Produktionsmanagement (Fach) / 6. Produktionsnetzwerke (Lektion)
In dieser Lektion befinden sich 11 Karteikarten
Teil 6
Diese Lektion wurde von florientes erstellt.
Diese Lektion ist leider nicht zum lernen freigegeben.
- 01 Definition Produktionsnetzwerk Definition: Ein Produktionsnetzwerk ist eine freiwillige, zwischenbetriebliche Zusammenarbeit von mehreren Unternehmen unter Wahrung ihrer wirtschaftlichen und rechtlichen Selbstständigkeit
- 02 Virtuelle Unternehmung (VU) Hierarchisch-pyramidales und Polyzentrisches Netzwerk Merkmale, Voraussetzungen, Vorteile - Unternehmen bilden einen Pool (stabiles Netzwerk) o Für jeden Auftrag schließen sich aus diesem Pool neu Unternehmen zu einem Netzwerk zusammen - Organisationsform zwischen Markt und Hierarchie: dynamisches Netzwerk o Hierarchisch-pyramidales Netzwerk: Eine Unternehmung ist Kernelement, von der die anderen abhängig sind o Polyzentrisches Netzwerk: aus einer Anzahl heterogener Unternehmungen bildet sich von Fall zu Fall ein führendes Unternehmen heraus - Virtuelle Unternehmungen sind rechtlich unabhängige Unternehmungen mit dem Ziel, Wettbewerbsvorteile zu erlangen - Kunde kann nicht erkennen, welche Partner in der VU welchen Wertschöpfungsanteil besitzt - Merkmale: o Temporäre Zusammenarbeit o Auftrags-, Problem- oder Projektinduzierte Konfiguration o Integration von Kernkompetenzen - Voraussetzungen: o Win-Win-Situation für alle Teilnehmer o Vertrauensbasis innerhalb der VU o Informations- und Kommunikationstechnologie als Basis zur Kommunikation innerhalb der VU o Modularität: VU sind aus kleinen, überschaubaren Einheiten zusammengesetzt und besitzen Bereichsautonomien à Teilaufgaben werden unabhängig voneinander bearbeitet o Kooperation und Wettbewerb im Inneren als auch nach außen hin: § Intern: Positionierungswettbewerb innerhalb der VU § Extern: Leistungswettbewerb mit Konkurrenz - Vorteile: o Flexibilitätsvorteile: Vernetzung und Lernprozess innerhalb des Netzwerkes (Economies of time) o Spezialisierungsvorteile: jedes Unternehmen hat sein Spezialgebiet (Economies of scale) o Bündelungsvorteile: Verbindung von Kompetenzen, Verringerung von Marktbarrieren (Economies of scope)
- 03 Produktionsplanung- und Steuerung der Netzwerke Rahmenvereinbarungen unter den Netzwerkpartnern: Strukturierungsmöglichkeiten (bzgl. Auftragsannahme, -verteilung, und -überwachung) Rahmenvereinbarungen unter den Netzwerkpartnern: o Aufträge, die alleine nicht realisierbar sind, sind automatisch Netzwerkaufträge o Netzwerkaufträge, die an einzelne Netzwerkpartner gegeben werden, müssen an das gesamte Netzwerk weitergereicht werden o Netzwerkpartner akzeptieren die Spielregeln der Auftragsverteilung, indem sie sich um die Übernahme von Aufgaben bewerben, die aus Netzaufträgen abfallen können o Partner verpflichten sich zu qualitativen Anforderungen o Kernkompetenzen der einzelnen Unternehmen müssen von diesen gepflegt und ausgebaut werden Strukturierungsmöglichkeiten: àBzgl. Auftragsannahme, -verteilung und –überwachung o Unternehmen übernehmen Aufgaben selbst (dezentral) Nachteile: § Ökonomische Anreize zur Aktivität außerhalb des Netzwerkes § Synergieeffekte bleiben ggf. ungenutzt § Gefahr von Fehlallokationen durch doppelte Auftragsanfragen o Neutrale Organisationseinheit übernimmt diese à Broker (zental) Nachteile: § Zentrale Stelle wird leicht zum Engpass § Zentrale Organisationseinheit muss bezahlt werden è Nachteile der dezentralen Organisation überwiegen
- 04 Produktionsplanung und -steuerung in Netzwerken Kundenauftragsannahme (Ablauf, Kategorisierung nach "Abdeckung der Gesamtaufgabe" sowie "Relationen der Teilaufgaben") Kundenauftragsannahme - Überprüfung der technischen Realisierbarkeit des Auftrags: bekanntes oder unbekanntes Produkt? - Bekanntes Produkt: dezentraler Problemlösungsprozess nach technologischen Kompetenzen - Überprüfung der kapazitätsmäßigen Realisierbarkeit - Überprüfung durch Matrix, ob o Netzwerk Gesamtaufgabe lösen kann und o Kein Überlappen der Kompetenzen entsteht è Verteilung der Aufgaben! - Kombination der Kriterien „Abdeckung der Gesamtaufgabe durch die erkannten Teilaufgaben“ und „Relationen der Teilaufgaben“ à Segmentierungsergebnis mit vier Klassen o Klasse I: (trivialer Fall) Gesamtaufgabe wird vollständig und disjunkt durch die identifizierten Teilaufgaben abgedeckt è Eindeutige Zerlegungsvorschrift und Verteilung auf einzelne Unternehmen o Klasse II: Vollständig von identifizierten Teilaufgaben abgedeckt, aber Überlappungen è Mehrdeutige Zerlegungsvorschrift (eindeutig wenn überlappende Teilaufgaben identisch sind) o Klasse III: disjunkte Zerlegung, aber Gesamtheit der Teilaufgaben reicht nicht zur Erfüllung der Gesamtaufgabe aus è Erweiterung des Produktionsnetzwerkes um Unternehmen notwendig o Klasse IV: Aufgabenzerlegung ist unvollständig und nicht disjunkt è Erweiterung des Produktionsnetzwerkes um Unternehmen die die Aufgabenlücken übernehmen notwendig Klasse I und II: technische Ausführbarkeit durch Netzwerkpartner gewährleistet Klasse III und IV: netzwerkexterne Unternehmungen hinzufügen
- 05 Produktionsplanung und -steuerung in Netzwerken Auftragsverteilung (Koordination, Auftragskonstellationen) Auftragsverteilung Koordination: o Entweder durch hierarchische (Vorgaben) oder o Marktliche (Preis) Koordination geregelt § Marktliche Koordination erfordert netzwerkinternen Markt innerhalb der VU: Broker verteilt Aufgaben im Markt! § à Auktionen als marktlicher Allokationsmechanismus · Effizienz theoretisch und empirisch beweisen · Durch Schematisierung ist Auktion leicht zu überprüfen und nachvollziehen à höhere Akzeptanz bei Beteiligten - Auftragskonstellation: o Anzahl der Aufträge § Mehrere · Identische · Unterschiedliche § Einzelne o Zerlegbarkeit der Aufträge § Zerlegbar · Zerlegungsvorschrift eindeutig o Identische Teilaufträge o Nicht identische Teilaufträge · Zerlegungsvorschrift nicht eindeutig § Nicht zerlegbar è Acht unterschiedliche Auftragskonstellationen führen zu vier Problemklassen
- 06 Produktionsplanung und -steuerung der Netzwerke Problemklassen Problemklassen: · P1: eine, nicht weiter zerlegbare Aufgabe ist der geeignetsten Unternehmung zuzuordnen · P2: mehrere, identische, nicht weiter zerlegbare Aufgaben sind der günstigsten Gruppierung von Unternehmungen zuzuordnen · P3: mehrere, unterschiedliche, nicht weiter zerlegbare Aufgaben sind der günstigsten Gruppierung von Unternehmungen zuzuordnen · P4: für eine oder mehrere zerlegbare Aufgaben mit mehrdeutiger Zerlegungsvorschrift ist die günstigste Zerlegungsalternative/Unternehmensgruppen-Kombination zu wählen
- 07 Produktionsplanung und -steuerung der Netzwerke Lösungsansatz für P1 Lösungsansatz für P2 und P3 Lösungsansatz für P4 , Referenzgewinn Lösungsansatz für P1: Vickrey Auktion: 1. Broker beschreibt Aufgabe und nimmt Gebote an 2. Unternehmen überprüfen Aufgabenumfang und geben Gebote ab 3. Bieter mit geringster Preisvorstellung bekommt den Zuschlag und nimmt zweitniedrigstes Gebot als Entgelt Rente=Entgelt-eigenes Gebot Lösungsansatz für P2 und P3: Matrix Auktion (Sealed-bid-Auktion zur simultanen Versteigerung mehrerer Aufgaben) 1. Broker schreibt Aufgaben und nimmt für die einzelnen sowie kombinierten AufgabenGebote an 2. Jeder Bieter gibt für jede einzelnen Aufgabe und jede möglich Aufgabenkombination ein Gebot ab 3. Broker sucht die preislich günstigste Gebotekombination heraus 4. Entgeltbestimmung auf zwei Möglichkeiten: a. Price-per-column: Entgelt entspricht dem Preis des zweitniedrigsten (=nächst höheren) Gebots der gleichen Kombination wie der, der letztendlich gewonnen hat à einfach b. Generalized-Vickrey-Auktion: Entgelt=(Preissumme der Gebote der Bieter, die gewonnen hätten, wenn der Bieter, der gewonnen hat, nicht teilgenommen hätte)-(Preissumme der Gebote aller anderen Bieter, die einen Zuschlag in der ursprünglichen Auktionsrunde erhielten) è Höhere Anreizkompatibilität Lösungsansatz für P4: mehrstufige, erweiterte Vickrey-Auktion è Mehrere Runden: Anzahl der Teilnehmer entspricht der aktuellen Runde 1. In jeder Runde schreibt der Broker die gesamten Aufgaben aus 2. Unternehmen schließen sich jeweils zu unterschiedlichen Gruppierungen zusammen 3. Die Gruppierungen geben ein Gebot ab, wenn es günstig ist, als alle bisher abgegebenen Gebote, an denen Gruppenteilnehmer beteiligt waren 4. Nach der letzten Auktionsrunde erhält Gruppierungen mit günstigstem Angebot den Zuschlag 5. Anreizkompatibilität durch Entgelt: höchstes Gebot von Gruppierungen in denen klein Teilnehmer mit Zuschlag vertreten ist. Bsp: Gruppe {A,B,D} hat gewonnen à {A,B,D} erhalten höchstes Gebot von Gruppe {C,E,F} 6. Für die Verteilung des Gewinns innerhalb der Gruppe gibt es einen Koalitionsvertrag Referenzgewinn: § Kann eine Bietergruppe den Gewinn einer weiteren Bieters so steigern, dass der Bieter ohne die Koalition nichts gewonnen (à Koalitionsanreiz), so erhält die Bietergruppe den Referenzgewinn alleine, ohne den weiteren Bieter § Bedingung ist, dass die Bietergruppe schon die Runden zuvor, ohne den neuen Bieter, den Zuschlag erhalten hätte, mit dem neuen Bieter nun aber noch günstiger ist und erneut den Zuschlag erhält § Der Referenzgewinn ist die Differenz zum zweitbesten Angebot der Gruppe ohne den neu dazu gekommenen Bieter zu dem aktuellen Gebot
- 08 Multiagentensysteme Grundlagen, Zentrale Aufgaben, Kooperationsvorteile Agenten (Eigenschaften, Bestandteile, Rollen) Multiagentensysteme Grundlagen: - Multiagentensysteme sind ein Ansatz zum verteilten Problemlösen Zentrale Aufgaben von Multiagentensystemen: o Problemzerlegung inklusive der Verteilung von Teilproblemen o Lösung der Teilprobleme o Anschließende Synthese der Teilergebnisse zu einem Gesamtergebnis Kooperationsvorteile: o Durch Agentenverbund können Probleme schneller gelöst werden, als durch ein einzelnes à Zeitgewinne (economies of speed) o Durch einen Agentenverbund können Probleme gelöst und bearbeitet werden, die durch ein einzelnes System nicht lösbar sind Agenten: o Maschinelle oder menschliche Aufgabenträger o Im Besitz von Autonomie und Rationalität o Agent besteht aus: § Kommunikationsprozessor (Schnittstelle zur Kommunikation) § Lokale Wissensbasis (gespeist von Kommunikationsprozessor) § Problemlösungsprozessor (greift auf lokale Wissensbasis zu) o Agententypen hinsichtlich ihrer Rollen: § Operatoragent: sind für ihren zugeordnete Problemobjekte verantwortlich, die sie in Kooperation oder in Konkurrenz mit anderen Operatoren lösen § Koordinationsagent: unterstützt das Zusammenwirken von Operatoragenten koordinierend
- 09 Systemarchitekturen Blackboardsysteme (Aufgaben, Ziele) Kontraktsysteme (Varianten) Erweiterung des Kontraktnetzsystems (Restagenda, lokale Agenden) Systemarchitekturen: Blackboardsysteme Blackboard als Zwischenplattform für Agenten, auf welcher Agenten o Die Problemstruktur ablesen können o Das aktuelle Problemlösungswissen niederschreiben und lesen können è Indirekte Kommunikation der Agenten è Blackboard wird bei hohem Kommunikationsaufkommen gegebenenfalls zum Engpass! Ziele: § Prüfung der Realisierbarkeit § Erzeugung der Grobplanung § Auftragsüberwachung Kontraktsysteme à Agenten verhandeln miteinander o Manager/Kontraktor-Variante § Operatoragen ist Nachfrager einer Problemlösung § Andere Agenten bieten Problemlösungsangebote an, die der Operator annimmt oder ablehnt è Initiative kommt immer vom Operator o Koordinatorvariante § Bearbeitungsagenten senden Problemlösungsangebote an Koordinatoren è Bearbeitungsagenten werden dann aktiv, wenn ihre Bearbeitungseinheit freie Kapazitäten hat § Auftragsagenten übermitteln die Problemlösungsnachfragen an die Koordinationsagenten § Koordinationsagent gleicht Angebot und Nachfrage ab è Bearbeitungsagent bietet an, Angebotsagent fragt nach, Koordinationsagent koordiniert! - Erweiterung des Kontraktnetzsystems: Einführung von: o Restagenda: § Repräsentation der aktuellen Produktionssituation (à Ähnlichkeit zum Blackboardsystem?) § Dynamisches Wissensbasis § Modell des Produktionssystems o Lokale Agenden: § Lokale Zwischenspeicher im Kommunikationskanal è Falls Agent nicht multitaskingfähig (kann bei aktueller Beschäftigung keine neuen Informationen verarbeiten)
- 10 Übertragung auf PPS-Systeme Arten von Agenten auf Unternehmensebene und Netzwerkebene Übertragung auf PPS-Systeme o Unternehmensebene § Kundenauftragsannahmeagent (mehrere) § Materialprüfungsagent § Durchlaufterminierungsagent § Produktionssteuerungsagent à Meta-Agent · Auftragsagent (verwaltet Produktionsauftrag) · Ressourcenagent (z.B. Bearbeitungs-, Lager- oder Transportagent) · Koordinationsagent (Abgleich Angebot/Nachfrage) o Netzwerkebene § Netzwerkkundenauftragsannahmeagent: ist Schnittstelle zwischen Produktionsnetzwerk und Umwelt § Netzwerkkoordinationsagent: verteilt die von Kundenauftragsagenten übermittelte Aufgabe auf die unterschiedlichen Unternehmensagenten § Mehrere Kundenauftragsagenten: Ausführung eines Kundenauftrags initiieren und überwachen § Mehrere Unternehmensagenten vertreten die eigenen Unternehmen mit eigenem PPS in einem Netzwerk
- 11 Abschließende Bemerkungen Berücksichtigung zweier Stufen, Modifikationsbedarf der PPS-Systeme bei Unternehmen der Netzwerke, Aufgaben für Netzwerkebene und Unternehmensebene · Berücksichtigung zweier Stufen: o Netzwerkübergreifend zur Annahme, Allokation und Überwachung o Unternehmensintern zur Planung und Steuerung der abgeleiteten Teilaufgaben · Da eine zentrale Netzwerkkoordination zum Einsatz kommt, kann zwischen beiden Stufen scharf getrennt werden · Für die Unternehmen der Netzwerke müssen PPS-Systeme modifiziert werden, da o Netzwerkaufträge parallel zu herkömmlichen Produktion stattfinden o Netzwerkaufträge sind auftragsorientiert kritisch bei marktorientierter Unternehmung o Planung und Steuerung der Netzwerkaufträge unterliegen Restriktionen aus Interdependenzen der Partner · Hierarchisches Stufenkonzept der PPS scheint geeignet für die Trennung in: o Netzwerkebene: Grobplanung o Unternehmensebene: dezentrale Feinplanung