Logistische Kennlinien (eBook)

Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Nyhuis, geboren 1957, studierte Maschinenbau in Hannover. 1991 promovierte er zum Dr.-Ing. am Institut für Fabrikanlagen und Logistik (IFA) der Leibniz Universität Hannover und schloss dort 1999 seine Habilitation für das Fachgebiet Produktionslogistik ab. Nach einer Industrietätigkeit in der Siemens AG wurde er 2003 zum Professor und geschäftsführenden Leiter des Instituts für Fabrikanlagen und Logistik an der Leibniz Universität Hannover berufen. Seit Januar 2008 ist er zudem geschäftsführender Gesellschafter ders Instituts für Integrierte Produktion Hannover gGmbH (IHP).Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. mult. Hans-Peter Wiendahl, geboren 1938, war nach einem Maschinenbaustudium an der RWTH Aachen mit anschließender Promotion und Habilitation 7 Jahre in leitenden Funktionen in der Industrie tätig. Von 1979 bis 2003 war er Geschäftsführender Leiter des Instituts für Fabrikanlagen und Logistik der Universität Hannover mit den Schwerpunkten Fabrikplanung, Produktionssteuerung und Montage. 

Vorwort zur 3. Auflage 5
Vorwort zur 1. Auflage 6
Inhalt 8
Verzeichnis der im Text verwendeten Abkürzungen und Formelzeichen 13
Allgemeine Merkmale (Index oder nachführende Bezeichnung) 13
Dimensionsangaben 13
Formelzeichen 14
Abkürzungen 16
Kapitel 1 Einleitung 17
1.1 Logistische Erfolgsfaktoren von Produktionsunternehmen 17
1.2 Das Dilemma der Ablaufplanung 20
1.3 Modellbasierter Problemlösungsprozess 22
1.4 Zielsystem in der Produktionslogistik 25
1.5 Logistische Kennlinien -- ein Erklärungsmodell für die Produktionslogistik 27
1.6 Zielsetzung und Aufbau 29
Kapitel 2 Modellierungsgrundlagen 33
2.1 Das Trichtermodell als allgemeingültigesBeschreibungsmodell für Produktionsprozesse 33
2.1.1 Auftragszeit und Durchführungszeit je Arbeitsvorgang 33
2.1.2 Durchlaufzeit 37
2.1.3 Terminabweichung 40
2.2 Die logistischen Zielgrößen im Durchlaufdiagramm 41
2.2.1 Leistung und Auslastung 42
2.2.2 Bestand 43
2.2.3 Gewichtete Durchlaufzeit und Reichweite 45
2.3 Little's Law 48
2.4 Produktionskennlinien 52
Kapitel 3 Klassische Modelle der Produktionslogistik 55
3.1 Warteschlangenmodelle 57
3.1.1 Das M/G/1-Modell 58
3.1.2 Ermittlung von Produktionskennlinien mit Hilfeder Warteschlangentheorie 62
3.1.3 Diskussion des Modellierungsansatzes 63
3.2 Simulation 65
3.2.1 Das Simulationssystem PROSIM III 66
3.2.2 Ermittlung von Produktionskennlinien mit Hilfe der Simulation 68
3.2.3 Diskussion des Modellierungsansatzes 70
Kapitel 4 Ableitung einer Kennlinientheorie 76
4.1 Ideale Produktionskennlinien 77
4.1.1 Der ideale Mindestbestand 77
4.1.2 Die maximal mögliche Leistung 81
4.1.3 Konstruktion idealer Kennlinien für Leistung und Zeitgrößen 82
4.2 Ableitung einer Näherungsgleichung zur Berechnung von Leistungskennlinien 84
4.2.1 Die CNorm-Funktion als Basisfunktion berechneter Leistungskennlinien 86
4.2.2 Transformation der CNorm-Funktion 88
4.2.3 Parametrierung der Kennliniengleichung 90
4.3 Berechnung von Leistungskennlinien 96
4.4 Berechnung von Kennlinien für Zeitgrößen 99
4.5 Normierte Produktionskennlinien 104
4.6 Kennlinientheorie und Little's Law -- eine Modellsynthese 108
4.7 Überprüfung der Kennlinientheorie 111
4.7.1 Simulationsgestützte Modellvalidierung 111
4.7.2 Modellvalidierung auf der Basis von Praxisuntersuchungen 116
4.8 Erweiterung der Kennlinientheorie 122
4.8.1 Hierarchische Verdichtung von Produktionskennlinien 122
4.8.2 Logistische Prozesskennlinien(Verfasser: Dr.-Ing. Michael Schneider) 125
4.8.3 Arbeitssysteme mit gemeinsamen Pufferbeständen 131
4.8.4 Berücksichtigung einer überlappten Fertigung 133
4.9 Anwendungsvoraussetzungen für berechnete Produktionskennlinien 135
4.10 Terminkennlinien (Verfasser: Dr.-Ing. Kwok-Wai Yu) 137
4.10.1 Kennlinie der mittleren relativen Terminabweichung 137
4.10.2 Ableitung einer Kennlinie zur Beschreibung der Termintreue 140
4.11 Zusammenfassung zur Ableitung der Kennlinientheorie 145
Kapitel 5 Grundgesetze der Produktionslogistik 150
5.1 Erstes produktionslogistisches Grundgesetz 150
5.2 Zweites produktionslogistisches Grundgesetz 151
5.3 Drittes produktionslogistisches Grundgesetz 152
5.4 Viertes produktionslogistisches Grundgesetz 154
5.5 Fünftes produktionslogistisches Grundgesetz 155
5.6 Sechstes produktionslogistisches Grundgesetz 156
5.7 Siebtes produktionslogistisches Grundgesetz 157
5.8 Achtes produktionslogistisches Grundgesetz 158
5.9 Neuntes produktionslogistisches Grundgesetz 158
Kapitel 6 Anwendung der Kennlinientheorie 160
6.1 Erstellung und Analyse berechneter Produktionskennlinien 160
6.1.1 Kennlinienberechnung 161
6.1.2 Kennliniengestützte Analyse eines simulativ erzeugten Produktionsablaufes 164
6.2 Bewertung alternativer Ansätze zur Erschließunglogistischer Rationalisierungspotentiale 167
6.2.1 Variation der Auftragszeitstruktur 168
6.2.2 Variation der Kapazitätsstruktur 170
6.3 Berechnung von Produktionskennlinien bei fehlenden oderfehlerhaften Betriebsdaten 171
6.3.1 Fehlerhafte Auftragszeitstruktur- und Transportzeitdaten 172
6.3.2 Fehlende oder fehlerhafte Angaben zur maximal möglichen Leistung 175
6.3.3 Fehlerhafter Streckfaktor a1 179
6.4 Auswirkungen instationärer Prozesszustände auf dieErstellung und Interpretation von Produktionskennlinien 181
6.4.1 Zeitliche Veränderung der Auftragszeitstruktur 181
6.4.2 Zeitliche Veränderungen des Bestandsniveaus 183
6.5 Einsatzmöglichkeiten von Produktionskennlinien bei derGestaltung und Lenkung von Produktionsprozessen 187
6.5.1 Logistische Positionierung 189
6.5.2 Einsatz von Kennlinien im Rahmen des Produktionscontrolling 194
6.5.3 Logistikorientierte Gestaltung und Parametrierung von Planungs- und -steuerungsstrategien 196
6.5.3.1 Durchlauforientierte Losgrößenbestimmung 197
6.5.3.2 Flussgradorientierte Terminierung 198
6.5.3.3 Integration der Kennlinientheorie in die Belastungsorientierte Auftragsfreigabe 200
6.5.4 Logistikorientierte Gestaltung von Produktionsstrukturen 203
6.5.4.1 Einsatz der Produktionskennlinien in der Fabrikplanung 203
6.5.4.2 Logistikorientierte Bewertung von Prozessketten 205
Kapitel 7 Engpassorientierte Logistikanalysen in der Praxis 207
7.1 Allgemeine Ablaufschritte bei einer Engpassorientierten Logistikanalyse 207
7.1.1 Kennzahlermittlung 208
7.1.2 Ermittlung logistisch relevanter Arbeitssysteme 209
7.1.3 Generelle Vorgehensweise zur Auswahl von Maßnahmen 213
7.2 Anwendung der Engpassorientierten Logistikanalyse in einer Leiterplattenfertigung 216
7.2.1 Zielsetzung der Analyse 216
7.2.2 Datenerfassung 217
7.2.3 Auftragsdurchlaufanalyse 218
7.2.4 Arbeitssystemanalysen 223
7.2.4.1 Analyse logistischer Spitzenkennzahlen 223
7.2.4.2 Ermittlung der durchlaufzeitbestimmenden Arbeitssysteme 227
7.2.4.3 Detailanalysen für ausgewählte Arbeitssysteme 228
7.2.5 Quantifizierung der logistischen Rationalisierungspotentiale 236
7.2.6 Anwendungserfahrungen 240
7.3 Anwendung der Engpassorientierten Logistikanalysein einer Leiterplattenbestückung 240
7.3.1 Ermittlung der durchlaufzeitbestimmenden Arbeitssysteme 241
7.3.2 Abschätzung vorhandener logistischer Rationalisierungspotentiale 242
7.3.3 Ableitung und Umsetzung arbeitssystemspezifischer Maßnahmen 244
7.3.4 Zusammenfassung der Anwendungserfahrungen 251
7.4 Einführungsstrategien für die Engpassorientierte Logistikanalyse 252
Kapitel 8 Anwendung der Kennlinientheorie für Lagerprozesse 254
8.1 Das Durchlaufdiagramm als Prozessmodell für diebeschaffungslogistische Prozesskette 255
8.2 Lagerkennlinien 257
8.3 Simulationsgestützte Ermittlung von Lagerkennlinien 260
8.4 Ermittlung von Lagerkennlinien mit Hilfe einer Näherungsgleichung 261
8.4.1 Die ideale Lagerkennlinie 263
8.4.2 Berücksichtigung von Planabweichungen 266
8.4.3 Parametrierung der Näherungsgleichung 273
8.4.4 Simulationsgestützte Überprüfung berechneter Lagerkennlinien 276
8.5 Anwendungsmöglichkeiten 278
8.6 Anwendungsfelder und -grenzen 280
8.7 Anwendungsbeispiel der Lagerkennlinientheorie zur Lieferantenbeurteilung 283
Kapitel 9 Anwendung der Kennlinientheorie in der Lieferkette 288
9.1 Zielgrößen in der Lieferkette 288
9.1.1 Der gewichtete Servicegrad 289
9.1.2 Näherungsgleichung einer Kennlinie für den gewichteten Servicegrad 290
9.2 Zusammenhänge logistischer Parameter in der Lieferkette 293
9.3 Beispiel der logistischen Analyse einer Lieferkette 295
9.3.1 Logistische Lageranalyse des Erzeugnislagers des Herstellers 296
9.3.1.1 Kennliniengestützte Potentialberechnung 296
9.3.1.2 Maßnahmenableitung 300
9.3.2 Logistische Engpassanalyse der Produktion des Herstellers 302
9.3.3 Logistische Lageranalyse des Eingangslagers des Herstellers 304
9.3.4 Engpassorientierte Logistikanalyse der Produktion des Zulieferers 305
9.3.5 Gesamtpotential in der Lieferkette 305
9.4 Zusammenfassung zur Anwendung der Kennlinientheorie in der Lieferkette 307
Kapitel 10 Zusammenfassung und Ausblick 309
Literatur 313
Sachverzeichnis 321