Produktionsplanung und -steuerung

Produktionsplanung und -steuerung
Teil 2: Modelldefinition Prof. Dr.-Ing. habil. Wilhelm Dangelmaier Modul W 2332 SS 2015

Modelldefinition Übersicht Zeit Produktionsfaktoren Verbrauchsfaktoren
Gebrauchsfaktoren Transformationen und Vorgänge Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Zeit
Die Zeit ist der Ablauf des Geschehens, die Aufeinanderfolge von Ereignissen (s. [WAH78]). Als Referenzvorgang für den Aufbau eines Zeitmodells wird bspw. der Schwingungsvorgang einer Feder verwendet. Beim Eintritt des Ereignisses „Feder erreicht Ausgangslage“ wird der zugehörige Zeitpunkt auf dem Zeitstrahl markiert und mit einer laufenden Nummer versehen. Schwingungsvorgang einer Feder als Referenzvorgang Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Ein Zeitpunkt ist als Ursprung zu kennzeichnen (T0). Die ausgewählten Zeitpunkte teilen den kontinuierlichen Zeitstrahl in Intervalle ein, deren Länge die Schwingungsvorgänge vorgeben („Skalenmaß“) Abstand zwischen zwei markierten benachbarten Zeitpunkten wird auf den Wert 1 normiert. Wenn man die Aufeinanderfolge von Ereignissen und damit die Änderung von Zuständen in einem Produktionssystem und die zeitliche Distanz dieser Ereignisse zueinander vor allem in Bezug zu dessen Umsystemen ausdrücken will, z. B. um sie als Planwerte vorgeben und überwachen zu können, dann benötigt man für die zeitliche Komponente des Planungsmodells eine Vereinbarung, welche Ereignisse man zur Beschreibung dieses Ablaufs verwenden möchte und wie die Elemente des Zeitmodells verstanden werden sollen: Ein Zeitmodell als Bestandteil eines Planungsmodells ist die Voraussetzung, um Ereignisse/Zustände als Teil eines für die Zukunft geplanten und mit der Umwelt abgestimmten Ablaufs auffassen, sie einem Produktionssystem vorgeben und die Einhaltung der Planvorgaben überwachen zu können. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Ein Zeitpunktmodell wird hier über eine Zeitmenge vereinbart, deren Elemente die Zeitpunkte („Termine“) darstellen: (T, <, T0) ist eine Zeitmenge (ein Zeitstrahl, eine Zeitachse), wenn T eine Menge und < eine vollständige Ordnungsrelation von T ist. T0 ist das minimale Element in (T, <). Diese Zeitmenge kann begrenzt werden: TT= (TT, < T) Vergangenheit von T mit TT: = {T‘: T‘  T  T‘ < T} TT = (TT, > T) Zukunft von T mit TT: = {T‘‘: T‘‘ T  T < T‘‘} TT,T‘ = (TT,T‘, < , T, T‘) Zeitintervall (Zeitraum) mit dem Startzeitpunkt T und dem Endzeitpunkt T’ mit TT,T’ : = {T‘‘: T‘‘Î T Ù T < T‘‘ < T‘} ; ein derartiges Intervall ist bspw. der Planungshorizont eines PPS-Verfahrens. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Stetiges Zeitpunktmodell R Menge der reellen Zahlen [a, b] abgeschlossenes Intervall aus R < Ordnungsrelation (R, <) und ([a, b], <) sind Zeitmengen. Die Zeitmenge R und jede Einschränkung auf ein Intervall ist eine kontinuierliche Zeitmenge ZMk. Eine kontinuierliche Zeitmenge kann die Wirklichkeit völlig exakt wiedergeben erlaubt eine beliebig genaue Einordnung eines Ereignisses (exakte Justierung). nimmt an, dass in der realen (Um-)Welt unendlich viele Ereignisse geschehen könnte bspw. bei der Regelung einer Raffinerie oder eines Elektromotors angewandt werden Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Diskretes Zeitpunktmodell Ereignisse, die in der Realität zu beliebig verteilten Zeitpunkten zwischen den ausgewählten Zeitpunkten eines diskreten Zeitmodells stattfinden, können nur zu diesen Zeitpunkten in ihren Auswirkungen abgebildet werden. N Menge der ganzen Zahlen einschließlich der Null < Ordnungsrelation (N, <) und jede Einschränkung davon sind diskrete Zeitmengen ZMd. Der Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Zeitpunkten ist „1“. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Zeitraummodell Ein Zeitraummodell wird über eine diskrete Zeitmenge ZM definiert, deren Elemente Zeitabschnitte darstellen: (T, <', t0) bezeichnet ein Zeitraummodell mit dem minimalen Zeitabschnitt t0. Der Zeitabschnitt definiert das nicht unterteilbare Maß des Abstandes zwischen zwei Ereignissen (Zeitabstand im diskreten Zeitmodell in Zeitabschnitten). Als Einheit ist jede beliebige Vereinbarung wie Tage, Stunden, Sekunden, Takte usw. denkbar (z. B. ein Zeitabschnitt von 0,1 Stunden als 6 Minuten oder ein Zeitabschnitt mit 10 Sekunden). Bei einer Planung kann in keinem Fall ein feinerer Zeitabschnitt generiert werden – sonst war dieser a priori vorhanden („Zeitraster“). Wenn man sagt: „Nach 1,5 Stunden Bearbeitungszeit am ist das Teil x fertig“, heißt das bei einem diskreten Zeitmodell mit dem Zeitabschnitt „Tag“ nicht „8:30 Uhr bei Beginn 7:00 Uhr“. Man kontrolliert erst am abends. Die 1,5 Stunden Bearbeitungszeit sind somit nur ein Anteil an der am verfügbaren „Kapazität“. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Dispositionsspielraum Eine kontinuierliche Zeitmenge erlaubt ein beliebig genaues Einordnen eines Ereignisses. Damit ist aber auch die Vorgabe an ein Produktionssystem beliebig genau. Es gibt keinen „Dispositionsspielraum“ für eine unterlagerte Planungsebene oder für den Werker - die Vorgabe ist völlig exakt und damit die Abweichung zwischen Plan und Ist zwangsläufig. Dementsprechend muss auch jeder Vorgang einzeln rückgemeldet werden - eine Sammelmeldung am Ende des Zeitabschnitts ist nicht ausreichend. Bei einem Zeitraster stellt dieses dagegen den vorhandenen Spielraum für den Werker oder eine unterlagerte Planungsebene dar. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition - Zeit Kalender
Ein Kalender ist das einem Faktor, einem Vorgang oder einem Ereignis zugeordnete, unabhängige Zeitmodell, das dessen jeweilige Existenz im Modell der Produktion bestimmt bzw. einschränkt. Nur innerhalb ihres Kalenders sind Faktoren und Vorgänge definiert; nur innerhalb des durch den Kalender definierten Bereichs kann ein (Modell-)Ereignis stattfinden („Chronologie“). Der Kalender definiert die zu betrachtenden Zeitpunkte und/oder Zeitabschnitte; ausserhalb des Kalenders ist keine Aussage möglich. Das minimale Element T0 bzw. t0 wird in der Regel einem ausgezeichneten realen Ereignis zugeordnet; im gregorianischen Kalender bspw. ist dies das Ereignis „Christi Geburt“. Für einen unternehmensspezifischen Fabrikkalender kann man zweckmäßigerweise den Zeitpunkt der Unternehmensgründung, den Beginn der Produktion einer Fahrzeugbaureihe oder den Beginn eines Geschäftsjahres wählen. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Basis eines jeden Kalenders ist entweder R bzw. N oder die für ein Modell gültige Menge ZM, auf die referenziert wird. Z. B. „Gregorianische Kalender“ ein Beispiel für einen lückenlosen oder „Fabrikkalender“ ein Beispiel für einen nicht notwendigerweise lückenlosen Kalender. „Nicht lückenlos“ meint, dass nicht jeder Zeitpunkt/jedes Ereignis der Realität im Kalender eine Entsprechung findet und dort einem Zeitpunkt/einem Zeitabschnitt zugeordnet werden kann. Der Zeithorizont ist der Ausschnitt aus einem Kalender, über den eine Aussage gemacht werden soll. Unternehmensspezifischer Fabrikkalender als Zeitraummodell W…Woche AT…Arbeitstag (Fabrikkalendertag) Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Um eine Vergleichbarkeit unterschiedlicher Kalender herzustellen, wird eine Referenzbasis mit R+oder N (sinnvollerweise N) definiert. Eine quasi-kontinuierliche Zeitmenge, wie z. B. der Gregorianische Kalender, ist am besten geeignet, da hier prinzipiell kein Kalender Zeitpunkte ansprechen kann, die im Gregorianischen Kalender nicht platziert werden könnten. Wenn Winter- auf Sommerzeit umgestellt wird, dann pfeifen die Vögel um dieselbe Zeit, nämlich kurz vor Sonnenaufgang. Vor der Umstellung ist es 5.00 Uhr, nach der Umstellung auf Sommerzeit 6.00 Uhr. Das Kirchenjahr beginnt nicht am 1. Januar, der 6. Dezember heisst in diesem Kalender „Nikolaus“, der 8. Dezember „Mariä Empfängnis“ und der 31. Dezember „Silvester“. Selbstverständlich ist auch hier „Mariä Empfängnis“ der zweite Tag nach „Nikolaus“. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Im unternehmensspezifischen Werkskalender kann mit Zeitabständen unmittelbar auf der Basis der Fabrikkalendertage gerechnet werden, auch wenn ggf. ein Vorgang in der einen Woche beginnt und in der anderen endet. Die Zuordnung zu einem auch außerhalb des Produktionssystems universell nutzbaren Kalender stellt hier einen zweiten Schritt dar. Wenn der Arbeitstag, der bisher als „Arbeitstag 6051“ bezeichnet wurde, abhängig von der Beschäftigungssituation aus dem Kalender genommen werden kann/muss, ändert sich die Bezeichnung aller zukünftigen realen Arbeitstage im Werkskalender, während die Bezeichnung im gregorianischen Kalender erhalten bleibt. Da die Sonntage nicht Teil des Fabrikkalenders sind, lässt sich für diese auch kein Ereignis mit einer Zustandsänderung eintragen. Es ist keine Aussage über Sonntage möglich; damit ist das Produktionssystem an Sonntagen „tot“. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Unterschiedlich detaillierende Diskursebenen werden unterschiedliche Kalender verwenden. Üblicherweise sind diese Kalender hierarchisch voneinander abgeleitet. Das folgende Beispiel aus einem Automobilunternehmen verwendet ein Zeitraummodell. Gregorianischer Kalender und Werkskalender Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Zwei unterschiedliche Werke haben zwei unterschiedliche Kalender. Innerhalb der Werke müssen Abteilungen mit abweichendem Kalender spezifiziert werden, innerhalb der Abteilung gilt dasselbe für abweichende Betriebsmittel (hierarchisches Ersatzwertekonzept). Der Zwischenwerksverkehr findet nur in der dritten Schicht statt, der Wareneingang ist in der ersten und zweiten Schicht Montag bis Freitag geöffnet. Der genaue Arbeitsbeginn (Schichtbeginn) und die Dauer einer Schicht wird erst auf Abteilungsebene geregelt. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Beispiel 1: Werkstattkalender Der Heute-Termin ist der interne Kalendertag Der 10. Tag in der Zukunft ist der interne Kalendertag 5010, der 10. Tag in der Vergangenheit ist der interne Kalendertag 4990. Bei jedem Planungslauf wird der im Gregorianischen Kalender angegebene Kundenwunschtermin einem Zeitpunkt /-abschnitt im internen Kalender zugeordnet. Der interne Tag wird 4-stellig geführt (TTTT) und in 1/10-Stunden unterteilt (SS.S). Damit werden je Tag 240 Zeitpunkte und 240 Zeitabschnitte angesprochen. Ein Planungshorizont > 5000 Tage kann nicht abgebildet werden. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Beispiel 2: Modellierung eines auf einem Werkskalender basierenden Schichtmodells. Es werden die folgenden Annahmen getroffen: Das Unternehmen fertigt wochentags jeweils in zwei Schichten, samstags in einer Schicht, sonntags nicht. Die maximale Genauigkeit aller Zeitangaben soll bei 1 Minute liegen. Gegeben: UTC-Skala inklusive Einheiten und Strukturierung nach Gregorianischem Kalender. Im Folgenden wird das Schichtmodell schrittweise aufgebaut („Ersatzwerte-Konzept“): Zeitmodell 1: Rasterung der UTC-Skala auf ein Minutenraster. Spezifikation: Lückenlos abgeleitetes Zeitmodell Bezugsmodell: UTC-Skala Basiszeiteinheit: 1 Minute Selektionsvorschrift: Rasterung mit der Rasterlänge 1 Minute, Übernahme der Tagesstrukturen. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition - Zeit Werkskalender
Zeitmodell 2: Erstellung eines Werkskalenders durch Eliminierung der arbeitsfreien Tage. Spezifikation: Partiell abgeleitetes Zeitmodell; Bezugsmodell: Zeitmodell 1 inkl. Tagesstrukturen; Basiszeiteinheit: 1 Minute; Selektionsvorschrift: Übernahme aller Zeitpunkte, die nicht zu Sonn- und Feiertagen gehören. Zeitmodell 3: Eliminierung der arbeitsfreien Zeit je Tag. Spezifikation: Partiell abgeleitetes Zeitmodell Bezugsmodell: Zeitmodell 2 Basiszeiteinheit: 1 Minute Selektionsvorschrift: Übernahme aller Zeitabschnitte, zu denen gearbeitet werden soll. Zeitskala 4: Zusammenfassung zu Schichten. Spezifikation: Lückenlos abgeleitetes Zeitmodell Bezugsmodell: Zeitmodell 3 Basiszeiteinheit: 1 Schicht Selektionsvorschrift: Auswahl des Zeitpunkts Schichtende, Projektion aller Zeitpunkte einer Schicht auf das jeweilige Schichtende. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition - Zeit Werkskalender
Das Beispiel zeigt weitere Aspekte zur Zeitbeschreibung auf. Die Datumsangabe als absolut identifizierende Bezeichnung, die Angabe des Wochentags als zusätzliche, relative Bezeichnung. Die Zusammenfassung von Stunden zu Tagen, Tagen zu Wochen usw. Die Formulierung komplexer Zeitaussagen und Selektionsvorschriften, die diese Strukturen nutzen (Jeden Montag, werktags, in Schaltjahren). Die Kombination verschiedener Zeitmaße. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition – Zeit Kalender
UTC-Zeitskala Minutenraster Zeitmodell 1 Sukzessive Ableitung eines Schichtkalenders Eliminierung arbeitsfreier Tage Zeitmodell 2 Eliminierung arbeitsfreier Zeitabschnitte je Tag Zeitmodell 3 Zeitmodell 4 Zusammenfassung zu Zeitabschnitt „Schicht“ Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Im Kalender ist die Menge der Zeitpunkte, zu denen eine Planung bzw. Kontrolle durchgeführt wird („Planungs-/Kontrollzyklus“) die Menge der Zeitpunkte, die in der Planung betrachtet wird („Planungshorizont“) von besonderer Bedeutung. Um eine ereignisorientierte Vorgehensweise gewährleisten zu können, muss der Kalender wöchentlich (z. B. bei der Veränderung der Toleranzen) fortgeschrieben werden; Quartals- und Monatskalender dann, wenn bei wöchentlicher Fortschreibung ein Quartal oder ein Monat anzufügen ist. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Aufgabe 5 Markieren Sie alle richtigen Aussagen zu einem Zeitmodell Ein Zeitmodell als Bestandteil eines Planungsmodells ist die Voraussetzung, um Ereignisse/Zustände als Teil eines für die Zukunft geplanten und mit der Umwelt abgestimmten Ablaufs auffassen, sie einem Produktionssystem vorgeben und die Einhaltung der Planvorgaben überwachen zu können. Eine Zeitmenge wird definiert als: (T, <=, T0), wobei T eine Menge bezeichnet und <= eine vollständige Ordnungsrelation von T ist. Bei einem diskreten Zeitpunktmodell ist ein beliebig genaues Einordnen eines Ereignisses möglich. Bei einem kontinuierlichen Zeitmodell werden Ereignisse auf ausgewählte Zeitpunkte zusammengezogen. Der Abstand zwischen zwei aufeinander folgenden Zeitpunkten bei einem diskreten Zeitpunktmodell ist immer 1. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Aufgabe 6 Kennzeichnen Sie die korrekten Aussagen Die von der rollierenden Planung beplanten Zeiträume sind immer disjunkt. Überlappungen sind nicht zugelassen. Die rollierende Planung wird häufig eingesetzt, wenn der vom Planungshorizont und Heute-Linie aufgespannte Zeitraum größer ist als der Planungszyklus. Detailliertheit und Differenziertheit sind Merkmale von Planungssystemen. Die rollierende Planung bietet sich an, wenn die Bedarfe häufigen Änderungen unterliegen. Bei der rollierenden Planung wird über alle Planungen immer eine optimale Lösung erzielt. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Aufgabe 7 Zeitmodell Ein Kalender, der für einen Werker erstellt wurde, regelt dessen Arbeitszeit. In einem Zeitpunktmodell finden Zustandsänderungen immer an einem Zeitpunkt statt. Daher müssen bei einer Zustandsänderung zu einem Zeitpunkt zwei Zustände geführt werden. Ein Kalender muss mindestens auf Sekundenbasis geführt werden. Ein Plan muss mit einem Zeitpunkt beginnen, zu dem auch in der Wirklichkeit eine Zustandsaussage abgegeben werden kann. Ein Plan kann zu einem beliebigen Zeitpunkt, der möglicherweise nicht im Kalender ist, beginnen. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition - Zeit Faktoren, Vorgänge und Ereignisse in Zeitmodellen
Zuordnung von Zeitpunkten zu Ereignissen: Abbildung von Ereignissen/Vorgängen/Faktoren auf einen Kalender T geleistet. Ein Vorgang v, v Î V belegt ntv;ntv > 1 Zeitpunkte T, T ÎT; die Menge dieser Zeitpunkte wird mit ZPV; ZPV Ì T bezeichnet. Demnach ist ZPV eine Menge, die ntv Zeitpunkte T ÎT enthält. Damit lässt sich eine Belegung mit Vorgängen zu V → P(T); v → ZPv Ì T definieren. Ereignis: Vorgang 1 Beginn Vorgang 2 Vorgang 2 Ereignis: Belegung von T3 durch Vorgang 2 Ende Vorgang 1 Belegung von Zeitpunkten durch Vorgänge Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Die Einheitsabbildung ordnet einen Vorgang v, v Î V mit Beginn- und Endzeitpunkt zwei benachbarten Zeitpunkten T ÎT zu. Wenn man den Kalender als Zeitraummodell aufbaut und Zeitabschnitte t definiert, wird ein Vorgang genau einem Zeitabschnitt zugeordnet. Zu Ende des Zeitabschnitts ist kein Betriebsmittel belegt. Daher ist aus dieser Sicht keine Unterscheidung der Betriebsmittel erforderlich. Vorgänge beliebiger Dauer belegen eine Menge von Zeitabschnitten: Unterschiedliche Vorgangsdauern führen dazu, dass zunächst völlig gleichwertig zu betrachtende Betriebsmittel nach der ersten Belegung in ihrer Indiziierung nicht mehr verändert werden dürfen, wenn bspw. das am frühesten wieder freie Betriebsmittel belegt wird. Zeitpunkte und Zeitabschnitte können mit beliebigen Beschreibungen versehen werden (bspw. Samstag, Sonntag, Frühschicht, Takt, Woche, Mitternacht, Schichtbeginn...). Folgende Indizierung wird vereinbart: Zeitpunkte und Zeitabschnitte werden mit natürlichen Zahlen indiziert. Der minimale Zeitpunkt wird mit T0, der minimale Zeitabschnitt mit t1 bezeichnet. Dieser minimale Zeitabschnitt wird demnach durch T0 und T1 begrenzt. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Ein Zeitpunktmodell führt für ein Zugangsereignis zum Zeitpunkt T zwei Zustände (Zustand zum Zeitpunkt T vor dem Ereignis, Zustand zum Zeitpunkt T nach dem Ereignis). Ein kombiniertes Zeitpunkt-/Zeitraummodell betrachtet Veränderungen während des Zeitabschnitts: Ein Vorgang kann modellseitig nur zu einem Zeitpunkt beginnen und nur zu einem Zeitpunkt enden. Ein Zustand/Bestand kann im Vorgangs- und Faktorknoten nur zu Zeitpunkten geführt werden. Während des Zeitabschnitts ist keine Zustandsaussage möglich. Zur Abbildung der Ereignisströme an einem Vorgangs- oder Faktorknoten sind drei grundsätzliche Verständnisse denkbar: gleichmäßiger Strom bzw. gleichverteilt über dem Zeitabschnitt. Konzentration der Ereignisse auf das Ende eines Zeitabschnitts (Zugang/Abgang bzw. Bestandswirksamkeit zu Ende eines Zeitabschnitts; die Zeitangabe „Woche“ wird grundsätzlich als „Freitagabend“ interpretiert). Konzentration der Ereignisse auf den Beginn eines Zeitabschnitts (Zugang/Abgang bzw. Bestandswirksamkeit zu Beginn eines Zeitabschnitts; die Zeitangabe „Woche“ wird grundsätzlich als „Montagmorgen“ interpretiert. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Verrechnen von Ereignisströmen (I) Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Verrechnen von Ereignisströmen (II) Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Die verfügbare Menge ist von der Wahl des Zeitabschnitts (und der Art der Verbuchung) abhängig. Verfügbarkeit bei Verfeinerung des Zeitmodells Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Die Angabe von Zu- und Abgang kann als auf den Zeitabschnitt bezogener Wert (mit dem zeitpunktweisen Aufzeigen des Bestands als Auswirkung von Zugang und Abgang) oder bei einem Stichtag beginnend kummulativ über den Zeitpunkten eines Kalenders erfolgen („vom bis einschließlich haben wir Waschmaschinen produziert“). Ein derartiges Kumulativ wird als Fortschrittszahl bezeichnet. Der Bestand zu einem bestimmten Zeitpunkt ist dabei als Differenz von Ab- und Zugangs - Fortschrittszahl zu ermitteln. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Stellt man Produktionen mit Fortschrittszahlen graphisch dar, wird die Zuordnung von originärem und externem Referenzereignis/ -zeitpunkt ganz besonders deutlich: Zeiten im Fabrikkalender werden horizontal, Stückzahlen von Zu- und Abgängen sowie Zustände als Differenz zwischen einem Zugangs- und Abgangsstrom vertikal abgetragen bzw. abgelesen. Beispiel für die Anwendung des Fortschrittszahlenkonzeptes Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Zeitabschnittsweise und kumulative Darstellung von Ereignissen Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Aufgabe 8 Zeitmodell In der Serienfertigung bietet sich ein kombiniertes Zeitpunkt-/Zeitraummodell an. Bei einem kombinierten Zeitmodell können Zustände auch zwischen zwei Zeitpunkten geführt werden. Ein Zeitabschnitt kann nur zum vorgelagerten / nachgelagerten Zeitpunkt abgerechnet werden. Was sind die Konsequenzen? Fortschrittszahlen sind eigentlich nur kumulierte Ereignisse und damit die kumulierte Veränderung. Fortschrittszahlen zeigen – zumindestens nicht unmittelbar – auf, was in einem Zeitabschnitt an Veränderungen gefordert wird. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition - Zeit Zeitlich begrenzte Gültigkeit von Festlegungen
Jede Aussage zum sachlichen Bezug kann von der Zeit abhängig gemacht werden. Beispiel: Vom Zeitabschnitt bis zum Zeitabschnitt gilt „Durchlaufzeit = 5 Zeitabschnitte“, ab Zeitabschnitt gilt „Durchlaufzeit = 6 Zeitabschnitte“. Änderung von Attributwerten über der Zeit Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Beispiel: Bis einschließlich wird Teil A in Vorgangsklasse II, ab in Vorgangsklasse I hergestellt. Bis einschließlich verwendet Vorgangsklasse I das Material B, ab Material C. Beispiel: Sperren von Betriebsmittelzuordnungen Zeitliche Begrenzung von Zuordnungen (1) Zeitliche Begrenzung von Zuordnungen (2) Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Wenn man in einer Baugruppe A ein Teil B gegen ein Teil C austauscht, dann müsste die Identifikation von A in A’ geändert werden. Darüber hinaus ändern sich alle Baugruppen/Erzeugnisse, in die A’ eingeht, so dass deren Identifikation ebenfalls geändert werden müsste - insbesondere dann, wenn die alte Struktur neben der neuen bestehen bleiben soll. Zeitliche Begrenzung von Zuordnungen (3) Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Hier hat man drei Möglichkeiten: Fall 1: Termine direkt am Erzeugnis Es sind keine Termine an den Knoten/Relationen erforderlich. Einsatz-/Entfallzeitpunkte stehen nur an den Erzeugnissen, auf die der jeweilige Produktionsablauf zuführt. Eigenschaften: Es müssen auf allen Ebenen geänderte Ablaufstrukturen aufgebaut werden. Für alle A’ verwendenden Faktor-Klassen müssen neue Identifikationen vergeben werden. Alte und neue Ablaufstruktur existieren (zur Zuordnung von Rückmeldungen, die nach dem Änderungstermin eintreffen) über eine bestimmte Zeit parallel. Deshalb müssen ggf. für alle von A’ direkt verwendeten Faktor-Klassen neue Identnummern vergeben werden. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Fall 2: Termine an Knoten/Kanten Hier werden keine parallelen Ablaufstrukturen aufgebaut. Es wird lediglich die Erzeugnisstruktur A durch A’ ersetzt („Im Motor F ist jetzt ein gelber Dichtungsring anstatt ein roter Dichtungsring“). Eigenschaften: Es werden keine neuen Identbegriffe vergeben. Die Identifikation einer Faktor-Klasse ist nur mit Angabe des Betrachtungszeitpunkts eindeutig („Ein VW-Golf mit Änderungsstand “). Es werden keine komplexen Änderungsstrukturen aufgebaut. Der strukturelle Zusammenhang in der Ablaufstruktur ist terminlich bewertet. Ab einem bestimmten Zeitpunkt werden bspw. andere Bedarfe ausgelöst. Fall 3: Vergabe einer neuen Identifikation Geänderte Faktorklassen werden mit einer neuen Identifikation versehen. Der Zeitpunkt, ab dem sich die Änderung in einem der Kundenprodukte niederschlägt, ist dann keine Vorgabe („verbrauchs-orientiert“). Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Verwendungszusammenhänge werden in der Regel mit einer Angabe versehen, wie zu Ende der Verwendung der Auslauf geregelt werden soll. Ist eine Verwendung eines Teils x in einer Baugruppe y bis zum begrenzt, dann muss - wenn keine andere Verwendung für das Teil x besteht - das letzte Los für das Teil x so bemessen werden, dass der Bedarf ab dem von einem anderen Teil gedeckt und der Bestand des Teils x auf Null geregelt wird. Bei „Aufbrauchen“ umfasst auch das letzte Los die vor dem übliche Losgröße und der Bestand wird über den hinaus auf Null abgebaut. Als weitere Möglichkeit könnten Restbestände dem Bestand an Ersatzteilen zugehen usw. Insbesondere auf frühen Produktionsstufen wird ein Auslauf nur sehr ungenau über Zeitpunkte zu steuern sein. Sehr viel einfacher und flexibler lässt sich der Auslauf hier über eine Orientierung am originären Prozess, also über Fortschrittszahlen steuern. Nimmt man bspw. eine Baugruppe x, die am mit der Fortschrittszahl 1000 ausläuft, und die Verwendungsmenge eines Teils z ist 1, dann läuft die Herstellung von Baugruppe x (immer vorausgesetzt, es gibt keine weiteren Verwendungen) auch mit der Fortschrittszahl aus, unabhängig davon, zu welchem Fabrikkalendertag diese Fortschrittszahl eintritt. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Damit sind zwei Formen der Angaben von Gültigkeiten in Verwendungsstrukturen möglich: W : Produktionslogistik

Auslauf mit Terminen und Fortschrittszahlen W : Produktionslogistik

Herstellung der Konsistenz im Knoten Verbrauchsfaktorknoten / Mengenplanung Nettobedarf bei Auslauf einer Verbrauchsfaktorklasse Auslaufsteuerung Links sind Motoren der Verbrauchsfaktorklasse 4711 unabhängig davon, ob sie Teil A oder Teil B enthalten, gegeneinander austauschbar. Rechts bedingt der Wechsel von Teil A zu Teil B eine Änderung des übergeordneten Motors; Motor 4711 ist nicht gegen Motor austauschbar. 10000 00001 Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Herstellung der Konsistenz im Knoten Verbrauchsfaktorknoten / Mengenplanung Nettobedarf bei Auslauf einer Verbrauchsfaktorklasse Auslaufregelung mit Termin / Fortschrittszahl in Verwendungsketten Auto 1 und Auto 2 können grundsätzlich unterschiedliche Auslauftermine besitzen. Für einen nachgeordneten Knoten gilt der späteste Verwendungstermin. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Auslauf eines Teils 1 bei Änderung der Identifikation der verwendenden Baugruppe Motor Auslauf mit Veränderung der Identifikation in den verwendenden Gruppen Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Aufgabe 9 Alle Aussagen können in ihrer zeitlichen Gültigkeit bis zu einem Zeitpunkt, ab einem Zeitpunkt und für einen Zeitraum begrenzt werden. Fortschrittszahlen sind für eine derartige Begrenzung nicht geeignet. Der Auslauf ist ein Problem, das mit einem derartigen Termin nichts zu tun hat. Das Änderungswesen nimmt alle Änderungen sinnvollerweise am 1. Januar vor. Für werksübergreifende Zusammenhänge verwendet man quadrierte Fortschrittszahlen. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition / Sachlicher Bezug Produktionsfaktoren
Differenzierung und Aggregation von Klassen Produktionsfaktoren werden in dispositive menschliche Arbeit, objektbezogene menschliche Arbeit, Betriebsmittel und Werkstoffe eingeteilt. Betriebsmittel sind Maschinen, Werkzeuge, Gebäude und Grundstücke. Produktionsfaktoren Dispositiver Faktor Elementarfaktoren Unternehmens- führung Planung Organisation Kontrolle objektbezogene Arbeit Betriebsmittel Werkstoffe Gliederung der Produktionsfaktoren Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Die Elementarfaktoren werden in Abhängigkeit des Ausmaßes der physischen Veränderungen und der Messbarkeit dieser Veränderungen über der Zeit in Verbrauchs- und Gebrauchsfaktoren eingeteilt. Verbrauchsfaktoren und Gebrauchsfaktoren Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Verbrauchsfaktoren verändern sich in Richtung auf den nachgefragten Output und sind unmittelbarer Teil dieses Outputs. Verbrauchsfaktoren werden nicht mehr in den Ausgangszustand zurückversetzt. Der Bestand der Verbrauchsfaktoren wird durch einen Leistungserstellungsprozess um eine physisch messbare Menge vermindert. Ein Produktionsfaktor ist teilbar, wenn er in beliebig kleinen Mengen eingesetzt werden kann (z. B. Bleche, Metalle beim Gießen) oder wenn eine Outputeinheit eine bestimmte Mindestmenge oder ein ganzzahliges Vielfaches davon erfordert (Schrauben, Räder). Direkter Verbrauch liegt vor, wenn die Faktoren Teil des Outputs sind (Rohstoffe, Kaufteile). Der Verbrauch ist indirekt, wenn die Faktoren nicht Teil des Outputs sind, aber diesen ermöglichen (Schmier- und Kühlmittel sowie andere Betriebsstoffe). Bspw. werden auch Bohrer zu den Verbrauchsfaktoren gezählt: Ihr Nutzungspotential baut sich durch einen Vorgang messbar ab. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Gebrauchsfaktoren verändern ihren mengenmäßigen Bestand durch den Einsatz in einem Leistungserstellungsprozess nicht unmittelbar. Damit werden zu den Gebrauchsfaktoren solche Produktionsfaktoren gezählt, die einen Vorgang, aber auch einen gesamten Produktzyklus überleben und in ihrem physischen Zustand nicht vernichtet werden. Gebrauchsfaktoren verkörpern ein Nutzungspotential, das sich entweder überhaupt nicht oder erst über einen längeren Zeitraum abbaut. Die mittelbar in den Output eingehenden Gebrauchsfaktoren werden in Betriebsmittel und Arbeitskräfte gegliedert. Betriebsmittel verlassen das Produktionssystem am Ende ihrer Lebenszeit oder zeitlich begrenzt zur Wartung; Arbeitskräfte verlassen das Produktionssystem am Ende der Schicht temporär und am Ende ihrer Lebensarbeitszeit oder bei einer Kündigung für immer. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Wird das Nutzungspotential durch Verschleiß im Zeitablauf verbraucht, zählen die betroffenen Gebrauchsfaktoren zu den abnutzbaren Faktoren. Dies sind z. B. Gebäude, Maschinen und Transporteinrichtungen. Einflussgrößen des Verschleißes sind Nutzung (originärer Leistungserstellungsprozesse) und Zeit (externe (Leistungserstellungs-) Prozesse). So unterliegen Gebäude vor allem einem Zeitverschleiß, während Maschinen ihr Nutzungspotential in erster Linie durch die Nutzung aufbrauchen. Als sich nicht abnutzende Gebrauchsfaktoren werden im Allgemeinen Grundstücke, Arbeitskräfte und gemietete Potentialfaktoren aufgefasst. Für eine wirtschaftliche Produktion ist es wesentlich, in wieweit die Menge dieser Gebrauchsfaktoren in Abhängigkeit von der in einer Zeitspanne herzustellenden Menge an Produkten angepasst werden kann. Gebrauchsfaktoren gelten dann als teilbar („ausbringungsabhängig disponierbar“), wenn in einem bestimmten Vorgang genau ein Faktor oder ein ganzzahliges Vielfaches einer Faktoreinheit eingesetzt werden kann. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Output eines Produktionssystems sind Produkte, die als Ergebnis einer Produktion an die Umwelt abgegeben werden. Da es nur von der Abgrenzung eines Produktionssystems abhängt, ob ein derartiges Produkt ein Konsum- oder Produktionsgut oder ein Zwischenschritt auf dem Weg dorthin ist und damit ein Produkt auch wieder Verbrauchsfaktor sein kann, soll dann, wenn zusammenfassend Produkte und Verbrauchsfaktoren gemeint sind, von Gütern gesprochen werden. Outputfaktoren einer Produktion, die nicht nachgefragt, aber ggf. weiterverwendet werden können, stellen Abfallprodukte dar (z. B. der Blechausschnitt, der beim Ausstanzen des Fensters aus einer Automobiltür entsteht). Dagegen verlässt Ausschuss das Produktionssystem ohne weitere Verwendungsmöglichkeit. Gliederung der Faktorklassen Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Aufgabe 10 Kennzeichnen Sie die korrekten Aussagen zu den Produktionsfaktoren Es werden dispositive, administrative und Elementarfaktoren unterschieden Zu den dispositiven Faktoren gehören z.B. die Unternehmensführung und die Planung. Elementarfaktoren sind objektbezogene Arbeit, Betriebsmittel und Werkstoffe Elementarfaktoren werden in Verbrauchs- und Gebrauchsfaktoren eingeteilt. Grundstücke sind Verbrauchsfaktoren Unter Betriebsmitteln werden bspw. Maschinen, Werkzeuge und Grundstücke verstanden. Zu den Verbrauchsfaktoren zählen zum Beispiel objektbezogene menschliche Arbeit, Einrichtungen und Maschinen. Der mengenmäßige Bestand an Verbrauchsfaktoren wird durch den Einsatz in einem Leistungserstellungsprozess nicht unmittelbar verändert. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Aggregation und Verknüpfung von Ereignissen
Eine Modellierung, die als Planungs-/Dispositionseinheit den einzelnen Faktor wählt, ist immer dann anzuwenden, wenn ein Gut wie im Falle der Einmalfertigung physisch nur einmal vorhanden ist oder die Eigenart der einzelnen Verbrauchsfaktoren eine individuelle Betrachtung erfordert. Produktionsaufgaben mit Seriencharakter bedingen eine Zuordnung einer Zusammenfassung von Faktoren zu einzelnen Ereignissen. Die Anzahl der Faktoren, die als Planungseinheit in einem Ereignis repräsentiert werden, kann fest (feste Losgröße, feste Anzahl von Maschinen in einer Maschinengruppe) oder variabel (variable Losgröße, Anzahl von Paletten in einem Lager) sein. Vor allem bei der Massenfertigung, die durch ununterbrochene Herstellung eines Produktes über einen längeren Zeitraum gekennzeichnet ist, können komplette Chargen als ein Ereignis behandelt werden. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Transportlos als kleinste Bewegungseinheit Bestelllos Lieferlos Fertigungslos Fertigungs-, Liefer- und Transportlos Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Unter einem Bestelllos versteht man die (Bedarfs-) Menge an Faktoren einer Verbrauchsfaktor-klasse, die bei gegebener mengen- und terminmässiger Fixierung planmässig am Anfang eines Bedarfsdeckungszeitraums am Vorgangs- (Bruttobedarf) oder Faktorknoten (Nettobedarf) eintrifft und bis zur nächsten Lieferung die Bedarfsdeckung sicherstellen soll. Ein Lieferlos ist die (Angebots-) Menge an Faktoren einer Verbrauchsfaktorklasse, die - ggf. als Antwort auf eine Bedarfsanmeldung - bei gegebener mengen- und terminmässiger Fixierung, die nicht dem ursprünglichen Bestellos entsprechen muss, bis zum Ende eines Lieferzeitraums an einen Vorgangs- (Nettoangebot) oder Faktorknoten (Bruttoangebot) geliefert wird. Ein Fertigungslos ist die Menge an Faktoren einer Verbrauchsfaktorklasse, die bei gegebener mengen- und terminmässiger Fixierung ohne Unterbrechung durch Vorgänge anderer Vorgangs-klassen in einem Arbeitssystem als Output produziert wird. Besteht ein Fertigungslos aus mehreren Transportlosen, so ist zweckmäßig, das Fertigungslos als den „Fertigungsvorgang“ zu betrachten, in den zu unterschiedlichen Zeitpunkten Transportlose eintreten bzw. austreten. Einheit für den Vorgang ist damit das Fertigungslos, für den Faktorfluss das Transportlos. Ein Transportlos ist die kleinste in einem Produktionssystem bewegte Menge an Faktoren einer Verbrauchsfaktorklasse. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Wiederholbarkeit bedeutet, dass sich Faktoren bzw. Vorgänge nur durch die zugeordneten Zeitpunkte unterscheiden. Ein Wiederholvorgang bzw. -los ist ein Vorgang bzw. ein Fertigungslos einer bestimmten Vorgangsklasse, der/das zum wiederholten Mal instanziiert wird. Ein Folgevorgang/-los ist der/das in einem Arbeitssystem auf einen betrachteten Vorgang/auf ein betrachtetes Fertigungslos folgende Vorgang/Fertigungslos. Bei einer Partiefertigung sind die Materialien und als Folge die Erzeugnisse nur für eine „Partie“ identisch: Eine Partie ist eine Anzahl bzw. Menge identischer Güter, bei denen der für die Herstellung entstehende Bruttobedarf über identische Verbrauchsobjekte gedeckt wird. Eine Chargenfertigung stellt bei stets identischem Material „Chargen“ her, deren Elemente nur innerhalb der Charge (z. B. bedingt durch den Wechsel eines Werkzeugs) identisch sind: Eine Charge ist eine Anzahl bzw. Menge von zusammen produzierten oder beschafften Gütern, die zum Zweck und aus der Sicht eines Herkunftsnachweises (beim Zugang zum Verbrauchsfaktorknoten) nicht voneinander unterscheidbar sind. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Losgrößenbildung am Zugang des Verbrauchsfaktor-Knotens Die Andlersche Losgrößenformel basiert auf einer Vielzahl von Voraussetzungen: Es wird nur eine Verbrauchsfaktor-Klasse betrachtet. Der (Jahres-)Bedarf JB ist deterministisch; er tritt in konstanten Raten auf. Die Beschaffung erfolgt dann, wenn der Lagerbestand (der Bestand im Faktorknoten) die Größe Null erreicht hat. Die Beschaffungszeit ist Null. Fehlmengen treten nicht auf. Die Bestellmenge ist unbegrenzt, aber einmal als optimal bestimmt, ist sie als konstant anzusehen. Der Lagerhaltungskostenfaktor kl ist konstant. Die Kosten pro Bestellung kb und der Stückpreis kp sind konstant. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Es bezeichnet Variable: Q gesuchte Bestellmenge Parameter: by Jahresbedarf Ktot Gesamtkosten Kbes Bestellkosten Klag Lagerhaltungskosten kstk konstant angenommener Stückpreis kbes Kosten pro Bestellung klag Lagerhaltungskostenfaktor in Prozent des Stückpreises, bezogen auf den durchschnittlichen Lagerbestand Die Gesamtkosten betragen demnach Ktot = Kbes + Klag. Mit und ergibt sich Durch Differentiation nach Q folgt: Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Durch Nullsetzen des erhaltenen Ausdrucks und Auflösung nach Q erhält man unter der Voraussetzung ( Minimum) die klassische Losgrößenformel: Neben der als konstant angenommenen Verbrauchsgeschwindigkeit ist hier insbesondere festzuhalten, dass weder Kapazitätskonkurrenzen auf der Zugangsseite noch Behälterlosgrößen und Schichtbedarfe berücksichtigt werden. Gegeben sind: by = Stück kstk = 12,00 €/Stück kbes = 24,00 €/Bestellung klag = 20 % Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Als Rabatt wird ein mengen- oder wertabhängiger Abschlag von einer bestimmten Ausgangsgröße bezeichnet. Rabatte werden nach drei Parametern differenziert: Dimension der Schranke: Bei mengenabhängigem Rabatt erhält ein Kunde a% Rabatt, wenn er mehr als x Stück abnimmt. Bei wertmäßigem Rabatt erhält ein Kunde b% Rabatt, wenn er für mehr als y Geldeinheiten abnimmt. Bezugsgröße: Einzelbestellmengenbezogener Rabatt wird in Abhängigkeit von der Einzelbestellung gewährt. Zeitraumbezogener Rabatt wird bezogen auf die in einem bestimmten Zeitraum gekaufte Menge gewährt. Da der Rabatt erst am Ende einer Periode gewährt wird, bindet der Lieferant bei dieser Rabattalternative den Kunden eher an sich als bei einzelbestellmengenbezogenen Rabatten. Rabattierte Menge: Hier wird die Menge angesprochen, auf die der Rabatt gewährt wird. Angestoßener und durchgerechneter Rabatt Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Angestoßener Rabatt: Wenn man von der betrachteten Verbrauchsfaktorklasse x Einheiten bestellt, wobei r1 < x < r2 gilt, dann bleibt der Preis für die ersten r1 Einheiten gleich; nur für die über r1 hinausgehende Menge wird ein Rabatt gewährt. Es lohnt sich nicht, mehr als nötig zu beschaffen und anschließend ggf. zu verschrotten. Durchgerechneter Rabatt: Wenn man von der betrachteten Verbrauchsfaktor-Klasse x Einheiten bestellt, wobei r1 < x < r2 gilt, wird für die gesamte Menge x ein Rabatt gewährt. Hier kann es u.U. sinnvoll sein, mehr als nötig zu beschaffen und anschließend die Differenz zu verschrotten. Wird durchgerechneter Rabatt gewährt, stehen mit Q optimale Bestellmenge Qrab Mindestbestellmenge, ab der Rabatt für die gesamte Menge gewährt wird rab Rabatt in Prozent zwei Möglichkeiten der Entscheidungsfindung offen. Fall 1: Man stellt zwei Kostengleichungen auf und vergleicht die Ergebnisse. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Beispiel: Gegeben seien die vorherigen Zahlenwerte. Wenn mindestens Stück abgenommen werden, räumt der Lieferant einen Rabatt von 1 % ein. Dieses Vorgehen wird auch bei einer Rabattstaffel angewandt: Für jeden Rabattsatz werden die Kosten errechnet und die günstigste Lösung gewählt. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Fall 2: Man berechnet den Rabatt, der mindestens gewährt werden muss, damit sich die höhere Bestellmenge lohnt. Dabei ergibt sich rabmin, wenn man die Differenz der beiden Kostengleichungen (Ktot und Ktotrab) Null setzt und nach rab bzw. rabmin auflöst. Beispiel: Ggf. ist aufgrund der geänderten Situation die nun optimale Losgröße größer als die geforderte Mindestabnahmemenge. Dann ist diese Losgröße zu wählen, anderenfalls die Mindestabnahmemenge: Hier ist demnach die Mindestabnahmemenge von 3000 Stück zu wählen. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Bei einstufiger Produktion entstehen statt der bestellmengenunabhängigen Bestellkosten Rüstkosten Krüs, die unabhängig von der zu produzierenden Menge sind. An Stelle des Einkaufpreises sind Fertigungsstückkosten kstk einzusetzen. Die abgeänderten Voraussetzungen stellen sich wie folgt dar: Es handelt sich um Fertigungs-, nicht um Bestellose. Der Bedarf by ist deterministisch; er tritt in konstanten Raten auf. Die Fertigung erfolgt dann, wenn der Lagerbestand die Größe Null erreicht hat. Die Fertigungszeit ist Null. Fehlmengen treten nicht auf. Die Fertigungsmenge Q ist unbegrenzt, aber einmal als optimal bestimmt, ist sie als konstant anzusehen. Die Lagerhaltungskosten sind konstant. Die Gesamtkosten betragen demnach Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Bestand im Faktorknoten
Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Aggregation und Verknüpfung von Ereignissen Mit ergibt sich Für die optimale Produktionsmenge gilt Produktionsgeschwindigkeiten, Kapazitätskonkurrenzen, Transportlosgrößen usw., werden nicht berücksichtigt. Damit wird für den Bestand des betrachteten Verbrauchsfaktorknotens (Lagerbestand) der gezeigte unrealistische Verlauf angenommen. Bestand im Faktorknoten In Erweiterung dieses Ansatzes wird daher eine begrenzte Produktionsgeschwindigkeit und das Ablieferverhalten am Lager berücksichtigt. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Lagerbestand bei offener Produktion
Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Aggregation und Verknüpfung von Ereignissen Lagerbestand bei offener Produktion Bei der offenen Produktion wird während der Herstellung des Fertigungsloses bereits der Verbraucher beliefert. Der Bestand eines Faktors kann damit einerseits auf „Null“ abgebaut werden, andererseits wird der Lagerbestand im Faktorknoten in seinem Maximum nicht die vollständige Losgröße betragen (Transportlosgröße < Fertigungslos ist die wesentliche Voraussetzung; die modellseitige Annahme eines stetigen Zugangs muss über vergleichsweise kleine Transportlose angenähert werden). Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Mit krüs Rüstkosten wab Abgangsgeschwindigkeit in Stück / Zeitabschnitt wzu Zugangs-/ Produktionsgeschwindigkeit in Stück/Zeitabschnitt folgt: Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Faktorbestand bei geschlossener Produktion
Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Aggregation und Verknüpfung von Ereignissen Bei geschlossener Produktion ist erst nach Fertigstellung des gesamten Fertigungsloses ein Verbrauch möglich. Dadurch muss der Verbrauch während der Produktion durch einen geeigneten Lagerbestand sichergestellt sein, während sich das Fertigungslos aufbaut (Fertigungslos = Transportlos; damit wird das gesamte Los modellseitig im Vorgangsknoten bis zur vollständigen Bearbeitung aufgestaut). Faktorbestand bei geschlossener Produktion Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Dementsprechend folgt: Beispiel: Gegeben seien die obigen Zahlenwerte. Zusätzlich gelte Offene Produktion: Geschlossene Produktion: Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Werden mehrere Verbrauchsfaktorklassen unter Verwendung desselben Gebrauchsfaktors produziert, so müssen die Losgrößen der Verbrauchs-Faktorklassen aufeinander abgestimmt werden. Im einfachsten Fall wird die Auflegungshäufigkeit für alle Faktorklassen gleichgesetzt. Ähnlich wie bei der Bestimmung der Andler-Losgröße wird für die Gesamtheit der Faktorklassen die optimale Auflegungshäufigkeit bzw. Anzahl der jährlichen Fertigungszyklen nz bestimmt. Unter den Fertigungszyklen versteht man hier die Zeit, in der jede Faktorklasse einmal gefertigt wird. Die Faktorklassen werden im ersten Zyklus ohne eine bestimmte vorgegebene Reihenfolge produziert. Im zweiten und den dann folgenden Zyklen wird die Reihenfolge des ersten Zyklus übernommen. Kennzeichnet man die einzelnen Faktorklassen durch den Index i und setzt man so erhält man die Kostengleichung Setzt man so erhält man Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Losgrößen bei Mehrproduktfertigung bei 240 Arbeitstagen
Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Aggregation und Verknüpfung von Ereignissen Nach Differenzieren und Nullsetzen der Gleichung erhält man die optimale Auflegungshäufigkeit bzw. Fertigungszyklenzahl. Beispiel: Losgrößen bei Mehrproduktfertigung bei 240 Arbeitstagen dabei sind nz Auflegungshäufigkeit; bspw = / = 10/Jahr dz Zeitabstand, nach dem ein Los wieder gefertigt werden muss; bspw. = 240 (Arbeitstage Jahr) / = 240 / 10 = 24 Tage dzu Fertigungsdauer; bspw = 8 Tage Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Für eine Betrachtung über den Gebrauchsfaktor ergibt sich bei geschlossener Produktion Man erhält die optimale Anzahl der jährlichen Fertigungszyklen Die Dauer eines Fertigungszyklus ergibt sich aus Tage. Nun lassen sich auch die entsprechenden Losgrößen und Fertigungszeiten je Los und Produktklasse mit und bestimmen. Belegungsplanung bei gemeinsamer Auflegungshäufigkeit Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Sind die Verhältnisse bei den einzelnen Produktklassen zu unterschiedlich, können auch ungleiche Auflegungshäufigkeiten angenommen werden (Economic Lot Scheduling Problem (ELSP)). Bezeichnet man mit zi die Zahl der von Produktklasse i je Fertigungszyklus gefertigten Lose (zi = ganzzahlig), nz die Anzahl der Fertigungszyklen pro Jahr, so ergeben sich die Losgrößen der verschiedenen Produktklassen zu Setzt man diesen Ausdruck in die Kostengleichung ein, so erhält man folgende Gleichung: Wenn man die Kostengleichung differenziert und Null setzt, erhält man die Formel für die optimale Anzahl Fertigungsperioden bzw. Auflegungshäufigkeit. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Zuerst legt man eine mögliche Anzahl von Losen pro Fertigungszyklus und Produktklasse fest, z. B. Der durchschnittliche Auflegungsabstand beträgt dann Eine mögliche Auflegungsreihenfolge der Produktklassen dafür ist bspw. 1 – 3 – 2 – 4 – 1 – 5 – 2 – 3 – 1 – 4 – 2 – 5. Die optimale Zykluszahl ist und die Dauer eines Zyklus Damit lassen sich wieder die Losgrößen, die Auflegungsabstände und die Fertigungszeiten je Los errechnen. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Losgrößen- und Belegungsplan bei ungleicher Auflegungshäufigkeit Die Angaben sind allerdings nur Durchschnittswerte. Aufgrund der festgelegten Reihenfolge der Faktorklassen sind die zeitlichen Abstände von Los zu Los derselben Faktorklasse nicht konstant 21 bzw. 31,5 Tage. Deshalb wird in der Praxis häufig von einer gemeinsamen Auflegungshäufigkeit ausgegangen und je Faktorklasse differenziert. Faktorklassen mit einer hohen Auflegungshäufigkeit werden dann z. B. jeden 10. Tag gefertigt, während Faktorklassen mit einer geringeren Auflegungs-häufigkeit mit einer jeweils vergleichbaren Faktorklasse kombiniert und jeweils im Wechsel in 20-tägigen Zyklen gefertigt werden. Korrespondierende Faktorklassen Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verknüpfung von Ereignissen in Faktorknoten
Die Andlersche Losgrößenformel beschreibt, in welcher zeitlich/mengenmäßigen Gruppierung ein Zugang zu einer Verbrauchsfaktorklasse erfolgen soll. Ist deren Fassungsvermögen begrenzt, muss dies bei der Losgrößenbildung berücksichtigt werden. Die Berechnungsvorschrift ist um eine Randbedingung für die Kapazitätsgrenze zu ergänzen. Bezeichnet man die verfügbare Lagerkapazität für n Faktorklassen mit Alag und mit den Lagerplatzbedarf eines Faktors der Faktorklasse i, dann erhält man den Lagerbedarf einer Faktorklasse i zu Der durchschnittliche Lagerbedarf ist aber nur halb so groß. Damit wird der Lagerbedarf bei der Fertigung in optimaler Losgröße und chaotischer Lagerung: Wenn größer als die vorgegebene Lagerkapazität Alag ist, sind die Losgrößen zu reduzieren. Die erforderliche Reduktion ergibt sich zu Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verknüpfung von Ereignissen in Faktorknoten
Bei der Aggregation werden jeweils einzelne Kanten bzw. Punkte im Modell für sich isoliert betrachtet. Hier soll die Verknüpfung von Input und Output an einem Knoten betrachtet werden. Eine strenge 1:1-Kopplung der Input- und Outputereignisse ist am Verbrauchsfaktorknoten insbesondere bei einer Einzelfertigung gegeben. Bei der Mengenplanung ist dieses Verständnis eher so, dass einer Menge von Abgängen eine anders strukturierte Menge von Zugängen (und umgekehrt) zugeordnet wird. Dies ist immer dann der Fall, wenn von zwei im Leistungserstellungsprozess aufeinander folgenden Vorgangsklassen die vorgelagerte zeitlich/mengenmäßig anders bereitstellt als die nachfolgende die Verbrauchsfaktoren abzieht. Dann ist im Faktorknoten entsprechend umzugruppieren (kommissionieren - sammeln) und es entstehen Bestände. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren
Objektzuordnung am Faktorknoten Im Falle des Übergangs von kleineren zu größeren Mengeneinheiten (Sammeln; alle Fälle, die oberhalb der Diagonale liegen) ist für den Faktorknoten eine Umrechnung erforderlich, die angibt, wie viele Inputobjekte ein Outputobjekt bilden. Erfolgt die Bereitstellung in Vielfachen der nachgefragten Menge (Kommissionieren; alle Fälle, die unterhalb der Diagonale liegen), ist entsprechend aufzuteilen. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Aufgabe 11 Kennzeichnen Sie die wahren Aussagen! Ein Transportlos ist die kleinste in einem Produktionssystem bewegte Menge an Faktoren einer Verbrauchsfaktorklasse. Die Größe eines Lieferloses entspricht immer der Größe eines Bestellloses. Eine Partie ist eine Anzahl bzw. Menge von zusammen produzierten oder beschafften Gütern, die zum Zweck und aus der Sicht eines Herkunftsnachweises (beim Zugang zum Verbrauchsfaktorknoten) nicht voneinander unterscheidbar sind. Eine Charge ist eine Anzahl bzw. Menge identischer Güter, bei denen der für die Herstellung entstehende Bruttobedarf über identische Verbrauchsfaktoren gedeckt wird. Ein Fertigungslos besteht aus einer Menge von Verbrauchsfaktoren, die bei gegebener mengen- und terminmäßiger Fixierung in einem Arbeitssystem als Output produziert werden. In der Produktion treten die folgenden Lostypen auf: Bestelllos, Lieferlos, Rechnungslos, Fertigungslos und Transportlos. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Aufgabe 12 Kennzeichnen Sie die richtigen Aussagen zur Andlerschen Losgrößenformel! Es wird immer auch eine Reihenfolge der Lose ermittelt Der (Jahres-)Bedarf ist immer deterministisch Es treten keine Fehlmengen auf. Fehlmengen werden mit berücksichtigt Der Lagerhaltungskostenfaktor ist saisonal abhängig Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Aufgabe 13 Kennzeichnen Sie die richtigen Aussagen bzgl. der unterschiedlichen Typen von Produktion! Produktion ist der betriebliche Umwandlungs- und Transformationsprozess, durch den aus den Einsatzgütern andere Güter oder Dienstleistungen erstellt werden. Es wird zwischen offener, geschlossener und universeller Produktion unterschieden. Bei der offenen Produktion wird während der Herstellung bereits der Verbraucher beliefert. Bei der geschlossenen Produktion wird erst nach Fertigstellung des gesamten Fertigungsloses ein Verbrauch möglich. Bei der universellen Produktion werden erst alle (auch unterschiedlichen) Fertigungslose in einer Zeitperiode gefertigt und dann sukzessiv dem Verbraucher geliefert. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Aufgabe 14 Andlersche Losgrößenformel Gegeben sind: Der Jahresbedarf beträgt Mengeneinheiten Pro Bestellung fallen fixe Kosten in Höhe von 20,00 Geldeinheiten an Der Preis pro bestelltem Stück beträgt konstant 10,00 Geldeinheiten Der Lagerhaltungskostenfaktor wird mit 30% beziffert Die Abgangsgeschwindigkeit beträgt 4 ME je Zeitabschnitt Die Zugangs-/Produktionsgeschwindigkeit 16 ME je Zeitabschnitt Berechnen Sie mit Hilfe der Andlerschen Losgrößenformel die optimale Losgröße. Berechnen Sie den minimalen Rabatt, der gewährt werden müsste, damit sich eine Bestellgröße von 6000 ME lohnt. Gehen Sie nun von geschlossener Produktion aus und ermitteln Sie die optimale Losgröße erneut (Für diesen Zweck seien die Rüstkosten identisch mit den oben genannten Bestellkosten). Gehen Sie nun von offener Produktion aus und ermitteln Sie die optimale Losgröße erneut (Für diesen Zweck seien die Rüstkosten identisch mit den oben genannten Bestellkosten). Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Erzeugnisstruktur Erzeugnisse sind in sich geschlossene, aus einer Anzahl von Gruppen und/oder Teilen bestehende funktionsfähige Gegenstände als Fertigungs-Endergebnisse (DIN6789). Die Erzeugnisstruktur ist die Gesamtheit der nach einem bestimmten Gesichtspunkt festgelegten Beziehungen zwischen den Gruppen und Teilen eines Erzeugnisses (DIN 199, Teil 2). Eine Erzeugnisstruktur GE ist ein gerichteter, zyklenfreier Graph, dessen Knoten Verbrauchsfaktorklassen darstellen, während jede gerichtete Kante einen Zusammenhang zwischen zwei Knoten i und j in der Weise definiert, dass Faktoren der Klasse i in Güter der Klasse j in einem definierten Verhältnis stehen. Dieses Mengenverhältnis definiert der Produktionskoeffizient aij. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Die Stückliste gibt – ausgehend vom Erzeugnis bzw. einer (Bau-)Gruppe – in einer analytischen Sortierfolge an, welche Gruppen und Einzelteile mit welcher Anzahl in einem Erzeugnis enthalten sind. Erzeugnisbeispiele Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Die Mengen(-übersichts)-Stückliste gibt keinerlei Hinweise auf die einzelnen Produktionsstufen. Jedes Material erscheint auch bei mehrfacher Verwendung im Erzeugnis nur einmal in der Stückliste. Für die Kalkulation ist die Mengen(-übersichts)-Stückliste gut geeignet. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Die Struktur-Stückliste gibt die gesamte Fertigungsstruktur eines Erzeugnisses an. Die angegebenen Mengen beziehen sich auf ein Stück des im Stücklistenkopf bezeichneten Erzeugnisses. Bei mehrfacher Verwendung von Wiederholteilen und Baugruppen erscheinen diese auch mehrfach. Die Struktur-Stückliste enthält je Baugruppe nur die Gruppen und Einzelteile, die unmittelbar in die angegebene Baugruppe eingehen. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Die wiederholte Auflistung der Gruppen und Einzelteile über mehrere Strukturstufen kann mit der Baukasten-Stückliste vermieden werden. Sie enthält je Baugruppe nur die Gruppen und Einzelteile, die unmittelbar in die im Stücklistenkopf angegebene Baugruppe eingehen. Je Baugruppe wird nur eine Stück-liste abgelegt. Entsprechend gering ist der Aufwand bei Änderungen. Die Erzeugnisstruktur ergibt sich über das Zusammenfügen einstufi-ger Stücklisten. Jede einstufige Stückliste ist Abbild einer Produk-tionsstufe und das Ergebnis einer einstufigen Stückliste auf jeden Fall lagerhaltig. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Gegeben ist das Erzeugnis E1.
Aufgabe 15: Gegeben ist das Erzeugnis E1. Erstellen Sie Mengen-, Struktur- und Baukasten- Stückliste. Zeigen Sie graphisch die Baukästen des Erzeugnisses E1. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Mengen- und Strukturstückliste
Mengenstückliste Erzeugnis E 1 Lfd. Nr. Teil Menge 1 T 1 4 2 T 2 3 T 3 6 T 4 5 T 5 T 6 7 T 7 8 T 8 9 T 9 10 T 10 Strukturstückliste Erzeugnis E 1 Lfd. Nr. Struktur Teil Menge 1 X Gr 1 2 XX Gr 4 3 XXX T 4 4 T 5 5 T 6 6 T 7 7 T 8 8 Gr 5 9 T 9 10 T 10 11 Gr 2 12 T 1 13 T 2 14 T 3 Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Baukastenstücklisten zu Erzeugnis E1
Lfd. Nr. Gruppe Menge 1 Gr 1 2 Gr 2 Baukastenstückliste Gruppe Gr 1 Lfd. Nr. Menge 1 Gr 4 2 Gr 5 3 Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Baukastenstückliste Gruppe Gr 2 Lfd. Nr. Teil Menge 1 T 1 2 T 2 3 T 3
4 T 7 5 T 8 Baukastenstückliste Gruppe Gr 5 Lfd. Nr. Teil Menge 1 T 9 2 T 10 Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Erzeugnisvarianten Varianten eines Erzeugnisses, einer Gruppe oder eines Teils sind die Veränderungen der Grundausführung, die durch Weglassen oder Hinzufügen von Einzelteilen oder Gruppen hinsichtlich Gestalt, Beschaffenheit und Eigenschaften entstehen. Interne Varianten zeichnen sich dadurch aus, dass die resultierenden Gruppen/Erzeugnisse trotz voneinander abweichender Materialien nicht unterschieden werden. Bei externen Varianten führt der wahlweise Einsatz von Material zu einer Unterscheidbarkeit der Enderzeugnisse. Interne und externe Varianten Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Die Varianten-Stückliste mit Gleichteilesatz besitzt neben einer Stückliste mit den allen Varianten gemeinsamen Baugruppen und Teilen, dem Gleichteilesatz, weitere Stücklisten mit den Variantenteilen. Eine Gleichteilestückliste bietet sich bei einer zweistufigen Montage an, die in einer ersten Montagestufe kundenunabhängige Rumpferzeugnisse (z. B. „Rumpfmotoren“) erstellt. Ein Vorgehen nach einer +/- -Systematik (+/- -Stückliste) verbindet eine partielle Demontage mit einer Montage. Die Varianten werden durch die Angabe von Entfall- und Zusatzobjekten gebildet. Die Basisvariante wird in der Grundstückliste aufgelistet. Die Varianten-Stückliste mit mehrere Mengenfeldern oder Typen-Stückliste hat für jede Variante eine eigene Mengenspalte. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Lediglich die Variantenstückliste mit mehreren Mengenfeldern unterstützt eine Fertigung, bei der von vornherein Varianten in ihrer Endform entstehen. Problematisch wird aber die Darstellung eines Grundtyps mit vielen Varianten. Deswegen werden die Merkmale mit entsprechenden Potentialen in einer offenen Variantenstückliste verwaltet. Sie beschreibt aber kein konkretes Erzeugnis, sondern die gesamte Erzeugnisfamilie. Für das konkrete Erzeugnis wird über die Festlegung der Eigenschaften jeweils eine Strukturstückliste erzeugt, die dieses Erzeugnis begleitet. Offene Variantenstückliste für ein Planetengetriebe Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Varianten - Stücklisten Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Variantenstückliste mit Gleichteilesatz Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs +/- Stückliste Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Variantenstückliste mit mehreren Mengenfeldern Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Offene Varianten-Stückliste Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Einsatzgebiete unterschiedlicher Formen von Variantenstücklisten Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Mehrfachverwendung Wiederholteile sind Teile, die in verschiedenen Gruppen eines (End-)Erzeugnisses und/oder in verschiedenen (End-)Erzeugnissen wiederkehren (DIN 6789). Der Teileverwendungsnachweis gibt an, in welchen Gruppen ein Verbrauchsfaktor als Material (Teil, Baugruppe) enthalten ist. Vor allem bei der Mehrfachverwendung von Teilen und Baugruppen ist er eine notwendige Unterlage für den Änderungsdienst. Der Übersichts-(Teile-)Verwendungsnachweis gibt alle direkten und indirekten Verwendungen einer Baugruppe, eines Teiles oder eines Rohmaterials in allen übergeordneten (Bau-)Gruppen bis hin zum Erzeugnis an. Der Struktur-(Teile-)Verwendungsnachweis gibt an, in welchen Untergruppen, Gruppen und Erzeugnissen ein Material enthalten ist. Der (Teile-)Verwendungsnachweis in Baukastenform enthält nur die direkten Verwendungen eines Materials in den nächst übergeordneten (Bau-)Gruppen. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Ein Gozintograph ist ein gerichteter Graph, dessen Knoten Rohstoffe, Teile, Baugruppen und schließlich das Erzeugnis selbst bezeichnen und dessen Kanten mit Mengenangaben gewichtet sind, die kenntlich machen, in welchen Mengen ein untergeordneter Verbrauchsfaktor in einem übergeordneten Gut enthalten ist. Ein Gozintograph macht sowohl analytisch die Zerlegung in Materialien als auch synthetisch die Verwendung einer Faktorklasse deutlich. Er kann einstufig als Baukasten oder gesamthaft als Übersicht angelegt sein. Gozintograph Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Gozintograph Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Ordnung der Erzeugnisstruktur / Verwendungsstruktur nach der Stellung zum Leistungserstellungsprozess (Ordnung nach dem Rang) Die Rangordnung nach Bedarfsermittlungsebenen/Dispositionsebenen ordnet einen Verbrauchsfaktorknoten derjenigen Ebene zu, in der er ausgehend von der Rohmaterialebene zum ersten Mal verwendet wird. Die Rangordnung nach Fertigungsebenen/-stufen kennzeichnet den fertigungstechnischen Ablauf der Einzelteilfertigung, Gruppen- und Endmontage und die Verwendung einer Faktorklasse auf unterschiedlichen Ebenen. Die Rangordnung nach Funktionsebenen/Auflösungsebenen stellt alle Teile und alle Roh- materialien bzw. Teile auf jeweils eine Auflösungsebene. Sie kennzeichnet die zur Erstellung einer Baugruppe notwendigen Montageschritte (DIN 6789). Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Ordnungsgesichtspunkte für Erzeugnisgliederungen Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Fertigungs- und Bedarfsermittlungsebene Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Bei einer Organisation nach Baukastenstücklisten müssen weitere Erzeugnisse (hier Erzeugnis E3) nur mit ihrer einstufigen Baukastenstruktur angegeben werden. Gozintograph der Erzeugnisse E1 und E2 Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Eine topologische Sortierung fasst Elemente (Knoten) eines zyklenfreien Graphen zu Rängen zusammen. In einem Graphen ohne Zyklen ist ein Knoten dann und nur dann von Rang r (Dis-positionsebenen, Auflösungsebenen), wenn der längste der Wege, deren Endknoten er ist, aus r Kanten gebildet wird. Enthält ein Graph einen Knoten vom Rang (r+1), dann besitzt dieser wenigstens einen unmittelbaren Vorgänger vom Rang r. Wenn eine Folge von Knoten einen Weg bestimmt, dann ist die Folge der entsprechenden Ränge monoton steigend. In einem Graphen ohne Zyklen muss für den Rang p eines Graphen (den höchsten vorkommenden Rang eines Knotens) immer gelten: p  n-1, wenn n die Anzahl der Knoten ist. Der Rang eines Knotens kann mit folgendem Algorithmus bestimmt werden: Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs l. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Beispiel [WGW72] Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Aufgabe 16 Gegeben sind vier Varianten einer Erzeugnisklasse E1. Erstellen Sie die Variantenstücklisten: Variantenstückliste mit Gleichteilesatz + / - Stückliste Typen-Stückliste Erstellen Sie den Gozintographen (Matrix) Ordnen Sie den Gozintographen (Graphik) nach Dispositions- und Auflösungsebenen. Ordnen Sie die einzelnen Verbrauchsfaktoren alphabetisch und ordnen Sie den Gozintographen unter Verwendung des Rangstufen-Algorithmus nach Dispositionsebenen. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Erzeugnisgliederungen für vier variante Endformen des Erzeugnisses E1 Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Gleichteilstückliste
Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Variantenstückliste mit Gleichteilesatz Stücklistensatz mit Endform- und Gleichteilstücklisten als Aufzählungsstücklisten (schematisch) Gleichteilstückliste Erzeugnis E 1 Gruppe -- Lfd. Nr. Struktur Menge 1 X Gr 4 2 XX T 4 3 T 5 4 T 6 5 T 7 6 T 8 Gleichteileumfang Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Variantenstückliste mit Gleichteilesatz Erzeugnis E 1.1 Lfd. Nr. Struktur Gruppe/ Teil Menge 1 X Gr 1.1 2 XX Gr 4 3 Gr 5.1 4 XXX T 9 6 5 T 10.1 Gr 2.1 7 T 1 8 T 2 9 T 3.1 Erzeugnis E 1.2 Lfd. Nr. Struktur Gruppe/ Teil Menge 1 X Gr 1.2 2 XX Gr 4 3 Gr 5.2 4 XXX T 9 6 5 T 10.2 Gr 2.1 7 T 1 8 T 2 9 T 3.1 Komplettierung E 1.1 Komplettierung E 1.2 Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Grundstückliste Erzeugnis E 1.1 Lfd. Nr. Struktur Gruppe/ Teil Menge 1 X Gr 1.1 2 XX Gr 4 3 XXX T 4 4 T 5 5 T 6 6 T 7 7 T 8 8 Gr 5.1 9 T 9 10 T 10.1 11 Gr 2.1 12 T 1 13 T 2 14 T 3 Plus/Minus-Stückliste Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Plus-Minus-Stückliste
Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Plus-Minus-Stückliste Grundstückliste E1.1 Erzeugnis E 1.2 Lfd. Nr. Lfd.Nr. Grundstückliste Gruppe/ Teil Plus-Teil Minus-Teil Menge 1 10 T 10.1 3 2 T 10.2 Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Plus-Minus-Stückliste Grundstückliste E 1.1 Erzeugnis E 1.3 Lfd. Nr. Lfd.Nr. Grundstückliste Gruppe/ Teil Plus-Teil Minus-Teil Menge 1 14 T 3.1 6 2 T 3.2 12 Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Stücklistensatz mit Grundstückliste als Strukturstückliste und Plus- Minusstückliste als Aufzählungsstückliste Plus-Minus-Stückliste Grundstückliste E 1.1 Erzeugnis E 1.4 Lfd. Nr. Lfd.Nr. Grundstückliste Gruppe/ Teil Plus-Teil Minus-Teil Menge 1 10 T 10.1 3 2 T 10.2 14 T 3.1 6 4 T 3.2 12 Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Gozintograph 1 2 3 E1.1 E1.2 E1.3 E1.4 GR1.1 GR1.2 GR2.1 GR2.2 GR4 GR5.1 GR5.2 T1 T2 T3.1 T3.2 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10.1 T10.2 - Gr 1.1 Gr 1.2 Gr 2.1 Gr 2.2 6 Gr 4 Gr 5.1 Gr 5.2 4 Rang 3 Rang 3 Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Stücklistenverwaltung im Netzwerkmodell In der „Stammdatei“ wird jedes Erzeugnis, jedes Rohmaterial und jedes Teil nur einmal geführt; es muss daher unabhängig von der Häufigkeit seines Vorkommens innerhalb der gesamten Produktpalette nur einmal gewartet werden. Ebenso wird in der „Strukturdatei“ der strukturelle Zusammenhang jeder Baukasten- Stückliste und jedes Baukasten-Verwendungsnachweises nur einmal geführt. Alle Arten von Stücklisten und Verwendungsnachweisen lassen sich aus diesen beiden Dateien generieren. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Stammdatensatz Adresse dieses Stammsatzes Identnummer der Faktor-Klasse Adresse der ersten Stücklistenposition in der Strukturdatei (Verweis zum Aufbau der Faktor-Klasse) Adresse der ersten Verwendungsoption in der Strukturdatei (Verweis zur Verwendung der Faktor-Klasse) Dispositionsebene benutzerabhängige Informationen Aufbau eines Stammsatzes (Beispiel) Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs In der Strukturdatei wird für jede Verbrauchs- Faktor-Klasse aufgrund der eingelesenen Baukasten-Stückliste ein Strukturdatensatz aufgebaut (Bild 57). Er enthält: Adresse dieses Strukturdatensatzes Adresse der übergeordneten Faktor-Klasse in der Stammdatei Adresse der untergeordneten Faktor-Klasse in der Stammdatei Adresse der nächsten Stücklistenposition in der Strukturdatei Adresse der nächsten Verwendungsposition in der Strukturdatei Anzahl, wie oft das Gut im übergeordneten Gut enthalten ist bzw. Gewichtsangaben benutzerunabhängige Informationen Aufbau eines Strukturdatensatzes Wirtschaftsinformatik, insb. CIM W : Produktionslogistik

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Abrufen einer Stückliste Eingabe einer Stücklistennummer. Suche der Adresse des Stammsatzes des Erzeugnisses E1 im Stammdatenbereich. Ausgabe der Stammdaten des Erzeugnisses im Stücklistenkopf. Aus dem Stammsatz wird die Adresse der ersten Stücklistenposition in der Strukturdatei entnommen und dieser Struktursatz aufgesucht. Im Struktursatz wird die Adresse der ersten Stücklistenposition (02) im Stammdatenbereich ermittelt und dort aufgesucht. Die Stammdaten der ersten Stücklistenposition (A) werden ausgegeben. Im Struktursatz der ersten Position wird die Adresse des Struktursatzes der nächsten Stücklistenposition erfasst und aufgesucht. Dort wird, wie in 5, die Adresse des Stammsatzes der zweiten Stücklistenposition (B) gefunden und der dazugehörige Stammsatz aufgesucht. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Die Stammdaten der zweiten Stücklistenposition werden ausgegeben. Über seine Adresse (13) wird der Struktursatz der nächsten Stücklistenposition aufgesucht. Über die Adresse des Stammsatzes dieser Stücklistenposition (2) wird dieser Stammdatenbereich aufgesucht. Die Stammdaten der Stücklistenposition werden ausgedruckt. Über seine Adresse (14) wird der Struktursatz der nächsten Stücklistenposition aufgesucht. Über die Adresse des Stammsatzes dieser Stücklistenposition (5) wird dieser in Stammdatenbereich aufgesucht. Im Struktursatz der letzten Stücklistenposition ist keine weitere Adresse im Adressfeld der nächsten Stücklistenposition vorhanden. Der Abruf der ersten Stufe der Baukasten- Stückliste ist beendet. Der Abruf der weiteren Stufen erfolgt analog. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Abruf einer Baukastenstückliste Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Der Abruf der Teileverwendungsnachweise erfolgt analog über die Verwendungsadresskette. Soll eine Struktur-Stückliste erstellt werden, wird von links nach rechts und von oben nach unten abgearbeitet; so wird das Erzeugnis (E1) nach Schritt 6 (Ausgabe der ersten Stücklistenposition) abgebrochen. Die nächste Adresse wird nicht aus dem Struktursatz entnommen, sondern aus dem Stammsatz (von A) im Adressfeld der ersten Stücklistenposition in der Strukturdatei (Adresse 17) und dort aufgesucht. Die Adresse im Struktursatz (17) verweist auf den Stammsatz des ersten in A enthaltenen Verbrauchs- faktors, dessen Daten nun ausgegeben werden usw. Wird in der beschriebenen Weise das Ende der Adresskette erreicht, erfolgt der weitere Ablauf analog zum Beispiel, bis die nächste Gruppe (B) erreicht ist. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Festlegung der Verbrauchsfaktor-Klassen für ein Produkt-Spektrum Nicht für jede Verwendung oder jeden Verwendungszweck kann ein spezieller Rohstoff eingesetzt, ein Teil konstruiert oder ein Erzeugnis gefertigt werden. Istzustand Sollzustand Zuordnung Produkt - Rohstoff Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Zuordnung Produkt – Rohstoff (Praxisbeispiel) Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs optimale Lösung: vollständige Enumeration, auf jeder Halbfabrikaten-Stufe alle möglichen Zusammenfassungen (z. B. Rohstoff (A, B) für Teil A und Teil B) gebildet und miteinander kombiniert Heuristik: Ebene n-1: Zusammenfassen der Faktorknoten zu einer Faktorklasse, bei denen dieses Vorgehen die höchste Kostenersparnis bewirkt. Dabei wird mit der höchsten Kostenersparnis begonnen. Sobald durch das Erweitern um zusätzliche Knoten keine Kostenersparnis mehr erzielt werden kann, wird mit dem Zusammenfassen zu einer neuen Faktorklasse begonnen. Bei der Kostenbetrachtung müssen die höheren Material- und Fertigungskosten den reduzierten Beschaffungs- und Handhabungskosten gegenüber- gestellt werden. Dazu sind auf allen vorhergehenden Stufen Faktorklassen gemäß den Zusammenfassungen auf Stufe n-1 zu bilden. Ebene n-2 → Ebene 1: Fortfahren gemäß Ebene n-1 Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Aufgabe 17 Legen sie für Erzeugnis E1 auf der Basis der alphabetischen Ordnung Stamm- und Strukturbereich an. Zeigen sie die Verwendungskette für das Teil T1! Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Aufgabe 18 Welche Arten von Stücklisten werden nach den aktuellen Vorlesungsunterlagen unterschieden? Baukasten-Stückliste Oben-Unten-Stückliste Strukturstückliste Mengen(-übersichts)-Stückliste +/- -Stückliste Kreisstückliste Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Aufgabe 19 Welche Aussagen zur Mengen-(übersichts)-Stückliste sind richtig? Die Mengen(-übersichts)-Stückliste eignet sich sehr gut für die Darstellung von Varianten. Die Mengen(-übersichts)-Stückliste gibt keinerlei Hinweise auf die einzelnen Produktionsstufen. Die Mengen(-übersichts)-Stückliste ist gut für die Kalkulation geeignet. Bei mehrfacher Verwendung eines Teils erscheint es auch mehrfach in der Stückliste. Die Mengen(-übersichts)-Stückliste ist die komplexeste Form eines Stücklistenaufbaus. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Aufgabe 20 Welche Aussagen zur Struktur-Stückliste sind richtig? Die Struktur-Stückliste gibt die gesamte Fertigungsstruktur eines Erzeugnisses mit allen Baugruppen und Einzelteilen an. Bei mehrfacher Verwendung von Wiederholteilen und Baugruppen erscheinen diese auch mehrfach in der Stückliste. Die Struktur-Stückliste ist die einfachste Form eines Stücklistenaufbaus. Die Strukturstückliste erfordert einen höheren Aufwand für den Änderungsdienst und die Ermittlung des Nettobedarfs. Die angegebenen Mengen beziehen sich auf ein Stück des im Stücklistenkopf bezeichneten Erzeugnisses. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Aufgabe 21 Welche Aussagen sind bzgl. des Gozintographen korrekt? Ein Gozintograph ist ein ungerichteter Graph Ein Gozintograph ist ein gerichteter Graph Ein Gozintograph macht sowohl analytisch die Zerlegung in Materialien als auch synthetisch die Verwendung einer Faktorklasse deutlich Ein Gozintograph kann einstufig als Baukasten angelegt werden Die Knoten eines Gozintographen können Rohstoffe, Teile, Baugruppen und schließlich das Erzeugnis selbst bezeichnen. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Aufgabe 22 Kennzeichnen Sie die korrekten Aussagen zur Ordnung der Erzeugnisstruktur/Verwendungsstruktur? Eine Erzeugnisstruktur wird im Allgemeinen entsprechend der geplanten Anwendung nach dem Rang geordnet. Es werden 4 unterschiedliche Arten der Rangordnung unterschieden: Bedarfsermittlungsebene, Fertigungsebene, Losbelegungsebene, Funktionsebene Die Rangordnung nach Bedarfsermittlungsebene ordnet einen Verbrauchsfaktorknoten derjenigen Ebene zu, in der er ausgehend von der Rohmaterialebene zum ersten Mal verwendet wird. Die Rangordnung nach Fertigungsebenen kennzeichnet den fertigungstechnischen Ablauf der Einzelteilfertigung, Gruppen- und Endmontage und die Verwendung einer Faktorklasse auf unterschiedlichen Ebenen. Eine topologische Sortierung fasst Elemente (Knoten) eines zyklenfreien Graphen zu Rängen zusammen. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Aufgabe 23 Aus welchen Informationen setzt sich der Strukturdatensatz im Allgemeinen (lt. Vorlesungsunterlagen) zusammen? Anzahl, wie oft ein Gut im übergeordneten Gut enthalten ist. Adresse der nächsten Verwendungsoption in der Strukturdatei Dispositionsebene Adresse des Strukturdatensatzes Adresse der untergeordneten Faktor-Klasse in der Stammdatei. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Aufgabe 24 Stücklisten Gegeben sei folgende Baukastenstückliste: Zeichnen Sie aus der Baukastenstückliste einen nach Dispositionsstufen geordneten Gozintographen. Geben Sie an den Kanten die erforderlichen Mengen an. Erz. E1 besteht aus Menge Gr. A besteht aus Gr. D besteht aus C 2 1 D 3 A Erz. E2 besteht aus Gr. B besteht aus Gr. E besteht aus B E 4 Erz. E3 besteht aus Gr. C besteht aus Gr. F besteht aus F Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Verbrauchsfaktoren Verbrauchsfaktororientierte Beschreibung des Produktionsablaufs Aufgabe 25 Typologische Sortierung Ermitteln Sie für jeden Knoten des nachfolgenden Graphen den Rang! Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Gebrauchsfaktoren Leistungsvermögen von Gebrauchsfaktoren
Das Leistungsvermögen eines Gebrauchsfaktors wird durch die Menge der Vorgangsklassen beschrieben, in deren Transformationsprozesse dieser Gebrauchsfaktor unter Einhaltung der an den Output gestellten Anforderungen einfließen kann. Dieses Leistungsvermögen wird generell durch die Leistungsfähigkeit (auch technische Kapazität, qualitative Kapazität) und die Leistungsbereitschaft (quantitative Kapazität) festgelegt. Einteilung des Leistungsvermögens von Gebrauchsfaktoren Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Qualitative Kapazität (Leistungsfähigkeit) summarische Klassifikation von Möglichkeiten bzw. Erfordernissen anhand einer Merkmalshierarchie (s. z. B. bei der Arbeitsplatzbewertung) Beschreibung eines Betriebsmittels über geometrische, physikalische, ausstattungsmäßige usw. Kenngrößen Auflistung einzelner geeignet beschriebener Vorgangsklassen (s. z. B. bei der Arbeitsstückbewertung). Für die angesprochenen Vorgangsklassen kann ein Gebrauchsfaktor eine Restriktion für den Beginn oder den Abschluss eines Vorgangs sein. Im ersten Fall kann ein Vorgang beginnen, wenn ein Faktor zur Verfügung steht, im zweiten Fall kann ein Vorgang z. B. nur dann abgeschlossen werden, wenn ein Lagerplatz vorhanden ist, der das Erzeugnis aufnehmen kann. Quantitative Kapazität (Leistungsbereitschaft) wie häufig kann ein bestimmter Vorgang in einem extern vorgegebenen Zeitabschnitt korrekt ausgeführt bzw. begonnen oder beendet werden Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Qualitative Kapazität Die entscheidende Größe eines Eignungsprofils ist hier das Spektrum der Fertigungsverfahren, die ein Betriebsmittel beherrscht. Die zweite wesentliche Beschreibungsgröße sind die konstruktiven Merkmale eines Betriebsmittels. „Die qualitative Betriebsmittelplanung befasst sich mit dem Leistungsvermögen, d. h. mit der richtigen technischen Auslegung bzw. der technischen Kapazität des Betriebsmittels und seiner ergonomischen Gestaltung. Man unterscheidet zwischen: geometrischem Leistungsvermögen (z. B. Spitzenweite und -höhe einer Drehmaschine oder Format einer Druckmaschine), physikalischem Leistungsvermögen (z. B. Drehzahlbereich von Werkzeugmaschinen oder maximaler Umformdruck bei Schmiedepressen), ausstattungsmäßigem Leistungsvermögen (z. B. Vorschubautomatik bei Werkzeugmaschinen, Sortiereinrichtungen bei Druckmaschinen oder Bildschirm bei einer EDV-Anlage) und genauigkeitsmäßigem Leistungsvermögen (z. B. Bohrgenauigkeit eines Lehrenbohrwerkes oder Ausleuchtung der Ränder bei Tageslichtschreibern); ergonomischer Gestaltung (z. B. Anpassung an die Körpermaße und Körperkraft des Menschen, niedriger Lärm, geringe Schwingungen)“ [REFA85, S. 342]. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Standzeit und Lebensarbeitszeit orientieren sich am sachlichen Bezug, während Jahres-, Wochen- und Schichtarbeitszeit den zeitlichen Bezug und damit den Bezug zur Umwelt herstellen. Zu Beginn des jeweils betrachteten Zeitraums wird das Potential als „Bestand an Leistungsvermögen“ zugebucht; der Abfluss von diesem Bestand kann durch detailliertere Zeitangaben geregelt werden: 1. Angabe von Zeitpunkten oder Intervallen Ein Gebrauchsfaktor steht als Werkzeug nur in der 1. Schicht, für Wartungsarbeiten aber auch in der 2. Schicht bereit. Ein Endprodukt darf nur in bestimmten Zeitabschnitten ausgeliefert werden. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

2. Angabe eines Leistungsmaßes ein Gebrauchsfaktor kann nur im 1. Jahr für Vorgänge mit hohen Qualitätsanforderungen eingesetzt werden. ein Gebrauchsfaktor steht nur für x Vorgänge zur Verfügung, dann muss er instandgesetzt werden. ein Gebrauchsfaktor kann über x Stunden in Vorgängen eingesetzt werden, dann muss er instandgesetzt werden („Reststandzeit“ / „Restkapazitätsangebot“). ein Gebrauchsfaktor kann x-mal instandgesetzt werden, dann ist er Abfall. Jahresarbeitszeitmenge 1500 Stunden, Tagesarbeitszeit maximal 10 Stunden Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Quantitative Kapazität Die quantitative Kapazität eines Gebrauchsfaktors (Arbeitssystem, Maschine, Maschinengruppe, Arbeitskraft o. ä.) ergibt sich über die Angabe des Kalenders dieses Gebrauchsfaktors („Chronologie“ der Zeitabschnitte, denen ein Leistungsangebot zugeordnet ist der Leistungsbereitschaft. Die Leistungsbereitschaft eines Gebrauchsfaktors k im Zeitabschnitt t (bspw. Minuten/Schicht, Stunden/Woche, Vorgänge/Tag, Stück/Schicht bei Serienfertigung oder Tag/Tag bei Einzelfertigung, wenn ein Vorgang z. B. 5 Tage dauert) ist ein Maß für die Quantität der in einem Zeitabschnitt durchführbaren Vorgänge bzw. herstellbaren Produkte. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Gebrauchsfaktoren Gebrauchsfaktoren – Quantitative Kapazität
Die Erzeugung einer gegebenen Produktmenge erfordert eine bestimmte Einsatzmenge einer Produktionsfaktorklasse. Diese Einsatzmenge definiert der Produktionskoeffizient aji, der die pro Einheit des i-ten Produkts jeweils einzusetzende Quantität der j-ten Faktorklasse in Faktoreinheiten/Produkteinheit (bspw. Minuten/Stück als Taktzeit oder Manntage/Baugruppe) beschreibt. Die Durchführung eines Vorgangs erfordert eine bestimmte Einsatzmenge einer Produktionsfaktorklasse (Gebrauchs-/ Verbrauchsfaktoren). Diese Einsatzmenge definiert der Faktormengenkoeffizient fji, der die pro Vorgang i jeweils einzusetzende Quantität der j-ten Faktorklasse in Faktoreinheiten /Vorgangseinheit (bspw. Minute/Stück, Stück/Vorgang, m²/ Los) beschreibt. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Beispiel: Ein Werker betreut gleichzeitig zwei parallel laufende Fertigungsvorgänge auf zwei benachbarten Maschinen. Beide Vorgänge beanspruchen den Werker für die gesamte Vorgangsdauer, allerdings nur mit einem Bruchteil seiner Kapazität. Beispiel: Für eine Maschine soll eine stundengenaue Belegungsplanung durchgeführt werden, alle Zeitangaben bezüglich der Maschine erfolgen auf Stundenbasis. Entsprechend ist der Zeitabschnitt 1 Stunde und die Mindestdauer eines Vorgangs 1 Stunde. Bei einer realen Vorgangsdauer von lediglich 5 Minuten besteht die Möglichkeit, durch eine Herabsetzung des Kapazitätsnutzungsanteils auf 1/12 (8,33 %) eine weitere anteilige Nutzung der Maschine im gleichen Zeitraum zuzulassen und somit eine Planungsvorgabe zu erreichen, die die realen Gegebenheiten exakter widerspiegelt. Beispiel: Kapazitätsangebot in Minuten/Tag 4800 Realisierung 5 Maschinen mit je 2 Schichten zu je 8 Stunden Dauer Kapazitätsbedarf in Minuten/Stück Drehen Welle 1 6 Drehen Welle 2 24 Anzahl Vorgänge / Tag 800 200 Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Angabe der Leistungsbereitschaft über Vorgänge/Zeitabschnitt (oder Stück/Zeitabschnitt) gemeinsamen Maßstab „Faktoreinheit/Zeitabschnitt“, bspw. „8 Stunden/Tag“ Die Aussage „8 Stunden“ ist in diesem Zusammenhang keine Zeitangabe. „8 Stunden“ sind nur ein beliebig unterteilbares Maß für die Anzahl der im Zeitabschnitt „Tag“ durchführbaren Vorgänge. Dies wird dann ganz besonders deutlich, wenn die quantitative Kapazität z. B. für einen Produktionsfaktor „Maschinengruppe“ angegeben wird. „48 Stunden/Tag“ bedeuten keine Zeitdauer von 48 Stunden, sondern ggf. „sechs Maschinen jeweils 8 Stunden/Tag“ oder „zwei Maschinen 24 Stunden/Tag“ zur Durchführung von Vorgängen. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Einzelplatz: Hier besteht zwischen den Vorgängen eine Ende/Anfangs-Beziehung. Produktionslinie: Hier wählt man den zeitlichen Abstand zwischen zwei Beginn- oder Endereignissen („Taktzeit“; Anfang/Anfang-Beziehung zwischen den Vorgängen). 20 Modellierung einer Vorgangsklasse am Beispiel einer Wellenfertigung Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

„Big bucket“ / „small bucket“ „Big“ und „small“ drücken aus, wie die Länge eines Zeitabschnitts des Kalenders in Relation zur Ereignisdichte in der originären Produktion gesetzt wird. Ein Ereignis ist entweder ein Zugang/Abgang eines Faktors oder der Beginn/das Ende eines Vorgangs Im big bucket-Fall kann in einem Zeitabschnitt eine beliebige Anzahl von Ereignissen, im small bucket-Fall höchstens ein singuläres Ereignis eintreten. Kapazitätsrestriktionen abhängig von Vorgangsdauer und Zeitabschnitt Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Zeitabschnitt > Vorgangsdauer bzw. Taktzeit: einem Zeitabschnitt und einem Produktions-/Gebrauchs-/Verbrauchsfaktor ist eine Menge von Vorgängen zuzuordnen. Zeitabschnitt < Vorgangsdauer oder Zeitabschnitt < Taktzeit: Eine Menge von Zeitabschnitten mit unterschiedlichem Leistungsmaß je Gebrauchsfaktor ist einem Vorgang zuzuordnen (Beispiel: Vorgang 1 erfordert 500 Min., in Schicht 1 stellt Gebrauchsfaktor x 100 Min., in Schicht 2 80 Min. bereit). Alle Zeitabschnitte besitzen dasselbe Leistungsangebot (z. B. alle 100 Min.). Die Vorgänge haben einen Kapazitätsbedarf, der einem ganzzahligen Vielfachen des Kapazitätsangebots eines Zeitabschnitts entspricht. Die Angabe „5 Zeitabschnitte“ und ein Zeitpunktmodell ist völlig hinreichend. Ein Zeitabschnitt umfasst dann 1/5 des Leistungsbedarfs dieses Vorgangs. Die Chronologie/der Fabrikkalender wird ohne weitere Angabe eines Leistungsmaßes zu einer ausreichenden Beschreibung des Leistungsangebotes. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Quantitative Kapazität Ausgangssituation
Rohling Kurbelwelle Beschreibung Kurbelwelle Drehen Kurbelwelle Beschreibung Drehmaschinen Beschreibung Lagerplätze Beschreibung Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Qualitative Kapazität
Rohling Kurbelwelle Beschreibung Kurbelwelle Drehen Kurbelwelle Beschreibung Drehmaschinen Beschreibung Lagerplätze Beschreibung Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Quantitative Kapazität
Aufnahmefähigkeit Belegung / „Arbeit“ Stück Rohling Kurbelwelle Beschreibung min. max. Kurbelwelle Drehen Kurbelwelle Beschreibung min. max. Leistungsbereitschaft Durchsatz / Zeit „Leistung“ Stück / Vorgänge pro Zeitabschnitt Drehmaschinen Beschreibung Lagerplätze Beschreibung Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Quantitative Kapazität / Kalender
Rohling Kurbelwelle Beschreibung Kurbelwelle Drehen Kurbelwelle Beschreibung Kalender alle Rohlinge Kalender jeder Rohling individuell Kalender alle Lagerplätze Kalender alle Drehmaschinen Lagerplätze Beschreibung Drehmaschinen Beschreibung Kalender jeder Lagerplatz individuell Kalender jede Drehmaschine individuell Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Quantitative Kapazität; „small bucket“ Kap
Quantitative Kapazität; „small bucket“ Kap.angebot je Zeitabschnitt gleich Kap.bedarf ganzzahlige Vielfache von Zeiteinheit Rohling Kurbelwelle Beschreibung Kurbelwelle Drehen Kurbelwelle Beschreibung Kalenderangabe ausreichend Dauer = ganzzahlige Anzahl von Zeitabschnitten Differenzierung der einzelnen Drehmaschinen über Belegungszustand Abgang vom Lager individuell 1 2 3 Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Quantitative Kapazität; „small bucket“ Kap
Quantitative Kapazität; „small bucket“ Kap.angebot je Zeitabschnitt verschieden (bspw. min/Tag) Kap.bedarf ganzzahlige Vielfache der Kap.einheit (min) Kap.bedarf > Kap.angebot je Zeitabschnitt Rohling Kurbelwelle Beschreibung Kurbelwelle Drehen Kurbelwelle Beschreibung Dauer über Kap.angebot je Zeitabschnitt und Kap.bedarf (bspw. 500 min auf 3 Tage mit unterschiedlichem Kap.angebot aufteilen (100 min, 180 min, 650 min) Wenn Kap.angebot je Drehmaschine individuell: Individueller Kalender mit individueller Kap.angabe Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Quantitative Kapazität; „big bucket“ Kap
Quantitative Kapazität; „big bucket“ Kap.angabe je Zeitabschnitt verschieden (bspw. min/Tag) Kap.bedarf ganzzahlige Vielfache der Kap.einheit (min) Kap.bedarf < Kap.angebot je Zeitabschnitt Rohling Kurbelwelle Beschreibung Kurbelwelle Drehen Kurbelwelle Beschreibung Dauer aller Vorgänge 1 Zeitabschnitt (ggf. mit Ausnahme eines Vorganges) Keine Differenzierung der Drehmaschine* Alle Drehmaschinen am Ende des Zeitabschnitts frei Abgang vom Lager zu Beginn des Zeitabschnitts Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Quantitative Kapazität; „big bucket“ Kap
Quantitative Kapazität; „big bucket“ Kap.angabe je Zeitabschnitt verschieden (bspw. min/Tag) Kap.bedarf ganzzahlige Vielfache der Kap.einheit (min) Kap.bedarf < Kap.angebot je Zeitabschnitt * kein individ. Ansprechen einer bestimmten Drehmaschine kein individ. Kalender kein individ. Kap.angebot je Zeitabschnitt kein Unterscheiden zu einem bestimmten Zeitpunkt, ob belegt oder nicht belegt (alle nicht belegt!) Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Faktoren Quantitative Kapazität
Für den Faktorknoten wird eine differenzierte Betrachtung der einzelnen Faktoren vorgenommen (bspw. Zuordnung eines Vorgangs zu der am frühesten verfügbaren Maschine aus einer Maschinengruppe „Dreherei“). Ende Vorgangsknoten Zulässige Klassenmitglieder Beginn Vorgangsknoten Zugang 2 Abgang 1 Zugang 1 Bestand Zugangsrestriktionen Bestandsrestriktionen Abgangsrestriktionen Konzepte zur Beschreibung eines Faktorknotens Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

small bucket Zielen die Restriktionen eines Faktorknotens auf den Beginn eines Vorgangsknotens, so bedeutet eine Kapazitätsaussage den verfügbaren Bestand im Faktorknoten /den möglichen Fluss von Produktionsfaktoren (mit ihren Leistungsvermögen) in den Vorgangsknoten Zielen die Restriktionen eines Faktorknotens auf das Ende eines Vorgangsknotens, so bedeutet eine Kapazitätsaussage die bestehende Aufnahmefähigkeit / den möglichen Fluss von Produktions-faktoren aus dem Vorgangsknoten. Die Kapazität eines Faktorknotens vergleicht im Inputfall (Zugang zum Vorgangsknoten) gegen den minimalen, im Outputfall (Abgang vom Vorgangsknoten) gegen den maximalen Bestand im Faktorknoten. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

big bucket Im big bucket-Fall ist der „aktuelle Bestand“ und der „aktuell mögliche Fluss“ keine relevante Größe: Wenn die Zeitpunkte bspw. ein Tagesraster darstellen und die Vorgänge eine Stunde dauern, dann kann in diesem Fall nur ausgesagt werden, dass zwischen Beginn und Ende eines Tages 8 solche Vorgänge durchgeführt werden können, die im Modell parallel durchgeführt werden, ein Achtel der am Tag zur Verfügung stehenden Kapazität benötigen alle zum Zeitpunkt „Beginn des Tages“ beginnen und alle zum Zeitpunkt „Ende des Tages“ enden. Damit stehen alle Faktoren eines Faktorknotens zu Beginn eines jeden Zeitabschnitts ohne Belegung durch einen Vorgang zur Verfügung. Die Kapazitätsaussage bezieht sich immer auf den Faktorknoten. Eine Differenzierung nach einzelnen Faktoren macht keinen Sinn. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Leistungsgrad Unterschiedliche Eignungen für unterschiedliche Vorgangsklassen Abstufung der Gebrauchsfaktoren untereinander Kapazitätsangebot Maschine 1 in Minuten / Schicht 480 Kapazitätsbedarf Drehen Welle 1 in Minuten / Stück 6 Leistungsgrad 50 % Anzahl Vorgänge / Schicht 40 Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Im big bucket-Fall ist auf Klassenebene nur eine gesamthafte Aussage sinnvoll. Im small bucket-Fall sind auf Klassenebene der zu einem Zeitpunkt vorhandene Bestand an Faktoren sowie der in einem Zeitabschnitt mögliche minimale/maximale Strom an Faktoren relevant. Auf Faktorebene wird die quantitative Kapazität eines Faktors durch dessen Kalender die in einem Zeitabschnitt geltende Leistungsbereitschaft den - ggf. nach Vorgangsklassen differenzierten - Leistungsgrad bestimmt. Die Umrechnung der quantitativen Kapazität in Produkte oder Vorgänge erfolgt über den Produktions- oder Faktormengenkoeffizient. Kapazität einer Faktorklasse = = c Arbeitszeitmengeneinheiten / Zeitabschnitt big bucket : z ≥ 1; small bucket: z ≤ 1 Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Beispiel: Leistungsvermögen eines Bearbeitungszentrums Qualitative Kapazität (Leistungsfähigkeit) Für welche Vorgangsklassen besitzt das Betriebsmittel „Bearbeitungszentrum“ die erforderlichen technologischen Voraussetzungen? Beispiel: Ein Bearbeitungszentrum ist aus technologischer Perspektive für die Durchführung eines Drehvorgangs geeignet, wenn es mit einem entsprechenden Drehmeißel gerüstet ist. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Quantitative Kapazität (Leistungsbereitschaft) a) In welchen Zeitabschnitten steht das Bearbeitungszentrum für die Durchführung der Produktionsvorgänge zur Verfügung? Beispiel: Der Betriebskalender sieht grundsätzlich 3 Schichten je Tag als Zeitabschnitte vor. Alle Bearbeitungszentren werden zwei Schichten je Arbeitstag (Montag bis Freitag) eingesetzt, wobei das betrachtete Bearbeitungszentrum jeweils dienstags in der zweiten Schicht wegen Wartungs- und Reparaturarbeiten nicht zur Verfügung steht Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Für wie viele der technologisch zulässigen Produktionsvorgänge und in welcher Kombination kann das Bearbeitungszentrum in dem verfügbaren Zeitraum eingeplant werden? Beispiel: Das Bearbeitungszentrum hat unter Berücksichtigung von Ausfallzeiten einen Nutzungsgrad von 90 %. Dementsprechend können bei einem Faktorbedarf von 6 Minuten/Stück auf dem bereits gerüsteten Bearbeitungszentrum für den Zeitraum einer Stunde neun Vorgänge mit einer Dauer von je sechs Minuten eingeplant werden. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Faktoren Gebrauchsfaktoren - Verbrauchsfaktoren
„Leistungsvermögen“ eines Verbrauchsfaktors: Das Leistungsvermögen ergibt sich aus der Menge der Vorgangsklassen, in deren Transfor- mationsprozesse dieser Verbrauchsfaktor unter Einhaltung der an den Output gestellten Anforderungen einfließen kann. „Qualitative Kapazität“ Eignungsprofile (geometrische, physikalische, optische usw. Eigenschaften) für die Verwendung in bestimmten Vorgangsklassen „Quantitative Kapazität“ „Kapazitätsangaben“ zu einer Verbrauchsfaktorklasse sind Aussagen darüber, wie viele Faktoren in einem Zeitabschnitt bereitgestellt bzw. aufgenommen werden können: Bestand in der Faktorklasse zu Beginn des Zeitabschnitts Zugang zur bzw. Abgang von der Verbrauchsfaktorklasse Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Wenn dieser Zugang/Abgang nicht beliebig steigerbar ist, dann ist der Grund darin zu suchen, dass auf den vorgelagerten/nachgelagerten Produktionsstufen die Kapazitätsangebote begrenzt sind. Restriktionen bei einer Verbrauchsfaktorklasse sind also immer einerseits die Resultierende aller Restriktionen der vorangehenden/nachfolgenden Produktionsstufen und andererseits noch nicht abgerufene bzw. bereits erfolgte Arbeitsleistung (Bestand) in der Faktorklasse. Die Restriktionen einer Gebrauchsfaktorklasse stellen dagegen die Restriktionen der betrachteten Produktionsstufe dar. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Unterschiedliche Materialien können aufgrund ihrer Anliefercharakteristik unterschiedliche Taktzeiten bedingen und damit den Ereignisstrom im Sinne einer Restriktion prägen: „Bereitstellung von Faktor-klasse 16 mit Taktzeit 10 Minuten“, „Maximal 50 Stück von Faktorklasse 17 in Woche 33“ oder „Bohrer kann nur 1mal in zwei Tagen bereitgestellt werden“. Gebrauchsfaktoren Begrenzung der Verfügbarkeit von Verbrauchsfaktoren Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Damit können Verbrauchs- und Gebrauchsfaktorknoten hinsichtlich der repräsentierten Einzel-faktoren identisch betrachtet werden: Die Aufnahme-/Abgabefähigkeit eines Knotens ergibt sich über die Angabe des Kalenders des Knotens, des betrachteten Zeitpunkts/Zeitabschnitts und der dort geltenden Restriktionen sowie der aktuell geltenden Belegung mit Faktoren (max Abgang = max Zugang + Bestand). Begrenzung der Kapazität von Gebrauchsobjekten Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Gebrauchsfaktoren Aggregation von Kapazitätsangeboten
Fall 1: Ein Arbeitssystem i kommt hinzu und ein identisches Arbeitssystem ist bereits vorhanden. Die Leistungsfähigkeit wird nicht erhöht/verringert Bei paralleler Anordnung der Arbeitssystem erhöht sich die Leistungsbereitschaft um die Leistungsbereitschaft des zusätzlichen Arbeitssystem. 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 20 10 10 10 10 10 10 10 10 30 10 10 Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Fall 2: Ein Arbeitssystem i kommt hinzu, das mit keinem der bisher vorhandenen identisch ist. Die Leistungsfähigkeit erhöht sich bei paralleler Anordnung um die Leistungsmerkmale des zusätzlichen Arbeitssystems; bei serieller Anordnung reduziert sich die Leistungsfähigkeit weiter auf gemeinsame Merkmale (Durchschnitt der Leistungsmerkmale) Die Leistungsbereitschaft erhöht sich bei paralleler Anordnung um das zusätzliche Kapazitätsangebot, bei serieller Anordnung bestimmt sich das resultierende Kapazitätsangebot der Zeitabschnitte mit Kapazitätsangebot bei allen Arbeitssystemen und der in diesen Zeitabschnitten geltenden minimalen Leistungsbereitschaft. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Veränderung von Leistungsfähigkeit und -bereitschaft durch qualitative Ergänzung Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Gebrauchsfaktoren Auslegen der Leistungsbereitschaft
Beispiel: Abstimmung der Leistungsbereitschaft durch Mehrarbeitszeiten auf m Produktionsstufen bei n Produktionsklassen Prämissen: n Produktklassen Auf der Produktionsstufe m werden mehrere funktions- und kostengleiche Arbeitssysteme eingesetzt. Jedes Arbeitssystem kann Mehrarbeitszeiten unterschiedlicher Klassen Au mit leisten. Variable: xi im betrachteten Zeitabschnitt herzustellende Menge der i-ten Produktklasse Zusätzlich im Zeitabschnitt durch Mehrarbeit der u-ten Klasse zu nutzende Leistungsbereitschaft der m-ten Produktionsstufe Parameter: ami Produktionskoeffizient für die i-te Produktklasse auf der m-ten Produktionsstufe Am Leistungsbereitschaft der m-ten Produktionsstufe im betrachteten Zeitabschnitt bei Normalarbeitszeit Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Maximal durch Mehrarbeit der u-ten Art zusätzlich zu schaffende Kapazität Xi Von der i-ten Produktklasse maximal abzusetzende Menge Erlös je Produktionseinheit der i-ten Produktklasse ki Grenzselbstkosten je abgesetzter Produktionseinheit der i-ten Produktklasse k‘mu Zusätzliche Lohnkosten der m-ten Produktionsstufe je KE der u-ten Mehrarbeitszeitklasse nur eine Engpass-Produktionsstufe: Stehen zur Ausweitung der Kapazität verschiedene Mehrarbeitszeitklassen zur Verfügung, denen Kostenansatzerhöhungen der Engpassstufe in Höhe von k‘m*u entsprechen, so wird für alle Mehrarbeitszeitklassen die Rangfolge der Produktklassen durch die relativen Deckungsbeiträge bestimmt. Damit kann bspw. für einen Zeitabschnitt „Tag“ aus unterschiedlichen Leistungsbereitschaften mit unterschiedlichen Kostensätzen gewählt werden. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

mehrere Engpass-Produktionsstufen: Maximiere unter den Nebenbedingungen Kapazitätsrestriktionen Absatzrestriktionen Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Aufgabe 26 In der Produktionsplanung und -steuerung wird die Kapazität in Farad gemessen. Die qualitative Kapazität beschreibt das Denkvermögen des Produktionssteuerers. Die quantitative Kapazität ist an keine zeitliche Aussage gebunden. Für eine Drehmaschine kann das „Leistungsvermögen“ nicht vollständig angegeben werden. Die Kapazität eines Lagers und die Kapazität einer Drehmaschine sind verschiedene Dinge. Auf Verbrauchsfaktoren kann „Kapazität“ nicht angewandt werden. Die Angabe der quantitativen Kapazität muss mit der Dauer der Vorgänge / der Ereignisdichte abgestimmt sein. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Aufgabe 27 Welche Aussagen bzgl. big bucket und small bucket sind richtig? Big und small bucket beschreiben, wie die Länge eines Zeitabschnitts des Kalenders, der einem Produktionssystem, einem Knoten oder einem Punkt im Modell zugeordnet ist, in Relation zur Ereignisdichte in der originären Produktion gesetzt wird. Der big bucket-Fall erlaubt in einem Zeitabschnitt eine beliebige Anzahl von Ereignissen. Der small bucket-Fall erlaubt in einem Zeitabschnitt eine beliebige Anzahl von Ereignissen. Der big bucket-Fall erlaubt in einem Zeitabschnitt höchstens ein singuläres Ereignis. Der small bucket-Fall erlaubt in einem Zeitabschnitt höchstens ein singuläres Ereignis. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Vorgang
Differenzierung und Aggregation von Vorgangsklassen Leistungsbedarf / Inputspezifikation eines Vorgangs: Der Verbrauch an qualitativer Leistung wird dadurch angezeigt, dass ein Produktionsfaktor vom Input- in den Outputzustand wechselt und damit ein verändertes Leistungsangebot aufweist (Gebrauchsfaktor). Alternativ dazu wird er im Vorgang verbraucht und tritt dann in der Outputspezifikation nicht mehr auf (Verbrauchsfaktor). Die Menge und der Zustand der Input-Faktoren repräsentieren die Startbedingungen eines Vorgangs. Zielzustand / Ende eines Vorgangs: Ein Vorgang ändert alle eintretenden Faktoren bzw. ihre gegenseitige Zuordnung zueinander. Das gilt sowohl für Verbrauchsfaktoren, die oftmals vollständig in das Zielprodukt des Vorgangs übergehen, als auch für Gebrauchsfaktoren. Das verwendete Werkzeug nutzt sich ab und steht nach Beendigung eines Vorgangs nur noch mit verringerter Reststandzeit für weitere Aktivitäten bereit, die Maschine ist möglicherweise reparaturbedürftig, beim Werker ändert sich der Stundenzettel. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Vorgang
Zustandsänderung Gebrauchsfaktoren: In der Regel bleiben die Identität und die wesentlichen Eigenschaften erhalten. Modelltechnisch wird ein solcher Gebrauchsfaktor mit zwei verschiedenen Zuständen für den In- bzw. den Output des Vorgangs dargestellt. Verbrauchsfaktoren: Input-Faktoren werden beim Eintritt in den Vorgang „vernichtet“. Mit dem Zielprodukt werden nach Vorgangsende neue Verbrauchsfaktoren erzeugt. Dabei ist der Verbrauch eines Verbrauchsfaktors im Vorgang nicht zwangsläufig mit der Materialrolle verknüpft. So ändert sich z. B. beim Materialtransport mit dem Ort nur der Zustand des Materials, die Identität des Verbrauchsfaktors bleibt erhalten. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Vorgänge Differenzierung und Aggregation von Klassen
Ausschnitt aus dem Lebenszyklus eines Werkzeugs Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Vorgänge Verrichtungsklassen
Eine Besonderheit einer vorgangsorientierten Beschreibung ist ein Arbeitsplan. Hier wird insbesondere bei einer Teilefertigung die Herstellung eines Teils in mehreren Vorgängen („Arbeitsvorgängen“) aus einem (Roh-)Material beschrieben. Das Produkt hat nach dem letzten Arbeitsvorgang als Identifikation die Teilenummer, alle vorherigen Arbeitsvorgänge werden zusätzlich zur Teilenummer über die Arbeitsvorgangsnummer identifiziert. Abgrenzungskriterium für einen Arbeitsvorgang ist der Wechsel des Betriebsmittels. REFA-Arbeitsplan Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Vorgänge Verrichtungsklassen
Vorranggraph Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Vorgänge Prozesstypen
Einzelplatz: ein zu bearbeitendes Erzeugnis muss fertig bearbeitet werden, bevor mit der Bearbeitung eines weiteren Erzeugnisses begonnen werden kann. Der Vorgangsknoten enthält maximal einen Vorgang. Bearbeitungs- und Taktzeit sind identisch (Vorgangsdauer). Ein anzumeldender Kapazitätsbedarf bezieht sich auf die Vorgangsdauer; nach der Vorgangsdauer steht der in Anspruch genommene Gebrauchsfaktor (ggf. mit entsprechend reduziertem Angebot) wieder zur Verfügung. Serieller Prozess: Ein Vorgangsknoten kann zum selben Zeitpunkt mehrere Vorgänge mit unterschiedlichem Fertigstellungsgrad enthalten (Überlappung). Ein Überholen ist nicht möglich. Hier kann ein Folgevorgang nach Ablauf der Taktzeit beginnen. Verhalten am Punkt Zugang und am Punkt Abgang: ein Zugang/Abgang ist jederzeit/nur zu bestimmten Zeitpunkten möglich der Leistungserstellungsprozess wird bei Blockierung von Zugang/Abgang fortgesetzt/nicht fortgesetzt (jeweils bis zu den knotenspezifischen Grenzen) Parallele Prozesse: Beispiele hierfür sind die Bearbeitung mehrerer Frästeile in einer Aufspannung oder die gleichzeitige Bearbeitung mehrerer Aufträge durch eine Maschinengruppe. Hier können sich Vorgänge überholen. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Vorgänge Verknüpfung von Input und Output
In einem durchlaufenden Prozess wird nur ein Verbrauchsfaktor zu einem Produkt transformiert (Teilebearbeitung in der Stückgutfertigung über mehrere Arbeitsvorgänge). Bei analytischen Prozessen wird eine Materialklasse eingesetzt, die in mehrere Produkte aufgespalten wird. Umgruppierende Prozesse sind durch den Einsatz mehrerer Materialknoten gekennzeichnet, die in mehrere Produkte umgewandelt werden. Synthetische Prozesse sind dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Verbrauchsfaktoren zu einem Produkt zusammengesetzt werden. Grundbausteine für Prozesse Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Kuppelprozesse: Die Unterschiede beziehen sich auf die Steuerbarkeit des Mengenverhältnisses, auf die qualitativen Auswirkungen der Mengenvariation und auf die Art der Einflussfaktoren des Mengenverhältnisses. Bei der Verwendung von Mehrfachstanzwerkzeugen entstehen unterschiedliche Güter in einem festen Mengenverhältnis (das möglicherweise nicht mit den vorliegenden Bedarfszahlen korrespondiert). Bei der Produktion von Rollkörpern für Wälzlager müssen aus Qualitätsgründen unterschiedliche Durchmesserklassen gebildet werden (technologisch unvollständige Prozessbeherrschung). In diesem Fall unterliegt das Mengenverhältnis der Kuppelerzeugnisse stochastischen Einflüssen. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Gegebenenfalls sind die in einem Kuppelprozess erzeugten Nebenprodukte weiter verwertbar (Abfälle wie Blechausschnitte, Rohabschnitte, usw.). Die Durchführung des Kuppelprozesses führt hier zu einem Zugang, der nicht durch einen Bedarf initiiert wurde. Ein ggf. entstehender Nettobedarf wird durch andere Prozesse gedeckt. Abfallverwertung Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Vorgänge Zeitdauern
Die mit Vorgängen verbundenen Zeitdauern werden in Anlehnung an die Vorgaben von [REFA] untergliedert: „Die Durchlaufzeit ist die Soll-Zeit für die Erfüllung von Aufgaben (den Auftragsdurchlauf); sie setzt sich aus Durchführungszeiten, Zwischenzeiten und Zusatzzeiten zusammen.“. Dabei kann es sich bei der Aufgabe um die Produktion für einen Kundenauftrag/Erzeugnis, eine Baugruppe oder ein Teil oder um einen einzelnen Vorgang handeln. Die Produktionsdurchlaufzeit ist die gesamte Zeit zur Herstellung eines Produkts in einem Produktionssystem ohne die Beschaffungsdurchlaufzeit. Die Beschaffungsdurchlaufzeit (Beschaffungszeit) ist die nötige Zeit, um einen Artikel einzukaufen. Dazu gehören die Zeit zur Auftragsvorbereitung und - freigabe, die Zeit des Lieferanten zur Auftrags-erfüllung, die Transportzeit und die Zeit zur Warenannahme, Prüfung und Einlagerung. Die kumulierte Durchlaufzeit ist die längste geplante Zeitspanne, um die betrachtete Aufgabe zu vollenden, wobei die Zeit zur Auslieferung an den Auftraggeber, die Durchlaufzeit für alle Produktions-stufen sowie die Beschaffungsdurchlaufzeit berücksichtigt werden. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

„Die Durchführungszeit ist die Sollzeit, die zur Erfüllung einer Aufgabe innerhalb eines definierten Produktions-/Arbeitssystems erforderlich ist. Die Aufgabe muss nach Art und Menge beschrieben sein; die Durchführungszeit gilt für eine festgelegte Kapazität“. Die Abbildung auf das quantitative Kapazitätsangebot hat so zu erfolgen, dass Beginn- und Ende-Zeitpunkt eines Vorgangs berechnet werden können (siehe Leistungsbedarf). Tage Dreischichtbetrieb Durchführungszeit = 4 Tage Einschichtbetrieb Durchführungszeit = 12 Tage Abhängigkeit der Durchführungszeit vom Leistungsangebot Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Für ein einzelnes Arbeitssystem/einen einzelnen Arbeitsplatz entspricht die Durchführungszeit der Vorgabezeit: Vorgabezeit = Rüstzeit + Ausführungszeit Rüstzeit = Rüstgrundzeit + Rüsterholungszeit + Rüstverteilzeit Ausführungszeit = m  Zeit je Einheit Zeit je Einheit = Grundzeit + Erholungszeit + Verteilzeit Grundzeit = Hauptzeit + Nebenzeit + Wartezeit „Die Zwischenzeit besteht aus der Summe der Soll-Zeiten, während derer die Durchführung der Aufgabe planmäßig unterbrochen ist“. Die Zwischenzeit wird auch als Übergangszeit bezeichnet. Die Zwischenzeit ergibt sich aus der Liegezeit nach dem Ende eines Vorgangs bis zum Beginn des Transports zum nächsten Arbeitsplatz, aus der Zeit für die Durchführung des Transports und aus der Liegezeit vom Eintreffen am Arbeitsplatz bis zum Beginn des nächsten Vorgangs. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

„Die Zusatzzeit besteht aus der Summe der Zeiten, die zusätzlich zur planmäßigen Durchführung von Aufgaben erforderlich sind. Sie wird wie eine Soll-Zeit bei der Ermittlung der Durchlaufzeit berücksichtigt“. Die Taktzeit ist die (minimale) Zeitdauer zwischen zwei Vorgängen (üblicherweise derselben Klasse, z. B. bei einem Fertigungslos) aus der Sicht eines bei beiden Vorgängen involvierten Faktors. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Die Vorlaufzeit ist der Zeitpunkt eines Faktorbedarfs relativ zum Endtermin eines Produktes, basierend auf seiner Durchlaufzeit. Für jede Komponente/ Verbrauchsfaktor- klasse kann ihre Vorlaufzeit bestimmt werden. Dafür muss der Anteil der Durchlaufzeit auf dem entsprechenden Ast der Produktionsstruktur berechnet werden. Die Vorlaufzeit ist kapazitätsabhängig. Vorlaufzeit Vorlaufzeiten einer Faktorklasse Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Modelldefinition Sachlicher Bezug / Vorgänge Leistungsbedarf
Der Leistungsbedarf ist in Übereinstimmung mit der Beschreibung des Leistungsangebots wie folgt zu differenzieren: 1. Die Vorgangsdauer ist gegeben Vollständige Nutzung des Leistungsangebots Dies ist die Vorgehensweise der Terminplanung: Ein Arbeitssystem wird während der Vorgangsdauer vollständig genutzt und steht nicht für andere Vorgänge zur Verfügung. Das Leistungsangebot und der Leistungsbedarf je Zeitabschnitt ist 1 (bspw. 1 Tag/Tag). zusätzlich Gesamtleistungsbedarf gegeben Über Vorgangsdauer und Gesamtleistungsbedarf wird der Kapazitäts-/Leistungsbedarf je Zeitabschnitt berechnet (z. B. 500 Minuten/10 Schichten  50 Minuten/Schicht über 10 Schichten) zusätzlich Leistungsbedarf/Zeitabschnitt gegeben Der Gesamtleistungsbedarf wird berechnet (z. B. 10 Personen über 10 Tage = 100 Personentage) Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

2. Die Vorgangsdauer wird berechnet Gesamtleistungsbedarf und vollständige Nutzung des Leistungsangebots Das Leistungsangebot wird ab Starttermin eines Vorgangs mit dem Leistungsbedarf verrechnet (die Dauer beträgt eine ganzzahlige Anzahl von Zeitabschnitten). Gesamtleistungsbedarf und anteilige Nutzung des Leistungsangebots Das Leistungsangebot wird nach einer Regel anteilig genutzt. Die Verrechnung findet zeitabschnittsweise statt (z. B. 10 % des Leistungsangebots für gewisse Vorgangsklassen). Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Aufgabe 28 Welche Arten von Zeitdauern werden in der Produktion unterschieden? Produktionsdurchlaufzeit Auszeit Kumulierte Durchlaufzeit Halbzeit Zusatzzeit Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Aufgabe 29 Welche Arten von Zeitdauern werden unterschieden? Produktionsdurchlaufzeit Beschaffungsdurchlaufzeit Kumulierte Durchlaufzeit Zwischenzeit Zusatzzeit Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

Aufgabe 30 Kennzeichnen Sie die korrekten Aussagen zur den Prozesstypen! Prozesse vom Typ Einzelplatz zeichnen sich dadurch aus, dass ein zu bearbeitendes Erzeugnis fertig bearbeitet werden muss, bevor mit der Bearbeitung eines weiteren Erzeugnisses begonnen werden kann. Bei seriellen und parallelen Prozessen können sich Vorgänge überholen. Bei Prozessen vom Typ Einzelplatz können in einem Vorgangsknoten mehrere Vorgänge bearbeitet werden Bei den parallelen Prozessen können gleichzeitig mehrere Erzeugnisse bearbeitet werden. Bei Prozessen vom Typ Einzelplatz treten das Materialobjekt und das Potenzialfaktorobjekt gemeinsam aus dem Prozessknoten aus. Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

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