionsplanung werden die Produktionsprozesse auf der dispositiven Ebene gestaltet, bevor sie ausgeführt werden bei der Produktionssteuerung werden die Produktionsprozesse auf der dispositiven Ebene während ihrer Ausführung gestaltet
• Idee des Johnson-Algorithmus Ziel ist die Minimierung der Zykluszeit, d.h. es wird die Lösung gesucht, bei der der letztbearbeitete Auftrag so früh wie möglich fertiggestellt ist.
• Warum gilt PPS als integrativer Ansatz? PPS-Systeme umfassen Aufgaben aus den Bereichen Produktionsprogramm-, Potential- und Prozessgestaltung, weswegen ihnen eine integrative Sicht über diese Bereich zugrunde liegt.
• Welche zwei Bedeutungen kommen dem "advanced" in APS zu? Anspruch, Defizite bestehender Planungssysteme durch eine neue Planungslogik zu überwinden Hinweis auf die ergänzende Stellung dieser Systeme zu den bestehenden Planungssystemen
• Inputorientierte Ansätze zur Lösung ausgewählter Teilprobleme der PPS Belastungsorientierte Auftragsfreigabe (BoA) Retrograde Terminierung Optimized Production Technology (OPT)
• BoA Grundidee Grundgedanke ist, dass die Bestände zu bearbeitender Aufträge an den Bearbeitugsstationen einen entscheidenden Einfluss auf die Durchlaufzeit haben Ziel ist es, durch eine Regelung des Zugangs von Aufträgen den Auftragsbestand vor den einzelnen Bearbeitungsstationen auf einem als günstig erachteten Niveau zu dimensionieren damit soll eine niedrige Durchlaufzeit, eine bessere Einhaltung der Fertigstellungstermine und eine gute Ausnutzung vorhandener Kapazitäten erreicht werden
• Kanban-System Grundidee dezentrale Materialflussplanung und -steuerung mit dem Ziel einer JiT-Produktion eine Teileart wird erst dann produziert, wenn der Bestand durch Verbrauch auf ein bestimmtes Niveau sinkt der Produktionsablauf entspricht dem Fließprinzip, dabei entstehen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Produktionsstellen vermaschte selbststeuernde Regelkreise Steuerungsinstrument sind Kanbans, der Transport-Kanban steuert den Materialfluss zwischen verbrauchender Stelle und dem vorgelagerten Pufferlager, Produktions-Kanban steuert den Materialfluss zwischen erzeugender Stelle  und dem nachgelagerten Pufferlager
• Wesentliche Unterschiede des Kanban-Systems im Vergleich zu den anderen PPS-Konzepten Partialcharakter, d.h. das Kanban-System ist lediglich auf Produktionssteuerungsprobleme ausgerichtet, eine funktionsfähige Produktionsplanung wird vorausgesetzt die Komplexität der Realität wird reduziert und nicht die gegebene Realität in einem Planungsmodell abgebildet

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