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Über dieses Buch

Das nunmehr in dritter Auflage vorliegende Buch zeigt auf Grundlage des Hannoveraner Trichtermodells auf, welche Stellhebel Unternehmen nutzen können, um die Ziele sicher zu erreichen. Unternehmen mit hoher Termintreue, kurzen Lieferzeiten und niedrigen Beständen wachsen schneller als der Wettbewerb und erzielen höhere Gewinne.

Anwender finden einfache und wirksame Verfahren für die Unternehmenspraxis. Studenten erhalten einen umfassenden Überblick über Ziele, Aufgaben und Verfahren der Fertigungssteuerung.

"Das Buch zeichnet sich durch eine überzeugende Systematik, sorgfältige internationale Recherchen, transparente Darstellung und unmittelbare Anwendbarkeit aus. Ich bin davon überzeugt, dass es zu einem Standardwerk der PPS-Literatur wird."

Hans-Peter Wiendahl

"Das Fachgebiet der Fertigungssteuerung wird aus wissenschaftlicher und methodischer Sicht sehr überzeugend aufgearbeitet und dargestellt. Sowohl der Wissenschaftler als auch Praktiker werden davon profitieren."

Peter Nyhuis

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einleitung

Zusammenfassung
Das Kapitel erläutert das Themengebiet der Fertigungssteuerung und führt das Modell der Fertigungssteuerung ein, auf dem die Gliederung des Buches beruht.
Hermann Lödding

Grundlagen der Fertigungssteuerung

Frontmatter

2. Logistische Zielgrößen

Zusammenfassung
Die hohe Bedeutung der Fertigungssteuerung beruht auf der strategischen Wichtigkeit der logistischen Zielgrößen, die sie beeinflusst. Wiendahl differenziert diese Zielgrößen nach ihrem Einfluss auf die Logistikleistung und die Logistikkosten (vgl. Bild 2.1 und [Wien-97b]).
Hermann Lödding

3. Modellierung der logistischen Zielgrößen

Zusammenfassung
Einem bekannten und vielleicht schon überstrapazierten Sprichwort der Managementliteratur zur Folge kann man nur das beherrschen, was man auch misst. Für die gezielte Regelung der logistischen Zielgrößen ist dies eine notwendige, aber noch keine hinreichende Bedingung: Wegen der zahlreichen Wechselwirkungen und Zielkonflikte zwischen den Ziel- und Einflussgrößen ist zusätzlich ein Systemverständnis erforderlich, um die logistischen Ziele erreichen zu können.
Hermann Lödding

4. Aufgaben der Produktionsplanung

Zusammenfassung
Die Produktionsplanung plant die Produktion für die nächsten Planungsperioden voraus. Aus Sicht der Fertigungssteuerung sind die relevanten Ergebnisse der Produktionsplanung die Planwerte für den Zugang, den Abgang und die Reihenfolge. Wegen dieser unmittelbaren Wirkung auf die Fertigungssteuerung soll hier ein kurzer Überblick über die Produktionsplanung gegeben werden. Die Darstellung orientiert sich am Aachener PPS-Modell.
Hermann Lödding

5. Steuerungsrelevante Fertigungsmerkmale

Zusammenfassung
Bestimmte Fertigungsmerkmale beeinflussen die Fertigungssteuerung und die logistische Zielerreichung in besonderem Maße. Dies gilt in besonderem Maße für die bewährten Klassifizierungskriterien Fertigungsprinzip und Fertigungsart, aber auch für die Art des Teileflusses, die Variantenanzahl und die Schwankungen des Kunden- und Kapazitätsbedarfs.
Hermann Lödding

6. Supply Chain Management (SCM)

Zusammenfassung
Produzierende Unternehmen sind in logistische Netzwerke eingebunden. Sie beziehen Rohstoffe und Komponenten von Lieferanten und liefern Erzeugnisse an Kunden, die diese entweder weiterverarbeiten, unverändert verkaufen oder nutzen bzw. verbrauchen. Der Nutzen des Endkunden und die Kosten des Enderzeugnisses hängen damit von der Leistung des gesamten logistischen Netzwerks ab. Häufig sind es die Schnittstellen zwischen den Unternehmen eines logistischen Netzwerks, an denen Reibungsverluste entstehen. Das Kapitel führt in das Konzept des Supply Chain Managements (SCM) ein und erläutert dessen Zielsetzung und Aufgabe. Einen Schwerpunkt der Darstellung bildet der sog. Bullwhip-Effekt. Er beschreibt, wie sich Nachfrageschwankungen über die Lieferkette verstärken.
Hermann Lödding

Verfahren der Auftragserzeugung

Frontmatter

7. Grundlagen der Auftragserzeugung

Zusammenfassung
Die Auftragserzeugung generiert aus Kundenaufträgen, Materialentnahmen oder einem Produktionsprogramm Fertigungsaufträge. Sie bestimmt damit Plan-Zugang und Plan-Abgang der Fertigung sowie die Plan-Reihenfolge, in der die Aufträge fertig gestellt werden sollen. Das Kapitel erläutert wichtige Grundlagen der Auftragserzeugung wie z. B. die Art der Auftragsauslösung und die Auslösungslogik.
Hermann Lödding

8. Bestellbestandsverfahren

Zusammenfassung
Das Bestellbestandsverfahren ist gleichzeitig eines der ältesten als auch der verbreitetesten Verfahren der Beschaffungs- und Produktionslogistik. Es regelt weltweit die Lagerbestände in Produktions- und Handelsunternehmen. Das Verfahren beeinflusst über seine Parameter zudem den Servicegrad der gesteuerten Varianten und damit die Lieferbereitschaft des Unternehmens.
Viele Unternehmen könnten ihre Lagerbestände und damit ihre Kapitalbindung erheblich reduzieren, wenn sie die Verfahrensparameter in geeigneter Weise festlegten und die Wechselwirkungen mit der Fertigung berücksichtigten. Das Kapitel stellt die Verfahrensregeln des Verfahrens dar und berücksichtigt dabei auch Varianten wie das Bestellrhythmusverfahren.
Hermann Lödding

9. Kanban

Zusammenfassung
Die Kanban-Steuerung (japan. Kanban = Karte) ist ein wichtiger Bestandteil des Toyota-Produktionssystems, das Ohno in seinem gleichnamigen Klassiker beschreibt [Ohno-88]. Danach gelang es Toyota bereits in den 1950er-Jahren, den Materialfluss in der gesamten Automobilfabrik mit selbstregelnden Kanban-Kreisläufen zu steuern.
Hermann Lödding

10. Kapazitätsorientierte Materialbewirtschaftung

Zusammenfassung
Die Kapazitätsorientierte Materialbewirtschaftung wurde speziell für Mischfertiger entwickelt, die Lageraufträge und Kundenaufträge auf den gleichen Betriebsmitteln fertigen. Sie kann jedoch ebenso gut auch in einer reinen Lagerfertigung angewendet werden. Das Verfahren zielt primär darauf ab, die Arbeitssysteme der Fertigung gleichmäßiger auszulasten. Dazu werden Lageraufträge vorzeitig erzeugt und freigegeben, die kapazitätskritische Arbeitssysteme mit freien Kapazitäten durchlaufen. Darüber hinaus berechnet es über eine ständige Neuterminierung der Arbeitsvorgänge aller Aufträge Prioritäten, die der Reihenfolgebildung an den Arbeitssystemen dienen. Die Neuterminierung berücksichtigt aktuelle Lagerbestände und damit die Nachfrage seit der Erzeugung des Lagerauftrags.
Hermann Lödding

11. Synchro MRP

Zusammenfassung
Synchro MRP kombiniert eine zentrale Produktionsplanung und -steuerung mit der dezentralen Kanban-Steuerung. Das Verfahren wurde vom japanischen Unternehmen Yamaha mit der Intention entwickelt, die Vorteile der Kanban-Steuerung auf eine Fertigungsumgebung zu übertragen, die von häufigen Produktwechseln und Produktänderungen sowie von einer hohen Variantenvielfalt geprägt ist. Derartige Fertigungsumgebungen sind für viele Unternehmen wesentlich typischer als die des originären Toyota Produktionssystems. Synchro MRP wurde vor allem durch die Veröffentlichungen von Hall bekannt [Hall-86]. Das Verfahren funktioniert wie ein Zwei-Karten-Kanban. Ein Arbeitssystem darf eine Variante jedoch nur dann nachfertigen, wenn der geplante Abgang für die Variante noch nicht erreicht ist. Der Plan-Abgang je Variante wird in Tagesproduktionsprogrammen vorgegeben.
Hermann Lödding

12. Hybride Kanban-Conwip-Steuerung

Zusammenfassung
Die Produktionsplanung und -steuerung mit Fortschrittszahlen wird seit Jahrzehnten in der Automobilindustrie angewendet. Fortschrittszahlen synchronisieren dort die Vorproduktion mit der Automobilmontage. Das Verfahren eignet sich auch gut dazu, die Produktionsprogrammplanung in Liefernetzwerken zu koordinieren. Es erfüllt dazu wichtige Anforderungen, wie z. B. die Möglichkeit einer zentralen und abgestimmten Absatzplanung. Die Fortschrittszahlensteuerung kann daher wesentlich zur Vermeidung bzw. zur Verringerung des Bullwhip-Effekts beitragen. Anwendungsbereich ist die Wiederholfertigung.
Hermann Lödding

13. Fortschrittszahlensteuerung

Zusammenfassung
Die Produktionsplanung und -steuerung mit Fortschrittszahlen wird seit Jahrzehnten in der Automobilindustrie angewendet. Fortschrittszahlen synchronisieren dort die Vorproduktion mit der Automobilmontage. Das Verfahren eignet sich auch gut dazu, die Produktionsprogrammplanung in Liefernetzwerken zu koordinieren. Es erfüllt dazu wichtige Anforderungen, wie z. B. die Möglichkeit einer zentralen und abgestimmten Absatzplanung. Die Fortschrittszahlensteuerung kann daher wesentlich zur Vermeidung bzw. zur Verringerung des Bullwhip-Effekts beitragen. Anwendungsbereich ist die Wiederholfertigung.
Hermann Lödding

14. Basestock

Zusammenfassung
Die Basestock-Steuerung ist eines der ältesten Fertigungssteuerungsverfahren überhaupt. Grundidee des Verfahrens ist es, jede Nachfrage des Endkunden unmittelbar an alle Arbeitssysteme der Fertigung weiterzuleiten. Das entsprechende Nachfragesignal autorisiert die Nachfertigung der nachgefragten Variante. Für jedes Arbeitssystem wird für jede Variante ein sog. Basestock (Grundbestand) definiert, um den die kumulierte Produktion der Variante die kumulierte Kundennachfrage übertreffen soll. Bei konstanten Basestocks vermeidet das Verfahren die Verstärkung von Nachfrageschwankungen (Bullwhip-Effekt). Es eignet sich daher auch für die Koordination von Lieferketten.
Hermann Lödding

15. Production Authorization Cards

Zusammenfassung
Production Authorization Cards ist ein generisches Verfahren für die Steuerung von Fertigungen. Ähnlich wie die Fortschrittszahlensteuerung kann es durch das Setzen von Parametern verschiedene Verfahren der Auftragserzeugung abbilden. Den Schwerpunkt des Kapitels bildet die Beschreibung der Verfahrensregeln.
Hermann Lödding

Verfahren der Auftragsfreigabe

Frontmatter

16. Grundlagen der Auftragsfreigabe

Zusammenfassung
Die Auftragsfreigabe bestimmt den Zeitpunkt, ab dem die Fertigung einen Auftrag bearbeiten darf. Sie löst in der Regel direkt die Bereitstellung des erforderlichen Materials aus. Das Material ist damit fest einem Auftrag zugeordnet und steht für andere Aufträge grundsätzlich nicht mehr zur Verfügung. Die Auftragsfreigabe beeinflusst den Bestand und die bestandsbedingte Auslastung der Fertigung sowie die Durchlaufzeit der Aufträge.
Das Kapitel beschreibt die Grundlagen der Auftragsfreigabe anhand des Kriteriums, des Detaillierungsgrads und der Auslösungslogik für die Auftragsfreigabe.
Hermann Lödding

17. Auftragsfreigabe nach Termin

Zusammenfassung
Die Auftragsfreigabe nach Termin ist der Standard in der überwiegenden Mehrzahl der PPS-Systeme und beim MRP II-Verfahren. Entsprechend ist das Verfahren sehr weit verbreitet. Die weitaus überwiegende Mehrzahl aller Auftragsfertiger dürfte derzeit noch eine Auftragsfreigabe nach Termin durchführen, die freilich häufig durch manuelle Eingriffe übersteuert wird.
Das Kapitel erläutert die Verfahrensregeln und diskutiert ihre Defizite für die Fertigungssteuerung. Ein generalisiertes Fallbeispiel aus der Anwendung der Auftragsfreigabe nach Termin in der industriellen Praxis zeigt übliche Anwendungsfehler und geeignete Gegenmaßnahmen auf.
Hermann Lödding

18. Constant Work in Process

Zusammenfassung
Das Auftragsfreigabeverfahren bietet eine sehr einfache Möglichkeit, den Bestand und damit die mittleren Auftragsdurchlaufzeiten zu steuern. Es hat sich mittlerweile in der Praxis vielfach bewährt. Das Kapitel beschreibt die Verfahrensregeln und beantwortet die Frage, wie Anwender die Verfahrensparameter festlegen können..
Hermann Lödding

19. Engpass-Steuerung

Zusammenfassung
Die Engpass-Steuerung ist die einfachste Möglichkeit, das Engpass-Prinzip in ein Fertigungssteuerungsverfahren umzusetzen: Jedes Mal, wenn das Engpassarbeitssystem der Fertigung einen Auftrag fertig stellt, gibt die Engpass-Steuerung einen neuen Auftrag für die Fertigung frei. Die Engpass-Steuerung unterteilt eine Fertigung damit in einen bestandsgeregelten Teil bis einschließlich zum Engpassarbeitssystem und einen nicht bestandsgeregelten Teil nach dem Engpassarbeitssystem.
Hermann Lödding

20. Workload Control

Zusammenfassung
Workload Control ist ein einfaches Fertigungssteuerungsverfahren, das einen Belastungsabgleich für die Arbeitssysteme der Fertigung durchführt. Es wurde von Jendralski am Institut für Fabrikanlagen und Logistik der Universität Hannover [Jend-78] und anderen Autoren(gruppen) unabhängig voneinander entwickelt und mit leichten Unterschieden in den Verfahrensregeln veröffentlicht (Bertrand und Wortmann [Bert-81], Hendry, Kingsman, Tatsiopoulos [Hend-91, King-89, Tats-93] sowie Chang und Yih [Chan-94].
Hermann Lödding

21. Belastungsorientierte Auftragsfreigabe

Zusammenfassung
Es dürfte kaum ein Fertigungssteuerungsverfahren geben, das so viele akademische Debatten ausgelöst hat wie die Belastungsorientierte Auftragsfreigabe (BOA). Seit Bechte das Verfahren 1980 in seiner Dissertation am Institut für Fabrikanlagen und Logistik der Universität Hannover vorgestellt hat [Bech-84 (Nachdruck)], reißt die Diskussion um das Verfahren nicht ab. Die BOA ist Gegenstand zahlreicher Veröffentlichungen in deutschsprachigen wie in internationalen Zeitschriften. Im deutschsprachigen Raum wird sie zudem an vielen Universitäten und Fachhochschulen gelehrt. Über die akademische Diskussion vermeintlicher und tatsächlicher Stärken und Schwächen (vgl. etwa [Knol-91]) kann leicht vergessen werden, dass sich die BOA in der industriellen Anwendung bewährt hat [Wien-91].
Hermann Lödding

22. Auftragsfreigabe mit Linearer Programmierung

Zusammenfassung
Die Auftragsfreigabe mit Linearer Programmierung wurde 1974 von Irastorza und Deane vorgestellt [Iras-74]. Sie ist damit eines der ältesten Freigabeverfahren überhaupt. Dennoch vereint sie nicht nur die wesentlichen Aspekte später entwickelter Verfahren, sondern enthält darüber hinaus weitergehende Elemente wie eine Gewichtung logistischer Zielkriterien. Gleichwohl findet das Verfahren in der Literatur zur Fertigungssteuerung recht wenig Beachtung. Dies dürfte darin begründet sein, dass Irastorza und Deane nur sehr wenig über das Verfahren publiziert haben. Des Weiteren erfordert das Verfahren ein Rechenmodul, das lineare Gleichungssysteme lösen kann. Diese Anforderung war für viele Produktionsunternehmen in den 70er-Jahren noch eine beträchtliche Hürde.
Hermann Lödding

23. Polca-Steuerung

Zusammenfassung
Die Polca-Steuerung ist ein dezentrales Auftragsfreigabeverfahren, das in den 90er-Jahren entwickelt und als Alternative zur Fertigungssteuerung mit dem MRP II-Konzept und zur Kanban-Steuerung positioniert wurde. Das Verfahren regelt den Bestand im Materialfluss aufeinanderfolgender Paare von Fertigungsinseln mit Polca-Karten. Das Kapitel erläutert die Verfahrensregeln und diskutiert sie unter logistischen Aspekten.
Hermann Lödding

24. Dezentrale Bestandsorientierte Fertigungsregelung

Zusammenfassung
Die Dezentrale Bestandsorientierte Fertigungsregelung ist ein dezentrales Auftragsfreigabeverfahren mit Bestandsregelkreisen zwischen den Arbeitssystemen der Fertigung. Bevor ein Arbeitssystem mit der Fertigung eines Auftrags beginnt, stellt es sicher, dass der Bestand am folgenden Arbeitssystem des Auftrags eine Obergrenze überschreitet. Das Kapitel erläutert die Verfahrensregeln und diskutiert sie unter logistischen Aspekten.
Hermann Lödding

Reihenfolgebildung

Frontmatter

25. Reihenfolgebildung

Zusammenfassung
Die Reihenfolgebildung bestimmt, welchen Auftrag in der Warteschlange ein Arbeitssystem als nächstes bearbeitet. Dazu ordnet sie jedem Auftrag nach definierten Kriterien eine Priorität zu. Primäre Aufgabe der Reihenfolgebildung ist es, die Ist-Reihenfolge, in der die Aufträge gefertigt werden, an die Plan-Reihenfolge anzupassen, um so eine hohe Termintreue sicher zu stellen. Das Kapitel stellt ausgewählte Regeln zur Reihenfolgebildung vor und bewertet sie unter logistischen Aspekten. In der Praxis weichen viele Unternehmen von der geplanten Reihenfolge ab, was regelmäßig zu einer erheblichen Verschlechterung der Termintreue führt. Einen Schwerpunkt bildet daher die Frage, wie Unternehmen die Einhaltung der gewählten Reihenfolgeregel fördern können.
Hermann Lödding

Kapazitätssteuerung

Frontmatter

26. Grundlagen der Kapazitätssteuerung

Zusammenfassung
Die Kapazitätssteuerung bestimmt kurzfristig über den Einsatz der Kapazitäten. Sie legt den Einsatz von Überstunden oder verkürzten Arbeitszeiten fest und entscheidet darüber, welchem Arbeitssystem ein mehrfach qualifizierter Mitarbeiter zugeordnet wird. Primäres Ziel der Kapazitätssteuerung ist es, den Aufbau von Rückständen zu vermeiden und dadurch die Voraussetzung für eine hohe Termintreue zu schaffen. Wesentliche wirtschaftliche Zielsetzung ist darüber hinaus der effiziente Einsatz der Kapazitätsflexibilität. Das Kapitel erläutert die Aufgabe der Kapazitätssteuerung anhand des Kriteriums zur Anpassung der Kapazität sowie anhand des Detaillierungsgrads und der Auslösungslogik. Weitere Schwerpunkte bilden die Beschreibung der Kapazitätsflexibilität sowie eine Einführung in die Mitarbeiterdisposition.
Hermann Lödding

27. Rückstandsregelung

Zusammenfassung
Die Rückstandsregelung ist das mit Abstand wichtigste Verfahren zur Kapazitätssteuerung. Grundidee des Verfahrens ist es, die Kapazitätsflexibilität so einzusetzen, dass die Fertigung den Plan-Abgang auch bei Störungen erreicht. Wichtigstes Ziel ist damit, eine hohe Termintreue zu erreichen. Die Rückstandsregelung misst den Rückstand und veranlasst eine Kapazitätserhöhung, falls er eine Obergrenze überschreitet. Unterschreitet der Rückstand eine Untergrenze, reduziert sie die Kapazität. Das Kapitel erläutert die Funktionsweise der Rückstandsregelung und diskutiert sie unter logistischen Aspekten.
Hermann Lödding

28. Weitere Verfahren der Kapazitätssteuerung

Zusammenfassung
Neben der Rückstandsregelung gibt es weitere Verfahren zur Kapazitätssteuerung. Diese Verfahren können alternativ, aber fast immer auch ergänzend zur Rückstandsregelung eingesetzt werden.
Hermann Lödding

Konfiguration der Fertigungssteuerung

Frontmatter

29. Konfiguration der Fertigungssteuerung

Zusammenfassung
Die Konfiguration der Fertigungssteuerung befasst sich mit der Frage, wie Unternehmen die einzelnen Aufgaben der Fertigungssteuerung so aufeinander abstimmen können, dass sie die gesetzten logistischen Ziele erreichen. Das Kapitel erläutert dazu die Kriterien zur Auswahl geeigneter Verfahren für die Aufgaben Auftragserzeugung, Auftragsfreigabe, Reihenfolgebildung und Kapazitätssteuerung. Das Vorgehen wird anhand von drei konkreten Fallbeispielen erläutert.
Hermann Lödding

30. Fertigungssteuerung in der Just-in-Time-Produktion

Zusammenfassung
Seit vielen Jahren versuchen westliche Unternehmen die Erfolge japanischer Wettbewerber zu erreichen, indem sie Fertigungssteuerungsverfahren wie die Kanban-Steuerung übernehmen. Dabei erzielen sie viele Fortschritte, erleiden aber auch schwere Rückschläge. Rother schreibt: „Jedes Mal, wenn Sie ein Pull-System starten, wird es schon bald zusammenbrechen. Es wird sozusagen einen Crash mit glühenden und qualmenden Stücken geben.“ [Roth-09]
Hermann Lödding

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