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1Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
Produktion & Logistik
Unternehmen & Märkte: Produktion & Logistik
1. Produktion & Logistik
1.1. Begriffserläuterungen
1.2. Fallbeispiel VW
2. Strategie
2.1. Produktlebenszyklen
2.2. Boston Consulting Group Matrix
3. Produktion
3.1. Stücklisten
3.2. Maschinenbelegungsplanung
4. Logistik
4.1.Logistikalgorithmen
Prof. Dr. Jutta Geldermann
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Produktion & Logistik
Produktion & Logistik – Was ist das?
aboutpixel.de / Sonnenuntergang im Ruhrgebiet © Slyder2000 aboutpixel.de / SeaFreight © Sven Schneider
aboutpixel.de / LadungsSicherung © Sven Schneider aboutpixel.de / Industrieanlage © Oliver
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Produktion & Logistik ist eine zentrale Disziplin der BWL
PRODUKTION+ LOGISTIK
LOGISTIK LOGISTIK
Beschaffung Absatz
Controlling
IT
Management
Finanzierung
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Produktion & Logistik
Definition Produktion
• „Unter Produktion soll im folgenden der gelenkte Einsatz von Gütern und Dienstleistungen, den sogenannten Produktionsfaktoren, zum Abbau von Rohstoffen oder zur Herstellung bzw. Fertigung von Gütern und zur Erzeugung von Dienstleistungen verstanden werden. Die Lenkung des Einsatzes erfolgt durch Planung, Organisation, Steuerung und Überwachung der Produktion einschließlich der Auswahl der Mittel zur Erreichung der Produktionsziele.“
Quelle: Einführung in die Produktion, Bloech, et al 2001
Quelle: Kummer/Grün/Jammernegg: Grundzüge der Beschaffung, Produktion und Logistik, Pearson, 2006, S. 135
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Produktion & Logistik
Definitionen Logistik
• „Die Logistik ist ein Prozess der Planung, Realisierung und Kontrolle der kosten-
effektiven Stromes und Aufbewahrung der Rohstoffe und der Materialien, nicht
fertiger Produkte, fertiger Produkte von dem Ort der Entstehung bis zu den Orten der
Nutzung.“
• „Businesslogistik beschäftigt sich mit allen Tätigkeiten, verbunden mit dem Transport
der Rohstoffe bis zum Endprodukt, sowie mit Informationsströmen, verbunden mit der
Bewegung der Produktion, zur Sicherung der Befriedigung der Kunden zu
vernünftigen Preisen. “
• Nach Ackhoff ist die „Logistik ein Terminus, der sich auf die Steuerung der Funktionen
bezieht, die den ganzen Zyklus der Materialströme unterstützen, von der Lieferung,
inneren Kontrolle der Produktion, Planung und Kontrolle der inneren Prozesse bis
zum Verkauf und bis zur Distribution der fertigen Ware.“ Quelle: Ackhoff, R.I: Ackoff´s Best – His classic Writing on Management, New York 1999
Quelle: Ballow, R.H: Basic Business Logistics, Englewood cliffs, NJ: Prentice Hall 1987
Quelle: Lambert, D. M., Stock, J.R. und Ellram, L.M.: Fundamentals of Logistics Management. Boston 1998
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Produktion & Logistik
Zielkonflikte
• Übergeordnetes Ziel der Unternehmung ist die Gewinnmaximierung
• Notwendige Unterziele:
– Kurze Durchlaufzeiten
– Wenig Verzug
– Hohe Qualität
– Niedrige Kosten
• ABER: Erhöhung Qualität Kosten & Durchlaufzeit steigen i.d.R. ebenfalls
Diverse Ziele stehen im Widerspruch zueinander
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Funktionelle Sichtweise der Logistik
Gruppen von
Fachleuten
Aufgaben der Logistik
Projektingenieure Wartung der Produktionssysteme
Produktion Der Fahrplan der Prozesse und die Verteilung der
Ressourcen auf die einzelnen Produktionsanlagen
Beschaffung Rechtzeitige Lieferung von Rohstoffen und Materialien
Produktionssteuerung Lagerung und Bearbeitung von Materialien
Marketing Rechtzeitige Lieferung an die Kunden und Distribution
Finanzen Kosten für logistische Operationen
Gesundheitswesen Einsatzpläne
Militär Vorhandensein von Truppen, Ausrüstung, Verpflegung
Quelle: in Anlehnung an Vasilev, J: Informationsversorgung der logistischen Prozesse, Varna 2006
8Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
Produktion & Logistik
Gliederung
1. Produktion & Logistik
1.1. Begriffserläuterungen
1.2. Fallbeispiel VW
2. Strategie
2.1. Produktlebenszyklen
2.2. Boston Consulting Group Matrix
3. Produktion
3.1. Stücklisten
3.2. Maschinenbelegungsplanung
4. Logistik
4.1.Logistikalgorithmen
9Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
Produktion & Logistik
Volkswagen als größtes Unternehmen der Region kann als Beispiel für verschiedene Aspekte von Produktion & Logistik dienen
• VW ist Niedersachsens bedeutendster Arbeitgeber
• Produktion & Logistik aus der Sicht von Volkswagen:
„Die Steuerung der weltweiten Produktionsstandorte und der weltumspannenden Leistungsverflechtungen stellt eine hochkomplexe Aufgabe dar. Das Produktionsnetz des Volkswagen Konzerns umfasst weltweit 30 Produktionsstätten für die Fahrzeugfertigung sowie 27 Standorte für die Aggregate- und Komponentenfertigung.
…
Der Bereich Logistik stellt als Querschnittsfunktion das Bindeglied zwischen Beschaffungs-, Produktions- und Vertriebsfunktionen dar. Hier wird die Umsetzung der Kundenaufträge in den Fabriken gesteuert. Logistische Konzepte sowie durchgängige Versorgungs- und Steuerungsprozesse werden einschließlich der zugehörigen Informationssysteme interdisziplinär entwickelt.“
http://www.vw-personal.de/www/de/arbeiten/funktionsbereiche/produktion_und_logistik.html
10Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
Produktion & Logistik
Volkswagen Logistics ist der Dienstleister für integrierte Logistik bei Volkswagen sowie für externe Kunden
„Fullservice für Ihre Logistik• Wir betreuen dabei die komplette Supply Chain, angefangen beim Lieferanten, über
die betrieblichen Produktions- und Distributionsstufen, bis hin zur Auslieferung der Produkte beim Kunden. Abfallentsorgung und Recycling gehören ebenfalls zu unserem Aufgabenspektrum. Unser Dienstleistungsangebot ist breit gefächert und reicht von der Just-in-time-Bereitstellung von Produktionsteilen bis hin zum Transport von Fahrzeugen zum Kunden. Weltweit.
…• Wir sorgen mit unseren Prozessen dafür, die richtige Menge der richtigen Güter zur
richtigen Zeit am richtigen Ort bereitzustellen. Und zwar in optimaler Qualität zu einem vernünftigen Preis-Leistungs-Verhältnis und mit den dafür notwendigen Informationen für alle Beteiligten.“
http://www.volkswagen-transport.de/
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Logistik hat neben der wirtschaftlichen Bedeutung auch Relevanz für die Nachhaltigkeit der Unternehmensaktivitäten
„Von A nach B via Umweltschiene• Besondere Umweltrelevanz hat bekanntlich die Logistik. Themen wie
Energieverbrauch, Emissionen und entstehende Abfälle stellen Herausforderungen für die Organisation der Transportketten dar. Ein Indiz für unsere erfolgreichen Bemühungen im Logistikbereich ist die spezifische Menge des transportierten Materials: Während wir die Fahrzeugproduktion zwischen 2004 und 2006 um 11,1 Prozent gesteigert haben, legte gleichzeitig die Menge transportierten Materials absolut lediglich um 5,1 Prozent zu.
…• Nutzungsoptimierung für die Straße
Wo die Straße den Haupttransportweg darstellt, wirken wir den Umweltfolgen mit gezielten Maßnahmen entgegen. So lenken wir zum Beispiel den Lkw-Verkehr zum Werk Braunschweig über eine Steuerstelle. Durch Optimierung der Verpackungen sorgen wir außerdem für eine maximale Auslastung der Frachtträger.“
• http://www.volkswagenag.com/vwag/vwcorp/content/de/sustainability_and_responsibility/Umwelt/Logistik.html
12Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
Produktion & Logistik
Gliederung
1. Produktion & Logistik
1.1. Begriffserläuterungen
1.2. Fallbeispiel VW
2. Strategie
2.1. Produktlebenszyklen
2.2. Boston Consulting Group Matrix
3. Produktion
3.1. Stücklisten
3.2. Maschinenbelegungsplanung
4. Logistik
4.1.Logistikalgorithmen
13Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
Produktion & Logistik
Teil von Produktionsplanung und Unternehmensstrategie ist die Analyse des Produktportfolios
• Man stelle sich vor:
– Das Unternehmen hat seit Jahren eine bekannte Produktpalette
– Fast alle Produkte sind im Markt etabliert
– Trotz langsam zurückgehender Verkaufszahlen sind die Produkte sehr wirtschaftlich
• Wo liegt da das Problem?
14Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
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Von Ausnahmen abgesehen unterliegen viele Produkte sogenannten „Produktlebenszyklen“, die den Verlauf der Verkäufe abzuschätzen helfen
• Produkte durchlaufen in der Regel
• Einführungsphase
• Wachstumsphase
• Reifephase
• Sättigungsphase
• Degenerationsphase
• Nachlaufphase
15Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
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Bekannte Sonderfälle des Produktlebenszyklus: VW Käfer und VW Golf
aboutpixel.de / VW Käfer vor Stahltor © doc.k
http://www.volkswagen.de/vwcms_publish/vwcms/master_public/virtualmaster/en2/models/golf_start/golf/galerie.html
• VW Käfer:
Einführung 1938
meistverkauftes Fahrzeug 1972
eingestellt 2003
• VW Golf:
Golf I 1974
Golf II 1983
Golf III 1991
Golf IV 1997
Golf V 2003
Golf VI 2008
16Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
Produktion & Logistik
Gliederung
1. Produktion & Logistik
1.1. Begriffserläuterungen
1.2. Fallbeispiel VW
2. Strategie
2.1. Produktlebenszyklen
2.2. Boston Consulting Group Matrix
3. Produktion
3.1. Stücklisten
3.2. Maschinenbelegungsplanung
4. Logistik
4.1.Logistikalgorithmen
17Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
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In der „Boston Consulting Group“-Matrix werden Produkte im Sinne des Produktlebenszyklus analysiert
Marktanteil
Markt-wachstum
Question Marks Stars
Cash CowsDogs
18Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
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Idealtypische Produkte durchlaufen der Boston Matrix im Uhrzeigersinn von links unten
• Anfänglich geringer Marktanteil
• Durch Wachstum werden Markt-
anteile hinzugewonnen
• Im Idealfall Phase mit relativ
hohem Wachstum & Marktanteil
• Eventuell Relaunch, sonst lassen
Wachstum & Marktanteil nach
• Sinkendes Wachstum, aber noch hoher Marktanteil
• Sinkender Marktanteil, Produkteliminierung
19Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
Produktion & Logistik
Besitzt ein Unternehmen zu viele auslaufende Produkte, müssen neue, innovative Produkte entwickelt werden
• Entwicklung neuer Produkte setzt meist Forschungsaktivitäten voraus
• Unterscheidung in:
– Grundlagenforschung (z.B. an Universitäten)
– Technologieentwicklung (z.B. an Forschungsinstituten)
– Vorentwicklung (z.B. an Forschungsinstituten)
– Produkt- und Prozessentwicklung (v.a. in Unternehmen)
• Resultat der Entwicklung: z.B. Prototypen, Blaupausen
• Stücklisten ermöglichen Massenfertigung entwickelter Produkte
20Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
Produktion & Logistik
Gliederung
1. Produktion & Logistik
1.1. Begriffserläuterungen
1.2. Fallbeispiel VW
2. Strategie
2.1. Produktlebenszyklen
2.2. Boston Consulting Group Matrix
3. Produktion
3.1. Stücklisten
3.2. Maschinenbelegungsplanung
4. Logistik
4.1.Logistikalgorithmen
21Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
Produktion & Logistik
Um ein Produkt in Massenfertigung herzustellen, werden Stücklisten erstellt
• Stücklisten zeigen auf, wie viele Einheiten eines Bestandteils zur Fertigung eines Produktes benötigt werden
• Dadurch Berechnung der Gesamtbestellmengen an Schrauben, Blechen, Spiegeln etc. möglich
• Bsp: vereinfachte Stückliste Automobil:
4 5 1 5 2500 6
Reifen Sitze Motor m² Metall Schrauben Fenster
22Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
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Gesamtbedarfe können durch Multiplikation von Stücklisten- und Produktionsplan-Vektoren berechnet werden
• Ziel: Exakte Information für den Einkauf
• Matrizen-/Vektormultiplikation geeignetes Mittel um Bedarf mit Hilfe von Computerprogrammen zu ermitteln
• Eingesetzt werden Produktionsprogramm ( z.B. # Autos) und Stücklisten
• Ergebnis ist die benötigte Anzahl von verschiedenen Einzelteilen (z.B. Schrauben bestimmter Größen, Blechteile, Sitze, etc.)
• Beispiel:
0 2
2 4
4 83000 4000 20 8080 22160
Polo Golf Phaeton
Elektr. Fensterheber Airbags
Elektr. Fensterheber Airbags
23Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
Produktion & Logistik
Gliederung
1. Produktion & Logistik
1.1. Begriffserläuterungen
1.2. Fallbeispiel VW
2. Strategie
2.1. Produktlebenszyklen
2.2. Boston Consulting Group Matrix
3. Produktion
3.1. Stücklisten
3.2. Maschinenbelegungsplanung
4. Logistik
4.1.Logistikalgorithmen
24Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
Produktion & Logistik
Häufig benötigen verschiedene Arbeitsschritte dieselben Maschinen, was einen Abstimmungsbedarf zur Folge hat
• Beispiel: Automobilaufträge verschiedener Typen durchlaufen dieselbe Maschine
Quelle: wikipedia
• Vorgelagerte Abteilungen unabhängig voneinander
• Reihenfolge der Abarbeitung muss festgelegt werden
25Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
Produktion & Logistik
Regeln zur Priorisierung von Aufträgen helfen, die Maschinen ideal auszulasten
• Prioritätslisten: Priorität von Aufträgen mit bestimmten Eigenschaften vor anderen
• Ziel: Optimierung der Bearbeitungsreihenfolge anhand ausgewählter Kriterien wie
– Minimierung des Verwaltungsaufwandes
– Minimierung von Strafzahlungen
(wenn Fälligkeit hellblau < orange < schwarz < dunkelblau < grün)
– Möglichst frühe Bearbeitung einer größtmöglichen Zahl von Aufträgen
26Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
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„First come, first serve“ ist ein unkompliziertes, aber häufig ineffizientes Verfahren
• First come, first serve beschreibt ein Verfahren ohne Berücksichtigung von Auftragsdauer oder Priorität
• Vorteil:– simple Umsetzung
• Nachteil:– Potenziell stark suboptimale Auslastung der Maschinen– Gegebenenfalls hohe Pönalen (Strafzahlungen für Verspätungen)
• Angemessen z.B. bei: Supermarktschlangen
27Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
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„Earliest Due Date“ minimiert Strafzahlungen bei verspäteter Lieferung
• Beim „Earliest Due Date“-Verfahren werden zuerst die Aufträge mit dem frühesten Fälligkeitsdatum bearbeitet
• Vorteil: – Im Falle vertraglich festgelegter Strafzahlungen für Verspätungen führt
Minimierung der Verspätungsdauer zu niedrigeren Kosten
• Nachteil:– Minimale Verspätung möglicherweise nicht mit idealer Maschinenausnutzung
deckungsgleich
• Angemessen z.B. bei: Just-in-time
28Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
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„Shortest Processing Time“ führt zur schnellen Fertigstellung einer möglichst großen Anzahl von Aufträgen
• Wird das „Shortest processing time“-Verfahren angewendet, erhalten schnell bearbeitbare Aufträge Priorität
• Vorteil:– Fertigstellung der größtmöglichen Anzahl von Aufträgen in gegebener Zeit
• Nachteil: – Strafzahlungen nicht minimiert
• Angemessen z.B. bei: akutem Finanzbedarf
29Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
Produktion & Logistik
Reale Produktionsanlagen sind in der Regel komplexer und benötigen aufwendigere Algorithmen
• Algorithmen für mehrere Maschinen, z.B. verschiedene Produkte werden zuerst gefertigt, dann lackiert
Quelle: wikipedia
Quelle: spiegel.de
Fertigung Lackierung
• Neue Schwierigkeit: unterschiedliche Bearbeitungszeiten müssen berücksichtigt werden
Zeit 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10FertigungLackierung
30Vorlesung Unternehmen & Märkte (Prof. Dr. J. Geldermann, WS 2009/10)
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1. Produktion & Logistik
1.1. Begriffserläuterungen
1.2. Fallbeispiel VW
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3.2. Maschinenbelegungsplanung
4. Logistik
4.1.Logistikalgorithmen
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Produktion & Logistik
Logistikalgorithmen
• Algorithmen zur Optimierung der innerbetrieblichen
und externen Logistik