Die Bedeutung der Losgröße in der betrieblichen Produktion

Inhaltsverzeichnis

ABBILDUNGSVERZEICHNIS

EINLEITUNG

1 BEGRIFFSERKLÄRUNG
1.1 LOS
1.2 LOSGRÖßE
1.3 OPTIMALE LOSGRÖßE

2 ZUSAMMENHANG ZWISCHEN FERTIGUNGSTYPEN & LOSGRÖßE
2.1 EINZELFERTIGUNG
2.2 MASSENFERTIGUNG
2.3 VARIANTENFERTIGUNG

3 DAS PROBLEM DER LOSGRÖßE
3.1 BESTIMMUNG DER OPTIMALEN LOSGRÖßE
3.2 OPTIMIERUNG DER LOSGRÖßE

4 LOSGRÖßEN- UND BESTELLMENGENPLANUNG
4.1 RÜSTKOSTEN
4.2 LAGERHALTUNGSKOSTEN

5 WIRTSCHAFTLICHE ASPEKTE
5.1 LOSGRÖßE & RÜSTZEIT
5.2 LOSGRÖßE & PRODUKTIVITÄT
5.3 LOSGRÖßE & BESTAND

6 MODELLE DER LOSGRÖßENPLANUNG
6.1 ANDLER-MODELL
6.2 WEITERE MODELLE

7 AKTUELLES BEISPIEL AUS DER FORSCHUNG

8 FAZIT

9 ANHANG

10 QUELLENVERZEICHNISSE
10.1 LITERATURVERZEICHNIS
10.1.1 Zitate
10.1.2 Nachschlagewerke
10.1.3 Autorenverzeichnis
10.1.4 Onlinequellen
10.2 ABBILDUNGSVERZEICHNIS

ABBILDUNGSVERZEICHNIS

Abbildung 1: Die optimale Losgröße

Abbildung 2: Fertigungstypen

Abbildung 3: Die optimale Losgröße

Abbildung 4: Entscheidungskriterien

Abbildung 5: Die Bestellungsintervalle

Abbildung 6: Höhe der Bestellmenge & ihre Auswirkungen

Abbildung 7: Die klassische Losgrößenformel

EINLEITUNG

Die Losgröße spielt in der Wirtschaft eine bedeutende Rolle, sie hat besonderen Einfluss auf die „zielgerechte Planung und Gestaltung des betrieblichen Produktionsprozesses hinsichtlich aller Aufgaben zur programm-, mengen-, termin- und kapazitätsmäßigen Planung unter dem Gesichtspunkt der Gewinnmaximierung“1 und der Kostenminimierung.

Die Bearbeitung des Themas fiel nicht schwer, da reichlich Literatur zur Verfügung stand. Die größte Schwierigkeit bestand darin, die gesammelten Informationen kurz zu fassen und in dieser Arbeit zu bündeln. Da ich durch die Begrenzung der Seiten eingeschränkt wurde, war es mir nicht möglich, jede Einzelheit detailliert zu beschreiben.

Ich hoffe, dem Leser der Arbeit einen recht interessanten Einblick in die Thematik „Die Bedeutung der Losgröße in der betrieblichen Produktion“ zu schaffen.

Begriffserklärung

Los

Die Menge von gleichartigen gefertigten Montage- und Fertigungsobjekte werden als Los bezeichnet. Hierbei ist darauf zu achten, dass die Objekte gemeinsam die Fertigung durchlaufen (Montage). Bei jedem Arbeitsgang wird ein einmaliger Zeitaufwand für das Rüsten der Betriebsmittel benötigt.2

Losgröße

Die in einem Produktionsprozess hergestellten Mengen einer Produktvariante, die ohne Umrüstung oder Unterbrechung hergestellt wird, wird als Losgröße bezeichnet. Die Wirtschaftlichkeit wird durch die Losgröße beeinflusst. 2

Optimale Losgröße

„Die optimale Losgröße ist die Menge, bei der die Kosten pro produzierter und gelagerter Einheit insgesamt das Minimum aufweisen. Die optimale Losgröße ist insoweit eine kostenminimale Losgröße.“ 3 Die Bestimmung der optimalen Losgröße benötigt umfangreiche detaillierte Informationen (Gliederungspunkt 6). Um die optimale Losgröße grafisch darzustellen (Anhang: Abb.1) bedarf es einiger wichtiger Elemente. Der Schnittpunkt in Abbildung 1, verursacht zum einen durch den Graphen der Zins- und Lagerkosten zum anderen durch den Graphen der Rüstkosten, stellt die optimale Losgröße dar.4

Zusammenhang zwischen Fertigungstypen & Losgröße

In der Industrie haben sich viele Fertigungstypen herauskristallisiert, wie aus der Abbildung 2 im Anhang hervorgeht. Allerdings wird sich diese Abhandlung auf die wesentlichen, für die Losgröße wichtigen Fertigungstypen beschränken. Die Planung des Fertigungstyps spielt für die Losgrößenberechnungen eine wichtige Rolle. Je nach Fertigungstyp wird festgelegt „in welchen Kontingenten die im Programmplan festgelegten Erzeugnismengen hergestellt werden sollen“5. Grundsätzlich lässt sich zwischen drei Fertigungstypen unterscheiden.6

Einzelfertigung

Wie der Name schon sagt, wird bei dem Fertigungstyp Einzelanfertigung nur ein Produkt hergestellt. Vereinfacht kann man auch sagen, dass jedes Produkt eine Besonderheit darstellt. Beispiele hierfür lassen sich vermehrt in der Wirtschaft finden wie zum Beispiel speziell angefertigte Schiffaufbauten. Folgende Besonderheiten lassen sich in Betrieben mit Einzelfertigung feststellen Die Firmen verfügen einerseits über vielseitig befähigte Arbeitskräfte, die den unterschiedlichsten Aufgabenbereichen gewachsen sind. Ebenso wird auf die Universalmaschinen in der Organisationsform der Werkstattfertigung geachtet. Andererseits fertigen die Unternehmen die Produkte nach Bestellung und „unter Berücksichtigung spezieller Kundenwünsche“7, dass heißt, sie besitzen kein festes Produktionsprogramm. Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass die Produkte mit den verfügbaren Maschinen realisierbar sind. Bei der Einzelfertigung entstehen hohe Umrüstkosten, da die Universalmaschine oft umgerüstet werden muss um ein Produkt zu erzeugen. Geringe Lagerkosten resultieren aus den zu lagernden Hilfs-, Fertigungs- und Rohstoffen, die für die Umsetzung spezieller Teile speziell von Zuliefern kurz vor Fertigungsbeginn geliefert werden.

Die Terminplanung stellt allerdings bei komplexen Systemen ein besonders Problem dar, lässt sich aber mit Hilfe der so genannten Netzplantechnik verwirklichen. Nähere Informationen hierzu finden sie in speziellen Büchern zur Projektplanung. Diese Ausarbeitung wird sich mit diesem Thema nicht weiter beschäftigen.6

Massenfertigung

Während bei der Einzelproduktion nur ein Fabrikat hergestellt wird, gilt bei der „Massenproduktion[, dass] identische Produkte in großen Stückzahlen erzeugt werden“8. Dabei wiederholt sich laufend ein Fertigungsprozess. Dies bedeutet, dass das Umrüsten der Maschinen sehr minimal ist. Lediglich um Wartungs- oder Verschleißarbeiten durchzuführen, wird die Maschine angehalten. Allerdings ergeben sich durch eine solche Massenfertigung auch enorme Lagerhaltungskosten. In der Wirtschaft findet man dies unter anderem bei der Erstellung von Holzprodukten, die an CNC- Maschinen gefertigt werden. Als Fertigungsverfahren empfiehlt sich hierbei die Fließfertigung.6

Variantenfertigung

Ein weiterer wichtiger Fertigungstyp für die Losgrößenbestimmung ist die Variantenfertigung. Eine „Massenanfertigung einheitlicher Erzeugnisse [ist in vielen Bereichen der heutigen Wirtschaft] nicht mehr sinnvoll“9. Die Warenwelt wird immer mehr vielfältiger, weil die Kunden auf ihre „besonderen Vor- stellungen zugeschnittene spezielle Varianten bestimmter Grundprodukte“10 wünschen. Die unterschiedlichsten Produkte werden in einer begrenzten Stückzahl hergestellt. Das ständige Umrüsten der Maschinen im Hinblick auf die zu fertigenden Varianten ziehen hohe Kosten nach sich. Der Gliederungspunkt 5.1 Losgröße und Rüstzeit wird sich genauer mit dieser Problematik befassen.6

Das Problem der Losgröße

Bestimmung der optimalen Losgröße

Speziell bei der Variantenfertigung tritt folgendes wichtige Problem auf. Als Unternehmen fragt man sich, wie viel Stück einer Variante hintereinander hergestellt werden sollen, um mögliche Umrüstkosten der Produktionsanlage für die nächste Variante zu sparen. Dabei gilt folgendes: Auflagenfixe Kosten verteilen sich bei großem Fertigungslos. Die Kosten fallen durch Umrüsten der Produktionsanlagen automatisch an. Dieser Vorgang wird auch als Auflage- degression bezeichnet und kann mit anderen Worten folgernder maßen erklärt werden: Bei größer werdenden Fertigungslos sind die Umrüstkosten pro produzierendem Stück kleiner.

Andererseits vergrößert sich mit wachsender Losgröße auch die Lagerzeit der Produkte. Dabei fallen besonders Lager-, Zins- und Versicherungskosten an, die auch unter dem Begriff Aufbewahrungskosten zusammengefasst werden (Anhang: Kurve B in Abb. 3). An dem Punkt „wo die Summe aus Umrüst- und Aufbewahrungskosten je Stück am geringsten ist“11, liegt die optimale Losgröße. Das Minimum in Abbildung 3, erzeugt durch die „vertikale Addition der Umrüststückkosten- Funktion (A) und der Aufbewahrungsstückkosten-Funktion (B) und daraus erzeugte Gesamtstückkosten-Funktion (A + B)“ 12 spiegelt die optimale Losgröße wieder.

Es erhebt sich ein wichtiges Problem, denn durch diese Art der Ermittlung der optimalen Losgröße wird sie für jede Variante isoliert ermittelt. „ Dies kann z.B. in einem Zwei-Varianten-Betrieb dazu führen, dass die Erzeugung der ‚optimalen’ Losgröße des Produkts B mehr Zeit in Anspruch nimmt, als zwischen dem Ende der ‚optimalen’ Losgrößenherstellung des Produktes A und der Erschöpfung des Produkt -A- Lagerbestandes zur Verfügung steht“13. Da der A-Verkauf nicht weitergeführt werden kann, muss auf den Gewinn verzichten werden. Falls dies der Fall ist, ist der Übergang auf eine kostengünstigere Losgrößengestaltung vorteilhaft. Wenn dadurch jedoch zusätzliche Kosten entstehen und somit den nun realisierbaren zusätzlichen A-Erlös überschreiten, ist davon abzuraten. Eine zeitlich aufeinander abgestimmte Losgrößenplanung der optimalen Losgrößen der verschiedenen Varianten muss erfolgen. Die Berechnung von optimalen Bestell- mengen kann nur modellhaft beschrieben werden. In der betrieblichen Praxis sind in die Berechnung weitere wichtige Parameter mit einzubeziehen. Insbesondere Mindestbestellmengen beim Lieferer, Lagerfähigkeit von Produkten, Preis- schwankungen von Produkten, nichtkontinuierlicher Verbrauch und Lagerabgang usw.6

Optimierung der Losgröße

Grundsätzlich gibt es ein Optimierungsproblem der Losgröße, welches sich in drei Planungsproblemen aufteilen lässt. Als erstes wäre das Losgrößenproblem zu nennen, folgend spricht man vom Lossequenzproblem und letztendlich von dem Sortenreihenfolgeproblem. Allerdings wird auf die Optimierungsprobleme in dieser Ausarbeitung nicht bzw. nur bedingt eingegangen, lediglich wird die Optimierung der Losgröße behandelt.

Die Optimierung der Losgröße steht eng im Zusammenhang mit der Losgrößenplanung und den wirtschaftlichen Aspekten. „Die Optimierung der Losgröße erhält ein Unternehmen für einen bestimmten Zeitraum durch die Minimierung der Summe“14 aus folgenden Größen: zum einen die pro Mengeneinheit anfallenden losgrößenfixen Rüstkosten sowie die variablen Lagerhaltungskosten (Abb.: 4, Anhang).15

Losgrößen- und Bestellmengenplanung

Zu Beginn einer Produktion stellt sich ein Unternehmen immer die Frage: „Wie viele Einheiten eines Gutes als zusammenhängender Posten (Los) beschafft (Beschaffungslosgröße) bzw. gefertigt (Fertigungslosgröße) werden sollen und wann diese herzustellen sind“16. Die Losgrößenplanung befasst sich genau mit diesem Problem (Abb. 4 im Anhang). Die Fertigungslosgröße kann auch mit den Wörtern Auftragsgröße oder Seriengröße bezeichnet werden. Sie stellt die Menge von Produkten dar, die auf einer maschinellen Anlage ohne Umrüstungszeit und ohne Leerzeit hintereinander gefertigt wird.

Durch die Losgrößenplanung wird das Ziel angestrebt, die optimale Losgröße zu ermitteln. Ein weiteres Ziel ist es „die Produktionsdurchführung in mengenmäßiger Hinsicht kostenoptimal zu gestalten“17.

Eine kostenoptimale Auftragsgröße zu bilden, ist auch eines der Ziele der Auftragsgrößenplanung. Wie großdie Menge eines Produktes zwischen der Um- rüstung der Anlage sein darf wird in der Losgrößenplanung geregelt15. Die Bestellmengenplanung ermittelt die Bestellmenge je Beschaffungsakt (Abb. 5 im Anhang), die am günstigsten für den Betrieb ist und wird daher als optimale Bestellmenge bezeichnet. Die Zeitspanne zwischen den einzelnen Beschaffungs- akten wird minimiert sobald die Bestellmenge kleiner wird (Anhang: Abb.: 6). Mit größer werdenden Bestellmengen sinken die Einkaufskosten pro bestelltem Stück und die Aufbewahrungskosten steigen. Steigt in der Zukunft der Verkaufspreis, so muss die Bestellmenge vergrößert werden. Bei sinkendem Absatz sollte ein Unternehmen die Bestellmenge minimieren.15

Rüstkosten

In allen Betrieben mit maschinellen Anlagen fallen Arbeiten zur Wartung und Rüstung an. Bei CNC- Maschinen kann ein Rüsten der Anlage durch das Aufspielen neuer Programmcodes, durch das Auflegen neuer Materialien oder einer neuen Größeneinstellung verursacht werden. Das Rüsten dient dazu die Anlage für neue Arbeitsabläufe vorzubereiten. Diese Rüstkosten verursachen Verluste in einem Unternehmen, da die Maschine nicht arbeiten, wenn keine Produkte erstellt werden. „Rüstkosten sind los- bzw. auftragsfixe Kosten, da sie bezogen auf den Fertigungsauftrag unabhängig von der Losgröße sind“18.

[...]