ProLog Midterm

Aus vielen Handlungsalternativen (Entscheidungen) unter Berücksichtigung knapper Ressourcen (Beschränkungen) eine realisierbare Kombination (zulässige Lösung) finden, um ein Zielkriterium (Zielfunktion) möglichst gut zu erreichen (optimieren).

Entscheidungsvariablen (z.B. x und y)

Zielfunktion (maximieren oder minimieren)

Nebenbedingungen (beinhaltet Nichtnegativitätsbedingung)

Inputdaten

Entscheidungsvariablen —> welche Entscheidungen werden getroffen

Zielfunktion —> was soll optimiert werden

Nebenbedingungen —> z.B. Budgetlimit, Arbeitszeit etc.

• an einem Eckpunkt des zulässigen Bereichs

• erfüllen mindestens eine Nebenbedingung mit Gleichheit

• können durch weiter Nebenbedingungen nicht verbessert werden

Wenn die Zielfunktion parallel zu einer Nebenbedingung verläuft

Beschäftigungsglättung ergibt sich auf der taktischen Ebene aus den aggregierten Nachfrageprognosen und aggregierten Kapazitäten —> mittelfristiger Produktionsplan (Produkttypen)

Produktionsprogrammplanung ergibt sich auf der operativen Ebene aus den detaillierten Nachfrageprognosen, detaillierten Kapazitäten und aktuellen Lagerbeständen —> kurzfristiger Produktionsplan (Endprodukte)

• passt Vorgaben aus der Beschäftigungsglättung an an…

  • konkrete/vorhande Kundenaufträge

  • aktuelle/kurzfristige Nachfrageprognosen

  • Lagerbestandsentwicklung einzelner Produkte

• sorgt für termingerechte Erreichung der Produktionsziele

  • Liefertermine für Kundenaufträge

  • rechtzeitige Fertigung von Zwischenprodukten

• minimiert Produktions,- Lager- und ressourcenabhängige Kosten

Abhängigkeiten zwischen den Produkten

Ein gerichteter Graph, der beschreibt wie sich die einzelnen Endprodukte zusammensetzten.

Stellt also Beziehung zwischen Rohstoffen, End- und Zwischenprodukten dar und gibt zusätzlich benötigte Mengen der Zwischenprodukte und Rohstoffe für ein Endprodukt an

Interne Nachfrage beschreibt die Nachfrage eines Unternehmens, die von innerhalb stammt. z.B. die Nachfrage einer Abteilung nach den Produkten einer anderen Abteilung (Zwischnprodukte)

• bei Nachfrageunsicherheit (wenn die Nachfrage schwankt, kann das zu ungenutzter Kapazität führen —> verursacht Kosten)

• bei Lieferantenabhängigkeit (kann teuer und schwierig werden, kurzfristig zusätzliche Kapazität zu finden)

• wegen Skaleneffekten (durch Produktion größerer Mengen können Skaleneffekte erzielt werden, was zu niedrigeren Produktionskosten führt)

Anpassung taktischer Pläne und Vorgaben an operative Gegebenheiten —> kürzerer Planungshorizont, detailliertere Planung

• bei zeitkritischer Produktion (ermöglicht Reaktion auf unverhergesehene Ereignisse/Nachfragesteierungen)

• bei Produkten die sich schlecht lagern lassen

• für kürzere Lieferzeiten

• Abdeckung saisonaler Nachfrageschwankungen

Minimierung der Kosten für Lagerung und Zusatzkapazität unter Berücksichtigung der Liefertermine und der Erzeugnisstrukturen

• Normal- und Zusatzkapazitäten auf mindestens einer Maschine zu gering, um die Nachfrage zu befriedigen

• Lagerplatz zu knapp, um genügend vorproduzierte Produkte zu lagern

• Kombination aus den beiden Problemen

Make to Order

&

Make to Stock

es wird nur für den jeweiligen Auftrag produziert —> kundenauftragsgetrieben

• hoher individualiserungsgrad der Produkte

• flexible Entscheidung über Auftragsannahme oder -ablehnung

• kaum Lagerkosten

• Auslösung von Fertigungs- und Bestellaufträgen erst durch realiserte Kundenaufträge —> längere Lieferzeiten

• Ressourcenbelastung abhängig von schwer prognostizierbaren Kundenaufträgen

• univariabel (Zeitreihenanalyse)

• multivariabel

es wird basierende auf Prognosen auf Lager produzuert —> prognosegetrieben/kundenanonym

• Auslösung von Produktion aufgrund Absatzprognosen, bevor Kundenaufträge vorhanden sind —> kürzere Lieferzeiten

• effizienter Planung

• standardisierte Erzeugnisse mit geringem Individualiserungsgrad

• Risiko der Fehleinschätzung von Nachfrageprognosen

• höhere Lagerkosten

die zunkünftige Nachfrage wird in Abhängigkeit von einer Variable (—> vergangene Nachfrage) prognostiziert —> Einflussfaktoren, die zu Nachfrageschwankungen geführt haben (—> irreguläre Komponenten) müssen geglättet werden

Verfahren:

• gleitender Mittelwert

• exponentielle Glättung 1. Ordnung

• univariabel —> Zeitreihenanalysen

• multivariabel

zukünftige Nachfrage wird in Abhängigkeit von mehreren unabhängigen Variablen modelliert (z.B. Bierabsatz in Abhängigkeit von Wetter, Aktionen, Festen…)

• über Kontrolle der Lagerbestände (Lagerhaltungspolitiken)

• benötigt Informationen über Verbauchsentwicklung der Vergangenheit und Prognose für die Zukunft

• über Erzeugnisse mit abhängigem Bedarf über Stücklistenauflösung

• benötigt Informationen über Stücklisten, Produktionsprogramm etc.

alle Informationen sind mit Sicherheit bekannt und konstant —> “allwissend”

Unsicherheiten/Wahrscheinlichkeiten müssen berücksichtigt werden

(s, q)-Politik

fixe Bestellmenge q und variabler Bestellzyklus s (kontinuierliche Lagerüberwachung)

—> z.B. 30 Liter tanken sobald kleiner als 10%

(s, S)-Politik

variable Bestellmenge S und variabler Bestellzyklus s (kontinuierliche Lagerüberwachung)

—> z.B. Volltanke sobald kleiner als 10%

(t, q)-Politik

fixe Bestellmenge s und konstanter Bestellzyklus t (periodische Lagerüberwachung)

—> z.B. 30 Liter alle 4 Tage tanken

(t, S)-Politik

variable Bestellmenge S und konstanter Bestellzyklus t (periodische Lagerüberwachung)

—> z.B. Volltanken alle 4 Tage, unabhängig vom Füllstand des Tanks

+ geringer Kontrollaufwand

+ Bestellverbund mit anderen Produkten möglich —> Reduzierung bestellfixer Kosten

- Gefahr von Fehlbeständen zwischen Kontrollzeitpunkten

+ kaum Fehlbestände durch kontinuierliche Überwachung

- aufwändig

- geeignetes System notwendig

Wahrscheinlichkeit, dass der anfängliche Lagerbestand ausreicht, um die gesamte Nachfrage innerhalb der Wiederbeschaffungszeit zu decken

—> lässt die Berücksichtigung von Fehlmengen nicht zu (=ereignisorientiert)

liegt zwischen 0 und 1

Anteil der Gesamtnachfrage, der sofort ausgeliefert werden kann

—> relevant, wenn Kosten fehlmengenabhängig sind (=mengenorientiert)

liegt zwischen 0 und 1

Eine hohe Meldemenge ist dann sinnvoll, wenn die Fehlmengenkosten hoch und die Lagerkosten niedrig sind.

Tritt der gegenteilige Fall auf ist eine niedrige Meldemenge sinnvoller.

Es sind Fehlmengenkosten und Lagerkosten bei der Bestimmung der Meldemenge in Betracht zu ziehen.

Die Strategie kann vor allem dann sinnvoll sein, wenn die Kosten für die Lagerhaltung, verglichen mit den Fehlmengenkosten, sehr hoch sind.

Ein Vorteil dieser Strategie ist die Reduzierung der Lagerhaltungskosten.

Die Strategie führt jedoch zu erhöhten Fehlmengenkosten.

• univariabel —> Zeitreihenanalysen

• multivariabel

• Güter sind nicht/kaum lagerbar

• Güter verlieren ihren Wert vor dem nächsten Bestellpunkt

  • kurz haltbare Produkte —> Zeitungen, Backwaren

  • stark saisonale Produkte —> Schoko-Weihnachtsmann, WM-Artikel

—> Bestimmung der gewinnmaximierenden Bbestellmenge unter Berücksichtigung von Marginal Profit und Marignal Loss

Entscheidungen über die Losgrößen sind meist voneinander abhängig.

Abhängigkeit besteht im Bezug auf die Erzeugnisstruktur (vgl. Gozinto Graph) und gemeinsame Ressourcennutzung von Produkten

Bedarfsmenge entwickelt sich statisch

Produkte sind unabhängig voneinander

Methode: Andlersche Losgrößen-Formel

Bedarfsmenge entwickelt sich dynamisch

Produkte sind unabhängig voneinander

Methode: Silver-Meal; Groff; Wagner-Whitin

Bedarfsmenge entwicklet sich dynamisch

Produkte sind abhängig voneinander

Methode: Metaheuristiken

Es kann kein globales Optimum ingesamt gefunden werden.

Lösung kann global unzulässig sein in Bezug auf Lager-/Maschinenkapazitäten

Nettobedarfe aus aufeinanderfolgenden Perioden zu einem Los solange hinzufügen, wie die laufenden Lagerkosten kleiner sind als die Rüstkosten

Materialbedarfsplanung beeinflusst die Losgrößenplanung dahingehende, dass die Menge der für die Produktion benötigten Materialen die Losgröße bestimmt.

Losgrößenplanung beeinflusst die Materialbedarfsplanung dahingehend, dass eine größere Losgröße die Menge der notwendigen Materialien für die Produktion bestimmt.

Görßere Lose sind sinnvoll bei einem hohen Festkostenanteil oder um Rüstzeiten/-kosten zu reduzieren.

Größer Lose sind weniger sinnvoll bei hohen Lagerkosten oder Produkten die schnell veraltet sind.

• Maschineneinrichtungskosten

• Personal- und Schulungskosten

• Stillstandkosten

• Werkzeug- und Materialwechselkosten

• Überprüfungskosten

• Lagermiete

• Versicherungskosten

• Lagerpersonal

• Abschreibungskosten

• Verwaltungskosten

• Kapitalkosten —> Opportunitätskosten für das in den Lagerbeständen gebundene Kapital

• Lagerhaltungskosten (Kosten für Pflege und Instandhaltung der Lagerbestände, Kosten für Sicherheits- und Umweltstandards)

• Materialbedarfsplanung

• Produktionsplanung —> größere Lose = längere Produktionszyklen = beeinträchtigung Verfügbarkeit von Produktionskapazitäten und Ressourcen

• Lagerbestandsplanung —> größere Lose = mehr Lagerplatz = mehr Lagerkosten

• Lieferkettenmanagement —> größere Lose = längere Lieferzeiten = höhere Transportkosten

• Fehlende Berücksichtigung von Synergieeffekten

• Erhöhte Komplexität bei der Planung —> höherer Verwaltungsaufwand, höheres Risiko von Fehlern

• Schwierigkeiten bei der Kapazitätsplanung —> Vermeidung von Engpässe wird schwieriger

• Mangelnde Flexibilität bei Änderungen —> Änderungen an einem Produkt oder Prozess können Auswirkungen auf andere Produkte oder Prozesse haben = höheren Planungsaufwand und möglicherweise längere Lieferzeiten

• Höhere Flexibilität —> schnellere Reaktion auf Änderungen in der Nachfrage/Markt

• Bessere Nutzung von Ressourcen —> Reduktion von Rüstzeiten durch minimierung der Losgröße je Produkt/Prozess

• Geringere Lagerbestände —> Reduktion von Lagerkosten durch bessere Abstimmung der Produktion mit Nachfrage

• Vereinfachte Planung und Steuerung

Um die Transportkosten zwischen verschiedenen Produktionsstätten oder Lagerorten zu minimieren.

Durch die Transformation wird das Problem der Bestimmung der optimalen Größe der Produktionseinheiten oder der Bestellmenge mit dem Problem der Bestimmung des kürzesten Weges zwischen verschiedenen Produktionsstätten oder Lagerorten kombiniert.

Die Kostenfunktion des Kürzeste-Wege-Problems wird um die Transportkosten erweitert, um die gesamten Kosten zu berücksichtigen.