Optimaler Betriebsmitteleinsatz: Planung unter Erfassung abnutzungsbedingter Potentialreduzierungen PDF
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Betge . Optimaler Betriebsmitteleinsatz Betrlebswlrtschaftliche Forschung zur Unternehmensfiihrung Herausgegeben von Prof. Dr. Dr. h. c. Herbert Jacob, Hamburg Band 1: Produktlonsplanung bel Sorlenferllgung Ein Beitrag zur Theorie der Mehrproduktunternehmung Von Prof. Dr. Dietrich Adam 176 Seiten Band 2: Die Induslrlelle Investltlonsentscheldung Eine theoretische und empirische Untersuchung zum Investitions verhalten in Industrieunternehmungen Von Prof. Dr. August-Wilhelm Scheer 166 Seiten Band 3: Kosten- und Lelstungsanalyse 1m Industrlebetrleb Von Prof. Dr. Dieter B. PreBmar 298 Seiten Band 4: Statlsche und dynamlsche Ollgopolmodelle Ein Beitrag zur Entscheidungstheorie in Oligopolsituationen Von Prof. Dr. Wolfgang O. H. Hilke 228 Seiten Band 5: Marketing auf neuen Wegen Absatzpolitik auf der Grundlage nachfrageorientierter Marktmodelle Von Dr Horst Hollstein. (vergriffen) Band 6: Die Grenzplankostenrechnung Von der theoretischen Grundlegung zur praktischen EDV-Losung Von Dr. Volker Kube 180 Seiten Band 7: Entscheldungsmodelle zur Standorlplanung der Industrle unternehmen Von Prof. Dr. Karl-Werner Hansmann 178 Seiten Band 8: Instandhaltungspolltlk Von Prof. Dr. August-Wilhelm Scheer 257 Seiten Band 9: Prolektsteuerung Von Prof. Dr. August-Wilhelm Scheer 246 Seiten Band 10: Dynamlsche Prelspolltik Grundlagen - Problemstellungen - Losungsansiitze Von Prof. Dr. Wolfgang O. H. Hilke 240 Seiten Band 11: Programmplanung bel Kuppelproduktlon AnpassungsmaBnahmen zur Harmonisierung von Produktions- und Nachfrageverhiiltnissen bei Kuppelproduktion unter besonderer BerOck sichtigung der Absatzpolitik Von Dr. JOrgen Biihrens 300 Seiten Band 12: Dynamlsche Aktlenanlageplanung Von Prof. Dr. Karl-Werner Hansmann 172 Seiten Band 13: Oberwachung und Steuerung von Contalner-Transportsystemen Von Dr. Matthias Jarke 269 Seiten Band 14: Optlmaler BelrlebsmlHelelnsatz Planung unter Erlassung abnutzungsbedingter Potentialreduzierungen Von Dr. Peter Betge 252 Seiten Die Reihe wird fortgesetzt. Bis Band 8: Schriftenreihe des Instituts fOr Unternehmensforschung und des Industrieseminars der Universitiit Hamburg Dr. Peter Betge Optimaler Betriebsmitteleinsatz Planung unter Erfassung abnutzungs bedingter Potentialreduzierungen GIlBLER CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek Beige, Peter: Optimaler Betriebsmitteleinsatz : Planung unter Erfassung abnutzungsbedingter Potentialreduzie rungen / Peter Betge. - Wiesbaden : Gabler, 1983. (Betriebswirtschaftliche Forschung zur Untemeh mensftihrung; Bd. 14)· NE:GT © 1983 Betriebswirtschaftlicher Verlag Dr. Th. Gabler GmbH, Wiesbaden Umschlaggestaltung: Horst Koblitz, Wiesbaden Gesamtherstellung: Lengericher Handelsdruckerei, 4540 Lengerich Alle Rechte vorbehalten. Auch die fotomechanische Vervielfiiltigung des Werkes (Fotokopie, Mikrokopie) oder von Teilen daraus bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlages. ISBN 978-3-409-30982-0 ISBN 978-3-322-87914-1 (eBook) DOI 10.1007/978-3-322-87914-1 Geleitwort Diese Arbeit befaBt sich mit einem Gebiet der Produktionstheorie und -planung, dem in der betriebswirtschaftlichen Forschung bislang nur geringe Aufmerksamkeit geschenkt worden ist: U ntersucht wird, wie sich Anlagen und Maschinen - allgemein: Betriebs mittel - im ProzeB der LeistungSerstellUng verhalten. Je kapitalintensiver ein Produk tionsprozeB ist, eine um so groBere Bedeutung als Kostenfaktor kommt der Abnutzung der Produktionsanlagen, der Verminderung des in ihnen enthaltenen Leistungspoten tials, zu, um so wiinschenswerter und - um "richtige" betriebliche Entscheidungen treffen zu konnen - um so notwendiger erscheint es, diesen AbnutzungsprozeB quantita tiv exakt zu erfassen. Wiihrend in der Produktionstheorie bisher eine Anlage meist als eine nicht weiter zu zerlegende Einheit angesehen und behandelt wurde, wird hier davon ausgegangen, daB sie die Summe zum Teil sehr unterschiedlicher Komponenten darstellt. Es sind diese Komponenten, die - oft in sehr verschiedenem MaBe - dem VerschleiB unterliegen. Das bedeutet aber zugleich: Es gibt keinen "einheitlichen" VerschleiB der Gesamtanlage, sondern statt dessen VerschleiBe, d. h. Potentialminderungen, der einzelnen, in ihrer Gesamtheit die Anlage ausmachenden Bauteile oder Komponenten. Die Potentiale dieser einzelnen Komponenten sind es, die in ihrem Zusammenwirken die Leistung der Gesamtanlage ermoglichen. Auf der Grundlage dieses Denkansatzes entwickelt der Verfasser Verfahren zur Quanti fizierung des Verbrauchs an Leistungspotential der Komponenten. Die Basis daflir bilden physikalische MeBwerte, die unmittelbar an den yom VerschleiB betroffenen Bauteilen erhoben werden. Insbesondere sind es drei EinfluBfaktoren, die den VerschleiB wesentlich bestimmen: die Betriebszeit, die Intensitiit des Betriebsmitteleinsatzes und die Qualitiit der verwendeten Verbrauchsfaktoren, wie Material, Treibstoff usw. Diesen drei EinfluBfaktoren wird in der Arbeit besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Hier ergeben sich Optimierungspro bleme, die in geeigneter Weise gelost werden mussen. Durch eine differenzierte VerschleiBerfassung wird es moglich, unvorhergesehene AusfaUe der Betriebsmittel zu vermeiden und damit weitgehend deterministische Be triebsverhiiltnisse herzustellen. Die Analyse von VerschleiBerscheinungen dient dariiber hinaus der Gewinnung von Informationen fur die konstruktive Gestaltung der Bauteile. Solche Informationen konnen die Grundlage eines technischen Fortschrittes bilden, der in einer Verbesserung der Verbrauchsstruktur, d. h. der Verbrauchsgegebenheiten der einzelnen zusammenwirkenden Komponenten eines Betriebsmittels, zum Ausdruck kommt. Die differenzierte VerschleiBerfassung, kombiniert mit der dadurch ermoglichten quantitativen Erfassung des Verbrauchs an Leistungspotential eroffnet neue Wege zur Losung einer Reihe bedeutsamer Planungsprobleme. Dabei geht es einmal um die Bestimmung optimaler Nutzungsdauern und optimaler Ersatzzeitpunkte fUr die ver schiedenen Bauteile einer Analyse, zum anderen um die Einbeziehung der dazu entwik kelten Losungsansiitze in die allgemeine Programm- und Auftragsplanung. Es werden Entscheidungsmodelle entworfen, die auch die Einbeziehung unterschiedlicher Intensi tiiten der Betriebsmittelnutzung und unterschiedlicher Qualitiiten der Verbrauchsfakto ren in die Betrachtung erlauben. Gleichzeitig wird der EinfluB der Programmzusammen setzung explizit erfaBt und damit der Tatsache Rechnung getragen, daB das VerschleiB verhalten der Anlagen auch von ihrer jeweils unterschiedlichen Eignung zur Herstellung bestimmter Produkte abhiingt. Eine exakte Erfassung des Verbrauchs an Leistungspotential ist Dicht zuletzt auch unter dem Gesichtspunkt bedeutsam, Friihwarninformationen zu gewinnen: Die laufende Beobachtung gemessener und damit nachpriifbarer Werte und ihr Vergleich mit den entsprechenden Planwerten ermoglicht es, beizeiten Abweichungen zu erkennen und die dadurch notwendig werdenden AnschafTungs-oder Instandsetzungsaktionen rechtzeitig zu planen. Damit konnen kritische Situationen, die durch den unvorhergesehenen Ausfall von Anlagen fUr das Unternehmen entstehen konnten, vermieden werden. Die vorgeschlagenen Losungsansiitze haben einen starken Praxisbezug. Der Verfasser macht dies anhand eines umfassenden Beispieles deutlich, in dem er seine Gedanken giinge auf einen praktischen Fall anwendet und ihre Wirksamkeit demonstriert. Sowohl fUr die Oberwachung des Zustandes von Betriebsmitteln mit dem Ziel, ihre VerfUgbarkeit sicherzustellen, als auch fUr eine Produktions- und Absatzplanung, die den Produktionsanlagen und den von ihnen ausgehenden Kosten- und sonstigen Ein fliissen die ihnen gebiihrende Bedeutung einriiumt, zeigen die in der vorgelegten Arbeit angestellten Oberlegungen und die auf diesen Oberlegungen basierenden Losungsvor schliige neue, aussichtsreiche Moglichkeiten auf. HERBERT JACOB INHALTSVERZEICHNIS Seite I, EINLEITUNG 2, TERMINOLOGISCHE GRUNDLAGEN 5 3, DIE DIFFERENZIERTE ERFASSUNG DES POTENTIALFAKTOR- VERBRAUCHES AUF DER BASIS VON MESSWERTEN 11 3.1. Die VerschleiBerfassung 13 3.1.1. Zwecke der VerschleiBerfassung 14 3.1.2. Grundlegende Begriffe aus der MeBtechnik 16 3.1.3. Der technische VerschleiBbegriff 18 3.1.4. Durchfilhrungsmoglichkeiten der Ver- schleiBerfassung 20 3.2. Die Zerlegung eines Betriebsmittels in Komponenten 24 3.2.1. Definition und Darstellung der Vor gehensweise bei der Zerlegung eines Betriebsmittels in Komponenten 26 3.2.2. VerschleiBspezifische Gruppenzuordnung der Komponenten 28 3.2.3. Die zusammenfassung der Komponenten bei MaBnahffien zur Potentialwiederher- stellung 32 3.3. Die Bestimmung der Kosten der Potential- wiederherstellung 34 3.4. Moglichkeiten der Abbildung von Potential- faktorverbrauchen 39 3.4.1. Darstellung der Verbrauchszusammen- hange mit Hilfe von Funktionen 40 "II Seite 3.4.2. Die Erfassung verbrauchswirksamer EinfluBfaktoren 44 3.4.2.1. Die Abhangigkeit der VerschleiB geschwindigkeit von der Intensitat und der verwendeten Repetierfaktor- qualitat 45 3.4.2.2. Weitere auf die VerschleiBgeschwin- digkeit wirkende EinfluBfaktoren 51 3.5. zusammenfassung 56 4. DIE DIFFERENZIERTE ERFASSUNG DES ABNUTZUNGSBE DINGTEN POTENTIALFAKTORVERBRAUCHES AM BEISPIEL EINES GROSSDIESELMOTORS 57 4.1. Die Durchflihrung der Betriebsmittelzerlegung 58 4,1.1. Die Voraussetzungen einer Betriebs mittelzerlegung 58 4.1.2. Die Auswahl der Komponenten 60 4.1.3. Die Bildung der Komponentengruppen 66 4.1.4. Die verschleiBspezifische Gruppen zuordnung der Komponenten 68 4.2. Die praktische Erfassung von meBbaren Verbrauchsentwicklungen 72 4.2.1. Die Erfassung und Planung des abnutzungsbedingten Verbrauches 72 4.2.1.1. Die Erfassung der VerschleiB- geschwindigkeiten 73 4.2.1.2. Planung von Verbrauchsmengen - Extra polation mit Hilfe rationaler Funktio- nen 77 4.2.1.3. Planung von Verbrauchsmengen - Plan wertermittlung mit Hilfe linearer Extrapolation 82 4.2.1.4. Verfahrensvergleich 89 VIII Seite 4.3. Die Bestimmung der Potentialwiederherstellungs- kosten und -Zeitpunkte 92 4.4. Moglichkeiten der Reduzierung des Datener- fassungsaufwandes 95 4.5. Die Berlicksichtigung von Variationen der EinfluBfaktoren des Verbrauches 97 4.5.1. Variation des EinfluBfaktors 'Leistung' 97 4.5.2. Variation des EinfluBfaktors 'Repetierfaktorqualitat' 101 4.5.3. Variation weiterer EinfluBfaktoren 106 4.6. Zusammenfassung 110 5, DIE NUTZUNGSDAUERBESTIMMUNG BEl BETRIEBSMITTELN 112 5.1. Die Bestimmung der technischen Nutzungsdauer 112 5.2. Die Bestimmung der wirtschaftlichen Nutzungs- dauer 115 5.2.1. Das Grundmodell 119 5.2.2. Die Berlicksichtigung der BeeinfluB barkeit von Komponentenpotentialen durch Variation der Repetierfaktor qualitat 125 5.2.3. Die Einbeziehung des technischen Fortschritts in das Modell 131 5.2.3.1. Bestimmung der optimal en Rest- nutzungsdauer 133 5.2.3.2. Auswahl von Ersatzanlagen unter differenzierter Erfassung des technischen Fortschritts 135 5.2.3.3. Die Bestimmung der optimalen Rest nutzungsdauer unter simultaner Ein beziehung des technischen Fortschritts von Ersatzanlagen 138 IX Seite 5.2.4. Die BerUcksichtigung der BeeinfluB barkeit von Komponentenpotentialen durch Variation der Leistung 140 5.2.5. Die Einbeziehung einer Aggregatekon figuration in das Modell - Sicher- stellung der Zurechenbarkeit von Erlosen 144 5.3. Zusammenfassung 146 6. DIE BEREITSTELLUNG VON FROHWARNINFORMATIONEN 148 6.1. Die Bedeutung von Planwerten 150 6.2. FrUhwarninformationen auf der Grundlage von MeBwertabweichungen 151 6.2.1. MeBwertabweichungen 151 6.2.2. Abweichungen der Aktionszeitpunkte 153 6.3. FrUhwarninformationen auf der Grundlage kostenmaBiger Abbildung von Abweichungen 156 6.3.1. Transformation physikalischer MaB- groBen in KostengroBen 156 6.3.2. KostenmaBige Auswertung von meB- technisch ermittelten Abweichungen 159 6.3.3. Beispiel 160 6.4. Ableitung einer Kennziffer zur Abbildung okonomischer Konsequenzen einer temporar begrenzten Verlustsituation 163 6.5. Zusammenfassung x
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