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Produktion (Fach) / Integrative Ansätze (Lektion)

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• Aufgabenbereiche des Produktionsmanagements Kriterium zur Systematisierun: "Stärke und Dauer der Erfolgswirkung" Strategisches Proma Taktisches Proma Operatives Proma Vermaschter Entscheidungsprozess mit Gegenstromverfahren
• Strategisches Proma Entscheidungen, die in Stärke und Dauer den Unternehmenserfolg nachhaltig beeinflussen: Schaffung neuer Erfolgspotentiale Grundsatzentscheidungen mit nachhaltiger Wirkung, wobei das Hauptaugenmerk auf der Schaffung und der Erhaltung der wettbewerbsfähigen Produktion liegt Beispielhafte Aufgaben:  Festlegung von Produktfeldern Festlegung von Produktionsstandorten Betriebsgröße Langfristige Rohstoffversorgung Festlegung des Organisationstyps der Produktion
• Taktisches Proma Rahmenbedingungen: Entscheidungen des strat. Proma Inhaltliche Konkretisierung der Strategien Unmittelbare Beziehung zur Investitionsplanung Typische Aufgaben: Konkretisierung der Produktfelder hinsichtlich Breite und Tiefe Eigenfertigung oder Fremdbezug? Fragen der Personal- und Aggregateausstattung (Kapazitätsdimensionierung) Festlegung der Bestellpolitik Fragen des Technologieeinsatzes Layoutplanung
• Operatives Proma Laufende Anpassungsentscheidungen innerhalb des vom taktischen und strategischen Proma vorgegebenen Rahmens Beispielhafte Aufgaben: Ermittlung des optimalen P-Programms Fixierung von Bestellmengen und -terminen Belegung von Aggregaten (Maschienenbelegungspläne) Reihenfolgeprobleme Mitarbeitereinsatz
• 3-P-Konzept Produkt- und Programmgestaltung Potentialgestaltung Prozessgestaltung Ein mit diesem Ansatz inhaltlich weitgehen übereinstimmendes Konzept ist die Vorgehensweise an den Elementen der Produktion anzuknüpfen und die folgenden Teilbereiche zu unterscheiden: Output als Ergebnis der Produktion Input als Einsatz der Produktion Troughput als Produktionsprozess
• PPS-System versus PPS-Konzept PPS-System: Bezeichenen Softwaresysteme PPS-Konzepte: Generischer Charakter, d.h. sie beziehen sich nicht auf Produktionsplaungs und Steuerungsaufgaben
• Reterograde Terminierung (Ablauf) Im Rahmen der Terminierung von Aufträgen ist die Berücksichtigung von zeitlichen und intensitätsmäßigen Kopplungen zwischen den Aufträgen notwendig Grundlage bilden die reinen Bearbeitungszeiten: DLZ als Ergebnis der Plaung   Initialisierung: Isolierte Rückwärtsterminierung für jeden Auftrag (Wunschterminierung). Noch nicht zulässiger Belegungsplan Vorwärtsterminierung: Erster zulässiger Belegungsplan Partielle Rückwärtsterminierung: Verbesserung des Belgeungsplans mit geringen Zwischenlager- und Endlagerzeiten, aber höheren Stillstandzeiten
• Schwachstellen von klassischen PPS-Systemen an denen die Reterograde Terminierung angreift   Grobplanungsansatz: Die Planung wird auf einer aggregierten Ebene vollzogen Dezentrale Feinplanung: Der zentral erstellt Grobplan bildet den Rahmen für die dezentral erfolgende Feinplanung (Reihenfolgeplanung), die auf der Basis spezifischer Kentnisse der Steuereinheiten durchgeführt wird Rollierende Planung: Der Plan für die auf den Planungszeitpunkt folgende Periode ist endgültig, der für alle späteren Perioden hingegen nur vorläufig und wird der aktuellen Situation angepasst (Rückkopplung) Dreistufige Planungsheuristik, die sich aus Wunschterminierungn Vorärtsterminierung und partieller Rückwärtsterminierung zusammensetzt  
• Zeitlich offenes Entscheidungsfeld   Probleme: Zum Planungszeitpunkt liegen nur Informationen über eine begrenzte Anzahl von Aufträgen vor, während der Planrealisation können weitere Informationen hinzukommen Störungen auf Auftrags- und Ressourcenebene möglich Unsicherheiten müssen explizit berücksichtigt werden, es könnten evtl. Aufträge mit besseren Konditionen eintrffen Vorgehensweise Konstruktion eines geschlossenen Entscheidungsfeldes: Planungshorizont und die zu berücksichtigenden Handlungsalternativen werden definiert, wobei alle anderen Aspekte vernachlässigt werden Beibehaltung des zeitlich offenen Entscheidungsfeldes: Im Rahmen des vorgegebenen Kostenbudgets wird die Flexibilität maximiert. Die Bewertung der Alternativen erfolgt auf der Grundlage eines Flexibilitätsmaßes und den Kosten Konkretes Verfahren: Jacob-Modell  
• PPS-Systeme als integrative Ansätze PPS-Systeme lassen sich als integrative Ansätze beszeichnen, da sie Aufgaben aus den Bereichen Produktionsprogramm-, Potential- und Prozessgestaltung übernehmen: Ihnen liegt also eine integrative Sicht über diese drei Bereiche zugrunde
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• hierarchischer Planungsansatz / PPS-Systeme Grundidee des hierarchischen Planungsansatzes: Planungsproblem durch Dekomposition und Aggregation in Partialplanungsmodellen sichtbar machen, die einer Lösung zugänglich sind 5 Ebenen von PPS-Systemen: Primärbedarfs-, Sekundärbedarfs-, Termin- und Kapazitätsplanung, Auftragsfreigabe und -überwachung: Vertikal angeornet: Verbindliche Vorgaben - Primärbedarfsplanung: Höchstes Aggregationsniveau - Auftragsüberwachung: Niedrigstes Aggregationsniveau Entscheidendes Merkmal klassischer PPS-Systeme: Verzicht auf Rückkopplungen zwischen den Ebenen
• Wie werden horizontale Interdependenzen überwunden Durch die aggregierte Einbeziehung der Teilpläne einer Planungsebene in das Planungsproblem übergeordneter Planungsebenen
• Prinzip der Berücksichtigung vertikaler Interdependenzen Durch rollierende Planung: Plan ist für die erste Periode verbindlich, für die nachfolgenden nur vorläufig Periodische Anpassung der Plände an den aktuellen Informationsstand, wodurch der Unsicherheit Rechnung getragen wird Durch das Gegenstromprinzip: Übergeordnete Ebene hat das Recht der nachgeordneten Ebene verbindliche Vorgaben zu setzen Erfolg einer Übergeordneten Ebene wird auch durch den Erfolg einer nachgeordneten Ebene beeinflusst
• Aggregation Aggregation = Zweckmäßige Gruppierung von Daten und Entscheidungsvariablen zur Problemvereinfachung Perfekte Aggregation: Der Umfang des Ausgangsmodells wird verringert und die Lösung des reduzierten Modells entspricht der Lösung des Ausgangsmodells Konsistente Aggregation: Zulässigkeit der Lösung des reduzierten Modells ist gegeben. Die Lösung sollte nah am Optimum liegen Inhaltliche Aggregation: Gegebene Parameter wie Produkte, Maschienen etc. werden zusammengefasst und somit aggregiert Zeitliche Aggregation: Unterschiedliche Zeiträume werden zusammengefasst, in denen die Zustandsveränderung herbeigeführt oder beobachtet werden sollen
• Hierarchischer Planungsansatz Grundidee: Das vorliegende Problem durch Dekomposition in Teilprobleme und Aggregation in mehreren Partialplanungsmodellen abbilden, die jeweils eine geringere Komplexität aufweisen und einer Lösung zugänglich sind   Vertikale Anordnung der Planungsebenen:  Top-down Einfluss durch Vorgaben der Top Ebenen Bottom-up-Einfluss durch Feedback, Feedforeward der Basisebene (Rückkopplungen)
• Manufactoring Resource Planing (MRP II) Wurde für Branchen mit konvergierenden Produktionsstrukturen entwickelt Zielt auf eine ganzeheitliche markt- und ressourcenorientierte Planung ab Vorraussetzungen: der Bedarf ist auf der Ebene der Produktgruppen prognostizierbar die wesentlichen Planungsparamenter sind prognostizierbar Produktionsengpässe können grundsätzlich durch den Einsatz von Kapazitätsanpassungsmaßnahmen überwunden werden Probleme: Kernproblem: Bestimmung der DLZ, wie auch bei PPS hier nur eine Schätzgröße, obwohl eigentlich Ergebniss der Planung Problem der Losbildung: Losgrößen beziehen sich nur auf eine bestimmte Erzeugnisstufe, dabei bleibt die Kapazitätsauslastung unberücksichtigt
• Grundidee OPT Ausgangspunkt: Konsequente Fluss- und Engpassorientierung (Vgl. Gutenberg) Trennung von kritischer und nicht-kritischer Wege Einbau von Puffern Ablauf: 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 Wieder Schritt 1
• Kanban- Steuerung Grundidee: Eine Teileart wird erst dann produziert, wenn der Bestand durch den Verbrauch auf ein vorgegebenes Niveau sinkt: Teilebedarf wird durch den tatsächlichen Verbrauch determiniert Ausgangspunkt: Produktionsablauf nach dem Fließprinzip, wobei zwischen zwei aufeinanderfolgenden Produktionsstellen vermaschte, selbststeuernde Regelkreise entstehen Steuerungsinstrumente: Kanbans Transportkanban: Steuert den Materialfluss zwischen verbrauchender Stelle und vorgelagerten Puffer Produktionskanban: Steuert den Materialfluss zwischen der erzeugenden Stelle und dem ihr nachgelagerten Pufferlager Durch die Erhöhung der Anzahl der Kanbans in den Regelkreisen lassen sich kleinere Nachfrageschwankungen absorbieren Der Sollbestand im Gesamtsystem wird durch die Kanbananzahl und die Füllhöhe im Behälter bestimmt
• Simultaner Planungsansatz Gleichzeitige Entscheidung über die Werte aller gestaltbaren Variablen des vorliegenden Planungsproblems Grundlage: Ein Planungsmodelll das den gesamten Aufgabenkomplex der PPS umfasst Vorgehensweise: Gleichzeitige Festlegung aller Entscheidungsvariablen durch die Lösung des Planungsmodells Ergebnis: Vollständige Abstimmung der Entscheidungsvariablen, da alle  Interdependenzen berücksichtigt werden Praktikabilität: Für eine reale Problemstellung ungeeignet, da eine zu hohe Modelkomplexität vorliegt
• Sukzessiver Planungsansatz Grundlage: Mehrere Planungsmodelle, die jeweils ein Teil des Aufgabenkomplexex des PPS umfassen Vorgehensweise: Zeitlich aufeinanderfolgende Festlegung der Entscheidungsvariablen durch die Lösung der Planungsmodelle und Koordination Ergebnis: Teilweise Abstimmung der Entscheidungsvariablen, da Interdependenzen durch Aufgabenzerlegung teilweise zerschnitten werden Praktikabilität: Für reale Problemstellungen geeignet
• Vorteile des APS-Einsatzes   Erlauben eine verbesserte und unternehmensübergreifende Zusammenarbeit, da die einzelnen Unternehmungen auf einem einheitlichen Datenbestand zurückgreifen und eine grobe Abstimmung der Teilpläne erfolgt APS-Systeme erhöhen die Transparenz des Netzwerks und ermöglichen es dadurch unnötige Sicherheitsbestände abzubauen. Darüber hinaus werden Informationen schneller zur Verfügung gestellt, wodurch die Planung beschleunigt wird  
• APS-Systeme - Anspruch und Wirklichkeit Simultane Planung: Auch bei APS-Systemen wird die Planungsaufgabe in Teilaufgaben aufgespalten, die weitgehend unabhängig voneinander gelöst werden. Es handelt sich also nicht um eine simultane Planung Optimale Planung: Von einer optinalen Planung kann nicht gesprochen werden: Aufgrund der Komplexität der realen Probleme können nicht alle Informationen berücksichtigt werden Aufgrund der Dekomposition des Ursprungsproblems können einzelne Teilprobleme zwar optimal gelöst werden, eine optimale Gesamtlösung ist jedoch nicht gewährleistet
• Probleme des hierarchischen Planungsansatzes Vorgehensweise bei der Problemdekomposition: Die zur Problemdekomposition formulierten Handlungsempfehlungen sind lediglich Orientierungshilfen Wahl geeigneter Aggregationsgerade: Generelle Aussagen über einen geeigneten Aggregationsgrad lassen sich nicht treffen, durch eine Aggregation sollte jedoch die Gültigkeit der Lösung möglichst wenig beeinflusst werden Zur Abstimmung der Teilpläne untereinander: Werden horizontale Interdependenzen durch aggregierte Einbeziehung der Teilpläne in den Planungshorizont der übergeordneten Ebene berücksichtigt. Werden vertikale Interdependenzen durch das Gegenstromprinzip oder die rollierende Planung berücksichtigt  
• Advanced-Dimensionen im Rahmen von APS   Planungsobjekt: PPS-Systeme steuern die Produktion einer Unternehmung, APS-Systeme sind zur Steuerung von Wertschöpfungsprozessen einer Wertschöpfungskette (unternehmensübergreifend) konzipiert Planungsverfahren: Bei klassischen PPS-Systemen gelangt eine hierarchische Planung ohne Rückkopplung zur Anwendung, bei APS-Systemen wird eine Rückkopplung explizit vorgesehen Planungsinstrument: Bei APS-Systemen komplexe Heuristiken oder exakte Verfahren, bei PPS-Systemen überwiegend einfache Heuristiken  
• Ermittlung freizugebender Aufträge mit Hilfe der belastunsorientierten Auftragsfreigabe Ermittlung der dringlichen Aufträge: Ein Auftrag ist dringlich, wenn sein spätester Starttermin in den Vorgriffshorizont fällt Abwertung der belastung: Mit Hilfe eines Gewichtunsfaktors, der die Wahrscheinlichkeit mit der eine Belastung an der Bearbeitungsstation in der Planungsperiode ensteht wiedergibt. Bestimmung der freizugebenden Aufträge: Aufträge die im Rahmen der kapazitativen Gegebenheiten realisierbar sind
• Problem bei der Festlegung einer Terminschranke Wird die Terminschranke zu gering angesetzt besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die Blestungsschranke nicht erreicht wird Wird sie zu hoch angesetzt, erhöht sich die Anzahl dringlicher Aufträge und die Belastungsschranke macht die Terminschranke überflüssig "Ausprobieren": Selbst in aufwendigen Simmulationsstudien ist die zweckmäßige Bestimmung der Konstellation dieser Parameter schwierig zu bestimmen (Adam)
• Belastungsorientierte Auftragsfreigabe - Annahmen Es ist ein kontinuierlicher Materialfluss gegeben Die Belastung der Bearbeitungseinheiten bis zur Belastungsgrenze ist möglich Die Bearbeitung eines Auftrages kann in einer Planungsperiode vollständig erfolgen Es liegt ein durchgängiger Materialfluss vor Durch Bestandsveränderungen ist es möglich die DLZ auf konstantem Niveau zu halten Die Belastungsorientierte Auftragsfreigabe geht von Bedingungen aus, die bei einer Werkstattproduktion nicht erfüllt sind, so dass der Einsatz dieses Verfahrens zur Auftragsfreigabe bei Werkstattproduktion problematisch erscheint.
• Auf welche Weise können Prioritätsregeln miteinander verbunden sein? Additiv (z.B. Schlupfzeitregel), multiplikativ, alternativ (z.B: CoverT als Kombination KOZ und SLZ) CoverT: Es werden die Vorteile beider Prioritätsregeln kombiniert, wodurch möglichst viele Optimierungskriterien erfüllt sind: maximale Kapizitätsauslastung und minimale Durchlaufzeit bei KOZ ; minimale Terminabweichung bei der Schlupfzeitregel
• Zusammenhang zwischen DLZ, Leistung und Bestand bei Bestandsorientierte Auftragsplanung je geringer der Auftragsbestand, desto kürzer die Durchlaufzeit Leistung eines Produktionssystems nimmt mit zunehmendem Bestand zwar zu, aber Beziehung zwischen Bestand und Leistung keine lineare Beziehung, sondern eine degressive Beziehung Bestand als zentrale Steuergröße
• DLZ formal beim Splitting der DLZ Auftrag / Auftragsvorgang wird auf unterschiedlichen Produktiveinheiten getrennt bearbeitet
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• Durchlaufzeit und Zykluszeit Die DLZ setzt sich aus der Summe der Bearbeitungs-, Rüst-, Transport-, Kontroll- sowie Liegezeit zusammen Die Zykluszeit gibt die maximale DLZ eines Auftrages aus einem gegebenen Aufgabenbestand an

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