Abkürzungsverzeichnis
Abbildungsverzeichnis
1 Konzeption und Zielstellung
2 Relevante Grundlagen und Grundbegriffe
2.1 Fertigungsprozess
2.2 Planung
2.3 Steuerung
2.4 Produktionsplanung und -steuerung (PPS)
2.5 Ziel
2.6 Termin
2.6.1 Termineinhaltung
2.6.2 Terminabweichung
2.6.3 Termintreue
3 Einfluss auf Termin als messbare Zielgröße und ihre Probleme
3.1 Beeinflussung der Termintreue als logistische Zielgröße
3.2 Organisatorische Wirkungen des Termins
3.3 Ökonomische Wirkungen des Termins
3.4 Messbarkeit von Terminabweichung
3.5 Messbarkeit von Termintreue
3.6 Probleme bei der Quantifizierung
4 Ansatzpunkte und Maßnahmen zur besseren Terminerfüllung
4.1 Ansatzpunkte zur besseren Terminbeherrschung
4.2 Systematisierung der Störungen aus Sicht der Produktionsfaktoren.
4.3 Ein Verfahren der Fertigungssteuerung
5 Schlussbetrachtung
Literaturverzeichnis
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 1: Übersicht Hauptziel und Teilziele
Abb. 2: Aufgabenstruktur des Aachener PPS-Modells
Abb. 3: Gewichtsverschiebung der logistischen Zielgrößen
Abb. 4: Bestandteile der Terminabweichung
Abb. 5: Verlauf der Zielgrößen anhand Produktionskennlinien
Abb. 6: Prozessoptimierung durch Beherrschung der Terminabweichung
Abb. 7: Einfluss der Termintoleranz auf die Termintreue
Abb. 8: Systematisierung von Störungen anhand ausgewählter PF
Abb. 9: Ein Modell der Fertigungssteuerung
Die Wettbewerbsfähigkeit eines Industrieunternehmens wird vor allem vom technischen Stand seiner Produkte bestimmt. Sowohl der Absatzmarkt als auch der Wettbewerb regeln weitgehend die Anforderungen an diese Produkte und somit auch an das Produktionsprogramm des jeweiligen Unternehmens. Eine hohe Produktqualität sowie eine flexible Produktion von möglichst kostengüns- tigen Produkten sind daher notwendig, um auf dem Markt zu bestehen. Ferner haben eine verlässliche Einhaltung der zugesagten Termine, kurze Durchlauf- und Lieferzeiten sowie geringe Bestände in den letzten Jahrzehnten mehr an Bedeutung gewonnen, während früher die hoch bewertete Kapazitätsauslas- tung im Fertigungsprozess mehr im Vordergrund stand.1 Dieser Wandel vom Verkäufer- zum Käufermarkt durch zunehmend gesättigte Märkte führte von der Massenfertigung zu stetig wachsenden kundenorientierten Auftragsproduktio- nen in Unternehmen.
Mit zunehmender Fertigung kundenspezifischer Produktvarianten und der Ent- wicklung komplexer Problemlösungen stiegen auch die Zahl der Rohstoffe und Bauteile sowie die zeitlich zu koordinierenden Fertigungsabläufe. Gleichzeitig gilt es heute, die Kapitalbindung im Umlaufvermögen durch den Abbau von Be- ständen in Roh-, Halb- und Fertigwaren zu reduzieren und kostspielige Lager- haltung zu vermeiden, um gleichzeitig die Flexibilität im Unternehmen zu erhö- hen. So kann stattdessen mehr in die Entwicklung innovativer Produkte und Technologien investiert werden, da mit dem strukturellen Wandel in den Pro- duktionsprogrammen von Industriebetrieben und dem dadurch ansteigenden Komplexitätsgrad immer leistungsfähigere Techniken unumgänglich geworden sind, um Wettbewerbsvorteile zu generieren.2 Diese veränderten Anforderun- gen an die Unternehmen können am besten durch neue Technologien realisiert werden.3
Weiter gilt es, durch pünktliche Lieferungen das Vertrauen des Kunden zu ge- winnen und diesen an sich zu binden, um so Marktchancen zu nutzen und hohe Folgekosten verspäteter Lieferungen zu vermeiden.4 Im Fertigungsprozess erfordert dieser Wandel der Produktionsstruktur eine verbesserte Planung und Steuerung der gesamten Unternehmenslogistik, um Produktionsend- und Liefertermine möglichst gut aufeinander abzustimmen.5
Einerseits ist der Termin ein immer wichtiger werdendes Leistungskriterium, das auch die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen maßgeblich beeinflusst, andererseits beherrschen sehr viele Unternehmen ihre Termine nicht.
Im Rahmen dieser vorliegenden Arbeit soll ein Beitrag zur besseren Beherrschung der Terminproblematik als Zielgröße aus dem Blickwinkel der Planung und Steuerung von Fertigungsprozessen geleistet werden.
Ausgehend von der zuvor genannten Hauptzielstellung leiten sich folgende Teilziele und Hypothesen ab:
Teilziel 1: Definition und Erläuterung relevanter Grundbegriffe
Auf der Basis der Literaturrecherche erfolgt eine systematische Darstellung re- levanter Grundlagen in Form von Definition und Untersuchung der Begriffe „Fer- tigungsprozess“, „Planung“, „Steuerung“, „PPS“ und „Ziel“. Auf diese Weise sol- len wesentliche inhaltliche Zusammenhänge verdeutlicht werden, die zum Ver- ständnis des Fertigungsprozesses, insbesondere der Teilefertigung und Monta- ge, erforderlich sind. Weiter wird kurz auf den Begriff „Termin“ eingegangen. Es ist daher zu klären, was unter „Termineinhaltung“, „Terminabweichung“ und „Termintreue“ zu verstehen ist.
Teilziel 2: Termin als Zielgröße, die organisatorische und ökonomische Wirkung sowie die Messbarkeit von Terminabweichung und die Probleme bei der Quantifizierung Das zweite Teilziel beschäftigt sich konkret mit der Terminsituation im Ferti- gungsprozess und zeigt, wodurch der Termin als logistische Zielgröße beein- flusst wird. Weiter wird die organisatorische Wirkung des Termins auf die Pla- nung und Steuerung des Fertigungsprozesses untersucht. Ein besonderes Au- genmerk wird dabei auf die ökonomische Bewertung des Termins im Unter- nehmen gelegt. Außerdem wird erläutert, wie die Terminabweichung und die Termintreue gemessen werden können und es wird auf Probleme eingegangen, die bei der Quantifizierung durch gängige Verfahren der Fertigungssteuerung entstehen.
Hypothese 1: Es ist zu vermuten, dass die Durchlaufzeit im Fertigungs prozess eine große Auswirkung auf die Termintreue hat.
Hypothese 2: Es ist anzunehmen, dass sowohl bei der Terminabwei- chung als auch bei der Einhaltung zugesagter Termine Kosten entstehen kön- nen.
Teilziel 3: Herausarbeitung von Ansatzpunkten und Maßnahmen zur besseren Erfüllung und Kontrolle vorgegebener Termine im Fertigungs- prozess
Im dritten und abschließenden Teilziel wird zunächst kurz erläutert, durch welche Ansatzpunkte und Maßnahmen der Termin im Fertigungsprozess besser beherrscht werden kann. Dabei werden die Störungen aus Sicht der Produktionsfaktoren identifiziert und systematisiert. Anschließend werden ausgewählte Verfahren der Fertigungssteuerung vorgestellt, die eine Verbesserung der Terminbeherrschung im Fertigungsprozess bewirken sollen.
Hypothese 3: Es wird vermutet, dass die Erh ö hung von Arbeitskräften sowie Betriebsmitteln und der damit einhergehenden Kapazitätssteigerung sich positiv auf die Termintreue auswirkt.
Der letzte Abschnitt dieser Arbeit beschäftigt sich mit einer kurzen Zusammen- fassung sowie einer Überprüfung der zuvor aufgestellten Hypothesen. Die nachstehende Abbildung zeigt eine Übersicht der inhaltlichen Verfahrensweise dieser Arbeit:
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 1: Übersicht Hauptziel und Teilziele
Beim Fertigungsprozess handelt es sich um das unmittelbare Einwirken der Potenzialfaktoren Arbeitskräfte und Betriebsmittel auf den Repetierfaktor Werk- stoff, wobei das Bearbeiten, Fügen, Transportieren, Umschlagen, Lagern sowie Prüfen die wichtigsten zu lösenden Aufgaben des Fertigungsprozesses sind.6 Zum Fertigungsprozess gehören die Teilbereiche Teilefertigung und Montage. In der Teilefertigung erfolgt die Bearbeitung des Rohmaterials mit Hilfe von Zeichnungen, Arbeitsplänen sowie mit dem Einsatz von Maschinen zu sichtba- ren Werkstücken, die zuvor in der Konstruktion und Arbeitsvorbereitung her- ausgearbeitet wurden. Diese Einzelteile werden anschließend in der Montage zu Baugruppen und Anlagen zusammengefügt, bevor sie geprüft, nachjustiert, transportiert und anschließend gelagert werden.7 Der Fertigungsprozess ist ein Teil des Produktionsprozesses und muss dementsprechend eindeutig abge- grenzt werden, denn der Produktionsbegriff umfasst auch F&E, Produkt- und Prozessgestaltung, Produktionscontrolling etc.8
Eine termingerechte Abwicklung eines Fertigungsprozesses mit Teilefertigung und Montage erfordert eine gründliche Planung des Auftragsdurchlaufs.9 Unter Planung wird allgemein ein Prozess verstanden, der auf ein zukünftiges Han- deln ausgerichtet ist, bei dem zwischen unterschiedlichen Optionen des Vorge- hens Entscheidungen zu treffen sind, um ein vorgegebenes Ziel möglichst rati- onell zu erreichen. Die Planung entspricht dem Prozess der Willensbildung10 und schafft den Rahmen für zukünftiges Handeln im Unternehmen, wobei die Ziele und die grundsätzlichen Wege zur Zielerreichung als Grundlage für eine erfolgreiche Planung gelten. Betrachtet man die Planung unter dem Aspekt der innerbetrieblichen Leistungserstellung, so lassen sich die Kernbereiche Beschaffung, Produktion und Absatz mit jeweils planenden, kontrollierenden und durchführenden Teilbereichen eindeutig gegeneinander abgrenzen. Im Rahmen dieser Arbeit wird der Planungsbegriff auf den Produktions- bzw. Fertigungsprozess im Unternehmen beschränkt, welcher hinsichtlich der Menge, des Termins und der Kapazität zu planen ist.11
Die Steuerung ist die Willensdurchsetzung der gedanklichen Ordnung bzw. der Planung in die Realität und entspricht der Realisierung des Fertigungsprozes- ses.12 Sie enthält Maßnahmen, die dafür Sorge tragen, dass der tatsächliche und der zuvor geplante Fertigungsablauf größtenteils übereinstimmen.13 Die Steuerung im Fertigungsprozess soll, genau wie die Planung, durch kürzere Durchlauf- und Lieferzeiten, durch eine möglichst optimale Kapazitätsauslas- tung der Maschinen sowie durch die Einhaltung vereinbarter Termine eine kun- denfreundliche und kostengünstige Produktion ermöglichen.14 Eine gute Pla- nung ist eine Voraussetzung im Fertigungsprozess, allerdings ist diese nutzlos, wenn es der Fertigungssteuerung nicht gelingt, diesen in die Tat umzusetzen.
Ein in der Literatur anerkanntes Modell zur realitätsnahen Darstellung von ge- planten und durch die Steuerung tatsächlich realisierten Fertigungsabläufen ist das sogenannte Trichtermodell. Dieses wurde am IFA in Hannover entwickelt und beschreibt vereinfacht den Produktions- bzw. Fertigungsprozess15. Die Idee dahinter ist folgende: die Aufträge kommen in der breiten Trichteröffnung an (Zugang), warten auf ihre Bearbeitung (Bestand) und verlassen das System anschließend (Abgang), wobei die Trichteröffnung die Kapazität darstellt.16 So gelingt es, die Zusammenhänge zwischen den einzelnen logistischen Zielgrö- ßen Bestand, Durchlaufzeit, Auslastung sowie Termintreue zu beschreiben und für eine Berechnung und gezielte Beeinflussung zugänglich zu machen. Obwohl das Trichtermodell als Grundlage für viele wissenschaftliche Ansätze zur Beschreibung der Terminproblematik im Fertigungsprozess gilt, wird in dieser Arbeit auf eine detaillierte Ausführung verzichtet.17
Im weiteren Verlauf dieser Arbeit wird zunehmend von „Produktionsplanung und -steuerung“ (PPS) gesprochen. Diese gehört zu den bedeutendsten und an- spruchsvollsten Funktionen eines Industriebetriebes auf der operativen Ebene. Während sich die Fertigungssteuerung konkret auf die Produktionsbereiche Teilefertigung und Montage bezieht, umfasst die PPS die Gesamtheit aller or- ganisatorischen Tätigkeiten zur Auftragsabwicklung von der Angebotsbearbei- tung bis zum Versand eines Produktes. Somit hat die PPS die Aufgabe, den Ablauf des Fertigungsprozesses mengen-, termin- und kapazitätsmäßig zu pla- nen, zu steuern, zu überwachen und ebenso alle erforderlichen Daten zu ver- walten sowie bei Abweichungen Maßnahmen zu ergreifen.18 In der folgenden Abbildung ist das Aachener PPS-Modell mit seinen Kern- und Querschnittsauf- gaben dargestellt, welches insbesondere im deutschsprachigen Raum weit ver- breitet ist.
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Abb. 2: Aufgabenstruktur des Aachener PPS-Modells19
Neben der Eigenfertigungsplanung und -steuerung ist die Termin- und Kapazitätsplanung ein weiterer wichtiger Bestandteil der PPS. Sie ermittelt, ausgehend von Absatzprognosen oder bereits eingegangenen Kundenaufträgen, die Start- und Endtermine der Arbeitsvorgänge unter Beachtung der technisch bedingten Arbeitsabläufe sowie des Kapazitätsbedarfs.20 Allerdings wird im Rahmen dieser Arbeit aus Zeitgründen nicht weiter auf die Termin- und Kapazitätsplanung eingegangen.21 Die Produktionsplanung und -steuerung äußert sich in folgenden ausgewählten Fragestellungen:22
- In welcher Reihenfolge und zu welchen Terminen sollen bestimmte Auf- träge an den Arbeitsplätzen und Maschinen abgearbeitet werden?
- Was geschieht, wenn ein wichtiger Kundenauftrag trotz Kapazitätseng- pässen noch kurzfristig und termingerecht bearbeitet werden muss?
- Wie werden Kundenaufträge effizient bearbeitet, damit die Vorstellungen und Wünsche der Kunden erfüllt werden?
[...]
1 Vgl. [WIE87], S. 7 f.
2 Vgl. [ADA88a], S. 6
3 Vgl. [KUR99], S. 22
4 Vgl. [LÖD08], S. 1
5 Vgl. [ADA88a], S. 6
6 [NEB07], S. 12 f.
7 [MUC95], S. 114 f.
8 [NEB07], S. 12 f.
9 [MUC95], S. 115
10 [NEI07], S. 11
11 Vgl. [MUC95], S. 188
12 [ZÄP01], S. 35
13 [NEB07], S. 713
14 Vgl. [Nebl], S. 713 ff.
15 Vgl. [YU01], S. 22 f.
16 Vgl. [ADA88b], S. 62
17 Weiterführende Literatur dazu: [WIE97], [WIE87] und [ADA88b]
18 Vgl. [MUC95], S. 200
19 Nach Hackstein in Luczak [LUC98], S. 16
20 Vgl. [ZÄP01], S. 56 ff.
21 Weiterführende Literatur zur Termin- und Kapazitätsplanung: [WIE97], [ZÄP01], [LÖD08]
22 [KUR99], S. 15 ff.
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