Zusammenfassung
Der betrachtete Problembereich wird auf Engpässe beschränkt, die bei mittelfristiger Mengen- und Terminplanung für eine mehrstufige Linienfertigung auftreten. Solche Engpässe betreffen den geplanten Verbrauch der Ressourcen Kapazität 1) und Material2), die zur Durchführung von Produktionsprozessen benötigt werden. Diese Leistungserstellung dient nach /24/ der Bedarfsdeckung/ Leistungsverwendung (Bild 2–1).
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Literatur
Kapazität sei in Anlehnung an ZÄPFEL /25/ definiert als das mengenmäßige Leistungsvermögen einer Kapazitätseinheit KE zur Durchführung definierter wertsteigernder Arbeitsvorgänge in einem Zeitabschnitt. Als Kapazitätseinheit wird - ein einzelnes Betriebsmittel oder organisatorisch und dispositiv zusammengefaßte Betriebsmittelgruppen sowie - ein Mitarbeiter/ manueller Arbeitsplatz oder mehrere Mitarbeiter/ Arbeitsplätze, die organisatorisch und dispositiv zu einer Arbeitsgruppe zusammengefaßt sind, bezeichnet /10/. Unter dem Begriff Kapazitätseinheit werden in dieser Arbeit auch die dort zur Durchführung der Arbeitsvorgänge benötigten Vorrichtungen und Werkzeuge subsumiert.
Material ist nach VDI /8/ ein Sammelbegriff für Objektzustände (Rohstoffe, Halbzeuge, Teile, Baugruppen), die zur Herstellung eines Erzeugnisses erforderlich sind.
Die Planungsaufgabe der mittelfristigen Mengen- und Terminplanung bei Linienfertigung umfaßt nach KÜHNLE /11/ die Ermittlung von Bedarfen, Festlegung von Aufträgen und Führung von Beständen.
Eine detaillierte Herleitung und Beschreibung dieser Planungsstruktur geben KÜHNLE /ll/ und HACHTEL /12/.
Positionen sind nach DANGELMAIER /10/ bestimmte Material flußobjekte, die im Rahmen der betrieblichen Leistungserstellung verarbeitet oder als Ergebnis eines Arbeitsvorgangs hergestellt werden (z.B. Rohmaterialien, Teile, Baugruppen, Enderzeugnisse) und für die Planungsnotwendigkeit besteht. Zur Planungsnotwendigkeit von Positionen bei mittelfristiger Mengen- und Terminplanung siehe HACHTEL /12/.
Die für den Fertigungstyp Linienfertigung charakteristische Zielhierarchie ist nach /12/
Sicherstellung der Lieferbereitschaft
minimale Bestände und Durchlaufzeiten
— wo notwendig — hohe Kapazitätsauslastung.
Einstufigkeit bezeichnet hier die Beschränkung der Betrachtung jeweils auf genau eine Kapazitätseinheit im Gegensatz zur simultanen Betrachtung von mehreren Kapazitätseinheiten unterschiedlicher Produktionsstufen (vgl. dazu z.B. KURBEL /26/ und MÜLLER /27/).
Diese Verfahren sind auf prozeßspezifische und organisatorische Bedingungen der Produktionsprozesse abgestimmt (z.B. durch die Berücksichtigung reihenfolgeabhängiger/-unabhängiger Rüstzeiten/-kosten) und betrachten Kapazitätsaspekte bereits bei der Bestimmung der Auftragsmengen. Verfahrensbeispiele liefern GREINER /28/ und KÜHNLE/FUCHS /29/.
Ein Kapazitätsengpaß liegt vor, wenn das Kapazitätsangebot einer Kapazitätseinheit KE nicht ausreichend verfügbar ist, um die Kapazitätsnachfrage vollständig/ rechtzeitig abzudecken. Der Umfang und zeitliche Anfall der Kapazitätsnachfrage resultiert dabei aus der Durchführung von geplanten Aufträgen. Diese Aufträge dienen der Sicherstellung der Bedarfsdeckung aller Positionen der zugehörigen Kapazitätsgruppe. Ein Materialengpaß liegt vor, wenn die Verfügbarkeit des Materials, d.h. der geplante Bestand (vgl. HACHTEL /12/) einer Position in einem Planungszeitabschnitt (PZA) den möglichen Bestandsabbau so begrenzt, daß der definierte (Material-) Bedarf nicht gedeckt werden kann. Dieser Bedarf resultiert aus dem geplanten Materialverbrauch, der bei der geplanten Durchführung von Aufträgen der direkt im Materialfluß nachfolgenden Positionen (Positionsnachfolger) entsteht. Bei der Simultanplanung sind die Aufträge der Positionsnachfolger bereits im Planungslauf festgelegt worden und dienen ihrerseits der Bedarfsdeckung.
Geeignete Maßnahmen der langfristigen Produktionspla-nung und -Steuerung zur Auflösung permanenter Kapazitätsengpässe sind (vgl. /24/) z.B. - Intensitätserhöhung (Umstellung auf Akkordlohn,…) - Quantitätserhöhung (Nutzung stillgelegter Betriebsmittel) - Investive Anpassung (zusätzliche Personaleinstellung, Ersatz-, Modernisierungs-, Erweiterungsinvestitionen,…) - Fremdvergabe (Verlagerung von bestimmten Arbeitsumfängen zu Lieferanten). Als Maßnahme im Beschaffungsbereich zur Beseitigung permanenter Materialengpässe bei Zukaufmaterialien kann die Auswahl alternativer oder zusätzlicher Lieferanten dienen.
Eine Auftragsbildung durch Bedarfszusammenfassung (Losbildung) ist charakteristisch für den Prozeßtyp der “Stoß-fertigung” (vgl. dazu GREINER /28/) mit nicht vernachlässigbaren Rüstzeiten bzw. -kosten.
Die bedarfssynchrone Produktion findet man beim Prozeßtyp “Wechselfließfertigung” mit vernachlässigbaren Rüstzeiten bzw. -kosten, der bei einem flexiblen Fertigungssystem (FFS) /32/ und oftmals im Montagebereich einer Serienfertigung anzutreffen ist (vgl. dazu KÜHNLE /11/).
Das der Simultanplanung zugrunde liegende Prozeßmodell basiert auf einer Bestandsbetrachtung auch für Arbeitsgänge und erlaubt damit die exakte planerische Abbildung des Materialflusses /12/. Das auf den Einsatzbereich der mehrstufigen Linienfertigung abgestimmte Zeitmodell sieht den Zeitraum einer Arbeitsschicht als Planungszeitabschnitt (PZA) über einen Planungshorizont von mehreren Monaten vor /11/.
Zur Definition der Verfügbarkeitsprüfung und den dazu entwickelten Verfahren siehe z.B. VDI /8/, SCHUFF /18/ und PEFFEKOVEN /33/.
Mit dieser Vorgehensweise können weder alle Engpaßur-sachen noch sämtliche -auswirkungen auf die zielgerechte Produktionsdurchführung erfaßt werden /34/. In der betrieblichen Praxis zeigt sich dies oftmals daran, daß bei der Engpaßbewältigung auf einer Produktionsstufe neue Engpässe auf anderen Stufen erzeugt werden /22/.
Zum “klassischen” Aufgabenbereich der Auftragsfreigäbe siehe z.B. REFA /9/ und WIENDAHL /36/.
Der Gesamtbestand einer Position in einem bestimmten PZA wird in den disponierbaren Planbestand und eine noch zu definierende Sicherheitsbestandsreserve eingeteilt /12/.
Als Aktionsparameter zur Engpaßbewältigung sollen hier Maßnahmen und Verfahren bezeichnet werden, mit denen der Bestandsverlauf von Positionen derart beeinflußt werden kann, daß die geforderte Bedarfsdeckung hergestellt und damit erkannte Engpässe planerisch vermieden werden.
Zum Begriff der kostenoptimalen Losgröße und deren Herleitung siehe z.B. MÜLLER-MERBACH /39/.
Eine kostenoptimale Auftragsdurchführung auf der betrachteten Stufe würde (aufgrund der unzureichenden Bedarfsdeckung) zu Produktivitätsverlusten auf nachfolgenden Produktionsstufen führen, da dort keine ausreichende Materialverfügbarkeit gegeben wäre. Das Gesamtoptimum im Sinne der definierten Zielhierarchie einer mehrstufigen Linienfertigung (vgl. 2) wäre so nicht zu erreichen. Zu diesem Problembereich siehe auch DANGELMAIER /38/ und FOX /40/.
Diese Art der bestandsorientierten Engpaßbewältigung über sog. “Teilabiieferungen” oder “Splitten” /21/ ist in der betrieblichen Praxis i.d.R. nur der kurzfristigen, operativen Fertigungssteuerung vorbehalten /34/.
Zur Definition von Sicherheitsbeständen vgl. SOOM /41/.
Dies setzt voraus, daß das Planungsverfahren tatsächlich Sicherheitsbestände “disponiert”. In vielen Unternehmen konnte der Verfasser beobachten, daß die dort eingesetzten Planungsverfahren zwar Sicherheitsbestände planen, diese jedoch dann bei Bedarf nicht verfügbar waren.
Bei Simultanplanung wird bereits beim Aufbau der Planungsstruktur eine (kapazitiv abgestimmte) Zuordnung von Positionen zu Kapazitätseinheiten vorgenommen /11/. Die Zuordnung von Positionen zu alternativen Kapazitätseinheiten während des Planungslaufs ist hier somit die Ausnahme.
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© 1990 Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg
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Fuchs, RM. (1990). Abgrenzung des Problembereichs. In: Ein Planungsverfahren zur Erkennung und Bewältigung von Material- und Kapazitätsengpässen bei mehrstufiger Linienfertigung. IPA-IAO — Forschung und Praxis, vol 150. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-47942-7_3
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