© Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn W2334-01Methoden der Planung und Organisation Prof. Dr.-Ing.

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1 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn W2334-01Methoden der Planung und Organisation Prof. Dr.-Ing. habil. W. Dangelmaier Modul Produktionssysteme (W2334)

2 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn Inhalt 1.Einführung/Anwendungsszenarien 2.Planung des Produktionsprogramms 3.Gliederung der Produktionsaufgabe – Organisationskonzepte 4.Planung überbetrieblicher Strukturen – betriebliche Standorte 5.Planung betrieblicher Strukturen 6.Planung von Fertigungssystemen – Abläufe und Dimensionen 7.Fallstudie 8.Arbeitssysteme 9.Planung von Produktionssystemen W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 2

3 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9.Planung von Produktionssystemen W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 3

4 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn Struktur von Systemgestaltungsaufgaben 9. Planung von Produktionssystemen Ungelöstes Problem Problemanalyse (Systemziele) Situations- analyse Zielformulierung (Entwurfsziele) Synthese von Systemlösungen Analyse von Systemlösungen Bewertung von Systemlösungen Entscheidung W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 4

5 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn Problemanalyse 9. Planung von Produktionssystemen Ungelöstes Problem Problemanalyse (Systemziele) Situations- analyse Zielformulierung (Entwurfsziele) Synthese von Systemlösungen Analyse von Systemlösungen Bewertung von Systemlösungen Entscheidung W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 5

6 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Problemanalyse Die Problemanalyse ist die (gedankliche) Zerlegung einer Systemplanungsaufgabe in deren Elemente. Die Problemanalyse arbeitet dabei mit den Begriffsmerkmalen Verrichtung, Gegenstand, Sach- oder Arbeitsmittel, Zeit und Arbeitsraum. Orientiert sich die Problemanalyse vor allem am Gegenstand der Systemplanungsaufgabe, umfasst dies auch die Eigenschaften der einzelnen Untersysteme und Elemente sowie die Funktionsstruktur des Systems selbst. Versteht man Verhalten als die Änderung von Attributen, so ist auch die Gliederung nach einzelnen Aspekten bzw. die verhaltensorientierte Sicht in diese Merkmale ein – und dem Gegenstand zuzuordnen. W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 6

7 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn Situationsanalyse 9. Planung von Produktionssystemen Ungelöstes Problems Problemanalyse (Systemziele) Situations- analyse Zielformulierung (Entwurfsziele) Synthese von Systemlösungen Analyse von Systemlösungen Bewertung von Systemlösungen Entscheidung W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 7

8 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Situationsanalyse In der Situationsanalyse hat sich das Systemteam mit dem Problem vertraut zu machen. Die Situation des Umsystems, in welches das System eingebettet werden soll, sowie die Diskurswelt werden in dieser Phase analysiert. In dieser Phase muss ein Überblick über die verschiedenen Lösungsmöglichkeiten gewonnen werden; dies ist die Grundlage für die Festlegung realistischer Zielsetzungen. In der Situationsanalyse werden die Systemgrenzen zur Gewinnung zweckmäßiger Systemgrenzen bewusst ausgedehnt, um darauf wieder auf ein vernünftiges Maß reduziert zu werden. Ergebnis der Situationsanalyse ist ein Katalog von Problemen und Möglichkeiten. Ergebnis:  Katalog von Problemen und Möglichkeiten  Beschreibung der Situation, vor die sich das Systemplanungsteam gestellt sieht. Feld, das neues System abdecken soll Lösungs- möglichkeiten Ausdehnen und Abspecken Ausdehnen und Abspecken W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 8

9 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn Zielformulierung 9. Planung von Produktionssystemen Ungelöstes Problem Problemanalyse (Systemziele) Situations- analyse Zielformulierung (Entwurfsziele) Synthese von Systemlösungen Analyse von Systemlösungen Bewertung von Systemlösungen Entscheidung W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 9

10 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Zielformulierung Aus der Problemstellung einerseits und den Ergebnissen der Situationsanalyse (Katalog von Problemen und Möglichkeiten) andererseits müssen die für die folgenden Aktivitäten erforderlichen Zielsetzungen erarbeitet werden. Das Zielsystem in Form eines Kriterienplans stellt dabei eine Reihe von Teilaspekten dar, die zur Beurteilung und Bewertung der späteren Systementwürfe dienen. Die für die Systemplanung geltenden Zielsetzungen sind zudem vom Auftraggeber zu genehmigen, um Fehlentwicklungen zu vermeiden. Sowohl seitens des Auftraggebers, als auch seitens des Systemteams können Zielsetzungen und Kriterien im Laufe der Systementwicklung ergänzt, modifiziert, konkretisiert und u. U. auch für gegenstandslos erklärt werden. Änderungen dürfen jedoch nicht einseitig und ohne die Information der übrigen Beteiligten erfolgen. Ergebnis:  Kriterienplan  Reihe von Teilaspekten zur Beurteilung und Bewertung der Systementwürfe W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 10

11 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Formale Anforderungen an ein Zielsystem (1) Terminaussage  Die Ziele sollen bis zu einem bestimmten Zeitpunkt realisiert werden oder  Die Ziele sollen während eines Zeitraumes ständig erreicht werden oder  Die Ziele sollen auf einem bestimmten Realisierungsniveau gehalten werden Präzision der Formulierung  Zielaussagen müssen präzise und eindeutig formuliert sein Quantifizierung  Die einzelnen Zielelemente des Zielsystems müssen quantifizierbar sein, wenn sie als eindeutige Richtlinien gelten sollen Elastizität  Veränderungen in der Motivationsstruktur und Veränderungen der Daten der umgebenden Situation muss Rechnung getragen werden W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 11

12 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Formale Anforderungen an ein Zielsystem (2) Kompatibilität  Wenn sich die einzelnen Ziele nicht widersprechen  Bei Fällen, bei denen Ziele ohne Beeinträchtigung des anderen sich nicht erfüllen lassen, muss abgewogen werden bis zu welchem Grad man beide Ziele erreichen kann  Inkompatibilität durch geeignete Formulierung ausschalten Operationalität  Es muss überprüft werden können, bis zu welchem Grad ein Ziel erreicht wurde Lösungsunabhängigkeit  Ziele dürfen nicht von einzelnen Lösungsmöglichkeiten abhängig sein Anforderungen der Systemumwelt  Ziele müssen Ziele der Systemumwelt sein W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 12

13 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn Zielgewichtung  Anstatt die Zielkriterien alle einzeln zu gewichten, können sie indirekt über die relativen Gewichte der zugehörigen Oberziele schrittweise bestimmt werden  Gewichte hinsichtlich Oberziel = Knotengewichte  Gewichte hinsichtlich einer Stufe, also aller Zielinhalte = Stufengewichte 9. Planung von Produktionssystemen z 11 40 40% z 1 33 100% z 12 20 20% z 11 40 40% z 111 35 1 4% z 112 65 26% Oberziel zu z 11, z 12, z 13 Oberziel zu z 111, z 112 Unterziel zu z 11 Unterziel zu z 1 Die Zuordnung von Zielen Knotengewicht Stufengewicht W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 13

14 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Zielbereich:  Gebiete, auf die sich die Aufmerksamkeit bei der Zielsuche richtet. Zieldimension:  Zielsuche ausgehend von Zielbereichen.  Ziele durch Zielrichtung gekennzeichnet. Dazu Zielinhalt bzw. Zielbereich (Kosten), Zielquantum (Kostensenkung oder Kosten = 100.000 €) und eventuell zeitlicher Bezugswert zu definieren (pro Jahr). Randbedingung:  Randbedingungen: Angaben innerhalb des Zielbereiches, auf deren Einhaltung streng zu achten ist(z. B. gesetzliche Vorschriften, technische Mindestanforderungen, Kostengrenzen). W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 14

15 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn Synthese von Lösungen 9. Planung von Produktionssystemen Ungelöstes Problem Problemanalyse (Systemziele) Situations- analyse Zielformulierung (Entwurfsziele) Synthese von Systemlösungen Analyse von Systemlösungen Bewertung von Systemlösungen Entscheidung W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 15

16 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Synthese von Lösungen In dieser Phase geht es darum, das System konstruktiv zu gestalten. Ein wesentliches Merkmal der Synthese besteht darin, dass versucht wird, einen möglichst umfassenden Überblick von – auf der betrachteten Systemstufe – denkbaren Lösungsmöglichkeiten zu schaffen. Wichtig ist, dass hier eine Detaillierungsstufe erreicht wird, auf der Lösungen aus bekannten Sachverhalten und Beziehungen zusammengesetzt und anschließend bewertet werden können. W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 16

17 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn Analyse von Lösungen 9. Planung von Produktionssystemen Ungelöstes Problem Problemanalyse (Systemziele) Situations- analyse Zielformulierung (Entwurfsziele) Synthese von Systemlösungen Analyse von Systemlösungen Bewertung von Systemlösungen Entscheidung W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 17

18 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Analyse von Lösungen Die Systemanalyse stellt eine kritische Untersuchung der Systemkonzepte auf ihre Funktionstüchtigkeit sowohl im Rahmen des Systems selbst als auch im weiteren Rahmen der Umwelt an. Systemsynthese und -analyse lassen sich zeitlich nicht voneinander trennen, denn im Moment des Auftauchens einer Idee setzt auch die kritische Auseinandersetzung damit (= Analyse) ein. W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 18

19 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn Bewertung von Lösungen 9. Planung von Produktionssystemen Ungelöstes Problem Problemanalyse (Systemziele) Situations- analyse Zielformulierung (Entwurfsziele) Synthese von Systemlösungen Analyse von Systemlösungen Bewertung von Systemlösungen Entscheidung W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 19

20 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Bewertung Zur Bewertung gelangen Systemvarianten, die den zuletzt gültigen Zielsetzungen entsprechen bzw. bei denen Aussicht darauf besteht, dass sie durch Modifikationen diesen Zielsetzungen genügen werden. Eine diesbezügliche Ausscheidung von Varianten wird in der Phase der Systemanalyse vorgenommen. Die Bewertung erfolgt aufgrund des Zielsystems. W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 20

21 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn Entscheidung 9. Planung von Produktionssystemen Ungelöstes Problem Problemanalyse (Systemziele) Situations- analyse Zielformulierung (Entwurfsziele) Synthese von Systemlösungen Analyse von Systemlösungen Bewertung von Systemlösungen Entscheidung W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 21

22 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Entscheidung Die letztendliche Lösungsauswahl sollte grundsätzlich durch den Auftraggeber erfolgen. Ist die Entscheidung über das System bzw. die Lösung getroffen, wird das weitere Vorgehen geplant. W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 22

23 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Lebensphasen eines Systems Anstoß zur Vorstudie Systemeinführung Vorstudie Hauptstudie Systembau Systembenutzung Liquidierung bzw. Anstoß zur Um- oder Neugestaltung Teilstudien Studien abbrechen Projekt-Management Projekt- Manage. = Entscheid über Fortführung des Auftrags, Änderung der Aufgabenstellung möglich W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 23

24 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Lebensphasen eines Systems Vorstudie/Konzeptionsphase  Abgrenzung gegen Umwelt  Problemstellung überprüfen  Anforderungen spezifizieren  Überprüfung und Präzisierung der gewählten Ziele  Prüfung der vorhandenen Ressourcen und Techniken  Lösbarkeit und Wirtschaftlichkeit prüfen Hauptstudie/Entwurfsphase  Festlegung von Varianten und Lösungsmöglichkeiten  Optimieren der Funktionstüchtigkeit und der Zielsetzung  Beurteilung von Wirtschaftlichkeit und Funktionstüchtigkeit  Prioritäten in der Entwicklung W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 24

25 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Lebensphasen eines Systems Detailstudien/Ausarbeitungsphase  Lösungskonzepte für Unter- und Teilsysteme  Konkretisierung bis zur Realisierungsreife Systembau/Realisierung  Erstellung und Errichtung von Anlagen  Herstellung von Geräten  Programmierung  usw. Systemeinführung  Inbetriebnahme Systembenutzung W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 25

26 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Lebensphasen eines Systems Vorgehens- zyklus Lebens- phasen Situations- analyse Zielsetzung Kriterienplan Konzept- entwurf Konzept- analyse Bewertung Entscheidung, Auswahl Planen weiteres Vorgehen Vorstudie Hauptstudie Teilstudien Systembau System- einführung System- benutzung W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 26

27 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Lebensphasen eines Systems Kennnisse über System Zulässige Unkenntnisse Vorstudie Haupt- und Detailstudien Systembau Grad des Wissens Zeit W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 27

28 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Lebensphasen eines Systems 12345 Vorstudie Rahmen- konzept Haupt- studie Gesamt- konzept Teil- studien Teilkon- zept US1 Teilkon- zept US2 Teil- konzept US3 Teil- konzept US4 Zeitpe- riode Phase W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 28

29 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Anforderungen an Entwurfsmethoden Definition Methode: Eine Methode ist die Kombination von Regeln und Operationen zur Steuerung von Informationsprozessen. Entwurfsmethode:  Hilfestellung bei  Erkennen von Art, Umfang und Komplexität aller Faktoren, die für den Systementwurf relevant sind.  Erstellung einer Dokumentationsstruktur zur lückenlosen Fixierung partiellen Wissens  zielgerichtetem Suchen nach rational erfassbaren Lösungsmöglichkeiten  Arbeitsteilung und Teamarbeit  Fortschritte im Entwurfsprozess durch Entscheidungen, mit denen jeweils Lösungsmöglichkeiten ausgeschieden werden.  Bei Nutzung aller Informationen über ein Problem/System: Reihenfolge von Entscheidungen maßgeblich beeinflussend auf Struktur des resultierenden Systementwurfes. W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 29

30 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn Strategie ist ein umfassender Plan zur Verwirklichung eines Ziels bzw. von Grundvorstellungen mittels aufeinander einwirkender dynamischer Systeme  Was ist bei der Systemgestaltung zu tun ?  Wann ist es zu tun und zwar generell und speziell in einer bestimmten Situation?  Wie kann es getan werden? Lineare Strategien:  Sequentielle Folgen von Aktionen mit direkter Abhängigkeit.  Starr und für Pioniersituationen ungeeignet. Zyklische Strategien:  Falls zusätzliche Abhängigkeiten notwendig  Rückkopplungen: Zyklische Strategie. Berücksichtigung des Erkenntnisgewinns während der Systemplanung: Neben der besseren Einsicht in das zu entwerfende System können Änderungen innerhalb der Umsysteme technologischer, organisatorischer, ökonomischer oder politischer Natur sein: Es sind Punkte zu definieren, zu denen Rückkopplungen zu weniger detaillierten Ebenen sinnvoll sind 9. Planung von Produktionssystemen Entwurfsstrategien (1) W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 30

31 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn Verzweigte Strategien:  Parallele und alternative Entwurfsarbeiten.  Durch Einplanung von Alternativen Anpassung der Strategie an Ergebnisse vorangegangener Arbeitsschritte möglich. Ergebnisangepasste, jeweils anschließend neu fixierte Strategien  intelligentestes Vorgehen in Pioniersituation  Keine Möglichkeit der Zeit- und Kostenvoraussage  Entspricht menschlicher Eigenschaft, korrekt nur auf einwandfreie Impulse zu reagieren. Traditionelle Methode: Scheibchenweise – verbessern  Weiterentwicklung  Neuentwicklung Beizeit- oder Geldmangel  Vorteile bei instrumentell ausgerichteter Lösung 9. Planung von Produktionssystemen Entwurfsstrategien (2) W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 31

32 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn Untergliederung in Untersysteme bzw. Teilsysteme  Ein System wird nach örtlichen oder funktionalen Gesichtspunkten in seine Untersysteme gegliedert, deren gegenseitige Beziehung man festhält und jede Komponente als System betrachtet  Das Zusammenwirken der Untersysteme muss sichergestellt sein: Um die Komplexität zu beherrschen, sind Teilsysteme/Eigenschaften isoliert zu betrachten 9. Planung von Produktionssystemen Entwurfstaktik W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 32

33 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Entwurfstaktik: Untergliederung in Untersysteme W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 33

34 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Entwurfstaktik: Untergliederung nach Aspekten W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 34

35 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn Horizontale Vorgehensweise (von-innen-nach-außen/von-außen-nach-innen)  Bei der Von-außen-nach-innen Vorgehensweise werden zuerst die Fragen nach den verlangten Leistungen und den Außenbeziehungen eines Systems beantwortet  Dann wird untersucht, wie das System und die Komponenten entworfen werden können  Bei der Anwendung der Von-innen-nach-außen Taktik werden erst Komponenten entwickelt und dann ihre Adaption an die Umwelt versucht Beispiel: Entwurf eines PPS-Systems Von-innen-nach-außen:  Zuerst Algorithmen und Ablauf definieren  Dialogmasken und Datenerfassung definieren ( Gefahr: Daten können nicht beschafft werden) Von-außen-nach-innen:  Dialogmasken und Datenerfassung definieren  Algorithmen und Ablauf definieren (Algorithmen haben riesige Komplexität 9. Planung von Produktionssystemen Entwurfstaktik: Horizontale Vorgehensweise W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 35

36 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel Situation: Die Fa. Cyberbikes muss ihr bestehendes Verandlager wegen eines geplanten Autobahnbaues abreißen. Es werden verschiedene Grundstücke als Ersatz zur Auswahl gestellt. Als weitere Variante wird eine finanzielle Entschädigung angeboten, deren Höhe noch festzulegen wäre. Aufgabe 1: Versuchen Sie, sich einen Überblick über die Einflussgrößen zu verschaffen, die auf dieses komplexe Problem wirken und beachten Sie dabei, dass derartige Probleme vom Systemgesichtspunkt aus betrachtet werden können.  Definieren Sie das Problem  Beachten Sie, dass dieses Problem in eine vielschichtige Umwelt eingebettet ist –grenzen Sie es gegen sein Umsystem ab –untergliedern Sie es in überschaubare Einheiten –beschreiben Sie Beziehungen, die innerhalb des Systems und solche, die zwischen System und Umsystem bestehen W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 36

37 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel Behörden, Gesetze, Vorschriften Arbeitsmarkt Kapitalmarkt Lieferanten Kunden Lagergut Geräte Know how Personal Grundstück Gebäude W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 37

38 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel Aufgabe 2: Die Gliederung in Aufgabe 1 / Lösung ist objektorientiert. Wie würde eine funktionsorientierte Gliederung aussehen? Aufgabe 3: Es liegt eine detaillierte Beschreibung des bestehenden Lagers (Regale, Fördermittel, Förderhilfsmittel) vor. Reicht dies als Situationsanalyse aus? W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 38

39 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel Situation:  Systemplanungsaufgaben || Lagerhaus  Lebensphase von Systemen (Vor-, Gesamt-, Detailstudien, Systembau, Systemeinführung, Systembenutzung) Aufgabe: Geben Sie in stichwortartiger Form an, welche Entscheidungen Ihrer Meinung nach am Ende der obengenannten Lebensphasen getroffen werden müssen bzw. welche Tätigkeiten in den einzelnen Lebensphasen ablaufen. Beispiele: Entscheidung über Neubau, Festlegen Standort, Entscheidung über Sortiment, Ausarbeiten Auftragsabwicklung, Gestaltung der Büroräume u. ä. W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 39

40 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Lebensphasen: Lösungsvorschlag (1) Vorstudie  Grundsätzlich: „Wollen wir ein neues Lager bauen?“  Detailfragen:  Realersatz oder Geld?  Neubau oder Miete?  Geschäftsaufgabe?  Branchenwechsel?  Standort Gesamtstudie  Annahme: Entscheidung für Lagerneubau  Sortiment  Lagerkonzeption  Reserve-, Kommissionierungslager  Hochregal, Konventionell?  Automatisierungsgrad W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 40

41 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Lebensphasen: Lösungsvorschlag (2) Detailstudien  Bodenuntersuchungen  Detaillierte bauliche Gestaltung inkl. Heizung, Lüftung etc.  Auftragsabwicklung  Routenpläne für Lieferfahrzeuge  Entwurf Ausfallorganisation Systembau  „Bau“ im ursprünglichen Sinn (Lagergebäude, Umgebung)  Festlegen von organisatorischen Maßnahmen  Detaillierte Konzipierung von Abläufen  Schulung Personal  Orientierung Kunden, Lieferanten W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 41

42 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Lebensphasen: Lösungsvorschlag (3) Systemeinführung  Auslagerung, Lagergut, Geräte  Probeläufe  Stufenweise Inbetriebnahme  Parallelbetrieb Systembenutzung  Systembeobachtung  evtl. Anpassung W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 42

43 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel Ausgangslage  Die Fa. Cyberbikes muss ihr bestehendes Versandlager wegen eines geplanten Autobahnbaues abreißen. Es werden ihm verschiedene Grundstücke als Ersatz zur Auswahl gestellt. Als weitere Variante wird eine finanzielle Entschädigung angeboten, deren Höhe noch festzulegen wäre. 1.Situationsanalyse Die Situationsanalyse erstreckt sich in der Beschaffung problemorientierter Information auf die zwei Bereiche  Umwelt  Geschäftspolitik  Standortfragen  marktseitige Einflussfaktoren  Lagertyp  System  Lagersortiment  Lagerbewegungen W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 43

44 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel 2.Umweltanalyse 2.1 Teilbereich Lagerstrategie, Organisation  Cyberbikes ist vertraglich mit einer Handelsorganisation verbunden (Vertrag beidseitig frühestens kündbar in 10 Jahren), behält aber innerhalb der vertraglichen Verpflichtungen seine wirtschaftliche Eigenständigkeit.  vertragliche Verpflichtungen: a)Es muss das gesamte, von der Handelsorganisation vorgesehene Sortiment geführt werden. b)Es müssen sämtliche, sich im zugeteilten Marktbereich befindlichen, der Organisation angeschlossenen Kleinkunden vom Lager aus versorgt werden; das Ausschließen von als unrentabel zu betrachtenden Kleinkunden ist nicht möglich. c)Es ist die von der Organisation festgesetzte Preisstruktur zu übernehmen. d)Von Kunden eingegangenen Bestellungen müssen spätestens jeweils am darauffolgenden Tag ausgeliefert werden. e)Warenbezug nur über die Zentrale der Organisation; Mindestbezugmenge (und somit die Mindestlagermenge) ist 1 Palette. f)Für bestimmte Sortimentspositionen mit besonders ausgeprägtem saisonalen Anfall sind jeweils annähernd Jahresverbräuche an Lager zu nehmen. W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 44

45 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel  Die Teilnahme an der Handelsorganisation bringt die Vorteile eines billigeren Einkaufs und eines kontinuierlichen, längerfristig gesicherten Absatzes mit sich.  Die Quellen des Geschäftserfolgs für das Unternehmen liegen in einer rationellen Gestaltung des Lagers bzw. Lagerbetriebes und einer optimalen Bewirtschaftung; hierzu ist festzustellen, dass die Lagerbewirtschaftung vor ca. zwei Jahren überprüft wurde und dass deshalb die Bewirtschaftungsparameter (z. B. max. Bestandsmengen je Artikel) als optimal übernommen werden können. 2.2Teilbereich: Standortfragen 2.2.1 Standort topographisch  Angebotenes Bauland für neues Lager in ca. 1 km Distanz vom jetzigen Standort vorhanden. Standort ist gut, weil Kundenzuteilung anlässlich der Gründung der Handelsorganisation nach topographisch optimalen Gesichtspunkten erfolgte. 2.2.2 Beschaffenheit des Grundstücks  Größe des Baulandes wählbar, maximal ca. 5.000 m², Preis € 100/m²  Industriequartier, keine außergewöhnlichen Bauvorschriften  Straßenanschluss, Möglichkeit für Gleisanschluss vorhanden (ca. 200 m Anschlussstrecke) W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 45

46 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel 2.3Teilbereich: Marktbedingte Einflussgrößen 2.3.1 Produkte-Markt 2.3.1.1 Allgemeine Marktsituation  Gegenwärtiger Marktbereich umfasst Bevölkerung von ca. 800.000 Menschen; dieser Bereich ist von der Handelsorganisation zugeteilt.  Der Marktanteil des Unternehmens macht ca. 10 % aus.  Die Konkurrenzsituation ist derart, dass es im gesamten Marktbereich praktisch keine zusätzlichen potentiellen Kunden mehr gibt, da alle Kleinkunden schon an Händlerorganisationen angeschlossen. 2.3.1.2Umsatzentwicklung  Der Umsatz des Unternehmens ist derzeit ca. 16 Mio €; in den letzten Jahren sind immer kleinerer Zuwachsraten zu verzeichnen gewesen, derart, dass unter Berücksichtigung der Stabilität der Marktsituation, der reale Umsatz als konstant angenommen wird. W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 46

47 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel 2.3.1.3Sortimentsentwicklung  In den letzten Jahren zeigte sich keine umfangmäßige Zunahme des sortimentsmäßigen Angebots an Artikeln mehr.  In Zukunft kann davon ausgegangen werden, dass sich nur Verschiebungen innerhalb des bestehenden Sortiments zu Produkten höherer Qualität ergeben werden. 2.3.1.4Belieferung  Lieferant ist vertragsgemäß nur das Zentrallager der Organisation. Irgendwelche „Nachschubschwierigkeiten“ sind nicht zu erwarten. 2.3.2 Faktor-Markt  Die Kosten für den Lagerbetrieb haben in den letzten Jahren stark zugenommen. Es ist damit zu rechnen, dass sich die Kostenschere in Zukunft noch stärker bemerkbar machen wird. 2.4Teilbereich: Lagertyp  Lagerung von Paletten auf folgende Arten:  Blocklagerung bis max. 4 Paletten übereinander  Regal (Hochregal) bis ca. max. 16 Paletten übereinander  Durchlaufregal bis ca. max. 16 Paletten übereinander.  Regale, Durchlaufregale in genormten Abmessungen auf dem Markt erhältlich. W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 47

48 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel 3.Analyse des bestehenden Systems 3.1 Teilbereich: Lagersortiment 3.1.1 Lagergut  Fahrräder / Komponenten / Zubehör  jeweils mehrere dieser Einheiten sind in Kartons zusammengepackt. Lagereinheit = Transporteinheit im Lager = Palette, worauf sich je nach Größe eine bestimmte Anzahl Kartons befindet  keine besonderen Anforderungen an die Lagerbedingungen, wie z. B. beschränkte Verweilzeit usw.  bezüglich der Charakteristiken des Lagergutes sind in Zukunft keine Veränderungen abzusehen. 3.1.2 Aufbau des Sortiments  Sortiment besteht aus ca. 500 Artikeln, welche auf 9 Artikelgruppen verteilt sind; Merkmal der Zuordnung zu einer Artikelgruppe ist die maximale Lagermenge eines Artikels  Aufbau des Sortiments ist befriedigend (  also keine Erweiterung oder Einschränkung); in Zukunft sind evtl. Umschichtungen innerhalb des bestehenden Sortiments abzusehen (  Trend zu qualitativ hochwertigeren Produkten), was aber keine direkten Auswirkungen auf das System Lager mit sich bringen wird. W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 48

49 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel 3.1.3 Verteilung des Lagerumschlages auf die Artikelgruppen  Werte aus bestehenden Statistiken, können aber als Prognosewerte übernommen werden, da Marktsituation als quasi stationär betrachtet wird. 3.1.4 Maximale Lagerungen für Artikel bzw. Artikelkategorien  Werte stammen aus einer Überprüfung der Lagerbewirtschaftung und können für die absehbare Zukunft als optimal übernommen werden. 3.2 Teilbereich: Lagerbewegungen 3.2.1 Allgemein  Gesamtumschlag ca. 80.000 Paletten/Jahr   Lagerbestand ca. 9.500 Paletten  Umschlagziffer 8   Verweildauer6 Wochen 3.2.2 Anlieferungsseite   Anlieferungsrate320 Paletten/Tag  Spitzenwert700 Paletten/Tag W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 49

50 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel 3.2.3 Auslieferungsseite (Kunden) 3.2.3.1Kundenstruktur  Total insgesamt ca. 120 Kunden; diese teilen sich in 20 Großkunden (  Jahresumschlag 3.000 Paletten/Kunde) und ca. 100 Kleinkunden (  Jahresumschlag ca. 200 Paletten/Kunde) auf. 3.2.3.2Auftragsstruktur GroßkundenKleinkunden Anz. Kunden/Tag 10 15 50 80 Anz. Paletten pro Lieferung/Bezug 24 30 2 2 Anz. Pal. pro Tag240 450 80 150 Spitzenfaktor 2 2 Anteil ungebrochene Paletten 50 110 5 10 (20%) (25%)(5%) (5%) Anz. Artikel pro Lieferung/Bezug 60 40 50 30 Sämtliche Werte des Teilbereiches Lagerbewegungen stammen aus statistischen Erhebungen der bestehenden Lager, können jedoch wegen der Stabilität der Marktsituation auch als Prognosewerte für die absehbare Zukunft gelten. W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 50

51 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Verteilung von Lagermengen und Lagerumschlag. Artikel- gruppe Maximale Lagermenge (Anz. PAL) Anzahl Artikel %Lfd. Summe % Maximale * Lagermenge / Artikelgruppe Umschlag pro Artikelgruppe (Anzahl PAL/Tag) (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7) = (2) * (3)(8) A110020100201001 B25010150301001 C5 20250505008 D1010020350701 00025 E205010400801 00070 F50 10450902 50075 G100255475952 50060 H200153490983 00040 I5001025001005 00040 Summe___50010050010015 700320 + 1 570( = 10% Berechnungs- zuschlag) ≈ 17 250 *) theoretisch W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 51

52 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 20 Groß- 90 Kleinkunden kunden 9. Planung von Produktionssystemen ABC-Analyse der Kundenstruktur. W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 52

53 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel Ausgangslage  Situationsanalyse Lagerhaus Aufgabe  Definieren Sie Ziele des Systems Lager im Sinne von anzustrebenden Eigenschaften, über die es verfügen soll (z. B. Fassungsvermögen, möglichst geringe Kosten usw.)  Versuchen Sie, wichtige Randbedingungen festzuhalten, die vom Systemteam nicht beeinflusst werden können (Bestimmungsgrößen aus der Umwelt, frühere Entscheidungen, als unveränderlich angesehene Teile des Istzustandes u. ä.)  Geben Sie außerdem einige Kriterien, die Ihnen in Hinblick auf die spätere Beurteilung von verschiedenen Systementwürfen besonders wichtig erscheinen. W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 53

54 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel 1.Ziele  Lager soll Sortiment entsprechend den Erfordernissen der optimalen Bewirtschaftung aufnehmen können  Optimaler Materialfluss  Für den Lagerbetrieb (Warenannahme, interne Lagerbewegungen, Auslieferung, Lagerkontrolle) sind zweckmäßige Einrichtungen und ausreichende Kapazitäten vorzusehen  Flexibilität der Lagerkonzeption in Bezug auf Veränderungen des Sortiments und des Umfangs  Aufwendungen für Lager (Investitionskosten, Betriebskosten niedrig  gute Transparenz der Lagersituation (Bestände, Bewegungen) W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 54

55 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel 2.Randbedingungen  Für Kleinkunden (Cash & Carry) gilt Selbstbedienung  Jede Großkunden-Bestellung muss spätestens am darauf folgenden Tag ausgeliefert sein  Kleinkunden holen ihre Ware ab, Großkunden werden per Lkw beliefert  Lagerinformationssystem derart, dass  telefonische Bestellungen sofort zugesagt oder abgelehnt werden können  Lagerstandort der Ware jederzeit bekannt ist  Quantitative Definition des Lagers  Fassungsvermögen mindestens 10.000 Paletten  zu bewältigende Mengenströme  Anlieferung  interne Bewegungensiehe Tabelle Situationsanalyse  Auslieferung W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 55

56 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel 3.Kriterien  Investitionskosten  Personalbedarf  intellektuelle Anforderungen an Personal  technisch bedingte Störungsanfälligkeit  klare Übersicht über Lagersituation (Bestände, Bewegungen)  Flexibilität im Hinblick auf  Erhöhung des Umschlags  Vergrößerung des Sortiments  Vergrößerung des Fassungsvermögens W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 56

57 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn Ausgangslage  Situationsanalyse Lagerhaus Aufgabe 1. Gliedern Sie die Vorgehensweise bei der Systemanalyse und -synthese in geeignete Abschnitte. 2. Arbeiten Sie die einzelnen Abschnitte bis zu einem vollständigen Lagervorschlag aus. Kriterien für Ihre Entscheidungen sollen der Investitionsaufwand und der Personalbedarf sein. 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 57

58 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn a)Subsysteme 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel b)Teilsysteme Zufahrt Waren- eingang Lager- gebäude Spedition Regale Abfahrt Bedienungs- geräte Baulicher Teil Lagergut Transport- Einrichtungen Paletten Behälter Lagerein- richtungen Lager Informations- system Materialfluss- system System Lagertechnik Lager stärkste Beeinflussung der anderen Teilsysteme Unflexibelstes Teilsystem Systemarchitektur W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 58

59 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel Reservelager Kommissionierungslager Reservelager Kommissionierungslager Reservelager Kommissionierungslager 240 230 10 240 50 180 190 80 5 75 55 320310 320 10 255 265 A) Großkunden B) Cash + Carry-Kunden C) Total: GK + CC (Spitzenwerte) Spitzen- wert 700 W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 59

60 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel VarianteBegründung für Ausscheiden A) B) C) D) E) CC-Lager mit Selbstbedienung erfordert örtliche Trennung von den übrigen Bereichen Große Zugriffshäufigkeit im CC-Bereich  ungünstige Kombination mit Reservelager RE Gk + CC RE Gk + CC Gk CC RE Gk CC RE CC Gk Legende: RE = Reservelager Gk = Kommissionierungslager für Großkunden CC = Kommissionierungslager für Cash+Carry-Kunden W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 60

61 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel Variante C Variante D REGKCCGK + RE W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 61

62 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Kommissionierungslager Großkunden (1) W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 62

63 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Kommissionierungslager Großkunden (2) Kommissionierungslager GK  DLR: 10 bzw. 5 Pal tief  Normalregale für A+B-Artikel  Höhe 4 Pal  Max. Kapazität: 2.700 Pal   Belegung: 2.000 Pal  Fläche: 50x30x1.500 m²  Kommissionierung 8 Kommissionierungsgeräte à € 80.000,- W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 63

64 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Kommissionierungslager Großkunden (3) W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 64

65 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Kommissionierungslager Cash+Carry-Kunden (1) W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 65

66 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Kommissionierungslager Cash+Carry-Kunden (2) W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 66

67 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Kommissionierungslager Cash+Carry-Kunden (3) Kommissionierungslager CC (Selbstbedienung möglich)  2 PAL übereinander  Kapazität: 2 x 500 = 1000 PAL  Belegung: 500 PAL  Leiter am Kommissionierungswagen für ober Paletten W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 67

68 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Kommissionierungslager Cash+Carry-Kunden (4) W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 68

69 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Reservelager Variante C W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 69

70 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Reserve- und Kommissionierungslager Variante D Reserve- und Kommissionierungslager W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 70

71 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Variante D W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 71

72 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Beispielaufgabe: Lagerhaus W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 72

73 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Beispielaufgabe: Lagerhaus Kein Kommissioniergerät Reservelager Kommissionie- rungslager Block 4 Paletten Regal 8 Paletten Hochregal 16 Paletten Investitionen Mio. €1,8552,93,0 Personenbedarf Pers.664 RE GKCC + Reservelager Kommissionie- rungslager CC Block 4 Pal. DLR 8 Pal. DLR 16 Pal. Regal 8 Pal. Hochregal 16 Pal. Investitionen Mio. €2,654,86,854,05 Personenbedarf Pers.14779 RE CC Variante C: Variante D: GK W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 73

74 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Beispielaufgabe: Lagerhaus HöheBreiteTiefeFassungs- vermögen (Anz. PAL) Fläche (m²) Anz. PALmm Anz. Reihenm Var. C46755047,58 3003 550 Var. D461005047,510 5004 750 W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 74

75 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Beispielaufgabe: Lagerhaus HöheBreiteTiefe Fassungs- vermögen (Anz. PAL) Fläche (m²) Anz. PALm Anz. Reihenm m Var. C162410204742+57 520950 Var. D162410205842+59 2901 150 W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 75

76 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Beispielaufgabe: Lagerhaus HöheBreiteTiefeFassungs- vermögen (Anz. PAL) Fläche (m²) Anz. PALm Anz. Reihenm m Var. C8122150 45+58 4002 500 Var. D81226565045+510 4002 800 W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 76

77 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Beispielaufgabe: Lagerhaus HöheBreiteTiefeFassungs- Vermögen (Anz. PAL) Fläche (m²) Anz. PALm m Anz. Reihenm Var. D16242233,53027+510 5001 170 Variante D 16 Paletten W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 77

78 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Beispielaufgabe: Lagerhaus HöheBreiteTiefeFassungs- vermögen (Anz. PAL) Fläche (m²) Anz. PALm m Anz. Reihenm Var. D464468,55953+510 4004 000 Variante D W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 78

79 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn Variante C:REUmschlagsgeräte / Personen / Kosten –Blocklager; 4 Paletten hoch –Regallager; 8 Paletten hoch –Hochregallager; 16 Paletten hoch Variante D: RE+GKUmschlagsgeräte / Personen / Kosten –Blocklager; 4 Paletten hoch –Durchlaufregallager; 4 Paletten hoch –Durchlaufregallager; 16 Paletten hoch –Regallager, 8 Paletten hoch –Hochregallager; 16 Paletten hoch 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Variante C + Variante D W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 79

80 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn Variante C: RE GkCC RE 7 250PAL CC 750 PAL GK 2 000 PAL 320310 10 185 5 70 7580 50 240 190 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Variante C (1) Reservelager, Variante C: RE GkCC 1. LagereingängeØHäufigster WertSpitzenwert Anzahl Paletten/Tag310400700 2. Lagerausgänge Durchschnittlicher = häufigster Wert (Anz. PAL/Tag) Spitzenwert (Anzahl PAL/Tag) Anzahl Paletten/Tag310600 Anzahl Bestellungen/Tag1015 Anzahl Artikel/Bestellung6040 Anzahl Zugriffe/Tag10 x 60=60015 x 40=600 Anzahl bewegter Artikel/Tag350 - 400 Anmerkung: Spitzenwerte für Ein. und Ausgänge fallen zeitlich nicht zusammen 3. Erforderliche Umschlagskapazität  Einlagerung: 700 Paletten/Tag (Spitze)  Auslagerung: 310 Paletten/Tag (Ø) (Spitzenbedarf aus Kommissionierlager gedeckt, außerdem einlagerseitig noch höher) W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 80

81 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Variante C (3)  Anzahl Einlagerungen/Tag:700 (= Spitzenwert)  Anzahl Auslagerungen/Tag:310 (= Spitzenbedarf aus Kommissionierungslager gedeckt)  Zeit pro Ein- und Auslagerung:  Einlagerung in RE, Auslagerung für Gk:2 Min.  Nachschub FÜR CC, Bezug ganzer Paletten durch Kunden:4 Min.  Tägliche Einsatzzeit (Total) (700 + 185) x 2 (70 + 50 + 5) x 4 – 2 350 Min.  Erforderliche Anzahl Stapler bei 9-Stunden-tag:4,4  Gewählte Anzahl Stapler:6  Tägliche Einsatzzeit/Stapler: 390 Min. = 6,5 Std.  Personenbedarf:6 Personen Anmerkungen: 1)Gleichartige Paletten (z.B. für Nachschub Gk) kommen miteinander aus dem Lager. Vereinfachung der Einlagerung in Gk. 2)Einlagerung in Gk erfolgt durch Personal des RE (ohne zusätzliche Stapler)  Zeitbedarf pro Stapler 185 x 2/6 Min. = ca. 1 Std.  Die tägliche Einsatzzeit erhöht sich auf 7,5 Std. 3)Einlagerung in CC durch CC-Personal Blocklager, Variante C:RE GkCC W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 81

82 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Variante D (1) Variante D: RE Gk CC RE 9 500 PAL CC 750 PAL 320 5 7580 50 240 190 Gk 75 W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 82

83 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Variante D (2) 1. LagereingängeØHäufigster WertSpitzenwert Anzahl Paletten/Tag320400700 2. Lagerausgänge Durchschnittlicher = häufigster Wert (Anz. PAL/Tag) Spitzenwert (Anzahl PAL/Tag) Anbruchpaletten Gk-Kunden Nachschub  CC-Lager Direktbezug Gk-Kunden Direktbezug CC-Kunden 190 75 50 5 300 100 110 10 Summe320520 Anzahl Bestellungen/Tag1015 Anzahl Artikel/Bestellung6040 Anmerkung: Spitzenwerte für Ein. und Ausgänge fallen zeitlich nicht zusammen 3. Erforderliche Umschlagskapazität  Einlagerung: 400 Paletten, häufigster Wert  Auslagerung: CC-Durchschnitt CC-Kunde max. Gk max. Gk-Kunde max.  500 Paletten Reservelager, Variante C: RE Gk CC W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 83

84 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Variante D (3)  Kommissionierung: Auftragsweise, in einem Kommissionierungsbereich  Anzahl Einlagerungen/Tag400 Paletten (Häufigster Wert)  Auslagerungen:500 PAL  Anzahl Paletten für CC-Lager: 75 PAL  Anzahl Paletten ungebrochen CC: 10 PAL  Anzahl Paletten ungebrochen Gk: 110 PAL  Nachschub im Kommissionierungsbereich für Gk: 300 PAL  Anzahl Kommissionierungspaletten =300/Tag Anzahl Kommissionierfahrten:  Anzahl Artikel pro Kommissionierfahrt:600/300 = 2  Zeit für 1 Kommissionierfahrt 10 Min.  Zeit für „Einfaches Spiel“: 3 Min.  Zeit für „Doppelspiel“: 4 Min.  Anzahl Kommissionierfahrten/Tag:300  Anzahl Einfache Spiele/Tag:500 – 400 = 100  Anzahl Doppelspiele/Tag:400  Tägliche Einsatzzeit (Total) (300 x 10 + 100 x 3 + 400 x 4) = 4 900 Min.  erforderliche Anzahl Regalbedienungsgeräte: 9  Tägliche Einsatzzeit/Regalbedienungsgerät: 9 Std.  Personalbedarf 9 Personen (bediente Fahrtritte) Hochregallager, Variante D: RE GkCC W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 84

85 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Beispielaufgabe: Lagerhaus Kostenelemente Variante CVariante D Einheit€ € 1. Grundstückkosten: € 100,-/m² 2. Gebäude - Bodenplatte: € 90,-/m² - Raumkonstr.: € 35,-/m³ 3. Regale: € 70,-/PAL 4. Stapler à € 220 000,- 3 550 m² 28 000 m³ - 6 355 000,- 320 000,- 1 000 000,- - 180 000,- 4 750 m² 38 000 m³ 150 PAL *) 14 475 000,- 430 000,- 1 320 000,- 10 000,- 420 000,- Total-1 855 000,--2 650 000,- 5. Personalbedarf6 **) 14 *) 200 Paletten x 3/4 = 150 Paletten(oberste Regalebene gratis) **) Einlagerung in Kommissionierungslager Gk inbegriffen W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 85

86 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Beispielaufgabe: Lagerhaus Kostenelemente Variante CVariante D ***) Einheit€ € 1. Grundstückkosten: € 100,-/m² 2. Gebäude - Bodenplatte: € 165,-/m² - Raumkonstr.: € 15,-/m³ 3. Regale: € 180,-/PAL 4. Regalbedienungsgeräte inkl. Steuerung à € 220 000,- 950 m² 25 500 m³ 7 000 *) 5 95 000,- 157 000,- 385 000,- 1 260 000,- 1 100 000,- 1 150 m² 31 000 m³ 8 700 **) 9 115 000,- 190 000,- 465 000,- 1 300 000,- 1 980 000,- Total-3 000 000,--4 050 000,- 5. Personalbedarf Bedienung Hochregal Einlagerung Kommissionsl. Gk Total 224224 9-99-9 *) 7 500 x 15/16 = 7 000 (oberste Ebene gratis) **) 9 300 x 15/16 = 8 700 ***) mit speziellem Kommissionierungsbereich W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 86

87 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Systemsynthese und -analyse Beispielaufgabe: Lagerhaus Reserve- lager Kom- missio- nierungs- lager Funktio- nelle Kon- zeption LagerartBlock 4 Pal Hoch- regal 16 Pal Regal 8 Pal Block 4 Pal Hochregal 16 Pal DLR 4 Pal Investi- tion € Personal- bedarf 62+2* ) 5+1* ) 1497 Inves- titio- nen € Perso- nalbe- darf 8141214 Inves- titio- nen € Perso- nalbe- darf 3171210 RE GK Kommission- ierungslager 2.265.000,- 4.120.000,-5.265.000,- 1.855.000,- 3.000.000,-2.965.000,- 5.230.000,- 2.650.000,- 4.050.000,-4.880.000,- 3.300.000,- 4.700.000,-5.530.000,- 650.000,- RE GK Variante C: RE GK CC * ) Nachfüllen des GK-Lagers CC Variante D: Gk CC W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 87

88 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn Ausgangslage  Situationsanalyse Lagerhaus Aufgabe Bewerten Sie die Varianten aus der Systemanalyse und -synthese und wählen Sie die günstigste aus. 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 88

89 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn Variante C:RE/GK/CC  Blocklager; 4 Paletten  Regallager; 8 Paletten  Hochregallager; 16 Paletten Variante D: (RE+GK)/CC  Blocklager; 4 Paletten  Durchlaufregallager; 4 Paletten  Durchlaufregallager; 16 Paletten  Regallager, 8 Paletten  Hochregallager; 16 Paletten 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel Variante C + Variante D W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 89

90 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 90

91 © Prof. Dr.-Ing habil. Wilhelm Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn 9. Planung von Produktionssystemen Beispiel Varianten Kriterien GewichtD ID IID IIIC Betriebskosten 0,4052,0031,2010,4020,80 Flexibilitäts- überlastungen 0,2071,4040,8010,2061,20 Personal. anforderungen 0,1510,1540,6060,9030,45 Technische Störanfälligkeit 0,0870,5610,0840,3250,40 Übersicht über Lagersituation 0,0820,1660,4840,3210,08 Flexibilität Lagerveränderungen 0,0560,3010,051 30,15 Finanzbedarf 0,0460,2430,1210,0440,16 SUMME 1,004,813,332,233,24 W2334-01: Methoden der Planung und Organisation 91