Überprüfung der Einsatzmöglichkeit von Produktionskennlinien als Instrument des Produktions-Controlling bei Wertstromoptimierten Fertigungen
- Art: Diplomarbeit
- Autor: Jan Elers
- Abgabedatum: November 2001
- Umfang: 106 Seiten
- Dateigröße: 792,6 KB
- Note: 1,3
- Institution / Hochschule: Fachhochschule Hamburg Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-6282-6
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-6282-6 P - ISBN (CD) :978-3-8324-6282-6 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Elers, Jan November 2001: Überprüfung der Einsatzmöglichkeit von Produktionskennlinien als Instrument des Produktions-Controlling bei Wertstromoptimierten Fertigungen, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: Wertstromdesign, Lean Production, Fertigungskennlinie, Betriebskennlinien, Controlling
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Diplomarbeit von Jan Elers
Einleitung:
Industrieunternehmen wirtschaften in einem Marktumfeld, das dem ständigen Wandel unterzogen ist. Ein härter werdender Wettbewerb, gesättigte Märkte, eine starke Differenzierung der Nachfrage und kurze Produktlebenszyklen sind Merkmale dieser „turbulenten Aufgabenumwelten“.
Der Produktionsbereich hat sich diesem Umfeld anzupassen. Eine Massenproduktion im tayloristischen Stil wird den heutigen Anforderungen nicht mehr gerecht. Eine Antwort auf diese Herausforderung wurde in Japan von der Firma Toyota als Lean Production entwickelt. Das Konzept wurde hierzulande Anfang der 90er Jahre durch eine Studie vom Massachusetts Institut of Technology (MIT) bekannt.
Eine Methode, um Lean Production in der Produktion umzusetzen, ist Wertstromdesign. Mit Wertstromdesign steht ein Modell zur Verfügung, mit dem sich die Produktion mit einfachen Mitteln abbilden und optimieren lässt.
Eine „schlanke“ (=lean) oder Wertstrom-optimierte Produktion muss, wie jede andere Produktion auch, gesteuert (Produktionsplanung und –steuerung) und überwacht (Controlling) werden.
Ein Element der Produktionsplanung und –steuerung beim Wertstromdesign ist Kanban. Beim Controlling wurde das Konzept des Lean Management Accounting entwickelt. Allerdings mangelt es für Wertstrom-optimierte Produktionen an Controlling-Instrumenten, mit denen die Zusammenhänge zwischen den logistischen Zielgrößen der Produktion, wie Durchlaufzeit, Leistung und Bestand ermittelt und visualisiert werden können. Das Wissen über die Zusammenhänge zwischen den logistischen Zielgrößen ist aber wichtig, um eine einseitige Optimierung der Produktion nach einer Zielgröße zu vermeiden.
Bei einem anderen Modell zur Abbildung und Optimierung der Produktion, dem Trichtermodell, gibt es solche Controlling-Instrumente. Mit den logistischen Produktionskennlinien und den Lagerkennlinien, die aus dem Trichtermodell entwickelt wurden, lassen sich anschaulich die Zusammenhänge zwischen den Zielgrößen in der Produktion darstellen. Produktions- und Lagerkennlinien können unter dem Oberbegriff Betriebskennlinien zusammengefasst werden.
Das Trichtermodell ist besonders geeignet für Produktionen, die nach dem Werkstattprinzip organisiert sind, während beim Wertstromdesign die Produktion nach dem Fließprinzip ausgerichtet wird.
Es liegt nahe zu fragen, ob die in den Betriebskennlinien formulierten logistischen Zusammenhänge auch für Wertstrom-optimierte Produktionen gelten und ob sich die Betriebskennlinien als Controlling-Instrument für Wertstrom-optimierte Produktionen einsetzen lassen. Die der Diplomarbeit zugrunde liegende Fragestellung lautet daher:
Können logistische Betriebskennlinien sinnvoll als Controlling-Instrument von Wertstrom-optimierten Produktionen eingesetzt werden?
Die oben aufgeführte Fragestellung umfasst ausdrücklich auch die Lagerkennlinien, da sich im Laufe der Untersuchung gezeigt hat, dass zur Abbildung von Wertstrom-optimierten Produktionen auch Lagerkennlinien verwendet werden sollten.
Gang der Untersuchung:
Der Aufbau der Untersuchung ist in Abbildung 1 dargestellt.
Im Kapitel 2 „Stand der Technik“ wird zuerst allgemein auf den Produktionsbereich eingegangen. Neben grundlegenden Definitionen werden die Ziele einer modernen Produktion und die Organisationsformen der Produktion beschrieben (Kapitel 2.1). Im Kapitel 2.2 werden die beiden Modelle zur Abbildung der Produktion, Trichtermodell und Wertstromdesign, vorgestellt. Im Kapitel 2.3 werden Produktionsplanung und –steuerungskonzepte, die im Zusammenhang mit den Modellen entwickelt wurden, beziehungsweise in die Modelle eingebunden sind, dargestellt. Beim Trichtermodell ist dies die Belastungsorientierte Auftragsfreigabe, beim Wertstromdesign ist es Kanban.
In Kapitel 2.4 werden Controlling-Ansätze aufgeführt, die im Zusammenhang mit den Modellen entwickelt wurden. Beim Trichtermodell wird auf die engpassorientierte Logistikanalyse, beim Wertstromdesign auf das Lean Management Accounting- Konzept eingegangen.
In Kapitel 3 wird das weitere Vorgehen erläutert. Dafür werden die offenen Punkte, die sich aus dem Stand der Technik ergeben, dargestellt und die Ziele der Arbeit konkretisiert. Im Kapitel 4 folgt die eigentliche Untersuchung mit der Fragestellung, ob Betriebsskennlinien ein geeignetes Controlling-Instrument für Wertstrom-optimierte Produktionen sind. In der Schlussbetrachtung werden die Untersuchungsergebnisse zusammengefasst und ein Ausblick über Ansätze zur Vertiefung des Untersuchungsgebietes gegeben.
Inhaltsverzeichnis:
| Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen und Formelzeichen | III | |
| 1. | Einführung | 1 |
| 2. | Stand der Technik | 4 |
| 2.1 | Produktion | 4 |
| 2.1.1 | Ziele der Produktion | 5 |
| 2.1.2 | Organisation der Produktion | 7 |
| 2.2 | Modelle zur Abbildung der Produktion | 7 |
| 2.2.1 | Modell für Produktionen nach dem Werkstattprinzip (Trichtermodell) | 8 |
| 2.2.2 | Modell für Produktionen nach dem Fließprinzip (Wertstromdesign) | 18 |
| 2.3 | Produktionsplanung und -steuerung | 26 |
| 2.3.1 | Steuerung von Produktionen nach dem Werkstattprinzip mit der Belastungsorientierten Auftragsfreigabe | 28 |
| 2.3.2 | Steuerung von Produktionen nach dem Fließprinzip mit KANBAN | 30 |
| 2.4 | Controlling | 31 |
| 2.4.1 | Produktionscontrolling bei Produktionen nach dem Werkstattprinzip | 36 |
| 2.4.2 | Produktionscontrolling bei Fertigungen nach dem Fließprinzip | 40 |
| 3. | Offene Punkte/ Ziel der Arbeit/ Vorgehensweise | 44 |
| 4. | Überprüfung der Einsatzmöglichkeit von Betriebskennlinien zum Controlling von Wertstrom-optimierten Produktionen | 46 |
| 4.1 | Anwendungsvoraussetzungen von Betriebskennlinien | 46 |
| 4.1.1 | Überprüfung der Anwendungsvoraussetzungen von Produktionskennlinien | 46 |
| 4.1.2 | Überprüfung der Anwendungsvoraussetzungen von Lagerkennlinien | 52 |
| 4.2 | Abbildung des logistischen Potentials | 53 |
| 4.2.1 | Abbildung von Fließfertigungen in Form von Fertigungszellen | 53 |
| 4.2.2 | Abbildung von KANBAN-Supermärkten und FiFo-Bahnen | 56 |
| 4.2.3 | Abbildung des Ausgleiches des Produktionsmixes und des –volumens | 60 |
| 4.3 | Abbildung der Prinzipien von Wertstromdesign mit Betriebskennlinien | 61 |
| 4.3.1 | Abbildung der relevanten Stell- und Zielgrößen | 61 |
| 4.3.2 | Übereinstimmung der Definitionen | 65 |
| 4.3.3 | Vereinheitlichung unterschiedlicher Definitionen | 69 |
| 4.4 | Vorschläge zur Anpassung von Betriebskennlinien | 70 |
| 4.4.1 | Einbindung des Kundentaktes in die Produktionskennlinien | 70 |
| 4.4.2 | Einbindung des „EPEI“ in die Produktionskennlinien | 72 |
| 4.4.3 | Einbindung der Wertschöpfung in die Produktionskennlinien | 74 |
| 4.5 | Weitere Anforderungen | 75 |
| 5. | Schlussbetrachtung | 78 |
| 5.1 | Zusammenfassung | 78 |
| 5.2 | Ausblick | 80 |
| Summary | 82 | |
| Abbildungs- und Tabellenverzeichnis | 83 | |
| Glossar | 85 | |
| Literaturverzeichnis | 89 | |
| Eidesstattliche Erklärung und Einverständnis-Erklärung | 92 | |
| Danksagung | 93 | |
| Anhang | I | |
| 1. | Formelübersicht Betriebskennlinien | II |
| 2. | Symbole des Wertstromdesigns | IV |
| 3. | Grafische Darstellungsmöglichkeiten von Kennzahlen zur Messung der Leistung von Wertstrom-optimierten Produktionen | V |
Die Betriebskennlinien sind in erster Linie für Werkstattfertigungen mit variantenreichen Einzel- und Kleinserien entwickelt und konzipiert worden62. Die den Kennlinien zugrunde liegenden Rechenansätze „sind dabei jedoch so allgemeingültig angelegt, dass sie grundsätzlich auf andere Strukturen und Fertigungssteuerungsprinzipien, wie sie z.B. beim vergleichsweise einfachen Kanban-Prinzip vorliegen, übertragen werden können.“63 Um die grundsätzliche Übertragbarkeit der Betriebskennlinien auf Wertstrom-optimierte Produktionen zu ermitteln, ist zunächst zu prüfen, ob alle Anwendungsvoraussetzungen zum Einsatz von Betriebskennlinien bei Wertstrom-optimierten Produktionen erfüllt werden. 4.1.1 Überprüfung der Anwendungsvoraussetzungen von Produktionskennlinien Damit die Produktionskennlinien eingesetzt werden können, müssen die zur Errechnung der Kennlinien benötigten Daten vorliegen, der Streckfaktor α muss ermittelbar sein und am Arbeitssystem muss ein eingeschwungener Prozesszustand vorliegen64. Nachfolgend werden diese drei Voraussetzungen geprüft. Überprüfung, ob die benötigten Daten vorliegen Die Daten, die zur Berechnung der Leistungskennlinien benötigt werden, sind in Abbildung 20 aufgeführt. Für die Berechnung der Kennlinien für Zeitgrößen sind keine darüber hinausgehenden Daten nötig. [...]
Offene Punkte/ Ziel der Arbeit/ Vorgehensweise Der Vorteil, der sich aus der Anwendung der Betriebskennlinien auch für Wertstromoptimierte Produktionen ergeben würde, wäre, dass dann auch für Wertstrom-optimierte Produktionen ein anschauliches Controlling-Instrument vorliegen würde, das die Zusammenhänge zwischen den Zielgrößen aufzeigt und damit hilft, eine einseitige Optimierung einer Zielgröße auf Kosten anderer Zielgrößen zu verhindern. Der Einsatz gekoppelter Kennlinien zum Controlling von Wertstrom-optimierten Produktionen soll im Rahmen dieser Arbeit nicht geprüft werden. Sofern diese Untersuchung die grundsätzliche Einsatzmöglichkeit von Betriebskennlinien bei Wertstrom-optimierten Produktionen aufzeigt, kann in späteren Untersuchungen die Einsatzmöglichkeit von gekoppelten Kennlinien geprüft werden. Vorgehensweise: Um die oben genannte Zielsetzung zu erreichen, wird folgende Vorgehensweise gewählt: 1. Untersuchung der Anwendbarkeit von Produktions- und Lagerkennlinien bei Wertstrom-optimierten Produktionen. Insbesondere wird untersucht, ob alle Voraussetzungen zum Einsatz von Produktions- und Lagerkennlinien erfüllt werden und ob das logistische Potential der einzelnen Elemente von Wertstrom-optimierten Produktionen mit den Kennlinien abgebildet werden kann. 2. Überprüfung, ob alle relevanten Ziel- und Stellgrößen von Wertstrom-optimierten Produktionen durch Betriebskennlinien abgebildet werden und ob die Definitionen der logistischen Größen bei den Betriebskennlinien mit denen des Wertstromdesigns übereinstimmen. 3. Untersuchung, wie die Betriebskennlinien sinnvoll angepasst und erweitert werden können. 4. Vergleich der Eigenschaften der Produktionskennlinien mit weiteren Anforderungen an Controlling-Instrumente von Wertstrom-optimierten Produktionen. Das Anforderungsprofil ergibt sich aus den allgemeinen Anforderungen an ein modernes Produktions-Controlling (Kapitel 2.4) und aus den in Kapitel 2.4.2 formulierten speziellen Anforderungen an Kennzahlen zum Messen der Leistung von Wertströmen. 5. Zusammenfassung der Ergebnisse und Bewertung. [...]
Offene Punkte: Sowohl das Trichtermodell für Werkstattfertigungen, als auch das Wertstromdesign-Modell für Fließfertigungen sind anerkannte und praxiserprobte Konzepte. Die dazugehörigen PPSSysteme Belastungsorientierte Auftragssteuerung (bei Werkstattfertigungen) und KANBAN (bei Fließfertigungen) sind in der Lage, Bestände zu reduzieren und Durchlaufzeiten zu verkürzen. Forschungsbedarf gibt es bei den Controlling-Konzepten für die Modelle. Für das Controlling von Werkstattfertigungen liegt mit den logistischen Betriebskennlinien ein Erklärungsmodell vor, mit dem die Zusammenhänge der einzelnen Zielgrößen bei Produktionsprozessen (Produktionskennlinien) und bei der Lagerhaltung (Lagerkennlinien) beschrieben werden können. Allerdings gibt es noch keine Transportkennlinien, mit denen sich der Prozess „Transportieren“ abbilden lässt. Um einer einseitigen Optimierung einzelner Arbeitssysteme vorzubeugen, ist die Engpassorientierte Logistikanalyse entwickelt worden, die verschiedene Analysemethoden kombiniert. Für das Controlling von Wertstrom-optimierten Produktionen liegt mit dem Konzept des Lean Management Accounting ein umfassender Ansatz vor. Ein wichtiger Baustein des Konzeptes sind Kennzahlen zum Messen der Leistungsfähigkeit der Wertströme. In Kapitel 2.4.2 sind einige Kennzahlen und Visualisierungsmöglichkeiten aufgezeigt worden. Allerdings ergeben diese Kennzahlen keine zusammenhängende Kennzahlensystematik. Ein Erklärungsmodell, das die Interdependenzen zwischen den einzelnen Zielgrößen aufzeigt, ist noch nicht entwickelt worden. Ziele der Arbeit: Im weiteren Verlauf der Arbeit soll untersucht werden, ob sich logistische Betriebskennlinien grundsätzlich auch für das Controlling von Wertstrom-optimierten Produktionen sinnvoll einsetzen lassen. Die Erweiterung der ursprünglichen Fragestellung um die Lagerkennlinien ist notwendig geworden, da sich im Laufe der Untersuchung gezeigt hat, dass zur Abbildung von Wertstrom-optimierten Produktionen auch Lagerkennlinien verwendet werden sollten. [...]
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Link zur Arbeit:
http://www.diplom.de/ean/9783832462826
Arbeit zitieren:
Elers, Jan November 2001: Überprüfung der Einsatzmöglichkeit von Produktionskennlinien als Instrument des Produktions-Controlling bei Wertstromoptimierten Fertigungen, Hamburg: Diplomica Verlag
Schlagworte:
Wertstromdesign, Lean Production, Fertigungskennlinie, Betriebskennlinien, Controlling



