Lektion 1 - Grundlagen der Materialwirtschaft

Materialwirtschaft beinhaltet mehrere Dimensionen:

• umfasst das Versorgungssystem eines Unternehmens über alle Wertsteigerungsstufen hinweg

• enthält alle Aufgaben der Planung, Disposition, Durchführung und Kontrolle für die Beschaffung, Bevorratung und Verteilung aller notwendigen Materialien und Güter

Klassische Materialwirtschaft konzentriert sich auf die Bereiche: Einkauf, Materialbereitstellung und Transport.

Hier geht es primär um die Bereitstellung von Materialien zur Gewährleistung der Leistungsbereitschaft für die verschiedenen Einsatzorte der Produktion.

isolierte/separate Betrachtung führt zu…

• Über- und Fehlständen

• Wartezeiten

• Stillstandszeiten

• Fehlzeiten

Diese Erweiterung führte zur Einbeziehung der Lieferanteninteraktionen sowie der Versorgung des Marktes.

• umfasst neben dem Einkauf, der Lagerhaltung und dem Transport auch die Funktionen der Produktionsplanung und Steuerung sowie die Auftragsabwicklung

• Aufgaben der integrierten Materialwirtschaft:

  -> Optimierung der Höhe der Bestände und des Materialflusses

  ->Realisierung des Materialflusses vom Lieferanten in die Unternehmung und

  ->Realisierung der Fertigung mit allen Fertigungstufen bis zur Bereitstellung und Auftragsabwicklung

• fortschreitende Differenzierung der Konsumentenbedürfnisse (Kundenspezifischen Problemlösungen)

• Globalisierung der Märkte

• Ständige technische Innovationen

• Verkürzung der Produktlebenszyklus

In zeitlicher Hinsicht:

• um auf Veränderungen der Kundenbedürfnisse schnell reagieren zu können

In räumlicher Hinsicht:

• Um ein Produkt zeitgleich auf mehreren Märkten anbieten und dadurch Mengeneffekte erzielen zu können

• Umbrüche in Markt

• Umbrüche in der Technologie

• Verhältnisänderungen des Managements

• die Bedarfsrechnung

• die Bedarfsauflösung

• die Bestellmengenrechnung

Die Bedarfsrechnung beginnt mit der Bruttobedarfsrechnung.

Dabei wird ermittelt, welche Bedarfsarten benötigt werden:

• Primärbedarf: Bedarf an Enderzeugnissen/Ersatzteilen

• Sekundärbedarf: Bedarf an Rohstoffen, Einzelteilen, Baugruppen, die zu Produktion des Primärbedarfs benötigt werden

• Tertiärbedarf: inkludiert den Bedarf an Hilfs- und Betriebsstoffen

Die Berechnung des erforderlichen Bedarfs an Ausgangsmaterialien erfolgt aufgrund eines ermittelten Primärbedarfs.

• deterministisches Verfahren der Materialbedarfsplanung

• stochastisches Verfahren der Materialbedarfsplanung

Deterministischen Verfahren der Materialbedarfsplanung:

• bedarfsgesteuerte Disposition

• Ermittlung des Bruttobedarfs

  -> durch die Auflösung der Stücklisten (analytische Bedarfsermittlung) ergibt sich der Bruttobedarf an Baugruppen, Einzelteilen und Werkstoffen

  -> auch Materialbedarfsplanung mit Stücklistenauflösung, Fertigungsdisposition oder Materialdisposition genannt

• Bedarfsplanung geht von vorliegenden Kunden- und Vorratsaufträgen aus

• Sinnvoll, wenn Bedarfstrend linear verläuft, zum Beispiel Rohstoffe

Stochastisches Verfahren der Materialbedarfsplanung:

• Verbrauchsorientierte Disposition

• Ermittlung des Bruttobedarfs

  -> durch eine Nachfragestatistik

  -> zukünftiger Bedarf wird aus dem Verbrauch der Vergangenheit errechnet

• Sinnvoll bei stark schwankenden Bedarf, zum Beispiel Ersatzteile

Von der zu disponierenden Menge und der Vorhersagegenauigkeit

Als Stückliste bezeichnet man in der Fertigungsindustrie im Allgemeinen Verzeichnisse, aus denen hervorgeht, in welcher Weise Enderzeugnisse aus Teilen, Materialien und Baugruppen und untergeordneten Baustufen zusammengesetzt sind.

• Teilenummer

• Benennung

• Beschaffungs- oder Durchlaufzeit

• Dispositionsstufe

• teileabhängige Plangrößen der Bedarfs-, Bestands- und Bestelldisposition

• in der Konstruktionsabteilung

  -> als Unterlage zur Prüfung und Durchführung von Änderungen

• In der Materialdisposition

  -> zur Bedarfsermittlung, die auf der Einkaufs- und Lagerhaltungsplanung basieren

• In der Fertigungssteuerung

  -> zur Verfügbarkeitskontrolle des Materials

• In der Montageabteilung

  -> als Montageanleitung

• Im Kundendienst

  -> als Ersatzteil- und Prüflisten

• In der Rechnungsabteilung

  -> als Unterlage für die Vor- und Nachkalkulation

Der Gozintograph bildet die Struktur eines Erzeugnisses ab.

• Fertigungsart (Einzel–, Serien- oder Massenfertigung)

• Art des Produktes (viele oder wenige Teile, einfach oder kompliziert)

• Verwendungszweck (Fertigung, Lager oder Einkauf)

• Baukastenstückliste

• Strukturstücklisten

• Mengenübersichtsstücklisten

• Die für ein Produkt benötigten Materialien in strukturierter Anordnung

  -> erklären damit die Zusammensetzung des Erzeugnisses

• Nur die Baugruppen und Rohstoffe, die direkt in eine übergeordnete Baugruppe eingehen

• Alle Materialien (die Menge), die in das Produkt eingehen

Vorteile:

Jedes untergeordnete Teil wird nur einmal aufgelistet.

Nachteile:

Erzeugnisstruktur wird nicht sichtbar. (Zusammensetzung des Erzeugnisses)

Anwendung:

• Wenige Fertigungsstufen

• Kalkulation

• Konstruktionsänderungen

• Schnelle Information für die Disposition

Vorteile:

Redundanzfreie Stücklistenauswertung, die identische Baugruppen nur einmal gespeichert werden, geringer Änderungsdienst.

Nachteile:

Gesamtbedarf an allen Teilen nicht auf einen Blick sichtbar, da in mehrere Baukastenstücklisten separiert.

Anwendung:

Bedarfsauflösung, Arbeitsvorbereitung, Baugruppenkalkulation ermittelbar.

Vorteile:

Fertigungsstufen sind sichtbar und damit ist die Struktur transparent.

Nachteile:

Unübersichtlich bei umfangreichen Stücklisten. Wiederholteile können nicht sofort ermittelt werden.

Anwendungen:

Fertigungsplanung und Ersatzbedarfsermittlung.

Die Nettobedarfsermittlung schließt an die Bruttobedarfsermittlung im Rahmen der programmgebundenen Bedarfsmengenplanung an und vollzieht sich durch die Subtraktion ( - ) frei verfügbarer Lagerbestände.

Die Subtraktion wird auch Abgleichsrechnung (Net-Change) genannt.

• Planung der optimalen Bestellmenge

• Planung der Bestellauslösung

• Planung des Sicherheitsbestände

Bei Ermittlung der optimalen Bestellmenge sind die Bestell- und Lagerhaltungskosten zu minimieren

Die kostenoptimale Bestellmenge liegt vor, wenn die Summe aus Bestellkosten und Lagerhaltungskosten ein Minimum ist.

Die optimale Bestellmenge liegt zwischen den beiden Extremen:

• Der einmaligen Bestellung des gesamten Materialbedarf einer Periode zu Beginn des Planungszeitraums (dies hat minimale Bestellkosten und maximale Lagerhaltungskosten zufolge) und

• Einer Vielzahl von Bestellungen jeweils in Höhe einer Mengeneinheit mit den Konsequenzen von maximalen Bestellkosten und minimalen Lagerhaltungskosten.

Die Bestellkosten pro Mengeeinheit werden umso kleiner, je größer die Bestellmenge ist.

Hintergrund:

Bestellfixe Kosten sind zwar unabhängig von der Bestellmenge, sie fallen aber mit jeder Bestellung an.

• Beschaffungsmarktforschung

• Lieferantenauswahl und Materialdisposition

• Wareneingangsprüfung

• Interner Transport

• Einlagerung

• Administrative Abwicklung, einschließlich der Prüfungsvorgänge

Lagerhaltungskosten umfassen die Lagerkosten für

• Genutzten Lagerraum

• Variable Lagerbestandskosten (Kapitalbindungskosten)

Je größer die Bestellmenge ist, desto höher ist der Lagerbestand und dementsprechend hoch sind die Lagerhaltungskosten.

Zu den Lagerkosten zählen:

• Kosten der Kapitalbindung (Lagerzinsen)

• Lagerungskosten

• Raumkosten

• Kosten für die Sonderbehandlung von bestimmten Gütern

• Kalkulatorische Zinsen und Abschreibung Lagereinrichtung

• wichtigste Kostenarten bei der Berechnung der wirtschaftlichen Bestellmenge:

  -> Bestell- und Lagerhaltungskosten (Lagerhaltungskostensatz)

• Verbrauchskennlinie verläuft linear

• Lagerhaltungskostensatz ist bekannt und im Betrachtungszeitraum konstant

• Bestellkosten sind bekannt und im Betrachtungszeitraum konstant

• Jahresbedarf ist bekannt und im Betrachtungszeitraum konstant

• Grenzkosten für die Bestellung einer zusätzlichen Einheit bei einem einmaligen Kauf sind konstant, d.h. keine Berücksichtigung von Mengenrabatten

• Bestellungen einzelner Artikel sind voneinander unabhängig d.h. keine Berücksichtigung von Verbunddisposition

Ausgehend vom geplanten Nettobedarf eines Produktes oder einer Baugruppe wird die optimale Losgröße je Produkt beziehungsweise Baugruppe ermittelt, bei der die entscheidungsrelevanten Gesamtkosten, d.h. die Summe aus Rüst- und Lagerkosten, minimal sind.

Die Losgröße bezeichnet die Menge von Produkten oder Teilen, die direkt hintereinander ohne eine Unterbrechung der Fertigung produziert wird z.B. 5.000 Schrauben.

Bei der Losgrößenplanung muss die Frage geklärt werden, wie viele Einheiten eines Gutes als zusammenhängender Posten (Los) beschafft (Beschaffungslosgröße) bzw. gefertigt (Fertigungslosgröße) werden sollen und wann diese herzustellen sind.

Primäres Ziel:

Fertigung in mengenmäßiger Hinsicht kostenoptimal zu realisieren

Des Weiteren:

Kostenoptimale Produktionsdurchführung hinsichtlich der Menge

Dabei soll insbesondere festgelegt werden, welche Fertigungsauftragsgröße den Produktionsprozess geschlossen durchlaufen soll.

• Fremdbezugsteile (Bestellmenge)

• Eigenfertigungsteile (Losgröße)

• beschäftigt sich mit zwei in der Struktur ähnlichen Planungsaufgaben mit dem Ziel, kostenoptimale Auftragsgrößen zu bilden

• Im Rahmen der Bestellpolitik:

  -> Bestimmung der Menge an Fremdbezugsteilen je Bestellung

• Festlegung der Menge eines Produktes, die zwischen zwei Umrüstungen eines Aggregats hergestellt werden soll

• Zudem muss für jedes von mehreren gleichartigen Erzeugnissen, die auf der gleichen Produktionsanlage hergestellt werden, festgelegt werden, in wie viele Lose welcher Größe, die für den Planungszeitraum vorgegebene Produktionsmenge aufgespalten wird

Große Lose führen zu großen Lagerbeständen und somit zu hohen Lagerkosten.

Umrüstkosten entstehen bei jeder Umrüstung der Produktionsanlage. Sie sind unabhängig von der Losgröße.

Die Höhe der Rüstkosten hängt von der Anzahl der Umrüstungen im Planungszeitraum ab

Wesentlicher unterschied zwischen Bestellmengenplanung und Losgrößenplanung liegt darin, dass die Losgrößenplanung zu einem realisierbaren Maschinenbelegungsplan führen muss. D.h. eine Produktionsanlage darf nur zu einem bestimmten Zeitpunkt für die Produktion einer Sorte eingelastet werden.

• fixe Kosten, die mit dem Aufbau von Kapazitäten anfallen, sind nicht entscheidungsrelevant

• Vielmehr interessieren hier nur variable Kosten, die sich durch die Höhe der Losgröße und die zeitliche Verteilung der Produktion determinieren/festlegen lassen.

Achtung:

Bei einer JiT-Beschaffung beziehungsweise -Produktion oder bei einer einmaligen Fertigung hingegen ist das Problem der Bestimmung von optimalen Los- beziehungsweise Auftragsgrößen nicht relevant.

Eine geringe Anzahl an Auflagen verursacht geringere Rüstkosten im Planungszeitraum und verleitet zu Bildung großer Lose. Die großen Lose verursachen hohe Lagerhaltungskosten. Die Optimierung der Losgröße erhält man, in dem man für einen bestimmten Zeitraum die dafür anfallenden losgrößenfixen Rüstkosten und die variablen losgrößenproportionalen Lagerkosten minimiert.

• Erfassung des Zeitablaufs

• Nachfrageprozess: Konstante Nachfrage, schwankende Nachfrage

• Kapazitätsgrenzen

• Anzahl der betrachteten Produkte: Einproduktmodelle, Mehrproduktmodelle

• Anzahl der Produktionsstufen: Einstufige Modelle, mehrstufige Modelle

Ort der planmäßigen Aufbewahrung von Gütern zwischen Beschaffung und Bedarf.

• Lagerbestandsfixe Kosten

• Lagerbestandsvariable Kosten

• Auflagefixe Kosten

• Fehlmengenkosten

Fixkosten des Lagers werden durch die bloße Existenz des Lagers hervorgerufen.

Dies sind Kosten, die für die Einrichtung und Unterhaltung des Lagers anfallen, wie z. B. Miete, Abschreibungen für Lagerräume, Heiz- und Beleuchtungskosten usw. Sie hängen vom Bestehen des Lagers und nicht von der Höhe des Lagerbestandes ab und sind somit nicht entscheidungsrelevant für die Bestimmung des optimalen Lagerbestandes.

Kosten, die mit wachsender Lagermenge und Lagerdauer steigen, meist proportional mit dem Lagerbestand.

Beispiele für Lagerbestandsvariable Lagerhaltungskosten:

• Verzinsung des gebundenen Kapitals

• Versicherungsprämien

• Kosten durch Verderb und Schwund

Da Lagerhaltungsatz bei billigen und voluminösen Produkten wesentlich höher liegen kann, als bei sehr teuren und eventuell einfach zu lagernden Produkten:

• Bei genauer Betrachtung

  -> separate Prozentsätze müssen ermittelt werden zum Beispiel Rohmaterialien, Zukaufteil, Halbfabrikate und Fertigfabrikate.

Diese Kosten fallen mit jedem Auflagevorgang (Kosten die entstehen, wenn man mit der Produktion beginnt) an.

• Somit unabhängig von der Losgröße.

Folgen von Auflagefixen Kosten:

• Tendenz zu großen Losen, da mit steigender Anzahl der Lose die Kosten auf mehrere Einheiten verteilt werden und somit die Kosten pro Stück minimiert werden

Beispiele für auflagefixe Kosten:

• Rüstkosten für die Einrichtung oder Umstellung von Maschinen

Fehlmengen sind Bedarfsmengen, die nicht aus dem vorhandenen Lagerbestand befriedigt werden können. Zum Beispiel Entstehung bei Nachfrageverluste -> Umsatzverlust (Lost Sales)

Ist eine Nachlieferung der fehlenden Mengen möglich -> Vormerkfall (Back Order)

• Hierbei entstehen höhere Kosten als bei einer fristgerechten Lieferung

Neben diesen direkt zurechenbaren Fehlmengenkosten entstehen auch indirekte Fehlmengenkosten, zum Beispiel durch Abwanderung von Kunden (Goodwill-Verlust)

In vielen Fällen sind solche Lieferstörungen mit Konventionalstrafen verbunden.

• sofern für eine Arbeitsoperation eines Auftrages mehrere funktionsgleiche Arbeitsstation oder Maschinen zur Auswahl stehen, ist der Auftrag zunächst einer dieser Maschinen zuzuordnen

• Für jede Arbeitsstation ist eine Reihenfolge festzulegen, in der die von dieser Station wartenden Aufträge abgearbeitet werden

  -> zu betrachten Kriterien bei der Planung:

  —> geringe Durchlaufzeiten der Aufträge

  —> Abstimmung der Produktionsendtermine auf die vorgegebenen Liefertermine, um möglichst geringe ablaufbedingte Stillstandzeiten der Maschine zu erreichen

Das Dilemma der Ablaufplanung resultiert aus einer Konfliktsituation zwischen geringen Durchlaufzeiten, geringen Lagerzeiten und minimalen Stillstandszeiten.

• Aufträge nach Priorität: Belegung der Arbeitsplatzgruppen

• Bei Überbelegung: Verschiebung möglichst im Pufferzeitraum

• Wenn nicht möglich: Ausweichmaßnahmen, notfalls neue Planung

• Freie Kapazität: gegebenfalls Aufträge früher freigeben

Bestandsorientierte Ziele:

Zum Beispiel die Minimierung der mittleren Wartezeit oder der Durchlaufzeit der Aufträge

Terminorientierte Ziele:

Zum Beispiel die Minimierung der mittleren oder der maximal auftretenden Terminüberschreitung

Auslastungsorientierte Ziele:

Zum Beispiel die Minimierung der mittleren Leerzeit beziehungsweise die Maximierung der mittleren Kapazitätsauslastung

Mit Prioritätsregeln wird die Reihenfolge der Auftragsabwicklung in der Produktion bestimmt.

Kundenentkoppelungspunkt ist der Übergang von einer kundenanonymen zu einer kundenspezifischen Variantenfertigung.

• Make-to-Stock

• Assemble-to-Order

• Make-to-Order

• Engineer-to-Order

Beim Make-to-Stock handelt es sich um eine reine Lagerfertigung. Kundenentkopplungspunkt: zwischen der Endmontage und der Distribution. Zwar können die Kunden schnell beliefert werden, die Bestandskosten sind aber sehr hoch da das Risiko besteht, dass der Bestand nicht abverkauft werden kann.

Beim Assemble-to-Order befindet sich der Kundenentkopplungspunkt zwischen der Fertigung und der Montage. Die Module werden kundenanonym vorproduziert und erst nach dem Kundenauftrag fix zu einer kundenspezifischen Variante montiert. Zwar verlängert sich dadurch die Durchlaufzeit. Die Bestandskosten können aber deutlich reduziert werden.

Beim Make-to-Order befindet sich der Kundenentkopplungspunkt zwischen der Beschaffung und der Fertigung. Dabei werden Rohstoffe, Standardkomponenten und andere Teile kundenanonym beschafft, und die Fertigung setzt erst mit dem Eingang des konkreten Kundenauftrags ein. Die Folge ist, dass ich zwar die Bestände deutlich verringern, sich aber die Durchlaufzeit erheblich verlängert.

Beim Enginner-to-Order befindet sich der Kundenentkopplungspunkt ganz am Anfang des Wertschöpfungsprozesses und zwar vor der Entwicklung. Dieses bedeutet, dass das Produkt erst nach dem Eingang des Kundenauftrags konstruiert wird. Einzig die Kapazitäten und wenige Vormaterialien werden vorab reserviert. Ferner heißt das, dass der Kunde zwar ein hoch individuelles Produkt bekommt, aber sehr lange auf die Lieferung warten muss. Der Vorteil dabei ist, dass die Bestände fast gänzlich entfallen.

Die grundlegende Unterscheidung betrifft Make-to-Order und Make-to-Stock (mit den angesprochenen Unterarten).