Zusammenfassung
Bei der Entwicklung, Einführung und Nutzung von Auftragsmanagement-Systemen sind den Beteiligten die Zusammenhänge zwischen den logistischen Zielgrößen oft nur vage bewusst. Zwar kennen sie die prinzipiellen Grundkonflikte – bspw. zwischen hoher Auslastung und kurzen Durchlaufzeiten –, ziehen daraus im Tagesgeschäft aber oft falsche Schlüsse. Bei der Einführung einer neuen Software unterstellen die Verantwortlichen zudem oft, dass „das System“ die Zielkonflikte stellvertretend für sie löst und eine wie auch immer geartete „Optimierung“ stattfindet.
Um das notwendige Grundverständnis zu vermitteln, führt daher das Kapitel die in Forschung und Praxis üblichen Logistikkennzahlen auf vier Typen (Leistung, Bestand, Durchlaufzeit und Zuverlässigkeit) und drei Sichtweisen (Auftrag, Ressource, Artikel) zurück und differenziert diese nach den Prozessabschnitten Lieferung und Disposition. Die gängigen Verfahrensparameter werden dieser Systematik zugeordnet. Ein Überblick über die wesentlichen Wirkzusammenhänge fördert das Verständnis für die logistischen Zielkonflikte und erklärt gleichzeitig einige für die Praxis typische Rollenkonflikte.
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Notes
- 1.
Eine ähnliche Erweiterung schlägt auch Nickel zur Abbildung der für eine Montage typischen konvergierenden Prozesse mit mehreren Versorgungsaufträgen (n:1 Relation der Vorgänger-Nachfolger Beziehung) vor: Hier gilt das Bearbeitungsende des spätesten Vorgängerauftrags als Zugang zum Montagearbeitsplatz. Für alle anderen Vorgängeraufträge entsteht eine zusätzliche Pufferzeit (analog zum Liegen nach Bearbeitung), die die Durchlaufzeit dieses Auftrags verlängert, vgl. dazu ausführlich [Nic08, S. 44 ff., 83 ff.].
- 2.
Das Fortschrittzahlendiagramm visualisiert das logistische Verhalten ebenfalls über eine kumulierte Darstellung von Materialbewegungen an Messpunkten zwischen Verantwortungsbereichen, so dass – nicht nur graphisch – eine enge Verwandtschaft zum Durchlaufdiagramm besteht. Eine solche Koordination aus Artikelsicht hat sich vor allem für die Wiederholfertigung in der Automobilindustrie bewährt, vgl. u. a. [HeiW88; WieP97, S. 344 ff.; Löd05, S. 249 ff.]. Ähnliche Darstellungen finden sich in der Luftfahrtindustrie unter dem Begriff Schrägkurve.
- 3.
Aus finanzwirtschaftlicher Sicht ist eine Unterteilung in Rohmaterial, unfertige Erzeugnisse und Fertigerzeugnisse üblich. Aus dieser Sicht würde der Umlaufbestand die unfertigen Erzeugnisse umfassen. Demgegenüber ist aus logistischer Sicht eine weitere Differenzierung des unfertigen Erzeugnisbestands in Zwischenläger und Produktion sinnvoll. Letzterer wird in dieser Arbeit als Umlaufbestand bezeichnet, in der Literatur findet sich hierfür auch der Begriff Arbeitsbestand.
- 4.
Diese Definition vernachlässigt die Informationslaufzeiten zwischen Kunde und Lieferant (d. h. Auftragsversand durch den Kunden bis Auftragseingang beim Lieferanten), was bei kurzen Laufzeiten im Vergleich zur Gesamtlieferzeit gerechtfertigt erscheint. Allerdings zeigen Praxiserfahrungen, dass dieser Einfluss in Kombination mit unabgestimmten Planungsfrequenzen zwischen Kunde und Lieferant oft unterschätzt wird, vgl. u. a. [WBW05]. Dies gilt deshalb als Stolperstein und ist der Gruppe ‚unklare Prozesse und Schnittstellen‘ zugeordnet, vgl. Abb. 1.4 und Abschn. 5.3.6.
- 5.
Streng genommen ist die Lagerverweilzeit der Artikelsicht zugeordnet, da der Artikel durch die Kundenentkopplung den Auftragsbezug während der Lagerdauer verliert, vgl. auch Abschn. 4.4.1.
- 6.
Viele Unternehmen schätzen die Lieferzeit mithilfe folgender Überlegung vereinfacht ab: Sie schätzen die mittlere Belegungsreichweite der Gesamtproduktion (oder des Engpass Arbeits-platzes je Produktgruppe) und addieren dazu die mittlere Durchlaufzeit.
- 7.
Definiert man die Administrationszeit von der Bedarfserkennung bis zur Auftragserzeugung, entsteht ein zusätzlicher Entscheidungsspielraum, in dem die Steuerung die Aufträge zur Kapazitätsglättung vorziehen kann. Eine solche Vorgriffszeit ist über den Parameter Vorgriffshorizont einstellbar, vgl. auch Fußnote 13.
- 8.
Logistisch präziser müsste es somit eigentlich „Terminierung ohne Berücksichtigung von Kapazitätskonkurrenz“ (der um die begrenzten Kapazitäten konkurrierenden Aufträge) heißen: Die auftragsspezifische Durchführungszeit berücksichtigt nämlich sowohl die Losgröße (vgl. Abschn. 4.2.2) als auch die Standard-Kapazität (vgl. Abschn. 4.3.1). Somit beinhaltet diese Terminierungsform implizit eine Annahme über die verfügbare Kapazität, vgl. dazu ausführlich [WieH02, S. 95 f.].
- 9.
Die MRP-Logik verlangt nach Abschluss der Terminierung eigentlich noch eine kapazitive Machbarkeitsprüfung. Auf diesen Schritt verzichten allerdings viele Unternehmen. Sie scheuen den damit verbundenen Aufwand, da die Disponenten die ggf. erforderliche Neuterminierung manuell durchführen müssen.
- 10.
Die Losgröße beschreibt einerseits die Auftragsmenge, die meist mehreren Bedarfsträgern zugeordnet ist (Auftragssicht). Andererseits stellt sie einen definierten Anteil des Bestandes an einer Ressource dar (Ressourcensicht). So führt bspw. Gläßner in seinen logistischen Lageranalysen explizit den Begriff des Losbestandes ein. Er ergibt sich aus der Differenz der Zu- und Abgangslosgrößen, vgl. u. a. [Glä93, S. 41 f.; Lutz02, S. 11 f.].
- 11.
Die Berechnung gewichteter Mittelwerte ist unüblich, da eine normierende Bezugsgröße fehlt.
- 12.
Für eine Ausbeutefertigung mit technisch unsicheren Prozessen ist folgende Erweiterung möglich: Die Mengenanalogie zum Starttermin ist die Auflagenmenge; die Auflagenmengenabweichung als Differenz von Ist- zu Soll-Startmenge entspricht der Startterminabweichung. Die Mengenanalogie zum Endtermin wäre die Ausbringungsmenge; eine Berechnung der entsprechenden Differenz ergibt sich dementsprechend als Ausbringungsmengenabweichung. Eine solche Betrachtung betrifft lediglich die Innensicht; in der Außensicht würde auch in einem solchen Fall die Betrachtung der Mengenabweichung nach Abb. 4.8b ausreichen. In der Praxis der Automobil- oder Leiterplattenindustrie finden sich vergleichbare Definitionen.
- 13.
Der Vorgriffshorizont soll Belastungsschwankungen durch Vorziehen von Aufträgen ausgleichen. Er ist die maximale Zeitdauer, mit der ein Auftrag vor dem geplanten Starttermin freigegeben werden darf und ist ein Parameter der Auftragsfreigabeverfahren mit bestandsregelnder Auftragsfreigabe wie bspw. BOA und CONWIP, vgl. dazu ausführlich [WieP97, S. 299 ff., 330; Löd05, S. 301, 337, 382, 389] sowie Fußnote 7.
- 14.
Analog zur Zugangsterminabweichung lässt sich auch eine interne Zugangstermintreue als Anteil der innerhalb der Toleranz gestarteten Aufträge berechnen. Analog zu den Abweichungsgrößen zeigt ein Vergleich von Zugangs- und Abgangstermintreue den Einfluss der Fertigung auf die Terminqualität [Löd05, S. 31].
- 15.
Die Zielsetzung und -überwachung mit Hilfe der Termintreueberechnung ‚Ist-Termin‘ gilt deshalb als Stolperstein. Wegen der hohen praktischen Bedeutung — v.a. für Serienfertiger — wird er in Abschn. 5.3.3 nochmals getrennt erläutert.
- 16.
Eine systematische Verbesserung würde einen Vergleich mit den Ist-Stunden erfordern, die nach dem Verständnis dieser Arbeit nicht mehr zur logistischen, sondern zur technischen Verantwortlichkeit zählt.
- 17.
BornHäuser nutzt diese Grundüberlegung für die von ihm entwickelte reifegradbezogene Werkstattsteuerungsmethode RWS, vgl. dazu ausführlich [Born09].
- 18.
Voraussetzung hierfür bildet die Kenntnis der verfügbaren Kapazitätsflexibilität [WieH02, S. 219]: Sie wird oft lediglich kurzfristig, d.h. als Flexibilitätskorridor, dargestellt. Die insbesondere für mittelfristige Betrachtungen sinnvolle erweiterte Beschreibung in Abhängigkeit der Entscheidungsvorlaufzeit – wie sie bspw. Breithaupt in Form von Kapazitätshüllkurven vorschlägt [Brei01, S. 77] – ist bislang in der Praxis eher unüblich.
- 19.
Eine Beeinflussung der Auslastung über den Umlaufbestand bietet sich aufgrund des Kennlinienverlaufes an [Pet96, S. 65 ff.; Löd05, S. 301]: Aufgrund des – im üblichen Betriebsbereich – degressiven Verlaufs der Leistung gegenüber dem Bestand reagiert eine Bestandsregelung fehlertoleranter, d. h. Parametrierungsfehler haben nur geringe Auswirkungen auf die Leistung bzw. Auslastung. Darüber hinaus ergeben sich weitere Vorteile, vgl. dazu ausführlich [HS96, S. 328 f.; Löd05, S. 301 ff.].
- 20.
Darüber hinaus sind Kapazitäten nicht (oder kaum) lagerfähig, d. h. nicht in Anspruch genommene Kapazitäten können i. d. R. später nicht vermehrt genutzt werden, vgl. a. Abschn. 3.4. Auch dies erklärt die Neigung der Produktionsverantwortlichen, ihre Kapazitäten hoch auszulasten.
- 21.
Die über das Auftragsmanagement bereitgestellten Auslastungsinformationen (nicht nur der Durchsatzengpässe) werden in der Praxis auch kurzfristig dafür genutzt, gezielt Aufträge zu akquirieren. Dies ist insbesondere für Branchen mit kapitalintensiver Produktion wie bspw. der Stahlbranche üblich.
- 22.
Streng genommen bezieht die momentane Bestandsreichweite zum Bezugszeitpunkt den momentanen Bestand auf die momentane Leistung, ist also eine lokale 1. Ableitung der Abgangskurve. Um den Einfluss zufälliger Schwankungen zu verringern, erscheint ein Bezugszeitraum (z. B. vorhergehender Tag, Woche) sinnvoll. Aus praktischer Sicht resultieren somit zwei Berechnungsalternativen:
1. Eine explizite Planung führt zu voraussichtlichen Abgangselementen. Eine so erzeugte Treppenkurve des künftigen Abgangs ermöglicht die Berechnung der Reichweite.
2. Alternativ führt eine Prognose zu einem voraussichtlichen Abgangsverlauf. Eine so erzeugte kontinuierliche Kurve des künftigen Abgangs (meist mit linearer Verbrauchsannahme) ermöglicht die Berechnung.
- 23.
Lödding weist zusätzlich auf den Einfluss der Informationslaufzeiten (auch als Administrationszeit bezeichnet) hin, der ggf. gesondert zu berücksichtigen ist [Löd08b, S. 165, 201].
- 24.
Demgegenüber ist Rückstand nach überwiegendem Industrieverständnis meist als Anzahl Aufträge im Umlaufbestand mit Vergangenheitstermin definiert. Diese – mit Bezug zu heute – offensichtlich zu späten Aufträge (deshalb auch Überfällige genannt) verfälschen die Planung und sind aus Produktionssicht deshalb umzuplanen. Die hier vorgeschlagene Definition verallgemeinert diese Einschränkung und betont gleichzeitig die Notwendigkeit, zwischen Soll- und Planterminen zu unterscheiden, vgl. dazu ausführlich Abschn. 3.5.2.
- 25.
Analog zur Umlaufbestandsreichweite sind die Fälle explizite Planung (Treppenkurve des Abgangs) sowie Leistungsprognose (kontinuierliche Abgangskurve) zu unterscheiden, vgl. Fußnote 22.
- 26.
Bei engen Kunden-Lieferantenbeziehungen werden oft Konsignationslager eingerichtet und vom Lieferanten mit definierten Regeln bewirtschaftet. Der Konsignationslagerbestand lässt sich als Sonderform einer artikelbezogenen Bestandskennzahl interpretieren, der damit auch einer Liefer- oder Außensicht zuordenbar ist.
- 27.
Analog zur Umlaufbestandsreichweite sind die Fälle explizite Planung (Treppenkurve des Abgangs) sowie Verbrauchsprognose (kontinuierliche Abgangskurve) zu unterscheiden, vgl. Fußnote 22.
- 28.
Im einfachsten Fall einer Eigenfertigung – unter Vernachlässigung von Bedarfserkennungszeiten, Bereitstell- und Transportzeiten (sowie Sicherheits- und Informationslaufzeiten) – entspricht dies dem artikelspezifischen Umlaufbestand der Fertigung. Damit regeln Auftragserzeugungsverfahren implizit den variantenspezifischen Bestand des betrachteten Herstellprozessabschnitts – allerdings lediglich sehr grob aus einer artikelbezogenen Kundensicht, vgl. dazu ausführlich [Löd08b, S. 158 f., 199 ff.] sowie Abschn. 4.3.2.
- 29.
Bspw. weist Lödding explizit auf diesen abgangslosgrößenabhängigen Bestand hin: Dieser berücksichtigt, dass der Lagerbestand zum Bestellzeitpunkt häufig niedriger ist als der Bestellbestand [Löd08b, S. 158, 165 f.].
- 30.
Bei Materialreservierungen können Fehlbestandssituationen auch bei physisch vorhandenem Bestand auftreten. Dann wären zusätzlich der Reservierungsverlauf sowie der verfügbare Bestand zu betrachten.
- 31.
In Analogie zur Diskussion bei den Produktionskennlinien bietet sich diese indirekte Beeinflussung des Servicegrads (oder Lieferverzugs) über den Lagerbestand aufgrund des Kennlinienverlaufes an, vgl. a. Fußnote 19.
- 32.
Die Regelungstechnik beschreibt mit stationär einen Gleichgewichtszustand im Zustandsraum mit gleichbleibendem Arbeitspunkt. Hier sind die zeitveränderlichen Größen des Systems genügend konstant und daher ihre Ableitungen nach t gleich Null. Am Arbeitspunkt nehmen die Größen ihre Soll-Werte an [Föl94, S. 67 f., 405]. Analog gilt: Im logistisch stationären Zustand ändern sich die Mittelwerte und Streuungen der als relevant erachteten logistischen Zustandsgrößen über der Zeit nicht signifikant. Die zulässige Abweichung ist über eine vorgegebene Toleranz bestimmt, vgl. dazu ausführlich [WieH02, S. 220 f.].
- 33.
Lödding definiert als vier Aufgaben der Fertigungssteuerung: Auftragserzeugung, Auftragsfreigabe, Kapazitätssteuerung sowie Reihenfolgebildung. Bei Bedarf ist zusätzlich die Aufgabe der Arbeitsverteilung zu betrachten, vgl. dazu ausführlich [WieH02, S. 91 ff.; Löd05, S. 7 ff.] sowie Abschn. 5.3.4 und 5.3.5.
- 34.
Ein solcher Ansatz interpretiert das Auftragsmanagement-Problem als Regelungsaufgabe, in dem Regelgrößen über Stellgrößen gezielt beeinflusst werden. Ergebnis einer solchen Überlegung bildet dann bspw. das Aufgabenmodell der Fertigungssteuerung, vgl. dazu ausführlich [Löd05, S. 7 ff.] sowie Abschn. 5.3.4 und 5.3.5. Alternativ ließe sich das Auftragsmanagement-Problem auch als Zuordnungsaufgabe interpretieren, bei der Aufträge (Kapazitätsbedarfe) Ressourcen (Kapazitätsangeboten) mit Hilfe von Entscheidungsfunktionen über der Zeit fest zugeordnet werden. Das in Kap. 3 erläuterte Grundmodell erlaubt beide Interpretationsmöglichkeiten, obwohl die Begriffswahl ‚regelkreisbasiertes Auftragsmanagement‘ (vgl. Abschn. 3.5) die erste Interpretation nahe legt.
- 35.
In der Literatur findet sich bislang (noch) kein einheitliches Verständnis eines Basismodells. Mitunter werden ergänzend oder alternativ zur Durchlaufzeit Reichweite, Übergangszeit oder auch relative Terminabweichung genannt, vgl. u. a. [NW99, S. 37; Löd05, S. 60; NyP08b, S. 197].
- 36.
Die Annahme des exakten Einhaltens von Vorgabezeiten wird formal nicht aufgelöst. Das Modell ist hier aber relativ robust gegen die praxisüblichen Abweichungen einer industriellen Stückgüterproduktion.
- 37.
Eine Ausnahme hiervon bilden bspw. Reparaturbetriebe, bei denen der Zugang praktisch nicht beeinflussbar ist. Auch feste Lieferzeitgarantien bei kurzfristig stark schwankenden Bedarfen schränken die Möglichkeit eines kurzfristigen Belastungsabgleichs stark ein. Damit verbleibt lediglich die Möglichkeit, über die Kapazität den Bestand zu regeln, vgl. dazu ausführlich [BrPa02; Löd08b, S. 495 ff.].
- 38.
Frühere Veröffentlichungen verwenden statt der mittleren Reichweite die mittlere gewichtete Durchlaufzeit, vgl. u. a. [BecW84; Wie97, S. 104]. Da dies die Auftrags- und Ressourcensicht begrifflich vermischt, erscheint die Formulierung der Trichterformel über die mittlere Reichweite logistisch präziser.
- 39.
Grundsätzlich wäre auch eine Messung in Anzahl Aufträgen anstatt in Vorgabestunden denkbar. Mit zunehmender Streuung der Arbeitsinhalte wird diese Messung allerdings immer ungenauer.
- 40.
Grundsätzlich ist der Unterschied zwischen ungewichteter Durchlaufzeit und mit der Auftragszeit gewichteter Durchlaufzeit zu beachten, vgl. Abschn. 4.4.1. In diesem Fall weichen allerdings die zugrunde gelegte Bezugsgrößen von der üblichen Nomenklatur ab. Um darauf hinzuweisen, verwendet P. NyhUis deshalb den Begriff virtuelle Durchlaufzeit, vgl. dazu ausführlich [NW99, S. 28 ff.].
- 41.
Eine so berechnete Durchlaufzeit eilt der gemessen Durchlaufzeit voraus. Bechte nennt diesen Effekt bereits bei der Erläuterung der Trichterformel. P. NyhUis verwendet daher den Begriff Reichweite statt Durchlaufzeit und trennt so klar zwischen auftrags- und ressourcenbezogener Sicht [NW99, S. 33 ff.].
- 42.
Um auch hier Auftrags- und Ressourcensicht zu trennen, wird die von Yu vorgeschlagene mittlere Abgangsterminabweichung durch die Rückstandsreichweite ersetzt. Diese Formulierung setzt keine statistische Unabhängigkeit von Terminverzug und Auftragsgröße voraus und erlaubt somit das Messen von Rückstand bzw. Leistung in der üblichen Dimension Std bzw. Std/AT.
- 43.
Auch hier wäre eine Messung in Anzahl Aufträge anstatt in Vorgabestunden denkbar, wie dies Yu – unter ausdrücklichem Hinweis auf die Abweichung von der üblichen Dimensionsangabe – durchführt [Yu01, S. 42].
- 44.
Yu weist darauf hin, dass eine so berechnete Abgangsterminabweichung der gemessenen bei einem positiven Rückstand zeitlich vorauseilt. Der analoge Effekt wird bereits von Bechte bei der Beschreibung der Trichterformel genannt.
- 45.
Die Zuteilungslogik umfasst die Zuordnungsregeln von Bedarf zu Bedarfsdecker in einem Lager. Bei heterogenen Lieferanforderungen der Kunden führt sie typischerweise zu Reservierungen, vgl. auch Abschn. 5.2.5.
- 46.
Diese Annahme gilt bei der Reservierung von Beständen oder voraussichtlichen Zugängen nicht mehr, da bei unterschiedlichen Vorlaufzeiten der Reservierung Reihenfolgevertauschungen auftreten können. Abhängig von der gewählten Zuteilungslogik wäre dann eine Veränderung des logistischen Verhaltens zu erwarten und evtl. eine andere Regelgröße geeigneter.
- 47.
Analog zu den Überlegungen der Produktion lässt sich hieraus ebenfalls eine Aussage zur mittleren Lagerverweilzeit (auch durchschnittliches Bestandsalter, vgl. Abschn. 4.4.1) ableiten. Eine solche – eher einer Auftragssicht zugeordnete – Aussage ist vor allem für Lagerartikel mit Bestandsrisiko interessant (z. B. verderbliche Artikel oder Elektronikkomponenten mit kurzem Produktlebenszyklus) und sonst eher unüblich.
- 48.
Hieraus lässt sich auch eine durchschnittliche Terminabweichung der angeforderten bzw. nachgefragten Artikelbedarfe ableiten, was eher einer Auftragssicht entspricht.
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Wiendahl, HH. (2011). Logistisches Grundverständnis. In: Auftragsmanagement der industriellen Produktion. VDI-Buch(). Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-19149-7_4
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