Komplexitätsmanagement in der Produktionslogistik: ein Ansatz zur flussorientierten Gestaltung und Lenkung heterogener Produktionssysteme
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Dt. Univ.-Verl.
2001
|
| Ausgabe: | 1. Aufl. |
| Schriftenreihe: | Gabler Edition Wissenschaft
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| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XIX, 373 S. graph. Darst. |
| ISBN: | 3824474751 9783824474752 |
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|---|---|
| adam_text | A. Inhaltsverzeichnis I
Inhaltsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis VII
Abkürzungsverzeichnis XI
Kapitel 1 Einführung in die Problemstellung
1.1 Komplexitätsmanagement als Gestaltungsaufgabe 1
1.1.1 Der Wandel der Absatzmärkte als Herausforderung an traditionelle
Produktionssysteme 1
1.1.2 Die Beherrschung der Komplexität als Herausforderung 2
1.1.2.1 Grenzen der zentralen Produktionslenkung 6
1.1.2.2 Gestaltung einer zukunftsorientierten Organisationsstruktur 8
1.1.2.3 Paradigmenwechsel von der Funktions- zur Systemorientierung 10
1.1.2.4 Anforderungen an einen neuen Gestaltungsansatz 11
1.1.2.5 Theoretische Grundlagen eines systemorientierten Gestaltungsansatzes 14
1.2 Zielsetzung und Aufbau dieser Arbeit 16
1.2.1 Zielsetzung der Arbeit 16
1.2.2 Thesen der Dissertation 18
1.2.3 Aufbau der Arbeit 21
Kapitel 2 Problemstellung und theoretische Grundlagen
2.1 Traditionelle Verfahren der Produktionsplanung und -Steuerung 25
2.1.1 Begriff und Inhalt der Produktionsplanung und -Steuerung 25
2.1.2 Entwicklung traditioneller PPS-Systeme 27
2.1.2.1 Tayloristisch geprägte Organisationsstrukturen 27
2.1.2.2 Philosophie und Aufbau traditioneller PPS-Systeme 29
2.1.2.2.1 Datenverwaltung 30
2.1.2.2.2 Produktionsprogrammplanung 31
2.1.2.2.3 Primärbedarfsplanung 31
2.1.2.2.4 Materialbedarfsplanung 32
2.1.2.2.5 Kapazitätsplanung 32
2.1.2.2.6 Schnittstelle zwischen Produktionsplanung und-Steuerung 35
2.1.2.2.7 Produktionssteuerung 35
II A. Inhaltsverzeichnis
2.1.3 Schwachstellen traditioneller PPS-Systeme 36
2.1.3.1 Das Problem der Philosophie traditioneller PPS-Systeme 36
2.1.3.2 Problembereich Komplexitätsverständnis 41
2.1.3.3 Fehlende Integration der Sach- und der Formalzielebene 43
2.1.3.4 Problembereich Berücksichtigung der Organisationsstruktur 44
2.1.3.5 Das Dynamikdefizit traditioneller PPS-Systeme 45
2.1.3.6 Defizite traditioneller PPS-Systeme aus der Perspektive der Logistik 46
2.1.3.7 Das offene Entscheidungsfeld 47
2.1.3.8 Problem Strukturgleichheit der Abbildung der Systeme im Modell 49
2.1.4 Weitere Ansätze zur Produktionsplanung und-Steuerung 52
2.1.4.1 Hierarchische PPS-Systeme 52
2.1.4.2 Die Belastungsorientierte Auftragsfreigabe 52
2.1.4.3 Optimized Production Technology 55
2.1.4.4 Weitere Ansätze 57
2.2 Kybernetische Grundlagen 59
2.2.1 Die systemorientierte Betrachtungsweise 59
2.2.2 Systembetrachtung des Leistungssystems 61
2.2.3 Die Black-Box-Methode als Gestaltungsansatz 63
2.2.4 Traditionelle und systemische Denkansätze 66
2.2.5 Die zielgerichtete Beeinflussung des Systemverhaltens unter Anwendung
kybernetischer Prinzipien 68
2.2.6 Komplexität und Varietät 74
2.2.6.1 Begriff, Ursachen und Symptome der Komplexität 74
2.2.6.2 Die Komponenten der Komplexität 77
2.2.6.3 Das Gesetz der erforderlichen Varietät 81
2.2.7 Notwendigkeit der Handhabung der Komplexität 84
2.2.8 Die Schaffung von Ordnung als Ziel des Varietätsengineering 87
2.2.9 Eignung der Systemtheorie zur Handhabung der Komplexität 90
2.2.10 Anpassung des Zielsystems des Unternehmens 91
2.2.10.1 Zielgrößen der Kundennähe im Leistungsprogramm 92
2.2.10.2 Zielgrößen der Effizienz des Leistungserstellungsprozesses 95
A. Inhaltsverzeichnis III
2.3 Der Paradigmenwechsel in der Produktionslogistik 97
2.4 Produktionslenkung mit Entscheidungsunterstützungssystemen 108
2.4.1 Anforderungen an ein Entscheidungsunterstützungssystem 108
2.4.2 Aufbau eines Entscheidungsunterstützungssystems 112
2.4.2.1 Die Datenkomponente 112
2.4.2.2 Modellkomponente 114
2.4.2.3 Monitoringkomponente 120
2.4.2.4 Kennzahlen 122
Kapitel 3 Handhabung der Komplexität in der Produktionslogistik
3.1 Einflußfaktoren auf die Komplexität des Produktionsprozesses 128
3.1.1 Die Komplexitätstreiber 128
3.1.2 Der Einfluß der Wettbewerbsstrategie 132
3.1.3 Einflußfaktoren auf die Komplexität der Produktionsprogrammplanung 13 5
3.1.3.1 Struktur des Produktionsprogramms 13 5
3.1.3.2 Heterogenität des Produktionsprogramms 141
3.1.3.3 Tiefe des Produktionsprogramms 143
3.1.3.4 Fertigungsablaufart 144
3.1.3.5 Komplexität der Produktionsprogrammplanung 147
3.1.4 Einflußgrößen auf die Komplexität der Produktionslenkung 148
3.1.5 Einflußgrößen auf die Komplexität auf der Prozeßebene 150
3.1.6 Zwischenfazit 152
3.2. Die Handhabung der Materialflußkomplexität 154
3.2.1 Reduzierung der Materialflußkomplexität durch Modularisierung 154
3.2.2 Eigenschaften der Produktionsbereiche 158
3.2.2.1 Mit der Gestaltung der Eigenschaften verbundene Ziele 160
3.2.2.2 Klassifizierung der Störungen 162
3.2.2.3 Deckung des Varietätsbedarfs 166
3.2.2.4 Unterstützung der Selbstorganisation durch Leitstände 173
3.2.2.5 Flexibilität 174
3.2.2.6 Das Problem der Meß- und der Quantifizierbarkeit der Varietät und
der Flexibilität 175
3.2.2.7 Das Produktionssystem als multistabiles System 177
IY A. Inhaltsverzeichnis
3.3. Handhabung der Planungskomplexität 179
3.3.1 Differenzierung durch Hierarchisierung 180
3.3.1.1 Das Mehrebenenmodell von Mesarovic, Tacko und Takahara 185
3.3.1.2 Aufbau der hierarchischen Lenkungsstruktur 188
3.3.1.3 Die Aufgaben der Lenkungsebene und der Produktionsbereiche 193
3.3.1.3.1 Zentralisation und Dezentralisation von Aufgaben 194
3.3.1.3.2 Die Rekursivitätsbeziehung zwischen den Lenkungsebenen 199
3.3.1.3.3 Die Aufgaben der Produktionslenkung 200
3.3.1.3.4 Feinplanung und Steuerung in den Produktionsbereichen 204
3.3.1.3.5 Störungsmanagement 205
3.3.2 Integration der Bereiche durch die systemkoppelnde Koordination 207
3.3.2.1 Die hierarchische Regelkreisstruktur 211
3.3.2.2 Unabhängigkeit 212
3.3.2.3 Aggregation der Variablen 215
3.3.2.4 Die horizontale Selbstabstimmung der Bereiche 219
3.3.2.5 Planung und Steuerung 221
3.3.2.6 Rollierende Planung 225
3.3.2.7 Die Planung des Fließgleichgewichtes als zentrale Aufgabe der Logistik 226
3.3.2.8 Unterstützung des Entscheidungsträgers durch Modelle 229
3.3.2.9 Vorgehensweise bei der Modellierung 234
3.3.2.10 Komplexitätskosten 237
3.4 Zusammenfassung der Methoden zur Handhabung der Komplexität 240
3.5 Die Aufgaben des Logistikcontrolling 241
Kapitel 4 Flußorientierte Lenkung des Produktionsprozesses
4.1 Das Gestaltungspotential 247
4.1.1 Die Beherrschung der Durchlaufzeiten als Ziel der Gestaltung 248
4.1.2 Konzeption eines ganzheitlichen Lösungsansatzes 250
4-2 Gestaltung der Aufbauorganisation 252
4.2.1 Die hierarchische Regelkreisstruktur 252
4.2.2 Aufgaben der Lenkungsebenen 258
A. Inhaltsverzeichnis V
4.3 Modellierung des Produktionssystems 260
4.3.1 Das Auftragsmodell 260
4.3.2 Das Ressourcenmodell 262
4.3.2.1 Aggregation der Zeit, der Kapazitäten und ihrer Belastung 264
4.3.2.2 Ermittlung der Materialflußvarietät 264
4.3.2.3 Normierung der Arbeitsinhalte 268
4.3.2.4 Ableitung der Systemübergangsfunktion 271
4.3.2.5 Ermittlung der Wahrscheinlichkeiten für den Fall ausgelasteter Kapazitäten
278
4.3.2.6 Verallgemeinerung der Ermittlung der Systemübergangsfunktion 280
4.3.2.7 Ermittlung der Wahrscheinlichkeiten für den allgemeinen Fall 282
4.3.2.8 Beeinflussung des Verhaltens eines Produktionsbereiches 283
4.3.2.9 Die Rücktransformation der normierten Arbeitsinhalte 284
4.3.3 Modellierung des Materialflusses 286
4.3.3.1 Das Materialflußmodell 286
4.3.3.2 Die Abbildung der Dynamik des Produktionsprozesses 287
4.3.3.3 Markovketten als Modellkonzept für die Abbildung des Zeitverhaltens eines
Produktionsbereiches 289
4.3.3.4 Gültigkeit der Markov-Eigenschaft für den Produktionsprozeß 291
4.3.3.5 Die Länge der Freigabeperioden 295
4.3.3.6 Die Simulation des Produktionsprozesses 297
4.3.3.7 Anpassung des Simulationsmodells 303
4.3.3.8 Mögliche Erweiterungen des Modells 303
4.3.4 Die Kopplungsbeziehungen zwischen den Produktionsbereichen 304
4.3.4.1 Die ABC-/XYZ-Analyse des Teilespektrums 305
4.3.4.2 Lenkung des Produktionsprozesses mit Fortschrittszahlen 307
4.4 Die Lenkungsprozesse 308
4.4.1 Fehlende Daten als zentrales Problem der Produktionsprogrammplanung 308
4.4.2 Kundenneutrale Auftragstypen in der Produktionsprogrammplanung 310
4.4.3 Kundenneutrale Auftragstypen im Auftragsabwicklungsprozeß 315
4.4.4 Ablauf der Produktionsprogrammplanung 317
VI A. Inhaltsverzeichnis
4.4.5 Lenkung des Produktionsprozesses 320
4.4.5.1 Ablauf der prädikativen Regelung 320
4.4.5.2 Der Auftragslebenszyklus 327
4.4.5.3 Die adaptive Reglerfunktion der Produktionslenkung 328
4.4.6 Koordination des Produktionsprozesses in den Produktionsbereichen 332
4.4.7 Horizontale Abstimmung zweier Produktionsbereiche 332
4.5 Ausgewählte Kennzahlen des Kennzahlensystems und Visualisierung 335
4.5.1 Darstellung des aktuellen Systemzustandes 335
4.5.2 Unterstützung der Planung der erforderlichen Materialflußvarietät 335
4.5.3 Sachzielkennzahlen 336
4.5.4 Formalzielkennzahlen 339
4.5.5 Visualisierung 342
Kapitel 5 Zusammenfassung und Ausblick
5.1 Zusammenfassung 343
5.2 Ausblick 348
Literaturverzeichnis 349
A. Anhang
A. 1. Die Komplexität der Produktionslogistik in kleinen und mittleren
Unternehmen des Anlagen- und Maschinenbaus I
A. 1.1. Charakterisierung der in die Untersuchung einbezogenen Unternehmen I
A. 1.2. Ziel und Vorgehensweise der Untersuchung II
A.1.3. Produktionswirtschaftliche Zielsetzungen III
A. 1.4. Komplexität der Produktionslogistik VI
A.1.5. Nutzung traditioneller PPS-Systeme X
A.1.6. Zusammenfassung XIII
B. Abbildungsverzeichnis VII
Abbildungsverzeichnis
Kapitel 1 Einführung in die Problemstellung
Abb. 1: Aspekte des Wandels vom Verkäufer- zum Käufermarkt 2
Abb. 2: Konsequenzen für den Koordinationsbedarf 4
Abb. 3: Spannungsfeld zwischen Kundennähe, Komplexität und Effizienz 5
Abb. 4: Die Komplexitätsfalle 7
Abb. 5: Integrationsdefizit in der Produktionslogistik 9
Abb. 6: Paradigmenwechsel in der Produktionswirtschaft 10
Abb. 7: Handlungsbedarf 13
Abb. 8: Theoretische Grundlagen der Gestaltung 14
Abb. 9: Ganzheitlicher Gestaltungsansatz 17
Abb. 10: Aufbau der Arbeit 23
Kapitel 2 Problemstellung und theoretische Grundlagen
Abb. 11: Organisationsmodell X 28
Abb. 12: Legende zu Abbildung 13 33
Abb. 13: Datenfluß bei MRP-II basierten PPS-Systemen 34
Abb. 14: Das Zielportfolio 39
Abb. 15: Strukturgleichheit der drei Systeme 49
Abb. 16: OPT-Rules 56
Abb. 17: Kundenauftrag, Produktions-und Lenkungssystem 62
Abb. 18: Struktur eines als Black-Box modellierten Systems 64
Abb. 19: Darstellung des Verhaltens eines Systems 65
Abb. 20: Gegenüberstellung von Merkmalen des analytischen und systemischen
Denkansatzes 67
Abb. 21: Wirkungsprinzip der Steuerung 71
Abb. 22: Wirkungsprinzip der Regelung 72
Abb. 23: Komplexitätstreiber 76
Abb. 24: Die Komponenten der Komplexität 78
Abb. 25: Erhöhung der Ordnung durch Differenzierung und Integration 87
Abb. 26: Die Phasen der Erhöhung der Ordnung des Produktionssystems 88
Abb. 27: Determinanten der logistischen Serviceleistung 93
Abb. 28: Darstellung des Transformationsprozesses 99
Abb. 29: Unterstützung des Entscheidungsprozesses durch EUS 111
Abb. 30: Relevante Planungsdaten auf den Lenkungsebenen 113
Abb. 31: Simulationsgestützte Lenkung des Produktionssystems 118
Vni B. Abbildlingsverzeichnis
Kapitel 3 Handhabung der Komplexität in der Produktionslogistik
Abb. 32: Schritte zur Handhabung der Komplexität 127
Abb. 33: Horizontale und vertikale Differenzierung und Integration 128
Abb. 34: Die Systemsichten 131
Abb. 35: Lage des Kundenauftragsentkopplungspunktes 137
Abb. 36: Komplexität der Produktionsprogrammplanung 148
Abb. 37: Planbarkeit der Flexibilität in Abhängigkeit der Komplexität 151
Abb. 38: Komplexität auf der Prozeßebene 152
Abb. 39: Komplexer Materialfluß 154
Abb. 40: Reduzierung der Materialflußkomplexität durch Modularisierung 156
Abb. 41: Klassifizierung der Störungsarten 163
Abb. 42: ABC-Analyse zur Abschätzung der erforderlichen Varietät 165
Abb. 43: Aufteilung der verfügbaren Kapazität in einem Systemtakt 169
Abb. 44: Hierarchische Regelkreisstruktur zur Lenkung des Produktionsprozesses 192
Abb. 45: Störungsursachen auf die Lenkungsebenen bezogen 206
Abb. 46: Kopplungen der Elemente des Leistungssystems 210
Abb. 47: Aggregation der Kapazitäten und der Arbeitsgänge 218
Abb. 48: Darstellung der Modellrelationen 230
Abb. 49: Unterstützung des Reglers durch ein Modell der Regelstrecke 232
Abb. 50: Eingangs-und Ausgangsgrößen eines Modells der Regelstrecke 236
Abb. 51: Zusammenfassung der Maßnahmen zur Handhabung der Komplexität (1) 240
Abb. 52: Zusammenfassung der Maßnahmen zur Handhabung der Komplexität (2) 242
Abb. 53: Abgrenzung der Aufgaben des Logistikmanagements und des Controlling 243
Kapitel 4 Flußorientierte Lenkung des Produktionsprozesses
Abb. 54: Wirkungsnetzwerk Beherrschung der Durchlaufzeit 249
Abb. 55: Regelkreis Produktionsprogrammplanung 253
Abb. 56: Regelkreis Produktionslenkung 254
Abb. 57: Regelkreis Produktionsbereich 255
Abb. 58: Datenflußplan des entwickelten Gestaltungsansatzes 256
Abb. 59: Legende zum Datenflußplan aus Abbildung 58 257
Abb. 60: Regelungsaufgaben der Lenkungsebenen 259
Abb. 61: Strukturstückliste eines Auftrags 260
Abb. 62: Tabelle Materialflußvarietät 267
Abb. 63: Quantitative und qualitative Zusammensetzung des Auftragspools 267
Abb. 64: Normierung der verfügbaren Kapazität 268
Abb. 65: Normierung der Arbeitsinhalte und ihrer Transformation im Modell 269
Abb. 66: Markov-Graph eines Produktionsbereiches 272
B. Abbildungsverzeichnis IX
Abb. 67: Erweiterter Markov-Graph eines Produktionsbereiches 280
Abb. 68: Ereignisliste 289
Abb. 69: Länge der Systemtakte 296
Abb. 70: Phasen des Simulationsprozesses 301
Abb. 71: Anpassung der Modellparameter 302
Abb. 72: Kundenanoyme und kundenspezifische Fertigung 304
Abb. 73: Klassifizierung der Komponenten 306
Abb. 74: Dynamische Absatzplanung auf der Basis kundenneutraler Auftragstypen 312
Abb. 75: Dynamische Absatzplanung auf der Basis kundenneutraler Auftragstypen 314
Abb. 76: Ablauf der Produktionsprogrammplanung 319
Abb. 77: Phasendes Problemlösungsprozesses auf der Lenkungsebene 321
Abb. 78: Entscheidungsebene Produktionslenkung (I) 325
Abb. 79: Entscheidungsebene Produktionslenkung (II) 326
Abb. 80: Ablauf des Koordinationsprozesses in den Produktionsbereichen 331
Abb. 81: Koordinationsprinzipien 333
Abb. 82: Horizontale Abstimmung zweier Produktionsbereiche 334
Abb. 83: Geplante Varietät in Abhängigkeit der Zusammensetzung des
Auftragspools 341
Abb. 84: Netzstruktur von Kundenaufträgen 342
Anhang
Abb. A.l: Rücklauf nach Branchen III
Abb. A.2: Wichtigkeit der produktionswirtschaftlichen Zielsetzungen IV
Abb. A.3: Zielstellung angestrebt ? V
Abb. A.4: Zielstellung erreicht ? V
Abb. A.5: Geschäftsform (64 Antworten) VI
Abb. A.6: Erzeugnisspektrum VII
Abb. A.7: Anzahl der Produktarten VIII
Abb. A.8: Fertigungsablaufart in der Teilefertigung VIII
Abb. A.9: Fertigungsart in der Montage IX
Abb. A.10: Fertigungsauftragslosgröße IX
Abb. A.ll: Auftragswiederholhäufigkeit X
Abb. A.12: Fertigungsablaufart in der Teilefertigung und in der Montage X
Abb. A.13: Nutzung computergestützter PPS-Systeme XI
Abb. A.14: Nutzung der Datenverwaltungsfunktionen XI
Abb. A.l5: Nutzung der Materialwirtschaft XII
Abb. A.l6: Nutzung der Zeitwirtschaft XII
Abb. A.17: Spannungsfeld in den untersuchten Unternehmen XIV
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