Produktionsplanung und Pufferbildung bei Werkstattfertigung PDF
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MOiler Produktionsplanung und Pufferbildung bei Werkstattfertigung neue betriebswirtschaftliche forschung Unter diesem Leitwort gibt GABLER jungen Wissenschaftlern die Mag lichkeit, wichtige Arbeiten auf dem Gebiet der Betriebswirtschaftslehre in Buchform zu veraffentlichen. Dem interessierten Leser werden damit Monographien vorgestellt, die dem neuesten Stand der wissenschaftlichen Forschung entsprechen. Band 1 Dr. Andre Bebie Band 19 Pro!. Dr. Horst Glaser KliufervertNllten unci Markllltng-Enischeldung Llquldltil......"." und ZIellunktlonen In del' kurzfrlllltgen F1nanzpllrlung Band 2 Dr. Peter M. Rudhart SlllIegunglplanung Band 20 Prof. Dr. WoHgang von Zwehll Dr. WoHgang Schmidt-Ewing Band 3 Prof. Dr. Bernd Schauenberg WlrtllChllfttlchkeltarechnung bel Zur Loglk kollaktl_ Entscheldungen 6ffentIlchen Invaatltlonan Band 4 Prof. Dr. Dr. Christian Kirchner Band 21 Dr. Marion Kraus-Grunewald Weltbll.nzen Ertragaarmlttlung bel Untamehrnen8bewertung Band 5 Prof. Dr. JOrg Biethahn Band 22 Dr. Heinz Kremeyer OpUmlarung unci Simulation ElgenfertIgung unci Fremdbezug unler llnanzwlrtschaftllchen AIp8kIen Band 6 Dr. Werner Eckert Kon.ument unci Elnksufszentren Band 23 Pro!. Dr. Karl Kurbel Sollware Engl.-tng 1m Produktlonaberelch Band 7 Prof. Dr. WoHgang Baliwieser Kauendlsposltlon unci Werlpaplaranlege Band 24 Dr. Hjalmar Heinen ZIaIa multlnatlOnaler Untemehrnen Band 8 Dr. Christoph Lange Umweltschutz unci Untamehrnensplanung Band 25 Dr. Kari Heinz Weis Rlsiko unci Sortlment Bend 9 Dr. Harald Schmidt BU.nzlerung unci llewertung Band 26 Dr. Manfred Eibelshiiuser Immaterlella An~ In del' Band 10 Prof. Dr. Malthias Lehmann h6chstrlchlertlchen F1nanzrechtlprechung Elgenflnanzlarung unci Aktlenbewertung Band 27 Dr. WoHgang Fritz Band 11 Prof. Dr. Helmut Schmalen Waren_ unci Konsumgiiter-M• •k atlng Msrketlng-Mlx Iii. neuartJge Gebrauch"lliitar Band 28 Dr. Peter Wesner Band 12 Dr. Christoph Oltmanns BU.nzlarung"ll'unciaitza In den USA PaI'8Ol1.U ..a lng Band 29. Dr. Hans-Christian Riekhof Band 13 Prof. Dr. Laurenz LachnH Unlarnehrnensverlassung unci TheorIe Syatarnorlentlerta Jah. ...b schluBan.lyse del' Verfligungsrechte Band 14 Dr. Gert Rehwinkel Band 30 Dr. WiHried Hackmann Erfolgsorlentlerta RelhenfoJgepl.nung Verrachnunglprel. . Iii. Sachlelatungen 1m Internatlon.1en Konzem Band 15 Dr. Rainer-MichaaJ Mass Abaatzwege - Konzeptlonen und Modella Band 31 Pro!. Dr. Gunther Schanz Betrfebswlrtscllallslahre und Natlonalilkonomla Band 16 Dr. Kurt Gollert SozI.lbU.nzen - Band 32 Dr. Kari-Heinz Sebastian Grundlegen 1m geltenden Recht Werbewlrkungssnalysen Iii. neue Produkte Band 17 Prof. Dr. Ulrich Krystek Band 33 Dr. Mark Ebers Krfsanbewlltlgunga-Manegement O'ganlsatlonskultur: und Untamehmungspl.nung Elne neue. Forechungsprogramm? Band 18 Prof. Dr. Reinhard H. Schmidt Forts~tzung auf S. 486 Okonomlache An.lyse des Insolvenzrachts IIIGABLER Dr. Angela MOiler Produktionsplanung und Pufferbildung bei Werkstattfertigung GABLER CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek Miiller. Angela: Produktionsplanung und Pufferbildung bei Werkstattfertigung / Angela Miiller. - Wiesbaden : Gabler, 1987. (Neue betriebswirtschaftliche Forschung; 39) ISBN-13: 978-3-409-13403-3 NE:GT D 82 (Diss. TH Aachen) © Betriebswirtschaftlicher Verlag Dr. Th. Gabler GmbH, Wiesbaden 1987 Druck und Buchbinderei: Lengericher Handelsdruckerei, Lengerich/Westf. Das Werk einschlieBlich aller seiner Teile ist urheberrechtfich geschiitzt. Jade Verwertung auBerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Ver lags unzuliissig und strafbar. Das giH insbesondere fOr Vervielfiiltigungen, Obersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. ISBN-13: 978-3-409-13403-3 e-ISBN-13: 978-3-322-87960-8 001: 10.1007/978-3-322-87960-8 Vorwort Der vorliegenden Veroffentlichung liegt meine Dissertation zugrunde, die ich im De zember 1986 unter dem Titel "Der Pufferbedarf im Rahmen der kurzfristigen Produk tionsplanung bei Werkstattfertigung" bei der Fakultat fur Wirtschaftswissenschaften der RWTH Aachen eingereicht habe. Ich m6chte an dieser Stelle insbesondere Herm Prof. Dr. Erich Frese danken, der mich zu dieser Arbeit angeregt und sie im weiteren intensiv gefordert hat. Er hat meine For schungen durch konstruktive Vorschlage und durch die Schaffung guter Arbeitsbedin gungen an seinem Lehrstuhl sehr unterstutzt und damit die vorliegenden Ergebnisse tatsachlich erst m6glich gemacht. Dank schulde ich auch Herm Prof. Dr. Franz Eisen fUhr, der mir als Korreferent der Dissertation wichtige Hinweise gegeben hat. AuBer dem m6chte ich dem Gabler Verlag dafUr danken, daB er meine Arbeit in seine Schrif tenreihe "neue betriebswirtschaftliche forschung" aufgenommen hat. Aachen, Februar 1987 ANGELA MOLLER Geleitwort Das Gebiet der kurz- und mittelfristigen Produktionsplanung hat sich in der Betriebs wirtschaftslehre und in den Ingenieurwissenschaften von je her durch eine ausgeprag te Tendenz zum Einsatz quantitativer Methoden und durch den Versuch, umfassende Modelle zu realisieren, ausgezeichnet. Mit dem Aufkommen neuer Verfahren des Ope rations Research und mit dem Einsatz leistungsfahiger Datenverarbeitungsanlagen ist die Zahl der in Theorie und Praxis entwickelten Planungsmodelle auBerordentlich an gestiegen. Insbesondere das Angebot groBer Rechnerkapazitaten hat dabei die Ten denz zur Entwicklung zentraler Losungen auf der Grundlage umfassender Modelle stark gefordert. In den letzten Jahren hat eine gewisse Ernuchterung hinsichtlich der Realisierbarkeit "groBer" Losungen und der Fahigkeit, komplexe Planungszusammenhange bewalti gen zu konnen, zu einem gewissen Umdenken gefuhrt. Gefordert durch das Angebot leistungsfahiger Kleinrechner, die neue M6glichkeiten "individueller" Datenverarbei tung eroffnen, laBt sich eine Bewegung weg von der "zentralen", hin zur "dezentralen" Losung feststellen. Bevor die ubersteigerten Erwartungen auch dieser Planungsphi losophie deutlich werden und das Pendel zuruckschlagt, ist es geboten, eine kritische Bestandsaufnahme des gegenwartigen Standes der Produktionsplanung vorzuneh men und einen Beitrag zur Kursbestimmung angesichts neuer Herausforderungen zu leisten. Dieses anspruchsvolle Ziel hat die vorgelegte Arbeit meiner Mitarbeiterin, Frau Dr. Angela Muller. 1m Mittelpunkt der Untersuchungen steht dabei das Problem der Pufferbildung. Puffer sind erforderlich, weil die Planung unvollkommen ist. Die Bildung von Puffem setzt deshalb eine Auseinandersetzung mit den Grunden fUr die Unvoll kommenheit der Planung oder allgemeiner mit den M6glichkeiten und Grenzen der Planung voraus. Eine so anspruchsvolle Zielsetzung erfordert den Ruckgriff auf ein leistungsfahiges theoretisches Konzept. Es geht dabei nicht um Planungstheorie im ublichen Sinne, sondern um eine Metatheorie - um eine Theorie der Gestaltung der Planung, um ein heuristisches Konzept zur Bewaltigung komplexer Probleme. Diese Frage bildet den klassischen Gegenstand der entscheidungstheoretischen (normativen) Organisations theorie. In der Verkn(jpfung von Erkenntnissen der Planungstheorie und der Organisa tionstheorie zu einem tragfahigen wissenschaftlichen Konzept fur die Behandlung komplexer Planungssysteme in der Produktion liegt die auBerordentliche Leistung der vorgelegten Arbeit. DaB die Verfasserin uber die schon fUr sich eindrucksvolle theoreti sche Analyse hinaus auch noch in einem eigenen Simulationsmodell einige ihrer SchluBfolgerungen auf den praktischen Anwendungsbezug hin uberpruft, rundet das Bild einer beachtlichen wissenschaftlichen Leistung abo Die vorgelegte Arbeit liefert einen Beitrag zu einem in praktischer und theoretischer Sicht gleichermaBen aktuellen Problem. Die betriebswirtschaftliche Auseinanderset zung mit diesen Fragen wird durch die vorgelegte Schrift wichtige Impulse und Anre gungen erhalten. Koln, Februar 1987 ERICH FRESE Inhaltsverzeichnis Seite EINFtiHRUNG 1 A. Abgrenzung des Pufferbegriffs 2 B. Zielsetzung 4 C. Untersuchungsgegenstand 7 D. Vorgehensweise 9 Erster Teil: DIE KURZFRISTIGE PRODUKTIONSPLANUNG BEl WERKSTATTFER- TIGUNG 15 A. Abgrenzung des Untersuchungsgegenstands 15 I. Zeitliche Abgrenzung 17 1. Kurzfristige produktionsplanung versus 1angerfristige Unternehmungsp1anung 17 2. Produktionsplanung versus Steuerung 19 II. Funktionale Abgrenzung 22 III. Schnittstellen 24 B. Grundkonzeption des Planungsprozesses 29 I. Das Entscheidungsproblem bei der kurzfristi- gen Produktionsplanung 29 II. Interdependenzproblematik 35 III. Grundlegende Charakteristiken des Planungs prozesses 41 1. Informationsgewinnungsaktivitaten 43 x seite 1.1. Die Unsicherheit bei der kurzfristi- gen produktionsplanung 43 1.2. Aktuelle Informationen als Planungs- grundlage 47 2. Informationsverarbeitungsaktivitaten 51 2.1. Rollende Planung 52 2.2. Aggregierte Planung 54 2.2.1. Begriffsbestirnrnung 54 2.2.2. Aggregation und Reduktion von Entscheidungsproblemen 56 2.2.3. Einsatzbereiche aggregierter Planung 59 2.2.4. Aggregationsmoglichkeiten 62 2.2.5. EinfluB langerfristiger MaBnah- men auf die aggregierte Planung 66 2.3. Die Bildung isolierter Teilplane 73 2.3.1. Probleme bei der Abgrenzung von Teilplanen 73 2.3.2. EinfluB langerfristiger MaBnah- men auf die Teilplanbildung 76 c. tibersicht tiber die Planungsphasen 79 1. Die erste Planungsphase 83 1. Phasenbeschreibung 83 2. BerUcksichtigung von Interdependenzen 87 II. Die zweite Planungsphase 90 1. Phasenbeschreibung 90 2. BerUcksichtigung von Interdependenzen 92 III. Die dritte Planungsphase 95 1. Phasenbeschreibung 95 2. BerUcksichtigung von Interdependenzen 96 XI Seite Zweiter Tei1 DIE BEDEUTUNG VON PUFFERN 98 A. Behand1ung von Puffern in der Literatur 99 I. Behand1ung materie11er Puffer 101 II. Behand1ung von Kapazitatsreserven 104 III. Behand1ung von Pufferzeiten 105 B. Einsatz von Puffern 107 I. Puffer als Mittel zur Planrealisierung 107 II. Puffer zum Ausgleich von Planungsmangeln 112 1. Puffer bei Mangeln in der Informationsge- gewinnung 112 2. Puffer bei Mangeln in der Informations- verarbeitung 114 2.1. Puffer bei der Segmentierung 114 2.2. Puffer bei der Strukturierung 117 c. Die Ausgesta1tung von Puffern 121 I. Einflihrende Betrachtungen 121 II. Die "optima1e" Puffergr6Se 123 III. Pufferarten 126 1. Puffer bei Lagerbestanden 126 2. Pufferzeiten 130 3. Kapazitatsreserven 137 IV. Alternativen bei der Ausgesta1tung von Puffern 142 1. Puffereinsatz zur Reduzierung von Interde pendenzen 142 XII Seite 2. Substitution von Pufferarten 143 3. Pufferarten in verschiedenen P1anungsver fahren 145 V. Puffer bei der Steuerung 149 VI. Bestimmung des Pufferbedarfs 155 Dritter Teil: PLANUNGSVERFAHREN 1M RAHMEN DER KURZFRISTIGEN PRODUK- TIONSPLANUNG 159 A. Die Festlegung des Produktionsprogramms 160 I. Kunden- und marktorientierte Fertigung 163 II. Planungsa1ternativen 171 1. Strukturierung bei der Programmp1anung 171 1.1. Das Aggregationsproblem bei der Pro- grammp1annung 172 1.2. Statische oder dynamische Programm- planung 180 1.3. Ein- oder mehrstufige P1anung 182 2. Segmentierung bei der Programmp1anung 184 2.1. Hand1ungsorientierte Segmentierung 187 2.1.1. Ermitt1ung des Sekundarbedarfs 189 2.1.2. Reduzierung von Durch1aufzeiten durch Lagerfertigung 193 2.2. Produktorientierte Segmentierung 196 2.2.1. P1anungsa1ternativen bei der produktorientierten Segmentie- rung 199 2.2.2. Darste11ung und Beurtei1ung von Entscheidungsrege1n anhand der Untersuchungen von GUnther 202 III. GrUnde fUr den Verzicht auf Programmp1anung 208
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