SS 2015 - thm.de · FMEA Failure Mode and Effects Analysis/Fehler Möglichkeits- und...

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Industriebetriebslehre

SS 2015

Prof. Dr. Silke Griemert

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Inhalt

1 Entscheidungsfeld der Industriebetriebslehre

2 Entscheidungen über das Produktionsprogramm

3 Entscheidungen in der Materialwirtschaft

4 Entscheidungen in der Produktionsplanung und –steuerung

5. Industrielles Controlling

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Systematik der Betriebe

Betriebe

Produktions-betriebe

Konsumtions-betriebe

Sachleistungs-betriebe

Urproduktions-betriebe

Weiterverarbeitungs-betriebe

Dienstleistungs-betriebe

• Land- und Forstwirtschaft

• Bergbau• Versorgungs-

betriebe

• Investitionsgüter-industrie

• Konsumgüter-industrie

• Baugewerbe

• Handelsbetriebe• Verkehrsbetriebe• Versicherungen• Kreditinstitute

1. Entscheidungsfeld der Industriebetriebslehre

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Produktion in der Supply Chain

Zielgrößen• Zeiten• Flexibilität• Qualität• Kosten

Beschaffen Herstellen Liefern

Planen

Eigenes UnternehmenLieferant(intern/extern)

Vor-lieferant

Kunde des

Kunden

Kunde(intern/extern)


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Total Quality Management

Total Quality Management

Mita

rbei

ter

Kund

e

Proz

esse

Kontinuierliche Verbesserung

Zertifizierung der Qualitätsstandards z.B. nach den Normen:• ISO 9000 ff• ISO/TS 16949


Verbesserung der Qualitätsstandards z.B. nach den Methoden• Six Sigma• Kaizen

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Standortbestimmung


2 Entscheidungen über das Produktionsprogramm2.1 Entscheidungsfeld der Programmplanung2.2 Instrumente der strategischen Programmplanung2.3 Instrumente der taktischen Programmplanung2.4 Instrumente der operativen Programmplanung



5 Industrielles Controlling

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Entscheidungsfeld der Programmplanung

Rahmenbedingungen• Globalisierung• Individualisierung• Mentalitätswandel

Zielgrößen• Kosten• Lieferbereitschaft• Qualität

Strategische Programmplanung: Ausrichtung der Produkte auf Kundenerwartungen

Taktische Programmplanung: Festlegung der Dimensionen Umfang, Breite und Tiefe

Operative Programmplanung: Abstimmung Erzeugnisart, Termine und Mengen mit Vertrieb

2.1 Entscheidungsfeld der Programmplanung

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Mit jeder Verdoppelung der kumulierten Ausbringungsmenge gehen die gesamten zurechenbarenKosten eines neuen Produktes potenziell um durchschnittlich 20-30% zurück.

Grundaussage der Erfahrungskurve

2.2 Instrumente der Strategischen Programmplanung

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Funktionsgesetz der Erfahrungskurve

x0, xt = kumulierte Produktionsmenge zum Zeitpkt. 0 bzw.t k0,kt = Stückkosten zum Zeitpunkt 0 bzw. t a = branchenabhängige Erfahrungsrate

att xxkk 00 /

2loglog qa

q = %-Satz, auf den die Kosten bei Verdoppelung derAusbringungsmenge sinken


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q = 0,85

k0 = € 5,75 bei x0 = 15.000 St.

kt = ? Bei xt = 150.000 St.

In einem Unternehmen werden in jeder Periode 10 Exemplare eines Produktes hergestellt.

Die Kosten je Exemplar betragen 100 GE.

Es handelt sich um eine 80% - Erfahrungskurve.

Wie entwickeln sich c.p. die Kosten für die Perioden 2-8?

Welche Gesetzmäßigkeit lässt sich erkennen?

Übungen zur Erfahrungskurve


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Gap-Analyse

Gap-Analyse zur strategischen Programmplanung


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SWOT-Analyse

Interne Sicht

Externe Sicht

Strengths Weaknesses

Threats

Opportunities

SWOT-Analyse zur strategischen Programmplanung


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Kano-Modell sehr zufrieden

völlig unzufrieden

völlig unzureichend vollständig

Zufriedenheitsgrad

Erfüllungsgrad

3. Prozesse

3.1 TQM

3.1.2 TechnischeKomponenten

Zeit

Kano Modell zur Strategischen Programmplanung


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Forschung: nachprüfbares Suchen, Formulieren und Lösen von Grundproblemen nach wissenschaftlichen Methoden. Entwicklung: Überführen von Forschungsergebnissen zur Fabrikationsreife unter Beachtung wissenschaftlicher Erkenntnisse und vorhandener Techniken.

Standardisierung von Material • Normung • Typung

Standardisierung der Produkte • Variantenbildung • Gleichteile

Produktgestaltung durch Forschung und Entwicklung

Schutz der Ergebnisse von F&E • Patent• Gebrauchsmuster• Eingetragenes Design

2.3 Instrumente der Taktischen Programmplanung

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Simoultaneous Engineering

Konzept Entwicklung ErprobungProduktions-

planung Kalkulation

Konzept

Entwicklung

Erprobung

Produktionsplanung

Kalkulation

Produktplanung

Produktionsplanung

Produktplanung

Produktionsplanung

Sim

ulta

neou

sEn

gine

erin

gko

nven

tione

ll

Durchlaufzeit-reduzierung


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FMEA

Failure Mode and Effects Analysis/Fehler Möglichkeits- und Einfluss-Analyse

B: Bedeutung für den Kunden=> 1-10 (keine bis hohe)A: Auftretenswahrscheinlichkeit => 1-10 (unwahrscheinlich bis sehr wahrscheinlich)

E: Entdeckenswahrscheinlichkeit => 1-10 (sicher festzustellen bis nicht entdeckbar)

Risikoprioritätszahl => B*A*E (1 bis 1.000)


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Prinzip des QFD

Quality Function Deployment


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Wertanalyse

Kundennutzen kostenminimal stiften (DIN 69910)

FunktionsorientierungKostenorientierungTeamorientierungSystematisierung

Ermittlung des Ist-Zustandes

Prüfung des Ist-Zustandes

Ermittlung von Lösungen

Prüfung der Lösungen

Vorschlag und Einführung

Kundensicht:GebrauchsfunktionGeltungsfunktionUnternehmenssicht:HauptfunktionNebenfunktion

FunktionserfüllungFunktionskosten

Kreativitäts-techniken

WirtschaftlichkeitUmsetzbarkeit

AkzeptanzDurchsetzung


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Problem

Inkubation

Erleuchtung

realisierbar?

3. Prozesse

3.1 TQM

3.1.3 SozialeKomponenten

Kreative Phase im engeren Sinne

Kreativität in der Ideensuche

Kreativitätstechniken im Rahmen der Wertanalyse


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3. Prozesse

3.1 TQM



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Logisch-systematische Verfahren

• Morphologische Analyse

• Ursache-Wirkungs-Diagramm

• Relevanzbaum

Intuitiv-kreative Verfahren

• Brainstorming

• Methode 6-3-5

• Synektik



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Primärbedarfsplanung

2.4 Instrumente der Operativen Programmplanung

Menge

ZeitMenge

ZeitMenge

Zeit

Emanzipation

Eskalation

Absatz

Produktion

Synchronisation

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Standortbestimmung



3 Entscheidungen in der Materialwirtschaft3.1 Aufgaben der Materialwirtschaft3.2 Bedarfsanalyse3.3 Stücklisten3.4 Lagerhaltung


5 Industrielles Controlling

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Aufgaben der Materialwirtschaft

Materialbeschaffung• Ermittlung des Materialbedarfs• Ermittlung des Materialbestandes• Ermittlung der MaterialbeschaffungsmengeMaterialverwaltung• Annahme, Kontrolle und Erfassung• Transport • Lagerung

Ausgleich von Beschaffung und Bedarf Qualitative Anpassung Wertmäßige Anpassung

Materialverteilung• Festlegung der Außenverpackung• Festlegung von Außenlägern• Festlegung der Lieferrouten und -rhythmenMaterialentsorgung• Abfallvermeidung • Abfallbehandlung

3.1 Aufgaben der Materialwirtschaft

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Materialanalyse mit Hilfe der ABC-Analyse% des Gesamtwertes(kumuliert)

% der Lagerbestands-menge(kumuliert)20 40 60 80 100

20

40

60

80

100

A B C

Wert ca . Menge ca.

A 80% 15%

B 15% 35%

C 5% 50%

3.2 Bedarfsanalyse

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Beispiel zur ABC-Analyse I

Gut Bedarf in ME Wert/ME Gesamt-wert/Gut

% - Anteil an Gesamtwert

Rang

x1 20 15x2 7 90x3 36 5x4 21 180x5 50 14x6 2 100x7 4 200x8 11 25x9 35 7x10 19 190∑ 205

3.2 Bedarfsanalyse

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Beispiel zur ABC-Analyse II

Gut % von Gesamtwert

Gesamt-wert in %

Wert je Klasse in %

Bedarf in %

Gesamt-bedarf in %

Bedarf je Klasse in %

Klasse

3.2 Bedarfsanalyse

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In einem Lager wurden im Rahmen einer Inventur die folgenden Materialien erfasst:

Material Bedarf/Jahr GE/ME1. Schrauben 10.000 32. Nägel 10.000 23. Muffen 500 54. Verbinder 1.000 25. Relais 2.000 156. Flansche 10.000 47. Lötzinn 500 88. Kupferdraht 1.000 109. Edelstahl 10.000 20

Erstellen Sie eine ABC-Analyse.

Übung zur ABC-Analyse

3.2 Bedarfsanalyse

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Lösung zur ABC-Analyse/1

3.2 Bedarfsanalyse

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Lösung zur ABC-Analyse/2

3.2 Bedarfsanalyse

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Bedarfsverläufe

x

t

x

tx

t

konstanter Bedarfsverlauf (X-Artikel)

Saisonaler Bedarfsverlauf (Y-Artikel)

Stark schwankender Bedarfsverlauf (Z-Artikel)

3.2 Bedarfsanalyse

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Stückliste als Ergebnis der Konstruktionist eine geordnete Zusammenstellung von Fertigungs-, Bezugs- und Normteilenmit Mengenangaben, Abmessungen und Güteangaben, die für die Fertigung einer Einheit eines Produkts benötigt werden.

Mengenstückliste: einfachste Form der Stückliste zählt in gereihter Form, aus welchen Einzelteilen sich ein Produkt zusammensetzt. Struktur fehlt.

Strukturstückliste : Nach fertigungstechnischen Strukturmerkmalen gegliedert. Zusammenhang der Fertigungsstufen ist vollständig erkennbar.

Baukastenstückliste: Zusammenstellung von Einzelteilen bzw. Baugruppen niederer Ordnung, die in jeweils einer Baugruppe enthalten sind. Erzeugnisgesamtdarstellungfehlt. Materialverwendungsnachweis: informiert darüber, in welche Produkte ein Teil bzw. eine Baugruppe eingeht.

Arten von Stücklisten

3.3 Stücklisten

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Ein Erzeugnis A besitzt die nachstehende Fertigungsstruktur:

A

B 1 2 C

2 C 3 3 4 D 4

3 D 4 4 1 5 6

1 5 6Erstellen Sie:a) Alle notwendigen Baukastenstücklistenb) Die Strukturstücklistec) Die Mengenstückliste

Übung 1 zur Stücklistenerstellung

3.3 Stücklisten

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Ein Erzeugnis mit der Sachnummer 4713 ist durch die nachfolgend dargestellten Baukastenstücklisten vollständig beschrieben. Erstellen Sie eine Mengenstückliste.

Baukastenstückliste Sachnummer 4712

Komponenten-Sachnummer Menge

210341194714

211



2103471247147110

1321



111121037110

121

Übung 2 zu Stücklisten

3.3 Stücklisten

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Ausgangsgrößen für Lagerbestandsrechnung

Primärbedarf * Mengenangaben aus Stücklisten = SekundärbedarfSekundärbedarf+ Zusatzbedarf= Bruttobedarf

Bruttobedarf- Lagerstände- Bestellbestände+ Vormerkbestände= Nettobedarf

3.4 Lagerhaltung

Sicherheitsbestand• Ø Verbrauch je Periode * Beschaffungsdauer

Meldebestand• Ø Verbrauch je Periode * Beschaffungsdauer + Sicherheitsbestand

Höchstbestand• Beschaffungsmenge + Sicherheitsbestan

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Beispiel zu Komponenten des Lagerbestandes

3.4 Lagerhaltung

Endbestand Verbrauch Sicherheits-bestand

Meldebestand

Dez 600

Jan 635

Feb 600

Mar 540

Apr 590

Ermittelt wurden die nachstehenden Monatsendwerte der Lagerbestände. Der Verbrauch wird mit 20% der jeweiligen Endbestände angenommen, die Beschaffungsdauer beträgt 1,5 Monate.

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Komponenten des Lagerbestandes

Höchstbestand

Meldebestand

Ø Lagerbestand H-S +S2

Sicherheitsbestand

H

Verbrauch

Bestellpunkt

Verbrauchsmenge in der Beschaffungszeit

Sicherheitsmenge S

Eingang der neuen Lieferung

Beschaffungszeit

Menge

Zeit

Bestellmenge

3.4 Lagerhaltung

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Übungen zu Komponenten des Lagerbestandes

Ein Sondermaschinenbauer benötigt spezielle Steuerungselemente, die selbst gebaut werden. Wegen laufender Qualitätskontrollen werden immer wieder Steuerungen vorgemerkt, um zu Testzwecken aus dem Lager genommen zu werden. Außerdem sind laufende Fertigungsaufträge von Steuerungen zu berücksichtigen, deren Herstellung kurz vor dem Abschluss steht. Die Lagerbuchhaltung weist die folgenden Lagerbestandswerte aus:

JanuarFebruarMärzAprilMaiJuni

300260320340400200

JuliAugustSeptemberOktoberNovemberDezember

360340440400420380

a) Stellen Sie den durchschnittlichen Lagerbestand an Steuerungen fest.

b) Ermitteln Sie den verfügbaren Bestand, wenn zu berücksichtigen sind:- Laufende Aufträge von Januar bis Dezember: 50,50,50, 40, 45, 80, 0, 40, 50, 60, 55, 50.- Vormerkungen von Januar bis Dezember: 25,30,100,120, 90, 150, 130, 90, 70, 0, 0, 50

c) Wie hoch ist der verfügbare Bestand im Durchschnitt?

3.4 Lagerhaltung

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Übungen zu Sicherheits- und Meldebestand

1. Das Grundmodell des Sondermaschinenbauers wird überwiegend auf Bestellung geliefert, deshalb entspricht der durchschnittliche Verbrauch der Maschinensteuerungen den durchschnittlichen Vormerkungen. Die Beschaffungsdauer (hier: interne Herstellungsdauer) beträgt 60 Tage. Wie hoch ist der Sicherheitsbestand an Steuerungen?

2. a) Für die Steuerungen werden spezielle Befestigungselemente benötigt. Wie hoch ist der Meldebestand, wenn die Überprüfungszeit 3 Tage, die Wiederbeschaffungszeit 7 Tage und die tägliche Lagerentnahme bei 15.000 Stück liegt? Der Sicherheitsbestand soll zusätzlich Lieferausfälle von 2,5 Tagen abdecken.

2. b) Es konnte ein neuer Zulieferer in räumlicher Nähe gewonnen werden. Wie verändert sich der Meldebestand, wenn die Wiederbeschaffungszeit dadurch auf 2 Tage sinkt ? Der zusätzliche Sicherheitspuffer soll deshalb auf den Verbrauch eines Tages gesenkt werden.

3.4 Lagerhaltung

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Bestellpolitiken

Bestellperiode

Bestellmenge

Fix Variabel

Fix t,q-Politik s,q-PolitikVariabel t,S-Politik s,S-Politikt = Fixe Periode zwischen zwei Bestellungen (Bestellrhythmus, -zeitpunkt)q = Bestellmenges = Lagerbestand, der die Bestellung auslöst (Bestellgrenze oder Meldebestand)S = Sollbestand

Bestellpolitiken: allgemeine Aussagen über sinnvolles Bestellverhalten.

Bestellrhythmusverfahren Bestellpunktverfahren

3.4 Lagerhaltung

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Standortbestimmung




4 Entscheidungen in der Produktionsplanung und –steuerung4.1 Aufgaben der Produktionsplanung und –steuerung4.2 Optimale Fertigungslosgröße4.3 Arbeits- und Zeitplanung4.4 Ablaufplanung4.5 Lean Production

5. Industrielles Controlling

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Fertigungsvorbereitung: umfasst alle planenden und steuernden Teilaufgaben für die Herstellung von Produkten mit dem Ziel einer optimalen Realisation aller Arbeitsprozesse (Definition in Anlehnung an den Ausschuss für wirtschaftliche Fertigung (AWF))

Aufgabenstellung ist aus dem Ideengut der wissenschaftlichen Betriebsführung hervorgegangen (Taylor) Funktionsmeisterprinzip

Ausführungsmeister•Vorrichtungsmeister: Bereitstellung von Vorrichtungen und Werkzeugen•Geschwindigkeitsmeister: Arbeitstempo, Vorschübe u.a.•Prüfmeister: Qualitäten, Genauigkeiten und Toleranzen•Instandhaltungsmeister: Pflege und Wartung von Maschinen

Meister des Arbeitsbüros => heutige Fertigungsvorbereitung•Meister für Arbeitsverteilung: tägliche Arbeitsanweisungen für die Ausführungsmeister•Unterweisungsmeister: unterrichtet Meister und Arbeiter über Einzelheiten ihrer Arbeiten•Zeitmeister: Vorschriften über die Arbeitszeiten•Aufsichtsmeister: Arbeits- und Betriebsdisziplin

Ursprung der Fertigungsvorbereitung

4.1 Aufgaben der Fertigungsvorbereitung

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Auftragsumwandlung: Umformung von ursprünglichen Aufträgen (Kommissionen) in abgeleitete Aufträge sowie Bildung von Erzeugnis- bzw. Teilegruppen (Familien und Lose).

Problem der Auftragsumwandlung


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Kennzeichnung nach Fertigungsverfahren

Zahl der Fertigungsstufen Einstufig, mehrstufig

Vergenz Glatt, konvergierend, divergierend, umgruppierend

Angewandte Technik Chemisch, biologisch, physikalisch

Kontinuität des Fertigungsablaufs Kontinuierlich, diskontinuierlich

Mechanisierungsgrad Manuell, mechanisiert

Technische Verbundenheit Unverbunden, alternativ, gekuppelt

Kennzeichnung nach Einsatzgütern

Körperlichkeit Materiell Immateriell

Substituierbarkeit Limitational Substitutional

Herkunft Originär Derivativ

Verbrauchsart Gebrauchsgüter Verbrauchsgüter

Produktbezug Roh-, Hilfs- Betriebsstoffe

Kennzeichnung von Produktionsprozessen/1


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Kennzeichnung nach AusbringungsgüternKörperlichkeit Materiell, immateriell

Bestandteile Einteilige, mehrteilige

Marktbezug Absatz, Wiedereinsatzgüter

Grad der Übereinstimmung Massenfertigung : Homogene Produkte, in großen Mengen hergestellt

Sortenfertigung : Gleiche Gütergattung, Übereinstimmung in wesentlichen Eigenschaften,Unterschiede in Dimension oder QualitätChargenfertigung: technologisch bedingte Einmaligkeit der Fertigungsbedingungen.

Serienfertigung: Von mehreren Produkten mit keiner oder nur geringer Übereinstimmung wird jeweils eine bestimmte Anzahl (Serie) auf einmal gefertigtEinzelfertigung : Von jeder Produktart nur ein Produkt



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Kennzeichnung nach Organisationstypen

Organisation der Fertigung Werkstattfertigung: Verrichtungsorientierung als vorherrschendes Organisationsmerkmal.

Fließfertigung: Objektorientierung als vorherrschendes Organisationsmerkmal.

Inselfertigung: Kombination von Fließ- und Werkstattfertigung.

Baustellenfertigung: Örtliche Verwendung als vorherrschendes Organisationsmerkmal.



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Bildung der Losgrößen: Problem der optimalen LosgrößeEntscheidungsrelevante Kosten bei der Bildung der optimalen Losgröße

1. losgrößenfixe Rüstkosten2. losgrößenvariable Zins- und Lagerkosten

Je größer die Losgröße, desto geringer ist bei gegebenem Periodenbedarf die Zahl der Rüstvorgänge pro Periode. Mit einem Ansteigen der Losgrößen -> Abnahme der Rüstkosten pro Stück, aber Anstieg der Zins- und Lagerkosten (längere Lagerdauer, höhere Lagerbestände).

OptimierungsproblemMinimierung der Summe dieser gegenläufigen Kostenkategorien.

Grundproblem der optimalen Fertigungslosgröße

4.2 Optimale Losgröße

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Lagerbewegungen für optimale Fertigungslosgröße

Lagerbestand

tT

x 2xx

t = Zeitraum zwischen zwei Lagerzugängen

T = gesamte Planperiode


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Mathematische Ermittlung der optimalen Losgröße I

x = LosgrößeM= Gesamtbedarfsmenge pro Jahra = Auflagen-/losfixe Kostenp = Herstellkosten je Mengeneinheitq= Zins- und Lagerkostensatz

Anzahl der Fertigungslose pro Jahr: Mx

losfixe Kosten pro Jahr : M * ax

Durchschnittlicher Lagerbestand x2

zu verzinsender Lagerbestandswert x * p 2

Gesamtkosten pro Jahr (1) K (x) = M * a + x * p * q

x 2 100losfixe Kosten Lager- und Zinskosten


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Mathematische Ermittlung der optimalen Losgröße II

qpaMxopt

200

200**2

qpaxM

dxdK

(2)

(3)

Mxt opt

opt xMn

optopt

Lagerdauer bei opt. Losgröße Umrüsthäufigkeit bei opt. Losgröße


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Grafische Ermittlung der optimalen Losgröße

Kosten

x = Stück/Los

= Losgröße

Gesamtkosten pro Jahr

xopt

Losfixe Kosten pro Jahr

Lager- und Zinskosten pro Jahr


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Übungen zur optimalen Losgröße

2. Die Nostalgo GmbH & Co KGaA konnte ihren Absatz an Fensterhebeln fürFenster in Altbauten stark erhöhen. Dadurch stieg auch der Bedarf an selbstgefertigten Stahlteilen auf 30.000 Stück jährlich an. Sie werden von der Geschäftsführung beauftragt, aktuelle Kalkulationsunterlagen für den Fertigungsbereich zu erstellen.

a. Laut Auskunft der Arbeitsvorbereitung betragen die Prozesskosten je Rüstvorgang 30,- €und der Wert eines Stahlteils 48,- €. Wie hoch ist die optimale Losgröße bei einem monatlichen Zins- und Lagerkostensatz von 1,25%.

b. Wie häufig muss pro Jahr umgerüstet werden und wie lange lagern die Fertigteile durchschnittlich?

c. Wie hoch sind die Stückkosten pro produzierter Einheit?

d. Welche weiteren Maßnahmen zur Kosteneinsparung sehen Sie? Welche Fragen müssen bei der Umsetzung dieser Maßnahmen beachtet werden?

1. Der Jahresbedarf für ein Fertigungsteil beträgt 10.000 Stück. Die Herstellkosten je Stück betragen 100 €, die losfixen Kosten je Fertigungslos liegen bei 500 €, die Lagerkosten bei 3%, die Zinskosten bei 7%. Wie groß ist die optimale Losgröße?


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Aufgaben der Arbeits- und Zeitplanung

ArbeitsplanungFestlegung der Arbeitsgänge, bei Wahlmöglichkeit Festlegung des Verfahrens

ZeitplanungErmittlung der Vorgabezeit für die in der Arbeitsplanung festgelegten Arbeitsgänge unter Berücksichtigung der gewählten Arbeitsverfahren.

VorgabezeitZeit, die ein Mitarbeiter verbrauchen kann, um für einen bestimmten Arbeitsvorgang das einzusetzende Betriebsmittel zu rüsten und um einen Auftrag auszuführen. Unterstellt wird dabei stets eine Normalleistung des Mitarbeiters.

4.3 Arbeits- und Zeitplanung

Basis für Festlegung der Mitarbeiter-Entlohnung

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Planung der Mitarbeiterentlohnung

Lohnformen

reineLohnformen

zusammengesetzteLohnformen

Stücklohn(Akkordlohn)

Zeitlohn

Geld-Akkord

Zeit-Akkord*

Prämien-Zeitlohn

Prämien-Stücklohn

*Stundenverdienst = Hergestellte Menge * Minutenfaktor * VorgabezeitMinutenfaktor = Akkordrichtsatz/Stunde : 60 Minuten

Akkordrichtsatz = Tariflohn + Akkordzuschlag


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Beispiel und Aufgabe zum Zeitakkord

2. Einem Schlosser, der im Zeitakkord arbeitet, sind für die Montage von Türschlössern 15 Minuten pro montiertem Türschloss vorgegeben. Der Minutenfaktor beträgt 0,40 €.

a) Berechnen Sie den Stundenverdienst des Mitarbeiters bei Normal-leistung.

b) Wie hoch ist der Stundenverdienst bei einer Leistung von 5 Schlössern pro Stunde?

1. Akkordrichtsatz/Stunde: 30,- €

Vorgabezeit (ts): 10 Minuten

Tatsächlich hergestellte Menge/Stunde (m): 8 Stück

Wie hoch ist der Verdienst pro Stunde?


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Ermittlung der Vorgabezeiten

Individuelle Zeitaufnahme (z.B. REFA)Ist-Zeiten-Messung Leistungsgradschätzung Umrechnung auf Normalleistung

=> Induktives Vorgehen

Verfahren vorbestimmter ZeitenAnnahme: Arbeitsgänge lassen sich in einzelne Bewegungselemente

unterteilen, deren Zeitbedarf bei gleichbleibenden Bedingungen gleich ist. Bewegungsabläufe werden systematisch analysiert und den einzelnen Grundbewegungen Normalzeiten zugeordnet.

Bsp: MTM (Methods Time Measurement)**) in Deutschland am weitesten verbreitet

=> Deduktives Vorgehen


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Gliederung der Vorgabezeit nach REFA


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Beispiel für eine MTM-Tabelle


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Planung der Arbeitsfolge

Reihenfolge der Durchführung i.d.R. technisch oder logisch zwingend.Teilweise Freiräume für alternative Arbeitsfolgen, parallele Ausführung oder Überlappung von Arbeitsgängen. Aufgabe der Arbeitsfolgeplanung:

zwingend Arbeitsfolgen festlegen. bei Vorliegen von Freiräumen: in Hinblick auf gewählte Zielfunktion optimale

Reihenfolge wählen. Festlegen des Fertigungsmittels, auf dem der Arbeitsgang ausgeführt wird und

der zugehörigen Vorgabezeit.

Ergebnis der Arbeits- und Zeitplanung: Arbeitsplan Vor- und Nachkalkulation, Lohnberechnung, Wirtschaftlichkeitsrechnungen, Terminplanung usw.

Ermittlung der Durchlaufzeit


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ArbeitsplanSachnummer: 4711 Bez: Türbeschlag Basis: 1 StückAg-Nr.

Arbeitsgang Arbeits-platzbez.

Arbeits-platznr.

Rüstzeit inMin.

Stückzeit inMin

10203040

BohrenGewindeschneidenMontageKontrolle

BohrmaschineG-MaschineMontageplatzKontrollplatz

56 21156 21864 20281 320

1060--

60101220

Ein Arbeitsplan hat folgenden Inhalt:

Die Transportzeit zu jedem der Arbeitsgänge hin beträgt jeweils 20 min. und die Liegezeit nach jedem der Arbeitsgänge je 1 Stunde. Errechnen Sie für die Losgröße von 20 Stück die Durchlaufzeit in Stunden.

Beispiel zur Planung der Durchlaufzeit


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Bestimmungsgrößen:• Eigenschaften der Erzeugnisse • Organisationsform der Fertigung• Bestimmungsort der Produkte • Kundenwünsche

Technische Umsetzung:• Transportmittel

• Transporthilfsmittel

• Transportwege

Ergebnisse:

•Route

•Rhythmus

Aufgaben und Ergebnisse der Transportplanung

Simultane Planung der Produkt- und Transportverpackung!


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Festlegung der Termine für den tatsächlichen Arbeitsbeginn bzw. das tatsächliche Arbeitsende für alle Aufträge bzw. Arbeitsgänge.

Beispiele für Zielvorstellungen

1. Auftragsbezogene Zielvorstellungen

Minimierung der durchschnittlichen Verspätung Minimierung der größten Verspätung

2. Kapazitätsbezogene Zielvorstellungen

Maximierung der Kapazitätsauslastung

Minimierung der Bearbeitungszeit

Aufgaben und Ziele der Ablaufplanung

Gutenberg: Dilemma der AblaufplanungMinimierung der Durchlaufzeiten Maximierung der Kapazitätsauslastung

4.4 Ablaufplanung

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Zentrale Verfahren der Ablaufplanung• Belastungsorientierte Auftragsfreigabe• Retrograde Terminierung• Fortschrittszahlen…

Verfahren der Ablaufplanung

Dezentrale Verfahren der Ablaufplanung• Prioritätsregeln• Kanban

4.4 Ablaufplanung

Die Verfahren sind regelmäßig in übergeordnete PPS-Systeme integriert.

Ablaufplanung durch Leitstand

Ablaufplanung durch dezentrale Stellen, z.B. Meister

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1. Belastungsorientierte Fertigungssteuerung (BOA)Viele kleine, verschiedene Aufträge in Werkstattfertigung, hohe Kapazitätsauslastung. Zentrales Verfahren

DurchlaufterminierungAlle bekannten Aufträge werden nach Plan-Beginnterminen priorisiert.Dringende Aufträge (=Plan-Beginntermin innerhalb des Vorgriffshorizontes) werden auf mögliche Freigabe überprüft (Terminschranke).

AuftragsfreigabeAufträge werden nur dann freigegeben, wenn keine der von ihnen benötigten Maschinen

überlastet ist (Belastungsschranke). Aufträge, die einen Arbeitsplatz erst später belasten, werden dabei geringer gewichtet (Abwertung).

Belastungsorientierte Auftragsfreigabe/1

4.4 Ablaufplanung

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Belastungsorientierte Auftragsfreigabe/2

4.4 Ablaufplanung

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Zentrales Verfahren, wenige große Aufträge in Werkstattfertigungrollende Planung in drei Schritten

- Ausgangspunkt: dem Kunden zugesagter Soll-Liefertermin Rückwärtsrechnung (ohne Berücksichtigung der Kapazitäten) Wunschtermine für alle Arbeitsplätze

- Festlegen einer vorläufigen, zulässigen Belegung der Arbeitsplätze ohne Berücksichtigung der Kapazitäten

- Entzerrung oder Stauchung der vorläufigen Maschinenbelegungspläne unter zusätzlicher Berücksichtigung der vorliegenden Fertigungssituation

Retrograde Terminierung

4.4 Ablaufplanung

Ständer vorfertigen Ständer schweißen

Rahmen vorfertigen Rahmen schweißen

Antriebswelle drehen Vormontage

Endmontage

Steuerungsbau

Netz eines typischen RT-Erzeugnisses

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Fortschrittszahl• kumulierte Menge von Gegenständen (z.B. Teile, Baugruppen, Produkte) auf unterschiedlichen

Aggregationsebenen der industriellen Fertigung.

• Just-in-Time-Lieferung setzt sehr enge Mengen- und Zeitabstimmung voraus.• Nur bei überschaubaren Fertigungsstrukturen (Serienfertigung).

Fortschrittszahlenkonzept

4.4 Ablaufplanung

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•Optimierungsmodelle : Führen zum bestmöglichen Ergebnis. Enges Anwendungsspektrum.

•Näherungsmodelle: führen mit Hilfe von Rechenregeln zu zufriedenstellenden (satisfizierenden) Ergebnissen.=>Prioritätsregeln): legen durch die Vorgabe von Vorzugszahlen an die einzelnen Aufträge diejenige Reihenfolge der Bearbeitung an der jeweiligen Maschine fest, welche in Bezug auf das gesetzte Ziel zu einer zufriedenstellenden Maschinenbelegung führt.

Ablaufplanung mit Hilfe von Prioritätsregeln

Ausgewählte Prioritätsregeln Bevorzugt werden Aufträge mit der/dem :

KOZ-Regel kürzesten Bearbeitungs (Operations-)zeit an der nächsten Maschine

KRB-Regel kürzesten Restbearbeitungszeit auf allen nachgelagerten Stufen

HWZ-Regel bisher höchsten Wert des Zwischenprodukts

GSZ-Regel mit der geringsten Schlupfzeit (Positive Differenz von errechnetem Fertigungstermin und geplantem Liefertermin)

4.4 Ablaufplanung

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Übung 1 zu Prioritätsregeln

Es liegen die folgenden Aufträge vor:

Auftragsnummer Bearbeitungszeit Lieferfrist1 12 202 3 253 8 144 7 7

1. Ermitteln Sie die Bearbeitungsreihenfolge nach dera) KOZ-Regelb) GSZ-Regel

2. Ermitteln Sie jeweils für a) und b) die• Durchschnittliche Verspätung• Durchschnittliche Terminabweichung

4.4 Ablaufplanung

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Es liegen 6 Aufträge (1-6) an 3 Maschinen (A,B,C) vor. Gegeben sind die nachfolgenden Bearbeitungszeiten:

Ermitteln Sie die Bearbeitungsreihenfolge für die Maschine A nach der a) KOZ-Regelb) KRB-Regel

1 2 3 4 5 6A 8 10 3 5 12 7B 20 6 4 12 8 6C 15 8 16 6 5 14

Übung 2 zu Prioritätsregeln

4.4 Ablaufplanung

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M1 A B D C

M2 D C B A

M3 D A B C

t 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17

Typischer Belegungsplan nach der KOZ-Regel

4.4 Ablaufplanung

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Prioritätsregel

Zielvorstellung

KOZ-Regel (Kürzeste

Operations-zeitregel)

KRB-Regel (Fertigungs-restzeitregel)

HWZ-Regel(Dynamische

Wertregel)

GSZ-Regel (Schlupfzeit-

regel)

MaximaleKapazitätsausnutzung

sehr gut gut mäßig gut

MinimaleGesamtdurchlaufzeit

sehr gut gut mäßig mäßig

Minimale Kostenorganisatorischer

Lager

gut mäßig sehr gut mäßig

MinimaleTerminabweichungen

schlecht mäßig mäßig sehr gut

Zieleffizienzen von Prioritätsregeln

4.4 Ablaufplanung

Folie 73

Kanban-Konzept/1

4.4 Ablaufplanung

Folie 74

KANBAN (japanisch für Karte oder Schild)dezentrales Steuerungssystem für Serien, Massenfertigung und für Organisationstypenin der Nähe der Fließfertigung erhöhte Marktdynamik -> Flexibilität derIndustrieunternehmungen

Ziele:

1. hohe Liefertreue und Lieferbereitschaft

2. niedrige Durchlaufzeiten

3. niedrige Fertigungsbestände

KANBAN-Konzept/2

4.4 Ablaufplanung

Voraussetzungen:

• kleine Anzahl der eingebundenen Fertigungsstufen

• einfache Fertigungsstruktur mit geringer Variantenzahl

• wenig Beschäftigungsschwankungen

• gute Beherrschung der Produktqualität und des Fertigungsprozesses

• gute Abstimmung der Fertigungskapazitäten verschiedener Fertigungsstufen

Folie 75

• Soll-Ist-Vergleich• Abweichungsanalyse• Erkennen der Abweichungsursachen• Anpassungsmaßnahmen• verbesserte Vorgabewerte• systematische Fertigungsfortschrittkontrolle

Bedeutung der Fertigungsüberwachung

ERP

BDE /MDE

Fertigungspotenziale

VorgabeRückmeldung

Elemente eines MES

4.4 Ablaufplanung

Folie 76

Lean Production

Erfolg = Erträge - Aufwendungen

Vermeidung von Verschwendung (Muda)

• Überproduktion

• Lagerbestände

• Wartezeiten

• Transport

• Bearbeiten

• Bewegungen

• Fehler

Just-in-Time Zero-Defects Produktivität

4.5 Lean Production

Folie 77

Andon-Recht

4.5 Lean Production

Folie 78

Minimierung der Transportwege

Grundriss des Opel-Werks in Rüsselsheim

4.5 Lean Production

Folie 79

Single Minute Exchange of Die (SMED)

4.5 Lean Production

Folie 80

Shojinka

4.5 Lean Production

Folie 81

Poka-Yoke

4.5 Lean Production

Folie 82

Standortbestimmung





5. Industrielles Controlling5.1 Maschinenstundensatzrechnung5.2 Potenzialeffizienz

Folie 83

•Ermittlung der gesamten Maschinenkosten

•Ermittlung der Maschinenlaufzeit

•Ermittlung des Maschinenstundensatzes

Vorgehen bei der Maschinenstundensatzrechnung

5.1 Maschinenstundensatz

Folie 84

Ermitteln Sie den Maschinenstundensatz anhand der folgenden Angaben:

•Anschaffungswert der Maschine 200.000€•Lineare Abschreibung 10 Jahre•Kalk. Zinssatz auf das ø gebundene Kapital 8%•Durchschnittl. Reparaturkosten p.a. (in % vom AW) 3%•Max. Stromaufnahme 10 kWh, ø Leistungsnutzung 60%,Stromkosten 0,20€/kWh.•Ø Wartungs- und Reinigungskosten p.a. 5.500,00 €•Ø Betriebsstoffkosten p.a. 416,00 €•Raumkosten 300,00€ qm/Jahr•Flächenbedarf 20 qm•Ø Werkzeugkosten p.a. 3.418,00 €

Die Maschine wird im Einschichtbetrieb (5 Tage à 8 h/Schicht, 52 Wochen) gefahren. Zu berücksichtigen sind 11 Feiertage, 20 Tage für Krankheit des Bedienpersonals sowie 30 Tage Betriebsferien. Reinigungs- und Reparaturzeiten machen 150 h p.a., sonstige Ausfallzeiten 12 h p.a. aus.

Übung zur Ermittlung des Maschinenstundensatzes


Folie 85

Losgröße: 500 St. Kosten:Fertigungsmaterial je Los: € 9.630,00MGK: 7%

Fertigungskosten je LosK-Stelle A: 20 Std. F-Löhne zu € 8,00; 40 % Rest-FGK

19 Maschinenstunden zu € 8,95

K-Stelle B: 35 Std. F-Löhne zu € 10,00; 65% Rest-FGK30 Maschinenstunden zu € 7,10

Verwaltungsgemeinkosten: 10%Vertriebsgemeinkosten: 10%

Ermitteln Sie die Selbstkosten.

Übung zur Verwendung des Maschinenstundensatzes


Folie 86

Kapazität: Leistungsvermögen eines Potenzialfaktors in einer Periode

Leistungsabgabevermögen, z.B. Fertigungsmaschine

Leistungsaufnahmevermögen, z.B. Lagerhalle

Einflussgrößen: Nutzungsdauer der Aggregat

Anzahl der Aggregate

Intensität der Nutzung

Totalkapazität Periodenkapazität

Beschäftigung: zeitlich genutzte Kapazität.

Leistung: produktiv genutzte Beschäftigung (= mengenmäßiger Output).

5.2 Potenzialeffizienz

Überblick über Begriffe der Potenzialeffizienz

Folie 87

Kapazität = Leistungsvermögen eines Potentialfaktors innerhalb eines bestimmten Zeitabschnitts.

Normalkapazität: berücksichtigt alle regelmäßigen, vorherbestimmbaren Kapazitätsminderungen=> Basis für lang- und mittelfristige Planungen.

Effektive Kapazität: berücksichtigt kurzfristige, vorherbestimmbaren Kapazitätsveränderungen, z.B. Überstunden, Kurzarbeit, Springer,…=> Wird kurzfristig angesetzt

Es handelt sich bei Normal- und Effektive Kapazität um Festlegungen des geplanten Kapazitätsauslastung, d.h. um Begriffe der Beschäftigung (s.o.) !

Messung der Potenzialkapazität


Folie 88

Am Arbeitsplatz 08/15 wird an fünf Tagen die Woche je 8 Stunden lang gearbeitet.Es ergeben sich die folgenden Anpassungserfordernisse:

Wochentag Anpassungserfordernis Anpassungsumfangin Std.

MoDiMiMiDoFr

ÜberstundenBetriebsversammlungBehördengangÜberstundenÜberstundenMaschinenreinigung

232242

Wie hoch ist die effektive Kapazität in dieser Woche?


Übung zur Messung der Potenzialkapazität

Folie 89

Beschäftigungsgrad =

Leistungsgrad =

Kapazitätsnutzungsgrad = Beschäftigungsgrad* Leistungsgrad

100 [%]

100 [%]

IstbeschäftigungPlanbeschäftigung

x

Istleistung (der Istbeschäftigung)Planleistung (der Istbeschäftigung)

x


Begriffe der Potenzialnutzung

Folie 90

Ein Blechbearbeitungsautomat kann 150 Stanzteile in einer Stunde herstellen und läuft im Zweischichtbetrieb. Eine Schicht dauert 8 Stunden. Einrichtungs- und Säuberungsarbeiten sind mit 5 % der verfügbaren Zeit anzusetzen.Am Ende des Tages zeigte der Betriebsstundenzähler 12 Stunden an und es wurden 1500 Teile gezählt.

Ermitteln Sie den :

a) Beschäftigungsgradb) Leistungsgradc) Kapazitätsnutzungsgrad


Übung zur Potenzialnutzung

Folie 91

Betriebszeit

Brachzeit

Nutzungszeit

Hauptnutzungszeit

Nebennutzungszeit

Ablaufbedingte Brachzeiten

Störungsbedingte Brachzeiten

Bedienerbedingte Brachzeiten

Betriebs-mittelzeit

Stillstandszeit


Zeitgerüst der Potenzialnutzung

Quelle: in Anlehnung an REFA

Folie 92

•Kurzfristige Entscheidungen: Teilkostenrechnung => nur kv entscheidungsrelevant•Langfristige Entscheidungen: Investitionsrechnung => Zahlungsgrößen, Kalkulationszinssatz

Gründe die für die Eigenfertigung von Anlagen sprechen: Einzelfertigung nach spezifischen Anforderung der Unternehmung

Informationsvorsprung

schnelleres Fertigstellen

ausreichend freie Fertigungskapazität

Gründe gegen die Eigenfertigung von Anlagen: Preis

Know-How der Anbieter


Beschaffung Industrieller Potenziale

Folie 93

Kurzfristige Entscheidung über Eigenfertigung/Fremdbezug

Einbauteil xBedarfsmenge (Stück/Monat)

Pfgünstigster

Fremdbezugspreis

kvvariable

Stückkosten(€/Stück)

kgesamte

Stückkosten

PumpenWischerVergaserFelgen

50.000200.000100.000150.000

16540

220110

12020

150130

19035

210150

Ein Automobilhersteller überlegt, kurzfristig Kapazitäten auszulagern. Folgende Ausgangsdaten liegen im vor:

Welche Einbauteile sind kurzfristig fremdzubeziehen, welche eigenzufertigen nach den Maßgaben der

a) Vollkostenrechnungb) Teilkostenrechnung?


Übung zur Beschaffung Industrieller Potenziale

Folie 94

Weiterführende Literatur

Ebel, Bernd: Produktionswirtschaft, Kiehl.

Kummer, Sebastian et.al.: Grundzüge der Beschaffung, Produktion und Logistik, Pearson.

Nebl, Theodor: Produktionswirtschaft, Oldenbourg.

Oeldorf, Gerhard und Klaus Olfert: Materialwirtschaft, Kiehl.

Schweitzer, Marcell: Industriebetriebslehre, Vahlen.

Date post:	18-Sep-2018
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