Unternehmen & Märkte: Produktion & Logistik 1.1. Begriffserläuterungen 1.2. Fallbeispiel VW 2. Strategie 2.1. Produktlebenszyklen 2.2. Boston Consulting Group Matrix 3. Produktion 3.1. Stücklisten 3.2. Maschinenbelegungsplanung 4. Logistik 4.1.Logistikalgorithmen Prof. Dr. Jutta Geldermann

Produktion & Logistik – Was ist das? aboutpixel.de / Sonnenuntergang im Ruhrgebiet © Slyder2000 aboutpixel.de / SeaFreight © Sven Schneider aboutpixel.de / Industrieanlage © Oliver aboutpixel.de / LadungsSicherung © Sven Schneider

Produktion & Logistik ist eine zentrale Disziplin der BWL Controlling Management LOGISTIK PRODUKTION+ LOGISTIK LOGISTIK Beschaffung Absatz Finanzierung IT

Definition Produktion „Unter Produktion soll im folgenden der gelenkte Einsatz von Gütern und Dienstleistungen, den sogenannten Produktionsfaktoren, zum Abbau von Rohstoffen oder zur Herstellung bzw. Fertigung von Gütern und zur Erzeugung von Dienstleistungen verstanden werden. Die Lenkung des Einsatzes erfolgt durch Planung, Organisation, Steuerung und Überwachung der Produktion einschließlich der Auswahl der Mittel zur Erreichung der Produktionsziele.“ Quelle: Einführung in die Produktion, Bloech, et al 2001 Quelle: Kummer/Grün/Jammernegg: Grundzüge der Beschaffung, Produktion und Logistik, Pearson, 2006, S. 135

Definitionen Logistik „Die Logistik ist ein Prozess der Planung, Realisierung und Kontrolle der kosten-effektiven Stromes und Aufbewahrung der Rohstoffe und der Materialien, nicht fertiger Produkte, fertiger Produkte von dem Ort der Entstehung bis zu den Orten der Nutzung.“ „Businesslogistik beschäftigt sich mit allen Tätigkeiten, verbunden mit dem Transport der Rohstoffe bis zum Endprodukt, sowie mit Informationsströmen, verbunden mit der Bewegung der Produktion, zur Sicherung der Befriedigung der Kunden zu vernünftigen Preisen. “ Nach Ackhoff ist die „Logistik ein Terminus, der sich auf die Steuerung der Funktionen bezieht, die den ganzen Zyklus der Materialströme unterstützen, von der Lieferung, inneren Kontrolle der Produktion, Planung und Kontrolle der inneren Prozesse bis zum Verkauf und bis zur Distribution der fertigen Ware.“ Quelle: Lambert, D. M., Stock, J.R. und Ellram, L.M.: Fundamentals of Logistics Management. Boston 1998 Quelle: Ballow, R.H: Basic Business Logistics, Englewood cliffs, NJ: Prentice Hall 1987 Quelle: Ackhoff, R.I: Ackoff´s Best – His classic Writing on Management, New York 1999

Zielkonflikte Übergeordnetes Ziel der Unternehmung ist die Gewinnmaximierung Notwendige Unterziele: Kurze Durchlaufzeiten Wenig Verzug Hohe Qualität Niedrige Kosten ABER: Erhöhung Qualität  Kosten & Durchlaufzeit steigen i.d.R. ebenfalls  Diverse Ziele stehen im Widerspruch zueinander

Funktionelle Sichtweise der Logistik Gruppen von Fachleuten Aufgaben der Logistik Projektingenieure Wartung der Produktionssysteme Produktion Der Fahrplan der Prozesse und die Verteilung der Ressourcen auf die einzelnen Produktionsanlagen Beschaffung Rechtzeitige Lieferung von Rohstoffen und Materialien Produktionssteuerung Lagerung und Bearbeitung von Materialien Marketing Rechtzeitige Lieferung an die Kunden und Distribution Finanzen Kosten für logistische Operationen Gesundheitswesen Einsatzpläne Militär Vorhandensein von Truppen, Ausrüstung, Verpflegung Quelle: in Anlehnung an Vasilev, J: Informationsversorgung der logistischen Prozesse, Varna 2006

Gliederung 1. Produktion & Logistik 1.1. Begriffserläuterungen 1.2. Fallbeispiel VW 2. Strategie 2.1. Produktlebenszyklen 2.2. Boston Consulting Group Matrix 3. Produktion 3.1. Stücklisten 3.2. Maschinenbelegungsplanung 4. Logistik 4.1.Logistikalgorithmen

Volkswagen als größtes Unternehmen der Region kann als Beispiel für verschiedene Aspekte von Produktion & Logistik dienen VW ist Niedersachsens bedeutendster Arbeitgeber Produktion & Logistik aus der Sicht von Volkswagen: „Die Steuerung der weltweiten Produktionsstandorte und der weltumspannenden Leistungsverflechtungen stellt eine hochkomplexe Aufgabe dar. Das Produktionsnetz des Volkswagen Konzerns umfasst weltweit 30 Produktionsstätten für die Fahrzeugfertigung sowie 27 Standorte für die Aggregate- und Komponentenfertigung. … Der Bereich Logistik stellt als Querschnittsfunktion das Bindeglied zwischen Beschaffungs-, Produktions- und Vertriebsfunktionen dar. Hier wird die Umsetzung der Kundenaufträge in den Fabriken gesteuert. Logistische Konzepte sowie durchgängige Versorgungs- und Steuerungsprozesse werden einschließlich der zugehörigen Informationssysteme interdisziplinär entwickelt.“ http://www.vw-personal.de/www/de/arbeiten/funktionsbereiche/produktion_und_logistik.html

Volkswagen Logistics ist der Dienstleister für integrierte Logistik bei Volkswagen sowie für externe Kunden „Fullservice für Ihre Logistik Wir betreuen dabei die komplette Supply Chain, angefangen beim Lieferanten, über die betrieblichen Produktions- und Distributionsstufen, bis hin zur Auslieferung der Produkte beim Kunden. Abfallentsorgung und Recycling gehören ebenfalls zu unserem Aufgabenspektrum. Unser Dienstleistungsangebot ist breit gefächert und reicht von der Just-in-time-Bereitstellung von Produktionsteilen bis hin zum Transport von Fahrzeugen zum Kunden. Weltweit. … Wir sorgen mit unseren Prozessen dafür, die richtige Menge der richtigen Güter zur richtigen Zeit am richtigen Ort bereitzustellen. Und zwar in optimaler Qualität zu einem vernünftigen Preis-Leistungs-Verhältnis und mit den dafür notwendigen Informationen für alle Beteiligten.“ http://www.volkswagen-transport.de/

Logistik hat neben der wirtschaftlichen Bedeutung auch Relevanz für die Nachhaltigkeit der Unternehmensaktivitäten „Von A nach B via Umweltschiene Besondere Umweltrelevanz hat bekanntlich die Logistik. Themen wie Energieverbrauch, Emissionen und entstehende Abfälle stellen Herausforderungen für die Organisation der Transportketten dar. Ein Indiz für unsere erfolgreichen Bemühungen im Logistikbereich ist die spezifische Menge des transportierten Materials: Während wir die Fahrzeugproduktion zwischen 2004 und 2006 um 11,1 Prozent gesteigert haben, legte gleichzeitig die Menge transportierten Materials absolut lediglich um 5,1 Prozent zu. … Nutzungsoptimierung für die Straße Wo die Straße den Haupttransportweg darstellt, wirken wir den Umweltfolgen mit gezielten Maßnahmen entgegen. So lenken wir zum Beispiel den Lkw-Verkehr zum Werk Braunschweig über eine Steuerstelle. Durch Optimierung der Verpackungen sorgen wir außerdem für eine maximale Auslastung der Frachtträger.“ http://www.volkswagenag.com/vwag/vwcorp/content/de/sustainability_and_responsibility/Umwelt/Logistik.html

Gliederung 1. Produktion & Logistik 1.1. Begriffserläuterungen 1.2. Fallbeispiel VW 2. Strategie 2.1. Produktlebenszyklen 2.2. Boston Consulting Group Matrix 3. Produktion 3.1. Stücklisten 3.2. Maschinenbelegungsplanung 4. Logistik 4.1.Logistikalgorithmen

Teil von Produktionsplanung und Unternehmensstrategie ist die Analyse des Produktportfolios Man stelle sich vor: Das Unternehmen hat seit Jahren eine bekannte Produktpalette Fast alle Produkte sind im Markt etabliert Trotz langsam zurückgehender Verkaufszahlen sind die Produkte sehr wirtschaftlich Wo liegt da das Problem?

Von Ausnahmen abgesehen unterliegen viele Produkte sogenannten „Produktlebenszyklen“, die den Verlauf der Verkäufe abzuschätzen helfen Produkte durchlaufen in der Regel Einführungsphase Wachstumsphase Reifephase Sättigungsphase Degenerationsphase Nachlaufphase

Bekannte Sonderfälle des Produktlebenszyklus: VW Käfer und VW Golf Einführung 1938 meistverkauftes Fahrzeug 1972 eingestellt 2003 VW Golf: Golf I 1974 Golf II 1983 Golf III 1991 Golf IV 1997 Golf V 2003 Golf VI 2008 aboutpixel.de / VW Käfer vor Stahltor © doc.k http://www.volkswagen.de/vwcms_publish/vwcms/master_public/virtualmaster/en2/models/golf_start/golf/galerie.html

Gliederung 1. Produktion & Logistik 1.1. Begriffserläuterungen 1.2. Fallbeispiel VW 2. Strategie 2.1. Produktlebenszyklen 2.2. Boston Consulting Group Matrix 3. Produktion 3.1. Stücklisten 3.2. Maschinenbelegungsplanung 4. Logistik 4.1.Logistikalgorithmen

In der „Boston Consulting Group“-Matrix werden Produkte im Sinne des Produktlebenszyklus analysiert Markt- wachstum Question Marks Stars Dogs Cash Cows Marktanteil

Idealtypische Produkte durchlaufen der Boston Matrix im Uhrzeigersinn von links unten Anfänglich geringer Marktanteil Durch Wachstum werden Markt- anteile hinzugewonnen Im Idealfall Phase mit relativ hohem Wachstum & Marktanteil Eventuell Relaunch, sonst lassen Wachstum & Marktanteil nach Sinkendes Wachstum, aber noch hoher Marktanteil Sinkender Marktanteil, Produkteliminierung

Besitzt ein Unternehmen zu viele auslaufende Produkte, müssen neue, innovative Produkte entwickelt werden Entwicklung neuer Produkte setzt meist Forschungsaktivitäten voraus Unterscheidung in: Grundlagenforschung (z.B. an Universitäten) Technologieentwicklung (z.B. an Forschungsinstituten) Vorentwicklung (z.B. an Forschungsinstituten) Produkt- und Prozessentwicklung (v.a. in Unternehmen) Resultat der Entwicklung: z.B. Prototypen, Blaupausen Stücklisten ermöglichen Massenfertigung entwickelter Produkte

Gliederung 1. Produktion & Logistik 1.1. Begriffserläuterungen 1.2. Fallbeispiel VW 2. Strategie 2.1. Produktlebenszyklen 2.2. Boston Consulting Group Matrix 3. Produktion 3.1. Stücklisten 3.2. Maschinenbelegungsplanung 4. Logistik 4.1.Logistikalgorithmen

Um ein Produkt in Massenfertigung herzustellen, werden Stücklisten erstellt Stücklisten zeigen auf, wie viele Einheiten eines Bestandteils zur Fertigung eines Produktes benötigt werden Dadurch Berechnung der Gesamtbestellmengen an Schrauben, Blechen, Spiegeln etc. möglich Bsp: vereinfachte Stückliste Automobil: Reifen Sitze Motor m² Metall Schrauben Fenster 4 5 1 2500 6

Gesamtbedarfe können durch Multiplikation von Stücklisten- und Produktionsplan-Vektoren berechnet werden Ziel: Exakte Information für den Einkauf Matrizen-/Vektormultiplikation geeignetes Mittel um Bedarf mit Hilfe von Computerprogrammen zu ermitteln Eingesetzt werden Produktionsprogramm ( z.B. # Autos) und Stücklisten Ergebnis ist die benötigte Anzahl von verschiedenen Einzelteilen (z.B. Schrauben bestimmter Größen, Blechteile, Sitze, etc.) Beispiel: Elektr. Fensterheber Airbags 2 4 8 Elektr. Fensterheber Airbags Polo Golf Phaeton 3000 4000 20 8080 22160

Gliederung 1. Produktion & Logistik 1.1. Begriffserläuterungen 1.2. Fallbeispiel VW 2. Strategie 2.1. Produktlebenszyklen 2.2. Boston Consulting Group Matrix 3. Produktion 3.1. Stücklisten 3.2. Maschinenbelegungsplanung 4. Logistik 4.1.Logistikalgorithmen

Häufig benötigen verschiedene Arbeitsschritte dieselben Maschinen, was einen Abstimmungsbedarf zur Folge hat Beispiel: Automobilaufträge verschiedener Typen durchlaufen dieselbe Maschine Quelle: wikipedia Vorgelagerte Abteilungen unabhängig voneinander Reihenfolge der Abarbeitung muss festgelegt werden

Regeln zur Priorisierung von Aufträgen helfen, die Maschinen ideal auszulasten Prioritätslisten: Priorität von Aufträgen mit bestimmten Eigenschaften vor anderen Ziel: Optimierung der Bearbeitungsreihenfolge anhand ausgewählter Kriterien wie Minimierung des Verwaltungsaufwandes Minimierung von Strafzahlungen (wenn Fälligkeit hellblau < orange < schwarz < dunkelblau < grün) Möglichst frühe Bearbeitung einer größtmöglichen Zahl von Aufträgen

„First come, first serve“ ist ein unkompliziertes, aber häufig ineffizientes Verfahren First come, first serve beschreibt ein Verfahren ohne Berücksichtigung von Auftragsdauer oder Priorität Vorteil: simple Umsetzung Nachteil: Potenziell stark suboptimale Auslastung der Maschinen Gegebenenfalls hohe Pönalen (Strafzahlungen für Verspätungen) Angemessen z.B. bei: Supermarktschlangen

„Earliest Due Date“ minimiert Strafzahlungen bei verspäteter Lieferung Beim „Earliest Due Date“-Verfahren werden zuerst die Aufträge mit dem frühesten Fälligkeitsdatum bearbeitet Vorteil: Im Falle vertraglich festgelegter Strafzahlungen für Verspätungen führt Minimierung der Verspätungsdauer zu niedrigeren Kosten Nachteil: Minimale Verspätung möglicherweise nicht mit idealer Maschinenausnutzung deckungsgleich Angemessen z.B. bei: Just-in-time

„Shortest Processing Time“ führt zur schnellen Fertigstellung einer möglichst großen Anzahl von Aufträgen Wird das „Shortest processing time“-Verfahren angewendet, erhalten schnell bearbeitbare Aufträge Priorität Vorteil: Fertigstellung der größtmöglichen Anzahl von Aufträgen in gegebener Zeit Nachteil: Strafzahlungen nicht minimiert Angemessen z.B. bei: akutem Finanzbedarf

Reale Produktionsanlagen sind in der Regel komplexer und benötigen aufwendigere Algorithmen Algorithmen für mehrere Maschinen, z.B. verschiedene Produkte werden zuerst gefertigt, dann lackiert Quelle: wikipedia Quelle: spiegel.de Fertigung Lackierung Neue Schwierigkeit: unterschiedliche Bearbeitungszeiten müssen berücksichtigt werden

Gliederung 1. Produktion & Logistik 1.1. Begriffserläuterungen 1.2. Fallbeispiel VW 2. Strategie 2.1. Produktlebenszyklen 2.2. Boston Consulting Group Matrix 3. Produktion 3.1. Stücklisten 3.2. Maschinenbelegungsplanung 4. Logistik 4.1.Logistikalgorithmen

Logistikalgorithmen Algorithmen zur Optimierung der innerbetrieblichen und externen Logistik