Quelle Nummer 123

Rubrik 09 : WIRTSCHAFT   Unterrubrik 09.23 : BETRIEBSWIRTSCHAFT

INDUSTRIEBETRIEBSLEHRE
WERNER KERN
INDUSTRIEBETRIEBSLEHRE, GRUNDLAGEN EINER LEHRE VON
DER ERZEUGUNGSWIRTSCHAFT
STUTTGART 1970, S. 107-114, POLSCHER-VERLAG


001  Die Gestaltung von Erzeugungsprozessen.
002  Ausgleichsplanungen bei marktorientierter Erzeugung. Die
003  Gestaltung von Erzeugungsprozessen ist Gegenstand der
004  Ablaufplanung und Ablauforganisation oder in der Terminologie der
005  sogenannten Fertigungsindustrie (verarbeitende Industriezweige
006  ohne Grundstoffindustrie) Gegenstand der Fertigungsplanung und
007  Fertigungssteuerung, Ablaufplanung für den Erzeugungsbereich ist
008  das Entwerfen von Ordnungen, nach denen sich jeweils
009  Erzeugungsprozesse in Raum und Zeit vollziehen sollen.
010  Gegenüber den bisher behandelten Gestaltungsproblemen rückt
011  nunmehr das Zeitmonoment in den Vordergrund der Planungsanliegen.
012  Im Erzeugungsprogramm ist es zwar indirekt enthalten, doch setzt
013  dieses Programm bestenfalls nur Endtermine für die Fertigstellung
014  und Auslieferung der Erzeugnisse. Diese Termine sind dann die
015  Vorgaben für die Planung des zeitlichen Ablaufs der
016  Erzeugungsprozesse, deren Schwergewicht " die zeitliche Ordnung
017  des Einsatzes der Produktionsfaktoren und des Durchlaufs der
018  Werkstücke " ist. Die Akzentsetzungen der ablauforientierten
019  Gestaltungsfragen hängen von der Form der Marktverbundenheit
020  eines jeden Industriebetriebs ab. Ist die Erzeugung
021  marktorientiert (closed shop type), das heißt, auf einen Kreis
022  anonymer Endverbraucher ausgerichtet, von denen die Bestellungen
023  der Erzeugung - auf Lager - meist erst zeitlich nachfolgen, so
024  werden die Erzeugungsbedingungen in erster Linie vom Absatzmarkt
025  her geprägt. Die Art und Struktur des Erzeugungspotentials ist
026  auf diese Bedingungen hin auszurichten. Die Massenfertiging,
027  Sortenfertigung und Großserienfertigung, die der
028  marktorientierten Erzeugung meist adäquat ist, erlaubt es solchen
029  Erzeugern, ihr Potential mit einem höheren zusätzlichen oder
030  gegebenenfalls speziellen Vorbereitungsgrad als bei der -
031  in ihrer Zu sammensetzung variablen - auftragsorientierten
032  Erzeugung einzusetzen. Sie können es zwar starrere, bei voller
033  Auslastung aber doch kostengünstigere Fließfertigung in allen
034  ihren Formen ausrichten. Die Struktur eines weitgehend
035  Gleichartigkeit und wenig Variationen zeigenden
036  Erzeugungsprogramms stellt gewissermaßen ein Datum dar, auf das
037  hin die Erzeugungs - " Apparatur " quantitativ und qualitativ
038  auszurichten ist. Die - vorwiegend langfristigen und
039  mittelfristigen - Ausgleichsplanungen konzentrieren sich deshalb
040  auf die Dimensionierung der Kapazitanzen innerhalb einer
041  Erzeugungsfolge, das heißt, einer mehrere Erzeugungsstufen
042  umfassenden Erzeugungslinie, um Leerkosten infolge zu großer
043  Dimensionierung einzelner Leistungsquerschnitte zu vermeiden. Des
044  weiteren erstrecken sie sich auf den Umfang zweckmäßiger
045  (vertikaler) Arbeitszerlegung im Sinne der Artteilung, nähmlich
046  auf die optimale Zahl der hintereinander zu schaltenden
047  Arbeitsoperationen. Schließlich müssen sie auch den Aspekt
048  einer Fixierung von Operationszeiten erfassen, die -
049  insbesondere bei Taktfertigung - an allen Stationen gleich lang
050  sein müssen. Formal zeigt sich dieses - auch auf lockere Formen
051  der Fließfertigung, wie z. B. Linienfertigung,
052  anzuwendende - Fließbandproblem (product line balancing
053  problem) in folgende Aufgabe: Insgesamt n Arbeitselemente j
054  (Arbeitsgänge, Arbeits operationen) mit
055  unterschiedlicher Dauer (Formel) sind insgesamt (Formel) Arbeitsstationen
056  (Bzn Arbeits stellen, produktiven Kombinationen niedersten
057  Grades) mit einer Taktzeit c so zuzuordnen, daß der
058  Abstimmungsverlust d, der sich als Differenz der Gesamtlaufzeit
059  (1.Glied) und der Gesamtoperationszeit (2.Glied) ergibt,
060  minimal wird: (Formel) Da die von der Reihenfolge unabhängigen
061  Operationszeiten (math.Op.) konstant sind, reduziert sich das Problem auf
062  eine Minimierung der Gesamtlaufzeit (Formel). Dabei ist zu beachten,
063  daß die (math.Op.), die sich aus einer Zuordnung eines Arbeitselementes
064  j zu einer Station i ergeben, kleiner oder gleich einer noch zu
065  bestimmenden Taktzeit sind (Formel), daß jedes Arbeitselement nur
066  einmal zugeordnet wird, daß technologische
067  Reihenfolgebeschränkungen, die sich in einer Vorrangsmatrix
068  fixieren lassen, eingehalten werden und daß eine vorgegebene
069  Stückzahl pro Schicht erreicht oder überschritten wird. Je
070  nachdem, ob von den beiden Variablen m und c nur die
071  Arbeitsstellenzahl m bei vorgegebener Taktzeit c oder die Taktzeit
072  bei vorgegebener Arbeitsstellenzahl oder das Produkt m (math.Op.) c mit
073  zwei Variablen minimiert wird, und je nach der Methodik, wie die
074  Modellösungen bewirkt werden - sie verursachen teilweise einen
075  erheblichen Rechenaufwand -, bieten sich eine Vielzahl von
076  Fließbandabstimmungsverfahren an. Einen Überblick über sie
077  enthält BUSSMANN-MERTENS. Operationsanalytische
078  Lösungen von Fließbandproblemen erbringen gegenüber den sonst
079  angewendeten Probierverfahren eine Reduktion der
080  Abstimmungsverluste; sie betragen erfahrungsgemäß 5-20 %,
081  so daß weitere Reduktionen noch anderer Maßnahmen bedürfen.
082  So setzt eine Grobabstimmung bereits voraus, daß die
083  Kapazitäten der einzelnen Stationen in ihren Ausmaßen nicht
084  allzusehr divergieren. Durch Parallelschaltungen gleichartiger
085  Kapazitäten lassen sich Querschnittsvariationen bewirken, wobei
086  solche Batterien räumlich sowohl nebeneinander als auch
087  hintereinander angeordnet sein können. Deren Versorgung durch den
088  physischen Materialfluß lässt sich bei Bandfertigung der
089  Anordnung entsprechend mittels Weichen, Abwurfeinrichtungen usw.
090  gestalten. Einzelmaßnahmen zur Reduktion von
091  Abstimmungsverlusten müssen auf konstruktive Änderungen des
092  Erzeugnisses, Verbesserungen der Werkzeuge und Vorrichtungen,
093  günstigere Gestaltung der Arbeitsplätze und Beseitigung
094  störender Umwelteinflüsse sowie gegebenfalls auf den Einsatz
095  qualifizierter Arbeitskräfte und Betriebsmittel hinzielen
096  (Feinabstimmung). Auch im Prozessablauf werden Störungen
097  niemals völlig zu vermeiden sein. Je nach Art des Erzeugnisses
098  und der Produktionsfaktoren wird eine Fließfertigung mehr oder
099  weniger ausfallanfällig sein. Diese Anfälligkeit wird mit
100  zunehmender Zahl hintereinandergeschalteter Arbeitsstationen
101  progressiv zunehmen. Deshalb erweist es sich meist als opportun,
102  zwischen einzelnen Erzeugungsabschnitten kapitalbindende und
103  Zinskosten verursachende, aber anderseits Leerkosten infolge
104  mangelnder Materialversorgung vermeidende Pufferlager
105  einzufügen. Deren Dimensionierung stellt wiederum ein
106  Abstimmungsproblem dar. Anderseits können vielseitig ausgebildete
107  Springer bei vorübergehenden Ausfällen von
108  Arbeitskräften an einem Band Stillstände von produktiven
109  Kombinationen, Unterbrechnungen des Materialflusses und deren
110  Konsequenzen vermeiden helfen. Das zweite Ausgleichsproblem ist
111  spezieller Art. Es zielt bei marktorientierter Erzeugung auf eine
112  gegenseitige Abstimmung von gesamtbetrieblicher Kapazität und
113  Erzeugungsvolumen pro Periode hin, wenn das letztgenannte durch
114  einen im Zeitablauf t schwankenden Absatzverlauf beeinflußt wird.
115  Hier erhebt sich die Frage nach der Zweckmäßigkeit und dem
116  Ausmaß einer zeitlichen Synchronisierung der beiden
117  Leistungsreihen eines Industriebetriebes, nämlich der
118  güterwirtschaftlich-technischen Erzeugungsfunktionen E und der
119  absatzwirtschaftlich-ökonomischen Leistungsverwertungsfunktion
120  a. Sofern und soweit eine Lagerung der erzeugten Güter nicht
121  technischen, räumlichen oder finanzwirtschaftlichen Restriktionen
122  unterliegt, bietet sich eine Lagerhaltung dazu an, den
123  Interessenausgleich zwischen beiden Leistungsreihen ganz oder
124  teilweise zu bewirken. Durch sie wird es möglich, das Konzept
125  der Synchronisierung beider Leistungsreihen aufzugeben.
126  Es zeichnet sich dadurch aus, daß die Kapazität x (Formel) unter
127  Berücksichtigung der durchschnittlichen Erzeugungsdauer an sich in
128  der Höhe des Spitzenbedarfes bemessen werden müßte, so daß in
129  den übrigen Zeiten nicht genutzte Kapazitäten und somit
130  Leerkosten auftreten würden. Sie sind zu vermeiden in dem der
131  Synchronisierung polaren Konzept der totalen Emanzipierung.
132  Bei ihr sind die Kapazitäten so dimensioniert, daß sie gerade
133  den durchschnittlichen Bedarf eines Erzeugungszyklus zu decken
134  vermögen. Dadurch wird eine Lagerhaltung erforderlich, deren
135  räumliches Volumen an der maximalen Lagermenge im Bezugszeitraum
136  bemessen werden muß. Durch die so begründete Lagerhaltung fallen
137  anstelle der Leerkosten im Erzeugungsbereich nunmehr
138  Lagerhaltungskosten sowie auch Leerkosten im Lagerbereich an.
139  Zwischen beiden polaren Konzepten erstreckt sich ein breites Feld
140  partieller Emanzipierung (Oszillation) mit
141  unterschiedlichsten Emanzipationsgraden. In ihnen wird in der
142  Regel das Maß optimaler Emazipation zu suchen sein, das im
143  allgemeinen durch das Minimum von Leerhaltungskosten und
144  Lagerhaltungskosten bestimmt werden dürfte. Das Optimum exakt zu
145  bestimmen, ist bei Mehrprodukterzeugung mit den üblicherweise
146  angewendeten pragmatischen Verfahren, wie beispielweise den
147  Einrüttelungsverfahren, bei denen teilweise Vorverlagerungen der
148  Erzeugung angestrebt wird, kaum möglich. Eleganter sind dafür
149  wieder operationsanalytische Methoden, wie insbesondere diejenigen
150  der dynamischen Optimierung. Solche Modelle zur
151  Erzeugungsglättung (produktion smoothing) sind aber bislang noch
152  immer auf wenige Aktionsparameter beschränkt. Außerdem ist zu
153  beachten, daß es in der Praxis eine Vielzahl weiterer
154  Verhaltungsweisen gibt, mit denen Erzeuger den gewünschten
155  Ausgleich wenigstens teilweise herbeiführen können. So bietet
156  sich nicht nur die Lagerhaltung als Aktionsparameter an, sondern
157  auch die Form quantitativer Anpassung, wenn gewisse im
158  Batteriesystem errichtete Betriebsteile (z. B. die
159  Verkokungskammern in Kokereienanlagen) vorübergehend stillgelegt
160  und sukzessiv wieder in Betrieb genommen werden. Außerdem können
161  in manchen Branchen antizyklische Komplementtärerzeugnisse
162  in das Erzeugungsprogramm aufgenommen werden (beispielsweise Ski
163  - und Wasserski), mit denen eine Verbesserung der
164  Kapazitätsauslastung in den Zeiten rückläufiger Nachfrage nach
165  den Primärerzeugnissen zu erzielen ist. Weiterhin ist auf die
166  Möglichkeiten der Hereinnahme von Lohnarbeiten zu Zeiten
167  eines Saisonstiefs und der Vergabe von Fremdarbeiten an
168  andere Betriebe und Heimarbeiter zu verweisen, sofern nicht auch
169  die angesprochenen Partner dem gleichen Saisonrhythmus unterliegen.
170  Schließlich sei auf die Möglichkeit einer breiteren - meist
171  geographischen - Streuung des Angebots (zum Beispiel
172  Absatz von Wasserski in der zweiten Jahreshälfte auf der
173  südlichen Hemisphäre und auf diejenige einer - wohl meist
174  zeitlichen - Preisdifferenzierung hingewiesen. Die vielseitige
175  Anwendung aller dieser Instrumente spiegelt sich in der
176  Absatzpolitik der Elektrizitätswirtschaft besonders deutlich wider.
177  Mangels Eignung ihres Erzeugnisses zur Lagerhaltung muß sie
178  weitgehend dem Konzept der Synchronisierung folgen. Sie hat sich
179  jedoch gewisse Ausgleichsmöglichkeiten durch die überregionale
180  Verbundwirtschaft einerseits und eine vielseitige Preispolitik
181  anderseits geschaffen. So sind bei ihr temporale (für Tag
182  strom und Nachtstrom), regionele und personelle
183  Preisdifferenzierungen für Großabnehmer, Handel,
184  Landwirtschaft, Haushalte, Kleinstabnehmer, Sonderabnehmer)
185  sowie eine Tarifspaltung in Grundpreis zur Deckung der fixen
186  Kosten und in Arbeitspreise als Entgelte für die variablen
187  Kosten anzutreffen. Alle diese Maßnahmen zielen darauf hin, die
188  Relationen zwischen Grundlast und Spitzenlast möglichst
189  günstig zu gestalten. Die Fertigungsvorbereitung bei
190  auftragsorientierter Erzeugung. Ist die
191  Leistungserzielungsfunktion von Industriebetrieben
192  auftragsorientiert (open shop type), das heißt, auf die
193  speziellen, sich ständig wandelnden Wünsche der Abnehmer
194  ausgerichtet und gehen deshalb die Bestellungen der Erzeugung meist
195  zeitlich voraus, so werden die Erzeugungsbedingungen und der
196  Rahmen des Erzeugungsprogramms vom vorhandenen
197  Erzeugungspotiential geprägt. Die Einzelserienfertigung
198  und Kleinstserienfertigung, die der absatzorientierten
199  Erzeugung meist adäquat ist, läßt zwar keine so hohe spezielle
200  Vorbereitungsintensität im Hinblick auf das Leistungspotential zu;
201  sie eröffnet damit aber auch die Möglichkeit, dieses
202  entsprechend flexibel zu halten und deshalb mit einem vielseitigen
203  Leistungsangebot aufwarten zu können. Bei einer solchen Form der
204  Marktverbundenheit wandeln sich die Erzeugungsbedingungen im
205  Zeitablauf ständig. Das Prozeßfolgeprinzip ließe sich nur
206  durch fortwahrende Umstellungen der produktiven Kombinationen je
207  nach der herrschenden Auftragsstruktur realisierten. Deshalb wird
208  dem Verrichtungsprinzip meist der Vorzug gegeben. Die
209  Werkstattfertigung ist daher der auftragsorientierten Erzeugung als
210  adäquat anzusehen. Datum ist hier nunmehr der lokalisierte
211  Fakttorbestand nach Art und Menge, und auf ihn sind die
212  Leistungsvorgaben in Form einzelner Aufträge auszurichten.
213  Zentrales Anliegen solcher vorwiegend kurzfristigen Planung ist es
214  dabei, alle Aufträge von Operationsstufe zu Operationsstufe so
215  durchzuschleusen, daß das Fließprinzip wenigstens auf
216  organisatorischer Ebene in seinen Grundzügen zum Tragen kommt.
217  Daraus resuliert die konkrete Aufgabe, die Liegezeiten der
218  Werkstücke als Differenz von Durchlaufzeiten und Summe der
219  Fertigungszeiten unter gleichzeitigem Streben nach optimaler
220  Kapazitätsausnutzung in toto zu minimieren. Dieses Dilemma der
221  Ablaufplanung das durch die meist inhomogene und sich im Zeitablauf
222  vielfach wandelnde Auftragsstruktur bedingt wird, kennzeichnet das
223  Zentralanliegen der Prozessgestaltung bei auftragsorientierter
224  Erzeugung. Die Ablaufplanungen vollzogen sich im Frühstadium
225  der Industriealisierung und vollziehen sich auch heute noch in
226  kleineren Betrieben weitgehend im Hirn einiger, vorwiegend mit
227  technischen Problemen und teilweise ausführenden Aufgaben
228  betrauter Personen wie Meistern und Vorarbeitern. Sobald aber
229  die Leistungsstrukturen und Aufgabenstrukturen
230  vielseitiger werden, die Erzeugungsbereiche größere Dimensionen
231  annehmen, deren Aufbau komplizierter und stärker gegliedert wird,
232  deren räumliche Ausdehnung zunimmt, die optische Übersicht
233  dadurch Einbußen erfährt und zusätzlich Kommunikations
234  probleme und Abstimmungsprobleme zwischen einzelnen
235  Verantwortungsbereichen auftreten, muß eine solche pragmatische
236  Formel der Betriebsführung schon bald an die Grenzen ihrer
237  Wirksamkeit stoßen. Es lag und liegt daher nahe, die Funktion
238  der Ablaufplanung (in verschiedenen Branchen auch als
239  Fertigungsplanung bezeichnet) von den objektivbezogenen Arbeiten
240  zu trennen und zu einer speziellen Leistungsfunktion zu
241  verselbständigen. Durch eine solche herausbildung eines
242  derivativen Produktionsfaktors " Planung im Erzeugungsbereich "
243  können Produktivitässteigerungen in mehrfacher Hinsicht erzielt
244  werden. Die die Produktivität steigernden Wirkungen der
245  Arbeitszerlegung wurden schon aufgezeigt; hier können sie
246  besonders effizient werden, weil geistige und körperliche
247  Fähigkeiten bei einer Person meist nicht gleichermaßen weit
248  entwickelt und einander auch so wesensfremd sind, daß jede
249  Spezialisierung auf die eine oder die andere Funktion in der Regel
250  zu maßgeblichen Leistungssteigerungen führen wird. Außerdem
251  läßt die Spezialisierung die Anwendung wissenschaftlicher
252  Methoden auf die praktischen Probleme der Ablaufplanung zu.
253  Diesen Sachverhalt sprach F TAYLOR an, als er um die
254  Jahrhunderwende die wissenschaftliche Betriebsführung
255  (scientific management) progagierte und mit ihr eine systematische
256  Durchdringung des gesamten Betriebsgeschehens nach wissenschaftlich
257  und praktisch erprobten Methoden forderte. Heute zählt zu ihnen
258  ein überaus reichhaltiges Planungsinstrumentarium bis hin zu den
259  Methoden des Operations Research. Das Ideengut von TAYLOR
260  fand seine organisatorische Ausprägung im sogenannten
261  Funktions(meister)system. Mit ihm stellte er bewußt den
262  Spezialisierungseffekt über das Prinzip der Einheitlichkeit der
263  Auftragserteilung, das der Lininenorganisation zugrunde liegt.
264  Im Funktionssystem nehmen wir Ausführungsmeister (vorrichtungs
265  meister, Geschwindigkeitsmeister, Prüf
266  meister und Instandhaltungsmeister) ihr Spezialgebiet jeweils
267  mit gleichen - nur auf ihre Funktion beschränkten -
268  Weisungsbefignussen gegenüber allen ausführenden Kräften ebenso
269  wahr wie vier weitere Funktionsmeister. Diesen (Arbeitsverteiler,
270  Unterweisungsbeamter, Zeitbeamter und Kostenbeamter
271  Kontrollbeamter) obliegen die vorwiegend dispositiven Funktionen,
272  die in den meisten Industriegebieten, insbesondere solchen mit
273  auftragsorientierter Erzeugung, heute auf eine Instanz
274  Fertigungsvorbereitung oder Arbeitsvorbereitung
275  konzentriert sind

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