Komplexitätsmanagement in der Produktionslogistik: Ein Ansatz zur flussorientierten Gestaltung und Lenkung heterogener Produktionssysteme PDF
Preview Komplexitätsmanagement in der Produktionslogistik: Ein Ansatz zur flussorientierten Gestaltung und Lenkung heterogener Produktionssysteme
Jan R. Westphal Komplexitäts- management in der Produktionslogistik Ein Ansatz zur flussorientierten Gestaltung und Lenkung heteroge- ner Produktionssysteme Westphal Komplexitätsmanagement in der Produktionslogistik GABLER EDITION WISSENSCHAFT R. Jan Westphal Komplexitätsmanagement in der Produktionslogistik Ein Ansatz zur flussorientierten Gestaltung und Lenkung heterogener Produktionssysteme Mit einem Geleitwort von Prof. Dr. Sebastian Kummer Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH Die Deutsche Bibliothek -CI Westphal, Jan R.: Komplexitătsmanagement in der Produktionslogistik : ein Ansatz zur Aussorientierten Gestaltung und lenkung heterogener Produktionssysteme 1 Jon R. Westphal. Mit einem Geleitw. von Sebastian Kummer. - 1. AuA .. (Gabler Edition Wissenschaft) Zugl.: Dresden, Techn. Univ., Diss., 2001 ISBN 978-3-8244-7475-2 ISBN 978-3-663-08644-4 (eBook) DOI 10.1007/978-3-663-08644-4 1. Au Rage Oktober 2001 Alle Rechte vorbehalten ©Springer Fachmedlen Wlesbaden 2001 Ursprunglich erschienen bei Deutscher Universitats-Verlag GmbH, Wiesbaden 2001 lektorat: Brigitte Siegel 1 Sabine Scholler www.duv.de Dos Werk einschliel3lich aller seiner Teile isi urheberrechtlich geschutzt. Jede Verwertung auf3erhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes isi ohne Zustimmung des Ve;rloges unzulăssig und strofbar. Dos gilt insbesandere fur Vervielfăltigungen, Ubersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergobe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besandere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Worenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wăren und daher von jedermann benutzt werden durften. Gedruckt auf săurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier. ISBN 978-3-8244-7 475-2 V Geleitwort Das Management der Komplexität in der Produktionslogistik ist sowohl aus theoretischer als auch aus praktischer Sicht eine der schwierigsten Aufgaben der Logistik. Seine Bedeutung ist unumstritten, zumal das stetige Wachstum der Komplexität eine Art Naturgesetz zu sein scheint. Mit zunehmender Kundenorientierung stiegen seit den 70er Jahren die Anzahl der Produkte und Produktvarianten sowie die Individualisierungsanforderungen stark an. Kaum bewältigt, so stellen sich unter dem Schlagwort des Supply Chain Managements neue Herausforderun gen. Betriebs- und unternehmensübergreifend sollen die Logistikprozesse koordiniert und flussorientiert gestaltet werden. Die Vielzahl der Knoten und Kanten solcher Netzwerkbezie hungen bedingen eine erneute Komplexitätssteigerung. Der Verweis auf Supply Chain Mana gement Software, die die unternehmensübergreifende Abstimmung gewährleisten soll, er scheint im historischen Vergleich wie die vor Jahren gehegte Hoffnung, PPS-Systeme und das CIM würden die innerbetrieblichen Koordinationsprobleme lösen. Obwohl jeder weiß, dass sich diese Hoffnungen kaum erfiillt haben, verspricht man sich von neuen unternehmensüber greifenden Computersystemen eine Lösung der Komplexitätsprobleme. Die vorliegende Arbeit folgt keinem modischen Trend, sie geht einen anderen, grundsätzli cheren Weg. Ausgehend von einer kritischen Analyse der Schwächen der PPS-Systeme wird auf Basis der Systemtheorie ein Ansatz flir die flussorientierte Gestaltung und Lenkung von Produktionssystemen entwickelt. Dieser hat das Ziel, das Problem der Komplexitätssteige rung als Konsequenz zunehmender Individualisierungsanforderungen zu lösen. Hierzu wird zunächst ein eigenständiges Rahmenkonzept entwickelt, das die Einflussfaktoren der Kom plexität, die Beschreibung der Eigenschaften von Produktionsbereichen sowie die organisato rische, planerische Fragestellung behandelt. Die Arbeit bleibt jedoch nicht bei der Beschreibung. In Ergänzung bestehender PPS Systeme wird ein auf Markov-Ketten basierender Ansatz zur Unterstützung der Produktions lenkung durch Simulation entwickelt. Entsprechend dem Stand der Forschung verwendet Herr Westphal flir die Modeliierung eine hierarchische Regelkreisstruktur. Die Arbeit legt aus fUhrlieh dar, wie die Vorgehensweise erfolgen soll und warum die Bedingungen flir den Ein satz von Markov-Ketten gegeben sind. Die Arbeit bildet so einen interessanten Beitrag zur Produktionslogistik. Die konsequente Anwendung von Markov-Ketten bei der Simulation von produktionslogistischen Prozessen ist durchaus ein flir die Theorie innovativer Vorschlag. Es ist der Arbeit zu wünschen, dass die Diskussion hierüber sich fruchtbar flir die Theorie der Produktionslogistik auswirkt. Prof. Dr. Sebastian Kummer VII Vorwort Die kundenspezifische Individualisierung der Erzeugnisse verstärkt die Bedeutung von ei nem der wichtigsten Kostenfaktoren in produzierenden Unternehmen: der Komplexität der Lenkung des Produktionsprozesses. Die Komplexität äußert sich in der Anzahl der zu berücksichtigenden Variablen der Um weltzustände und der Handlungsalternativen sowie in der Struktur ihrer Beziehungen. An die Stelle linearer Fertigungsabläufe treten vernetzte, inhomogene Prozeßstrukturen mit einer hohen Anzahl von Schnittstellen. Zusätzliche bereichsübergreifende Planungs-, Koordinati ons- und Kontrollprozesse verringern als komplexitätsbedingte Kosten die Effizienz des Pro duktionsprozesses. Die Leitidee dieser Arbeit war die Überzeugung, daß die traditionellen Organisations strukturen und PPS-Systeme den Anforderungen an eine flexible Fertigung nicht gerecht wer den können, so daß ein ganzheitlicher Lösungsansatz, der zum einen die Organisationsstruk turen des Produktions- und des Lenkungssystems und zum anderen geeignete Koordinations instrumente umfaßt, zu entwickeln war. Die grundlegende Frage der Organisation des Produktionsprozesses ist, wie eine hohe Kun dennähe im Leistungsprogramm, eine geringe Komplexität und eine hohe Effizienz der Pro zesse zugleich realisiert werden können. Der hierfiir notwendigen Integration von Organisati onsstruktur, Produktionsprozeß sowie Planungs- und Informationssystemen wurde bisher in der Produktionslogistik zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt. Der in der vorliegenden Arbeit vorgestellte Gestaltungsansatz zeigt, daß, aufbauend auf den Erkenntnissen der Systemtheorie, der Kybernetik, der Theorie der hierarchischen Systeme und der Logistik als flußorientierter Führungsfunktion, ein ganzheitlicher Ansatz fiir die Ge staltung der Organisationsstrukturen und die flußorientierte Lenkung des Produktionsprozes ses entwickelt werden kann. Der Kerngedanke des Gestaltungsansatzes ist ein verstärktes Denken in Prozessen und Netzwerken. Entsprechend dem Grundsatz "structure follows strategy" erfordert die Malerial flußorientierung eine Veränderung der bisherigen Planungs- und Führungsorganisation. Die systembildende Funktion der Logistik beinhaltet die Gestaltung einer prozeßorientierten Or ganisationsstruktur und der darauf ausgerichteten Planungs-, Kontroll- und Informationssy steme. Traditionelle hierarchische Strukturen werden abgelöst durch sich selbst organisieren de Einheiten und kurze Regelkreise. VIII Vorwort Spätestens bei der Formulierung des Vorwortes wird dem Verfasser bewußt, daß das Pro motionsvorhaben nur dank der Unterstützung vieler, die an dieser Arbeit mitgewirkt oder zu Ihrem Werden beigetragen haben, erfolgreich war. Meinem Doktorvater, Herrn Prof. Dr. Sebastian Kummer, danke ich herzlich für die Be treuung meiner Dissertation und für seine Gedanken zu den Grundlagen eines flußorientierten Logistik-Managements. Diese stellen ein wesentliches Fundament der vorliegenden Arbeit dar. Darüber hinaus gilt ihm mein besonderer Dank dafür, daß er mir die Chance gab, ein Thema, das nur ganzheitlich betrachtet werden kann, zu bearbeiten und meine Dissertation erfolgreich zu beenden. Ich hoffe, daß wir die gute Zusammenarbeit in den nächsten Jahren fortführen können. Mein Dank gebührt ferner der Vorsitzenden der Promotionskommission, Frau Prof. Dr. Ulrike Stopka, sowie Herrn Prof. Dr. Ronald Bogaschewsky und Herrn Prof. Dr. Klaus-Peter Kistner, die sich als Gutachter zur Verfügung stellten, für ihre wertvollen Anregungen. Herr Prof. Dr. 0. Rentz, der mich bereits während meines Studiums des Wirtschaftsingeni eurwesens an der Universität Karlsruhe (TH) mit der Signalflußanalyse und der Laplace Transformation vertraut gemacht hat, und Herr Prof. Dr. H. Dittrich weckten in mir die Be geisterung für die Systemtheorie und die Kybernetik. Die Dissertation profitierte von der sehr guten Lehrstuhlatmosphäre. In dieser Hinsicht gilt mein Dank allen Kollegen am Lehrstuhl ftir Betriebswirtschaftslehre, insbesondere Verkehrs betriebslehre und Logistik, an der Fakultät ftir Verkehrswissenschaften "Friedrich List" der Technischen Universität Dresden. Genannt seinen hier Herr Dipl.-Volksw. Roberto Fuster und Herr Dipl.-Volksw. Hans-Joachim Schramm. Ihnen verdanke ich zahlreiche inhaltliche Anregungen. Bedanken möchte ich mich auch bei den studentischen Hilfskräften und der Se kretärin unseres Lehrstuhls. Besonders herzlich danke ich Frau Dipl.-Verk.-wirtsch. Kirsten Bünemann. Durch ihre Unterstützung in der entscheidenden Phase der Dissertation hat sie maßgeblich zum Erfolg dieser Arbeit beigetragen. Von ganzem Herzen danke ich meiner Familie, insbesondere meinen Eltern, die mich wäh rend der Promotionszeit in vielerlei Hinsicht unterstützten, und meinen Freunden, die mich durch die Höhen und Tiefen während der Erstellung meiner Dissertation begleitet und mir Rückhalt und Zuversicht gegeben haben. Ihnen und meinem zu früh verstorbenen Freund Frank Paulsen widme ich diese Arbeit. Jan R. Westphal Inhaltsverzeichnis IX Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis XV Abkürzungsverzeichnis XIX Kapitell Einführung in die Problemstellung 1.1 Komplexitätsmanagement als Gestaltungsaufgabe 1 1.1.1 Der Wandel der Absatzmärkte als Herausforderung an traditionelle Produktionssysteme 1.1.2 Die Beherrschung der Komplexität als Herausforderung 2 1.1.2.1 Grenzen der zentralen Produktionslenkung 6 1.1.2.2 Gestaltung einer zukunftsorientierten Organisationsstruktur 8 1.1.2.3 Paradigmenwechsel von der Funktions-zur Systemorientierung 10 1.1.2.4 Anforderungen an einen neuen Gestaltungsansatz 11 1.1.2.5 Theoretische Grundlagen eines systemorientierten Gestaltungsansatzes 14 1.2 Zielsetzung und Aufbau dieser Arbeit 16 1.2.1 Zielsetzung der Arbeit 16 1.2.2 Thesen der Dissertation 18 1.2.3 Aufbau der Arbeit 21 Kapitel2 Problemstellung und theoretische Grundlagen 2.1 Traditionelle Verfahren der Produktionsplanung und -steuerung 25 2.1.1 Begriffund Inhalt der Produktionsplanung und -Steuerung 25 2.1.2 Entwicklung traditioneller PPS-Systeme 27 2.1.2.1 Tayloristisch geprägte Organisationsstrukturen 27 2.1.2.2 Philosophie und Aufbau traditioneller PPS-Systeme 29 2.1.2.2.1 Datenverwaltung 30 2.1.2.2.2 Produktionsprogrammplanung 31 2.1.2.2.3 Primärbedarfsplanung 31 2.1.2.2.4 Materialbedarfsplanung 32 2.1.2.2.5 Kapazitätsplanung 32 2.1.2.2.6 Schnittstelle zwischen Produktionsplanung und -Steuerung 35 2.1.2.2. 7 Produktionssteuerung 35 X Inhaltsverzeichnis 2.1.3 Schwachstellen traditioneller PPS-Systeme 36 2.1.3.1 Das Problem der Philosophie traditioneller PPS-Systeme 36 2.1.3.2 Problembereich Komplexitätsverständnis 41 2.1.3.3 Fehlende Integration der Sach-und der Formalzielebene 43 2.1.3.4 Problembereich Berücksichtigung der Organisationsstruktur 44 2.1.3.5 Das Dynamikdefizit traditioneller PPS-Systeme 45 2.1.3.6 Defizite traditioneller PPS-Systeme aus der Perspektive der Logistik 46 2.1.3.7 Das offene Entscheidungsfeld 47 2.1.3.8 Problem Strukturgleichheit der Abbildung der Systeme im Modell 49 2.1.4 Weitere Ansätze zur Produktionsplanung und -steuerung 52 2.1.4.1 Hierarchische PPS-Systeme 52 2.1.4.2 Die Belastungsorientierte Auftragsfreigabe 52 2.1.4.3 Optimized Production Technology 55 2.1.4.4 Weitere Ansätze 57 2.2 Kybernetische Grundlagen 59 2.2.1 Die systemorientierte Betrachtungsweise 59 2.2.2 Systembetrachtung des Leistungssystems 61 2.2.3 Die Black-Box-Methode als Gestaltungsansatz 63 2.2.4 Traditionelle und systemische Denkansätze 66 2.2.5 Die zielgerichtete Beeinflussung des Systemverhaltens unter Anwendung kybernetischer Prinzipien 68 2.2.6 Komplexität und Varietät 74 2.2.6.1 Begriff, Ursachen und Symptome der Komplexität 74 2.2.6.2 Die Komponenten der Komplexität 77 2.2.6.3 Das Gesetz der erforderlichen Varietät 81 2.2. 7 Notwendigkeit der Handhabung der Komplexität 84 2.2.8 Die Schaffung von Ordnung als Ziel des Varietätsengineering 87 2.2.9 Eignung der Systemtheorie zur Handhabung der Komplexität 90 2.2.1 0 Anpassung des Zielsystems des Unternehmens 91 2.2.10.1 Zielgrößen der Kundennähe im Leistungsprogramm 92 2.2.10.2 Zielgrößen der Effizienz des Leistungserstellungsprozesses 95
The list of books you might like
