Kapitel 1 Einfhrung SS 2005 EK Produktion Logistik

Kapitel 1 Einführung SS 2005 EK Produktion & Logistik 1

1. 1 Produktion als Funktion des Betriebes I Funktionen des Betriebes: • • Produktion: Beschaffung und Fertigung Logistik: auch Aspekte des Absatzes SS 2005 EK Produktion & Logistik 2

Produktion als Funktion des Betriebes II (industrielle) Produktion: • Definition: die Erzeugung von Ausbringungsgütern (Produkten, Output) aus materiellen und nichtmateriellen Einsatzgütern (Produktionsfaktoren, Inputs, Ressourcen) nach bestimmten technischen Verfahrensweisen • Vorprodukte werden oft von Zulieferern fremdbezogen, die sich auf die Herstellung einiger weniger Produktkomponenten spezialisiert und hierbei oft einen technischen Vorsprung erzielt haben. • Verwendung von nichtmateriellen Gütern (Patente, Lizenzen, Software, . . ) • weitere Produktionsfaktoren: Maschinen, Lagerungs und Handlingeinrichtungen, Energie, menschliche Arbeit • Abnehmer, die im Betrieb erbrachten Leistungen, d. h. Güter oder Dienstleistungen nachfragen SS 2005 EK Produktion & Logistik 3

Produktion als Funktion des Betriebes III • Beachtung von wirtschaftlichen, technologischen, gesellschaftlichen und rechtlichen Rahmenbedingungen, die den Handlungsspielraum der Unternehmung einschränken • Bei der Wahl der Produktionsverfahren sind alle Auswirkungen, die natürliche Umwelt belasten, zu vermeiden oder zumindest in rechtlich und unternehmenspolitisch vertretbaren Grenzen zu halten. Imageaspekt gewinnt an Bedeutung • Befassung mit dem Realgüterstrom (= Güter bzw. Leistungsstrom) Lieferanten Betrieb Kunden Der in die umgekehrte Richtung fließende Nominalgüterstrom wird in der ABWL Finanzwirtschaft behandelt. SS 2005 EK Produktion & Logistik 4

1. 2 Begriffsbestimmungen I • Wertschöpfungsprozess: Inputgüter wertgesteigerte Outputgüter • Arbeitssystem: Produktion Rohstoff Endprodukt besteht aus einzelnen Abschnitten (umfassen einen bestimmten Teilprozess) Arbeitssystem (Produktiveinheit) = organisatorische Einheit (Maschinen, Werkzeuge, Arbeiter) in der jeweils einzelner Abschnitt eines Produktionsprozesses ausgeführt wird. • Input: physischer Input = zu bearbeitende Vorprodukte (Arbeitsobjekte, z. B. Rohstoffe, Zwischenprodukte, Verbrauchsfaktoren, Repetierfaktoren) Grunddaten: konstruktiver Aufbau der Produkte (z. B. Stücklisten), technische Angaben zur Ausführung der Produktion und der Montage (z. B. Arbeitsgangbeschreibungen) abzulesen. Planungsdaten: Produktionsaufträge (Angaben, wie viele Erzeugnis einheiten bis zu einem bestimmten Termin fertig zu stellen sind) SS 2005 EK Produktion & Logistik 5

Begriffsbestimmungen II • Output (Ausbringung): Arbeitsobjekte durchlaufen den Produktionsprozess, werden bearbeitet und erfahren i. d. R. Wertsteigerung. Die Fertigstellungszeitpunkte der Produktionsaufträge werden als Rückmeldungen an das PPS System übermittelt. • Transformation: Der Transformationsprozess erfolgt unter Einsatz von Potentialfaktoren (Niveaufaktoren, Maschinen, Patente) und Menschen. Dieser Transformationsprozess wird in der Produktionstheorie durch Produktionsfunktionen beschrieben. SS 2005 EK Produktion & Logistik 6

Begriffsbestimmungen III • Fertigungstiefe: Anzahl der Wertsteigerungsstufen eines Erzeugnisses, die in einem Betrieb realisiert werden • Arbeitsteilung: Wertschöpfungsprozess Rohstoff Endprodukt üblicherweise nicht in einer Firma internationale Arbeitsteilung: z. B. Motoren aus GM Werk in Aspern werden in anderen EU Ländern in Opel PKW eingebaut. Magna liefert diversen Autoherstellern zu, . . . • Supply Chain Management (SCM): Koordination der einzelnen Glieder Wertschöpfungskette Zulieferer – Produzent – Abnehmer um Bestände in der Kette zu minimieren, um kostengünstig und rasch auf Kundenwünsche reagieren zu können, etc. SS 2005 EK Produktion & Logistik 7

Begriffsbestimmungen IV Beachtung der folgende Aspekte bei der Erzielung von Wertschöpfung: • • Zeit: Reduktion unproduktiver Vorgänge (z. B. Transport und Lagerungsvorgänge) reduziert Durchlaufzeiten Wettbewerbsvorteil (Lieferzeit, Kosten) Wichtig: Gestaltung der technischen und organisatorischen Infrastruktur (Layout, Konfiguration, . . . ) taktische Produktionsplanung Flexibilität: Anpassung an veränderte Umweltbedingungen: – langfristig bzw. strategisch (technologisch, rechtlich bzw. wirtschaftlich) – kurzfristig bzw. operativ (Änderungen des Marktes) Qualität: geringe Ausschussraten, Funktionalität, Zuverlässigkeit und Langlebigkeit der erzeugten Produkte entscheidender Wettbewerbsfaktor Total Quality Management (TQM). Infrastruktur: – physischen Gegebenheiten ("Hardware", Produktionsanlagen, Lagerungs , Materialfluss und Handlungseinrichtungen) – Grundregeln ihres organisatorischen Zusammenwirkens (die "Software") Produktionsplanungs- und -steuerungssysteme (PPS-Systeme) SS 2005 EK Produktion & Logistik 8

Begriffsbestimmungen V • Logistik: ganzheitliche, die einzelnen Funktionsbereiche der Unternehmung übergreifende ( "Querschnittsfunktion" der Logistik) Betrachtungsweise Ziel: die Optimierung des Material- und Erzeugnisflusses (unter Berücksichtigung der damit zusammenhängenden Informationsströme) Zur Logistik zählen alle Prozesse des Transports, der Lagerung, der Materialhandhabung und Verpackung (TUL: Transport, Umschlag, Lagerung). • Logistik = Überbrückung von räumlichen, zeitlichen und mengenmäßigen Differenzen zwischen "Angebot" und "Nachfrage". Erfassung der gesamten logistischen Kette "Zulieferer – Produzent Abnehmer" ( SCM). Unterstützung durch Logistikdienstleister (z. B. Spediteure mit eigenen Lagerungs und Umschlageinrichtungen) SS 2005 EK Produktion & Logistik 9

1. 3 Erscheinungsformen von Produktionssystemen 1. 3. 1 Programmbezogene Produktionstypen (outputorientiert) 1. 3. 2 Prozessbezogene Produktionstypen (inputorientiert) 1. 3. 3 Einsatzbezogene Produktionstypen SS 2005 EK Produktion & Logistik 10

1. 3. 1 Programmbezogene Produktionstypen I a) Eigenschaften der Produkte • Güterart: Hier sind materielle (Sachgüter, Maschinen, Werkzeuge) und immaterielle Produkte (Arbeit, Dienst leistungen und Informationen) zu unterscheiden. • Gestalt der Güter: Nach der Gestalt der Güter kann man unterscheiden in ungeformte Fließgüter (z. B. Bier), geformte Fließgüter (z. B. Stahlbleche) und Stückgüter (z. B. Schrauben). • Zusammensetzung der Güter: Hier lassen sich einteilige (z. B. Bohrer), und mehrteilige Produkte (z. B. ein PC) unterscheiden. • Beweglichkeit der Güter: Die Produktion unbeweglicher Produkte (Kraftwerke, Brücken, Großanlagen) ist an den Ort ihrer späteren Nutzung gebunden. Das bedeutet, dass alle Produktionsfaktoren zu diesem Ort der Produktentstehung transportiert werden müssen. SS 2005 EK Produktion & Logistik 11

Programmbezogene Produktionstypen II b) Eigenschaften des Produktionsprogramms • Anzahl der Erzeugnisse • Auflagegröße (Repetitionstypen) • Beziehung der Produktion zum Absatzmarkt (Auftragstypen) SS 2005 EK Produktion & Logistik 12

Anzahl der Erzeugnisse Einproduktion: das Produktionsprogramm der Unternehmung enthält nur eine einzige Produktart, die als Massenprodukt erzeugt wird (z. B. Zement) Mehrproduktion: Produktion verschiedenartiger Erzeugnisse SS 2005 EK Produktion & Logistik 13

Auflagengröße (Repetitionstypen) Definition: Anzahl der nach Vorbereitung der Produktionsanlage ununterbrochen hergestellten Erzeugniseinheiten Massenproduktion: zeitlich nicht begrenzte Produktion eines Gutes in großen Mengen. (Mechanisierung und Automatisierung, hohe Verrichtungsspezialisierung der Maschinen). Sortenproduktion (Spezialfall der Massenproduktion): mehrere Varianten eines Grundprodukts (geringfügige Unterschiede z. B. verschiedene Waschpulversorten) werden auf denselben Produktionsanlagen zeitlich hintereinander hergestellt. Bei jedem Sortenwechsel muss der Produktionsprozess kurz unterbrochen und die Produktionsanlage umgerüstet werden. Serienproduktion: nach Vorbereitung einer Produktionsanlage wird eine begrenzte Anzahl identischer Erzeugnisse hergestellt. (Häufiges Umrüsten, flexible Produktionsanlagen). Einzelproduktion: individuelle Produkte, die als Einzelstücke hergestellt werden (Schiffbau, Anlagenbau, individueller Kundenauftrag). Baustellen oder Werkstattfertigung. SS 2005 EK Produktion & Logistik 14

Beziehung der Produktion zum Abatzmarkt (Auftragstypen) • "make to order" (Kundenproduktion, auftragsorientierte Produktion): bei Produktionsbeginn liegt ein Kundenauftrag vor (Art und Menge der herzustellenden Produkte, Liefertermine). lange Lieferzeiten • "make to stock" (Marktproduktion, lagerorientierte Produktion): Produktion für einen anonymen Markt, also auf Lager (Nachfrageprognosen der Marktnachfrage). Risiko von Ladenhütern • "assemble to order": Versuch die Ansätze zu kombinieren, um beide Nachteile zu vermeiden: Produktion häufig verwendeter Einzelteile auf Lager, auftragsorientierte Montage der Endprodukte. (Verkürzung der Lieferzeit, postponement). SS 2005 EK Produktion & Logistik 15

1. 3. 2 Prozessbezogene Produktionstypen (inputorientiert) Arbeitspläne beschreiben die Folgen von Arbeitsgängen, die von Arbeitssystemen an Arbeitsobjekten vollzogen werden. Je nachdem wie sehr sich die Arbeitspläne der einzelnen Produkte unterscheiden werden verschiedene Anordnungen der Arbeitssysteme sinnvoll sein: a) Organisatorische Anordnung der Arbeitssysteme b) Struktur der Produktionsprozesse SS 2005 EK Produktion & Logistik 16

a) Organisatorische Anordnung der Arbeitssysteme • Funktionsprinzip • Objektprinzip SS 2005 EK Produktion & Logistik 17

nach dem Funktionsprinzip Werkstattfertigung: • Räumliche Zusammenfassung von Arbeitssysteme mit gleichartiger Funktion (Stanzen, Drehbänke, etc. ) in einer Werkstatt • Jeder Auftrag muss entsprechend der in seinem Arbeitsplan definierten technologischen Reihenfolge zu den einzelnen Werkstätten transportiert werden. Sinnvoll bei Einzelproduktion bzw. geringen Stückzahlen/Auftragsgrößen, wo kein einheitlicher Materialfluss vorliegt (jedes Produkt nimmt einen anderen Weg über die Maschinen) • Wartezeiten der Aufträge vor ihrer Bearbeitung bzw. vor dem Transport unerwünschte Zwischenlagerbestände von angearbeiteten Erzeugnissen („work in process“, WIP) und Leerzeiten (wenn eine Maschine auf einen Auftrag warten muss) SS 2005 EK Produktion & Logistik 18

Layout einer Fabrikhalle bei Werkstattproduktion Quelle: Günther und Tempelmeier (1997) SS 2005 EK Produktion & Logistik 19

Objektprinzip: Fließfertigung einheitlichem Materialfluss: • die Arbeitssysteme werden entsprechend ihrer Position in den Arbeitsplänen der zu produzierenden Erzeugnisse i. d. R. linear angeordnet. • Kapazitäten der einzelnen Arbeitssysteme müssen eng aufeinander abgestimmt werden (gleichmäßige Auslastung) sinnvoll, wenn einheitliches Grundprodukt bzw. eine begrenzte Anzahl von Produktvarianten produziert wird (Massenproduktion oder Sortenproduktion). Unterscheidung zwischen: Reihenproduktion (Fließfertigung ohne Zeitzwang) getakteter Fließfertigung (Fließfertigung mit Zeitzwang) SS 2005 EK Produktion & Logistik 20

Reihenproduktion vs. getakte Fließfertigung Reihenproduktion (Fließfertigung ohne Zeitzwang): • • Materialfluss für alle Erzeugnisse weitgehend identisch keine zeitliche Bindung der Arbeitsgänge einzelne Arbeitsstationen können übersprungen werden, Rücksprünge sind nicht möglich Pufferlager zwischen den Arbeitssystemen bzw. Stationen nötig getakteter Fließfertigung (Fließfertigung mit Zeitzwang): • • • Zur Bearbeitung jedes Produktes steht in jeder Station eine fixe Zeitspanne zur Verfügung keine Pufferlager Arten – Transferstraße – Fließproduktion SS 2005 EK Produktion & Logistik 21

Transferstraße: Verkettung zu einem automatisierten Gesamtsystem, wo die Werkstücke fest mit dem Transportsystem verbunden sind und nur simultan fortbewegt werden (synchroner Materialfluss) z. B. Motorenproduktion. SS 2005 EK Produktion & Logistik 22

Fließproduktion: Koppelung durch selbständige Fördereinrichtungen, wobei die einzelnen Werkstücke auch unabhängig voneinander bewegt werden können (asynchroner Materialfluss) z. B. Montage von Fernsehern. Auch hier sind kleinere Pufferlager zwischen den Arbeitssystemen bzw. Stationen nötig: SS 2005 EK Produktion & Logistik 23

Zentrenproduktion • Räumliche Zusammenfassung unterschiedlicher Arbeitssysteme (die für eine Produktgruppe benötigt werden) unter Anwendung des Objektprinzips (weniger Materialbewegung als bei Werkstattfertigung) Dabei können in einem Produktionszentrum beliebige Materialflüsse vorkommen. eingesetzt, wenn für verschiedene Endprodukte ähnliche Einzelteile benötigt werden, die oft nicht nur dieselben Arbeitssysteme belegen, sondern auch nach ähnlichen Arbeitsplänen produziert werden • Verschiedene Varianten, je nach Automatisierungsgrad: – Flexibles Fertigungssystem (FFS, flexible manufacturing system, MFS): – Produktionsinsel SS 2005 EK Produktion & Logistik 24

Flexibles Fertigungssystem • • • Produktion und Materialflusssystem werden weitgehend automatisiert besteht aus numerisch gesteuerten Maschinen verbunden durch ein automatisiertes Materialflusssystem Werkstück und Werkzeugfluss erfolgen weitgehend automatisch SS 2005 EK Produktion & Logistik 25

Produktionsinsel, Gruppentechnologie Zelle Produktionsinsel: • teilautonome Arbeitsgruppen • Verzicht auf vollständige Automatisierung Gruppentechnologie-Zelle: • Verzicht auf die Integration disponierender und kontrollierender Aufgaben SS 2005 EK Produktion & Logistik 26

b) Struktur des Materialflusses Weitere wichtige Gliederung der prozessbezogenen Produktionstypen unter Beachtung der Struktur der Produktionsprozesse: • • • Form des Materialflusses Kontinuität des Materialflusses Ortsbindung der Produkte Anzahl der Arbeitsgänge Veränderbarkeit der Arbeitsgangfolge SS 2005 EK Produktion & Logistik 27

Form des Materialflusses (Produktionsstrukturtyp, Vergenztyp) I Glatter (durchgängiger, serieller) Materialfluss: aus jeweils einer eingesetzten Werkstoffart wird eine einzige Produktart erzeugt. (Veredelungsfertigung) Konvergierender (synthetischer) Materialfluss: eine Produktart wird aus mehreren Werkstoffarten hergestellt (Montageprozesse, z. B. Autos) SS 2005 EK Produktion & Logistik 28

Form des Materialflusses (Produktionsstrukturtyp, Vergenztyp) II Divergierender (analytischer) Materialfluss: durch Aufspaltung einer Werkstoffart werden mehrere Produktarten erzeugt. (z. B. Erdölverarbeitung, wo gleichzeitig Benzin, Heizöl, Schmierstoffe und einige weitere Produkte erzeugt werden Mengenrelationen variieren) Spezialfall: Kuppelproduktion (z. B. chemische Produktionsprozesse): in einem Produktionsprozess fallen mehrere Ausbringungsgüter gleichzeitig an (entweder starr oder variabel). umgruppierendem Materialfluss: in einem Arbeitsgang entstehen aus mehreren Werkstoffarten verschiedene Produktarten SS 2005 EK Produktion & Logistik 29

Kontinuität des Materialflusses Kontinuierliche: Objekte wird während des Produktionsprozesses ununterbrochen weitertransportiert diskontinuierliche Produktion: Objekt wird in bestimmten zeitlichen Abständen zum nächsten Arbeitssystem weitertransportiert werden Chargenproduktion (Spezialfall der diskontinuierlichen Produktion) Charge durch das Fassungsvermögen des Produktionsgefäßes (z. B. Hochofen) begrenzt Qualitätsunterschiede SS 2005 EK Produktion & Logistik 30

Weitere Strukturmerkmale • Ortsbindung der Produkte Fabrik oder Baustelle • Anzahl der Arbeitsgänge einstufig oder mehrstufig • Veränderbarkeit der Arbeitsgangfolge Reihenfolge der Arbeitsgänge vorgegeben oder veränderbar (Arbeitsplanflexibilität) SS 2005 EK Produktion & Logistik 31

1. 3. 3 Einsatzbezogene Produktionstypen Anteil der Einsatzgüterarten • materialintensiver Produktion (z. B. in der Mineralölverarbeitung) • anlagenintensiver Produktion (z. B. bei Einsatz flexibler Fertigungssysteme) • arbeitsintensiver Produktion (z. B. bei kunsthandwerklichen Produkten) • informationsintensiver Produktion (z. B. im Verlagswesen) Konstanz der Güterqualität • werkstoffbedingt wiederholbare Produktion • Partieproduktion: Werkstoffe, die aus unterschiedlichen Partien stammen, weisen besondere qualitative Eigenschaften auf (z. B. Naturprodukte Leder, Obst usw. , Weinjahrgänge, . . . ) SS 2005 EK Produktion & Logistik 32

1. 4 Beispiel eines mittelständischen Industriebes In Günther und Tempelmeier (1996 bzw. 1997) wird am Beispiel einer mittelständischen Unternehmung, die elektrische Messgeräte in Kleinserienproduktion herstellt, veranschaulicht, dass die obigen Formen der Produktion durchaus auch gleichzeitig auftreten können z. B. • Reihenfertigung bei der Leiterplattenbestückung • Inselproduktion bei der Montage • Qualitätskontrolle und mechanische Sonderfertigung in Form von Werkstattproduktion SS 2005 EK Produktion & Logistik 33

1. 5 Entscheidungsebenen Eine moderne Sichtweise der Betriebswirtschaftslehre und insb. der "Produktion und Logistik" ist entscheidungsorientiert. Sie betrachtet Entscheidungen, die im Zusammenhang mit der Vorbereitung, Durchführung und Kontrolle der Produktion einschließlich der resultierenden logistischen Prozesse gefällt werden müssen. Es gibt 3 Entscheidungsebenen: • strategisches Produktionsmanagement • taktisches Produktionsmanagement • operatives Produktionsmanagement SS 2005 EK Produktion & Logistik 34

Strategisches Produktionsmanagement Grundsatzentscheidungen um langfristige Rahmenbedingungen zu schaffen, unter denen sich eine Unternehmung erfolgreich entwickeln kann. Beispiele: • • • die Wahl der Produktionsstandorte; Umstieg auf eine neue automatisierte Produktionstechnologie mit dem Ziel, Wettbewerbsvorteile zu erzielen; Grundsatzentscheidung, gewisse Geschäftszweige zu schließen oder auszubauen Grenzen zu anderen funktionalen Teilbereichen (z. B. Marketing) sind fließend. SS 2005 EK Produktion & Logistik 35

Taktisches Produktionsmanagement Aufbau, Konfigurierung und Dimensionierung der nötigen Infrastruktur, um, die in der strategischen Entscheidungsebene gesetzten Ziele zu verwirklichen und die angestrebte Leistungsstärke nachhaltig aufzubauen (Umgestaltung und Weiterentwicklung der Produktionsinfrastruktur), Beispiele: • Typische taktische Fragestellungen sind die Dimensionierung der Produktionskapazitäten und die Layoutplanung. • Abschluss eines Liefervertrages mit einem Zulieferer nach "Just in time" Prinzip • Leistungsabstimmung von Fließbändern • Layoutplanung der Fabrikhalle bei Werkstattfertigung SS 2005 EK Produktion & Logistik 36

Operatives Produktionsmanagement Effiziente Nutzung der durch die Entscheidungen in der taktischen Planungsebene geschaffenen Infrastruktur; Ausschöpfung der Leistungspotentiale: • • SS 2005 Aufstellung des kurzfristigen Produktionsprogramms; Ermittlung des Materialbedarfs; Losgrößenplanung Feinterminierung der Arbeitsgänge in einer Werkstatt; Steuerung des Transportverkehrs der Fahrzeuge eines fahrerlosen Transportsystems (FTS). EK Produktion & Logistik 37

Überblick strategisch taktisch Planungshorizont bzw. Realisierungszeitr aum langfistig (z. B. Jahre) mittelfristig (z. B. kurzfristig (Schichten, Monate) Tage, Wochen) Bedeutung für die Gesamtunternehmung kann Bestand der Gesamtunternehmung sichern oder gefährden mittel gering Risiko bzw. Zufallseinfluss hoch mittel geringer Aggregationsgrad der Daten hoch aggregiert, oft nur verbal mittel detaillierte Daten Entscheidungsebenen Top Management mittleres Management Unteres Management, Werkmeister SS 2005 EK Produktion & Logistik operativ 38

1. 6 Exkurs in die Produktionstheorie: Gutenberg Produktionsfunktion (Typ B) Das Konzept der Produktionsfunktion geht von einem messbaren Zusammenhang zwischen Faktoreinsatz und Ausbringung aus. Im betriebswirtschaftlichen Zusammenhang ist die Zurechnung Faktoreinsätze an Produkte oft nicht direkt möglich (Ersatzteile, Betriebsstoffe wie z. B. Öle) Gutenberg verwendet das Konzept der Betriebsmittelnutzung. Dabei sind 3 Stufen zu betrachten: • technische Verbrauchsfunktion • monetäre Verbrauchsfunktion • Produktions "Funktion" SS 2005 EK Produktion & Logistik 39

1. 6. 1 technische Verbrauchsfunktion I • Ausgangspunkt ist die technische Leistungseinheit z. B. Schnittmillimeter bei Drehbank (und nicht Anzahl Bolzen). • Damit definiert man: d. . . Produktionsgeschwindigkeit, Intensität der Anlagennutzung, Inanspruchnahmeintensität, "Drehzahl": • Durch diese Inanspruchnahmeintensität wird (bei jeder Faktorart i) verursacht: . . . Verbrauch an Faktor i pro technischer Leistungseinheit bei Intensität d (verbrauchsabhängiger Produktionskoeffizient). . . minimale technisch mögliche Intensität. . . maximale technisch mögliche Intensität SS 2005 EK Produktion & Logistik 40

technische Verbrauchsfunktion II Faktormenge „Geld“ Umrechnung in monetäre Größen SS 2005 EK Produktion & Logistik 41

Beispiel: technische Leistungseinheit (TLE) = Schnitt mm auf der Drehbank, ökonomische Leistungseinheit = 1 Bolzen 2 Faktoren: inhaltlich: Preis/Einheit Faktor i = 1 Energie 1 2(d – 6)2 – 10 d + 60 Faktor i = 2 Rohstoff 2 100 + d SS 2005 EK Produktion & Logistik 42

1. 6. 2 monetäre Verbrauchsfunktion • Bewertung der Faktorverbräuche durch (konstante) Faktorpreise qi, sowie Aggregation über alle Faktoren i • Das Ergebnis ist die aggregierte monetäre Verbrauchsfunktion pro technischer Leistungseinheit (d. h. die variablen Kosten pro technischer Leistungseinheit bei Produktionsgeschwindigkeit d): • Durch Minimierung von SS 2005 erhält man die optimale Intensität: EK Produktion & Logistik 43

Beispiel (Fortsetzung) Beispiel: technische Leistungseinheit (TLE) = Schnitt mm auf der Drehbank, ökonomische Leistungseinheit = 1 Bolzen 2 Faktoren: inhaltlich: Preis/Einheit Faktor i = 1 Energie 1 Faktor i = 2 Rohstoff 2 * * 2(d – 6)2 – 10 d + 60 100 + d SS 2005 EK Produktion & Logistik 44

Beispiel (Fortsetzung) monetäre Verbrauchsfunktion: = 1 * [ 2 * (d 6)2 – 10 d + 60 ] + 2 * (100 + d) = 2 * (d - 6)2 – 8 d + 260 Optimale Intensität Minimum von : 4 * (d – 6) – 8 = 0 d– 6=2 SS 2005 dopt = 8 EK Produktion & Logistik 45

1. 6. 3 Produktions „Funktion“ und Kostenfunktion x = *d*t . . . Umrechnungsfaktor wobei Ausbringung = * * Betriebsdauer Beispiel: Drehbank: Kosten bei Intensität d: SS 2005 EK Produktion & Logistik 46

Beispiel (Fortsetzung) Beispiel (Forts. ) technische Leistungseinheit = Schnitt mm auf der Drehbank ökonomische Leistungseinheit = 1 Bolzen = 10 Schnitt mm x = *d*t d. h. Produktionsfunktion: zugehörige Kosten bei Intensität d: Optimale Intensität Minimum von : dopt = 8 2 * 4 – 64 + 260 = 204 K(x) = 2040 x + KF. . . bei "optimaler Intensität" SS 2005 EK Produktion & Logistik 47

1. 6. 4 Weitere Begriffe Zeitspezifische Ausbringung = Ausbringung pro Zeiteinheit: o(d) = *d Beispiel: o(d) = 0. 1*d Also x = o(d)*t pi(d) = x = *d*t . . . Verbrauch an Faktor i pro ökonomischer Leistungseinheit bei Intensität d (produktspezifischer Faktorverbrauch) Beispiel: = 2(d – 6)2 – 10 d + 60 also p 1(d) = 10*(2(d – 6)2 – 10 d + 60) = 100 + d also p 2(d) = 10*(100 + d) SS 2005 EK Produktion & Logistik 48

1. 6. 5 Anpassungsformen • Im Zusammenhang mit der Wahl der Intensität d und der Einsatzdauer t eines Aggregates, unterscheidet man 3 mögliche Anpassungsformen: • (Der Ausgangspunkt ist immer der grundlegende Zusammenhang x = α d t bei gegebener Maschinenausstattung) – zeitliche Anpassung – intensitätsmäßige Anpassung – quantitative Anpassung SS 2005 EK Produktion & Logistik 49

Zeitliche Anpassung • halte optimale Intensität fest • wähle so, dass die gewünschte Ausbringung x erzielt wird • sollte wenn immer möglich gewählt werden SS 2005 EK Produktion & Logistik 50

Intensitätsmäßige Anpassung • halte die Einsatzdauer • wähle fest, so, dass die gewünschte Ausbringung erzielt wird • nur sinnvoll, wenn man an der Kapazitätsgrenze ist: zeitliche Beschränkung führt zur Kapazitätsbeschränkung: bei optimaler zeitlicher Anpassung • wenn die gewünschte Ausbringung größer als kann nicht realisiert werden • maximale Kapazität SS 2005 wählen bei intensitätsmäßiger Anpassung EK Produktion & Logistik 51

Isoquanten im Zeit – Intensitäts Diagramm SS 2005 EK Produktion & Logistik 52

Beispiel – zeitliche Anpassung Beispiel (Forts. ) Stück, zeitliche Anpassung: halte optimale Intensität fest wähle schon ermittelt SS 2005 EK Produktion & Logistik 53

Beispiel – intensitätsmäßige Anpassung Beispiel (Forts. ) falls Zeitbeschränkung zu beachten ist, z. B. so ist zeitliche Anpassung nicht mehr möglich, wenn man x = 20 Einheiten produzieren will (dmax sei 12): 0. 1*12*20 = 24 halte Einsatzdauer aber 0. 1*8*20 = 16 fest, wähle … Kosten höher SS 2005 EK Produktion & Logistik 54

Quantitative Anpassung Zu bzw. Abschalten identischer Maschinen bei optimaler Intensität tritt zumeist in Kombination mit anderen Anpassungsformen auf; z. B. mit zeitlicher Anpassung, d. h. es wird zunächst zeitlich angepasst; wenn nötig wird dann eine neue Maschine zugeschaltet (oder eine Zusatzschicht gefahren) es treten sprungfixe Kosten auf (neue Maschine, neue Schicht) SS 2005 EK Produktion & Logistik 55

nicht identische Maschinen Falls nicht identischer Maschinen: • mutative Anpassung: Maschinen werden ausgetauscht • selektive Anpassung: beide Maschinen bleiben im Einsatz Der Einsatz hat dann kostenoptimal zu erfolgen. SS 2005 EK Produktion & Logistik 56

1. 6. 6 Intensitätssplitting I Intensitätssplitting: wenn die Einsatzdauer eines Aggregates in mehrere Zeiträume aufgeteilt wird, in denen eine unterschiedliche Intensität (evtl. auch 0) gewählt wird (tritt bei optimalem Einsatz oft dann auf, wenn die Gesamtkostenfunktion nicht konvex ist). Ein Beispiel ist die optimale zeitliche Anpassung, bei der einen Teil der Zeit, also die optimale Intensität genutzt wird und die restliche Zeit, also die Intensität d = 0 genutzt wird. (Aggregat wird abgeschaltet). SS 2005 EK Produktion & Logistik 57

Beispiel (Fortsetzung) Beispiel (Forts. ) für variable Ausbringungsmenge: , einsetzen von . . . Polynom 3. Grades in d (ertragsgesetzlicher Kostenverlauf) SS 2005 EK Produktion & Logistik 58

Intensitätssplittung II Durch Intensitätssplitting (zeitliche Anpassung) wird die ex post Kostenfunktion konvex. SS 2005 EK Produktion & Logistik 59