Lagerbestandsmanagement

Inhaltsverzeichnis

Abkürzungs- und Symbolverzeichnis

1 Einleitung

2 Das Lager
2.1 Definition und Einordnung in den Supply Chain
2.2 Ablauforganisatorische Aspekte - Lagerhaltungspolitiken

3 Losgrößen- und Bestellmengenplanung
3.1 Grundlagen
3.1.1 Grundproblem
3.1.2 Ziele des Bestandsmanagements
3.1.3 Informationsgrad der Daten und zeitliche Entwicklung der Parameter
3.1.4 Materialanalyse und Bedarfsbestimmung
3.1.5 Charakterisierung der Kosten
3.1.6 Weitere Klassifizierungsmerkmale
3.2.7 Merkmale stochastischer Lagerhaltungsmodelle
3.2 Deterministische Modelle
3.2.1 Das klassische Bestellmengenmodell
3.2.2 Verallgemeinerungen des klassischen Bestellmengenmodells
3.2.3 Wagner-Within-Modell
3.3 Stochastische Modelle

4 Abschließende Bemerkungen

Literaturverzeichnis

Appendix

Klassisches Bestellmengenmodell

Grundmodell

Erweiterungen des Grundmodells

Newsboy-Problem

Abkürzungs- und Symbolverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

- Symbole

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1 Einleitung

In einer Zeit, in der viel von Lean-Production und Just-in-Time-Konzepten die Rede ist, darf man nicht übersehen, dass in jeder Organisation in irgendeiner Form Lager gehalten werden. Lagerorganisation und -disposition stellen somit nicht nur im produzierenden Gewerbe eine essentielle Planungsaufgabe dar. Dabei sind mehrere Entscheidungen zu treffen. In der Planung des Lagers selbst sind u.a. Größe, Standort und Art des Lagers festzulegen. Die Betreibung des Lagers stellt vor allem die Anforderung der Festlegung von Bestellmengen und –zeitpunkten für definierte Bedarfspunkte logistischer Systeme, um deren mengen-, termin- und qualitätsgerechte Versorgung mit Materialen und Erzeugnissen sicherzustellen.

Gegenstand dieser Seminararbeit ist es, einen Überblick über das Bestandsmanagement bzw. die Materialdisposition in Lagern zu geben. Die Arbeit beschäftigt sich vor allem mit der Versorgungsfunktion eines Lagers. Zu beantworten soll sein, wie viel zu welcher Zeit beschafft werden soll und wie lange Güter gelagert werden müssen. Dazu beachtet man in der Regel Losgrößen- bzw. Bestellmengenmodelle unter bestimmten Annahmen und unter Beachtung von Nebenbedingungen. Ablauforganisatorisch ist zu klären, wie der Ablauf inner- halb eines Lagers bei Bestellung, Lieferungseingang, Verbrauch der Güter aussieht. In diesem Zusammenhang werden Lagerhaltungspolitiken (Dispositionsregeln) dargestellt, die festlegen, wann und in welchem Umfang in einem Lager Beschaffungsvorgänge ausgelöst werden.

Lagerplanung und Lageroptimierung wurden aus theoretischer Sicht ausgiebig behandelt. Die ersten Arbeiten darüber gehen bereits in das 19. Jahrhundert zurück, vgl. zur geschichtlichen Entwicklung, z.B. Fratzl (1992, S.22). Umso erstaunlicher ist, dass sich gerade im Lagerbestandsmanagement die Kluft zwischen Theorie und Praxis besonders deutlich zeigt.

In dieser Arbeit sollen die Grundlagen für ein effizientes Bestandsmanagement aufgezeigt werden. In Kapitel 2 ist es dabei in einem ersten Schritt erforderlich, das Lagern zu definieren und es in den Produktions- und Wertschöpfungsprozess einzuordnen (2.1). In einem zweiten Schritt werden ablauforganisatorische Aspekte in Form der Lagerhaltungspolitiken erörtert (2.2). Auf Grund des begrenzten Umfanges ist es im 3. Kapitel nach Klassifizierung von Losgrößen- und Bestellmengenmodellen und Definition der grundlegenden Bestimmungs- größen und Voraussetzungen (3.1) allenfalls möglich, elementare Modelle der Losgrößen- und Bestellmengenplanung darzustellen (3.2 und 3.3). Im Kapitel 4 finden sich einige abschließende Bemerkungen, die vor allem zur adäquaten Nutzung von Lagerbestands- modellen und –strategien ermutigen sollen.

2 Das Lager

2.1 Definition und Einordnung in den Supply Chain

Das Lagern ist eine Funktion der Materialwirtschaft. Man grenzt in der Literatur Lagern vom Puffern und Speichern ab. Es bezeichnet das Bevorraten der Bestände einer größeren Anzahl von Artikeln oder eines breiten Sortiments mit länger anhaltendem Bedarf, vgl. Gudehus (1999, S.273). Damit soll das Lagern die Produktions- und Lieferbereitschaft des Unternehmens sichern. Dem Lagerbestandsmanagement kommt dabei die Aufgabe zu, einen reibungslosen und rationellen Ablauf des Produktions- und Absatzprozesses durch die Ab- wicklung zahlreicher Anpassungsprozesse in zeitlicher, quantitativer, qualitativer und wert-

mäßiger Hinsicht zu gewährleisten. Dies geschieht traditionell^[1] mit Hilfe von Beständen

(Vorräten), durch die eine Entkopplung von Prozessfolgen möglich wird. Dabei kann die Ent- zerrung von Materialinput- und -outputströmen aus organisatorischen oder technischen Gründen, z.B. ablaufbedingter Abhängigkeiten oder Restriktionen, geradezu erzwungen werden. Sie erfolgt aber in vielen Fällen auch als Ergebnis der Ausrichtung an ökonomischen Kriterien, wie z.B. reine Kostenkriterien. Die allgemeine Lagerbestandsfunktion lautet

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und beschreibt die quantitativen Zustände des Lagerbestands in Abhängigkeit von der Zeit.

Fragt man tiefer nach den Gründen für die Bildung von Lagerbeständen, dann spielen vor allem folgende Motive und Funktionen eine Rolle, vgl. Wissebach (1977, S.13) und Krampe und Lucke (2001, S.222):

- Versorgungs- und Entsorgungsfunktion
- Ausgleichsprinzip
- Vorsicht- und Sicherheitsmotiv
- Spekulationsmotiv
- Veredelungs- und Reifemotiv
- Gesetzliche Bestimmungen
- Bedarfsgerechte Materialdisposition (Sortier- und Sortimentsfunktion)

Das Lagern ist Teil der gesamten Wertschöpfungskette (Supply Chain), welche ganzheitlich optimiert werden soll (Supply Chain Management). Dem übergreifenden Bestandsmanagement kommt hierbei eine besondere Aufgabe zu, da es potentielle Kosten-

einsparungen durch Bestandssenkung erzielen kann, ohne dass die Anforderungen einzelner Kettenmitglieder zurückgeschraubt werden müssen. Zu beachten ist die innewohnende Dynamik solcher Logistikketten, die daher rührt, dass ihre Stufen rückgekoppelte Systeme mit zeitverzögerten Vorgängen darstellen.2 Lager stellen Knotenpunkte im Wertschöpfungsprozess dar, welche der Produktion zeitlich vor- oder nachgelagert oder direkt mit der Produktion verbunden sind. Die Abbildung 2.1, in Anlehnung an Wissebach (1977, S.16) und Gudehus (1999, S.273), gibt einen Überblick über verschiedene Lagerarten.

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Abb 2.1

2.2 Ablauforganisatorische Aspekte - Lagerhaltungspolitiken

Für die Lagerhaltungsentscheidung über Bestellmengen oder -zeitpunkte bedarf es im Ablauforganisatorischen bestimmter Regeln. Diese werden unter den Begriffen Lager- haltungsstrategie, Lagerhaltungspolitik, Bestell- oder Dispositionsregel zusammengefasst, welche synonym in der Literatur verwendet werden, vgl. z.B. Domschke et al. (1997, S.168), Krampe und Lucke (2001, S.223) und Arnold et al.(2002, S.A3-67).

Als wichtigste Entscheidungsvariablen sind der Bestellzyklus r (Zeitabschnitt zwischen den Bestellungen), die Bestellmenge q (Losgröße) , der Bestellpunkt s (Meldebestand) und der Sollbestand S (Lagerhöchstbestand) (in Kap.3 mit dem plakativeren l max bezeichnet) zu berücksichtigen. Damit lassen sich die beiden wichtigsten Fragen beantworten:

Wann soll bestellt werden? – Bestimmung von Bestellzeitpunkten

- Es wird jeweils nach fixem r bestellt.
- Es wird immer dann bestellt, wenn s unterschritten wird, r ist variabel. Wieviel soll bestellt werden? – Bestimmung von Bestellmengen
- Bei jeder Bestellung wird ein fixes q bestellt.
- q ist variabel. Es wird so viel bestellt, dass das Lager bis S wieder aufgefüllt wird.

Die daraus folgenden Lagerhaltungspolitiken und Verfahren finden sich in Abb. 2.2 .^[3] Der erste Buchstabe gibt die der Politik zugrunde liegende Entscheidungsvariable an.

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Abb. 2.2

Bei der Anwendung der Lagerhaltungspolitiken ist zu unterscheiden, ob sie im Rahmen einer kontinuierlichen oder periodischen Bestandskontrolle angewandt werden. Kontinuier- liche Kontrolle setzt eine aufwändige, u.U. auch kostenintensive, laufende Inspektion der Lagerbestände voraus. Sie hat dabei aber den Vorteil, dass bei Erreichen des Bestellpunkts unmittelbar mit einer Bestellentscheidung reagiert werden kann. Dagegen kann bei periodischer Überwachung nur bei Ablauf der Standardperiode R in die Bestandsentwicklung eingegriffen werden, so dass sich das Versorgungsrisiko tendenziell erhöht. Zu beachten ist des weiteren die mögliche Einbeziehung von Lieferzeiten (Bestelldauern) in die Politiken. Ausschlaggebend für die Auslösung einer Bestellung ist dann nicht mehr allein die Höhe des physisch verfügbaren Bestands zum Bestellpunkt, sondern die Höhe des disponiblen Lagerbestandes, welcher wie folgt definiert ist:

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Nachlieferung vorgemerkte Fehlmengen (Vormerkbestand).

Im Folgenden sollen die sich ergebenden Politiken genauer beschrieben werden^[4]:

- (r,q)-Politik. Nach Ablauf des Zeitintervalls r wird jeweils eine feste Menge q bestellt.
- (r,S)-Politik. Nach Ablauf des Zeitintervalls r wird gerade so viel bestellt, dass der dispo- nible Lagerbestand auf S erhöht wird. Im Falle periodischer Lagerüberwachung wird r durch den Wert von R determiniert. Eine derartige Politik wird als (S,R)-Politik bezeichnet.
- (s,q)-Politik. Wenn jeweils der Bestellpunkt s erreicht wird, wird immer dieselbe Menge q bestellt. Um dem System die Starrheit zu nehmen, wird nach Unterschreitung von s jeweils ein ganzzahliges Vielfaches einer Menge q bestellt. Eine derartige Politik wird als (πq,s,R)-Politik bezeichnet.
- (S,s)-Politik. Nach Erreichen des Bestellpunktes s wird gerade so viel bestellt, dass der disponible Lagerbestand auf S erhöht wird. Im Falle periodischer Überwachung ist nur zu

den Inspektionszeitpunkten zu entscheiden, ob s bereits unterschritten wurde. Diese Politik wird als (s,S,R)- Politik bezeichnet.

Die Aufgabe der beschriebenen Dispositionsregeln ist, den Lagerbestand auch bei (unvorhersehbar) schwankenden Bedarfsverläufen flexibel anzupassen. Aus diesem Grund kommt die (r,q)-Politik, die keinerlei Flexibilität besitzt, für das praktische Bestands- management kaum in Betracht.

Aus den obigen Ausführungen folgt die abschließende Übersicht zu Lagerhaltungs- politiken in Abb. 2.3, vgl. Arnold et al. (2002, S.223) und Domschke et al. (1997, S.168).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2.3

Unter der Prämisse verschiedener Lagerhaltungsstrategien lassen sich Lagerhaltungs- modelle unterschiedlicher Komplexität formulieren Ihr Zeck besteht in der Ermittlung der in den Regeln benutzen Entscheidungsvariablen, also des optimalen Zeitpunktes oder/ und der optimalen Mengen für die Lagerzugänge bzw. –abgänge. Die Lösung eines solchen Lager- haltungsmodells, also eines Losgrößen- oder Bestellmengenproblems, beschreibt damit eine bestimmte Politik und legt alle Los- bzw. Bestellzyklen und alle dazugehörigen Bestell- mengen bzw. Losgrößen für den betrachteten Planungszeitraum fest. Deterministische Poli- tiken mit zeitinvarianter Losgröße (Zyklusdauer) während des Planungszeitraumes heißen q- stationär (r-stationär). Ist eine Politik sowohl (weder) q - als auch (noch) r -stationär, nennt man sie stationäre (instationäre) Politik; sind keine Einschränkungen bezüglich q und r gegeben, wird sie mit allgemein betitelt. Die Entwicklung stochastischer Modelle richtet sich

nach den Begrifflichkeiten der oben beschriebenen allgemeinen Politiken. Es wird gezeigt, dass es für den einfachsten Fall des einstufigen klassischen Bestellmengenmodells eine Politik gibt, die stationär ist.

[...]

^[1] 'Nicht traditionell' bedient man sich z.B. Kanban- oder Just-in-Time-Systemen, die nach wenig oder gar keinen Lagerbeständen verlangen.

^[2] Detailliertere und weiterführende Ausführungen finden sich in Vahrenkamp (2000, Kap.5)

^[3] Zur Entwicklung vgl. Arnold et al. (2002, S.223), Domschke (1997, S.168) und Ballou (1992, S.424)

^[4] Zur Untermauerung der Erklärungen finden sich in Wissebach (1977, Kap.III) aussagekräftige Diagramme zu den einzelnen Szenarien. Des weiteren bietet Ballou (1992, Kap.12) Beispielrechungen zur Bestimmung der Dispositionsparameter und Beispiele für die Umsetzung des theoretischen Konzepts der Politiken in der Praxis.