Material-Logistik und Bestandsmanagement
—–
Bestandsmanagement und dynamische Losgr
¨
oßenplanung
Horst Tempelmeier, Johannes Antweiler
SS 2017
2
Konzept:
• Konstituierende Sitzung, 12 Themensitzungen und Klausurtermin (14 Termine im Plenum)
• Die Studierenden bilden Arbeitsgruppen (12 Termine der Arbeitsgruppen).
• Pro Woche zwei Sitzungen, davon 90 Minuten Pr
¨
asenzzeit (Plenum)
– Plenum: Hier werden die zuletzt erarbeiteten Themen vorgestellt und diskutiert.
Außerdem wird die bis zur n
¨
achsten Sitzung zu bearbeitende Aufgabenstellung be-
sprochen; 90 Minuten
– Selbstlernphase: Hier wird der Stoff im stillen K
¨
ammerlein gelesen, erarbeitet, etc.
– Gruppensitzung: Bearbeitung der Hausaufgaben und Vorbereitung der Pr
¨
asentationen;
90 Minuten
Die Hausaufgaben sind je Arbeitsgruppe in Form einer Powerpoint-Pr
¨
asentation (Datei-
name: Sitzungii-Gruppejj.pptx) und der evtl. zugeh
¨
origen Excel-Dateien bzw.
OPL-Dateien jeweils bis zum Vortag der Sitzung um 12 Uhr per Mail an
SCMP-III@wiso.uni-koeln.de
einzureichen. Die Pr
¨
asentationen werden dann im Plenum vorgestellt.
Die Qualit
¨
at der Pr
¨
asentationen wird bewertet und dient als Grundlage f¨ur die Vergabe
von Zusatzpunkten, die bei der Bewertung der Klausur ber¨ucksichtigt werden. F¨ur die
aktive Mitarbeit in der Veranstaltung und die eingereichten Pr
¨
asentationen k
¨
onnen bis zu
sechs Zusatzpunkte f¨ur die Abschlussklausur erworben werden.
Zusatzpunkte werden nur an die Teilnehmer/innen vergeben, die sich in der Veranstal-
tung aktiv an Vortr
¨
agen und Diskussionen beteiligen. Nur f¨ur diese Teilnehmer/innen
werden dann je vollst
¨
andig bearbeiteter und fristgerecht abgegebener Hausaufgabe 0,5
Zusatzpunkte vergeben.
Nicht rechtzeitig abgegebene Hausaufgaben k
¨
onnen nicht f¨ur die Zusatzpunkte gewertet
werden. Das Titelblatt der Pr
¨
asentation muss mindestens das Sitzungsthema und die
Namen der Gruppenmitglieder enthalten. (Hinweis: Bitte geben Sie auf keinen Fall
zus
¨
atzlich Pr¨ufungs- oder Matrikelnummer mit an!)
Grundannahmen:
• Die Arbeitsbelastung der Studierenden soll sich gegen¨uberder herk
¨
ommlichen Lehrmeth-
ode (Frontalvorlesung,
¨
Ubung) nicht erh
¨
ohen.
• Stoffinhalt und -umfang
¨
andern sich – im Vergleich zu einer
¨
aquialenten Frontalvorlesung
– nicht.
Ablauf:
• Am Ende jeder Plenums-Sitzung:
– Festlegung von Hausaufgaben (Lesen, Stoff erarbeiten, numerische Beispiele l
¨
osen,
Internet-Recherche), die bis zum n
¨
achsten Termin – in der Selbstlernphase (= Lit-
eraturstudium + Gruppensitzung zur gemeinsamen Erstellung der Pr
¨
asentation) –
bearbeitet werden m¨ussen.
3
• W
¨
ahrend einer Plenums-Sitzung:
– Zusammenfassung der Aufgabenstellung der aktuellen Sitzung (aktuelles Lernziel)
(5 min)
– Pr
¨
asentation der Ergebnisse durch die Studierenden (ausgew
¨
ahlte Gruppen und
Vortragende), Diskussion von Fragen (80 min)
– Erl
¨
auterung der Aufgabenstellung f¨ur die n
¨
achste Sitzung (n
¨
achstes Lernziel) (5 min)
• In einem Ilias-Forum k
¨
onnen Fragen diskutiert werden.
4
Literatur
Die folgenden Quellen (B¨ucher, Internet) bilden die Grundlage der Veranstaltung:
G¨unther, H.-O. and H. Tempelmeier (2016). Produktion und Logistik – Supply Chain und Oper-
ations Management (12. ed.). Norderstedt: Books on Demand.
G¨unther, H.-O. and H. Tempelmeier (2017).
¨
Ubungsbuch Produktion und Logistik – Supply
Chain Management und Produktion (9. ed.). Berlin: Springer.
Tempelmeier, H. (2015a). Bestandsmanagement in Supply Chains (5. ed.). Norderstedt: Books
on Demand.
Tempelmeier, H. (2015b). Supply Chain Management und Produktion –
¨
Ubungen und Mini-
Fallstudien (4. ed.). Norderstedt: Books on Demand.
Tempelmeier, H. (2016). Produktionsplanung in Supply Chains (4. ed.). Norderstedt: Books on
Demand.
Internet:
www.produktion-und-logistik.de
www.advanced-planning.eu
Software:
Produktions-Management-Trainer:
¨
Ubungssoftware f¨ur SCM und Produktion
Screenshots und Info hier: http://www.pom-consult.de/PMT/index.html
Lizenz kann f¨ur 10 Euro im Sekretariat SCMP erworben werden.
Zur Anfertigung der Pr
¨
asentationen f¨ur die einzelnen Sitzungen finden Sie Material im Internet
unter der URL
http://www.produktion-und-logistik.de/SCMPIII/produktionundlogistik-SCMPIII1.html
Vergr
¨
oßern Sie diese Seiten in ihrem Browser auf das passende Format und kopieren Sie die
relevanten Ausschnitte (Bilder, Formeln etc.) so in die Powerpoint-Pr
¨
asentation, daß sie dort
gut lesbar sind.
Unleserliche Handy-Fotos von Buchseiten werden nicht mehr akzeptiert.
5
6
Termin¨ubersicht
Datum Inhalt HS Plenum (P)/ Arbeitsgruppen (A)
18.04.17 konstituierende Sitzung XXV P
24.04.17 Vorbereitung Sitzung 1 (*) A
25.04.17 Sitzung 1 XXV P
28.04.17 (Fr) Vorbereitung Sitzung 2 (*) A
02.05.17 Sitzung 2 XXV P
08.05.17 Vorbereitung Sitzung 3 (*) A
09.05.17 Sitzung 3 XXV P
15.05.17 Vorbereitung Sitzung 4 (*) A
16.05.17 Sitzung 4 XXV P
22.05.17 Vorbereitung Sitzung 5 (*) A
23.05.17 Sitzung 5 XXV P
29.05.17 Vorbereitung Sitzung 6 (*) A
30.05.17 Sitzung 6 XXV P
12.06.17 Vorbereitung Sitzung 7 (*) A
13.06.17 Sitzung 7 XXV P
19.06.17 Vorbereitung Sitzung 8 (*) A
20.06.17 Sitzung 8 XXV P
26.06.17 Vorbereitung Sitzung 9 (*) A
27.06.17 Sitzung 9 XXV P
03.07.17 Vorbereitung Sitzung 10 (*) A
04.07.17 Sitzung 10 XXV P
10.07.17 Vorbereitung Sitzung 11 (*) A
11.07.17 Sitzung 11 XXV P
17.07.17 Vorbereitung Sitzung 12 (*) A
18.07.17 Sitzung 12 XXV P
24.07.17 Vorbereitung Klausur (*) A
25.07.17 Klausur (1. Termin, 8:00–9:00) XXV
20.09.17 Klausur (2. Termin, 8:00–9:00) XXV
(*) Sitzungen in Arbeitsgruppen (in Raum 0.65 oder den Arbeitsr
¨
aumen der Fakult
¨
at oder der
Universit
¨
at)
Sitzung 1 7
Sitzung 1
Thema: Grundfragen, Prognosemethoden I
Lernziele
• Zusammenhang zwischen den Begriffen Supply Chain Management, Logistik, Produk-
tionsplanung, Losgr
¨
oßenplanung, Bestandsmanagement, Advanced Planning
• Einf¨uhrung in die Grundlagen der Prognose
Hausaufgaben
Problemstellung 1:
Grundlagen
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’
Abschnitt A.2, Bild A.1, Struktur einer Supply Chain
Erl
¨
autern Sie die wichtigsten Elemente des dargestellten Supply Networks.
2. Literatur:
Lehrbuch ’Produktion und Logistik’, Abschnitt 2.1;
¨
Ubungsbuch ’Produktion und Logistik’, S. 1–3
Fassen Sie die wichtigen Punkte zusammen
3. Literatur:
¨
Ubungsbuch ’Produktion und Logistik’
– Aufgabe A2.1 Entscheidungsebenen
Stellen Sie die verschiedenen Entscheidungsebenen dar und nennen Sie praktische
Beispiele.
Erl
¨
autern Sie den Zusammenhang zwischen der langfristigen Produktionsplanung
(Strukturplanung) und der operativen Produktionsplanung.
4. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, S. 1–2
Lehrbuch ’Produktion und Logistik’, Abschnitt 2.1, S. 19–21
Erl
¨
autern Sie den Begriff des Bestandsmanagements. Nennen Sie Beispiele f¨ur ty-
pische Entscheidungen in diesem Bereich. Erl
¨
autern Sie die Beziehungen zwischen
dem Bestandsmanagement und dem Supply Chain Management
5. Literatur:
¨
Ubungsbuch ’Produktion und Logistik’
– Aufgabe D10.1 ABC-Analyse
Stellen Sie die Vorgehensweise Der ABC-Analyse anhand eines Zahlenbeispiels
kurz dar.
8 Sitzung 1
Diskussionspunkte
• Logistische Prozesse, Supply Chain Management
• Kapazit
¨
atsorientierte Losgr
¨
oßenplanung, Einbettung der Losgr
¨
oßenplanung in den
Planungszusammenhang
• Bestandsmanagement
• Bestandsursachen
• Anwendungsbereiche von Prognoseverfahren (z. B. f¨ur die Aggregierte Planung, Nach-
frage in der Wiederbeschaffungszeit)
Problemstellung 2: Prognosequalit
¨
at
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt B.1
¨
Ubungsbuch ’SCM und Produktion’
– Aufgabe D2.2
Erl
¨
autern Sie die verschiedenen Kriterien zur Beurteilung der Prognosequalit
¨
at an-
hand des Zahlenbeispiels (Aufgabe D2.2) mit Hilfe von MS Excel.
Diskussionspunkte
• Prognosefehler
• Varianz des Prognosefehlers; Einfluß auf den Sicherheitsbestand im Bestandsman-
agement
• Varianz der Nachfrage; Unterschied zur Varianz des Prognosefehlers
Problemstellung 3: Ablauf der Prognose, Zeitreihenklassifkation
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Produktion und Logistik’, Abschnitt 10.1
Erl
¨
autern Sie die grunds
¨
atzliche Vorgehensweise der Prognose.
2. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt B.3
Zeigen Sie Beispiele f¨ur typische Zeitreihenverl
¨
aufe.
Sitzung 1 9
3. Literatur:
¨
Ubungsbuch ’SCM und Produktion’, Aufgabe D2.1
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt B.2
Berechnen Sie mit MS Excel die Autokorrelationsfunktion
nach Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Gleichung (B.14).
Diskussionspunkte
• Ablauf der Prognose
• Zeitreihenklassifikation, Zeitreihenverl
¨
aufe
• Autokorrelationskoeffizient
• Sporadischer Bedarf
• Varianz und Variationskoeffizient einer Zeitreihe
Problemstellung 4: Prognose bei regelm
¨
aßigem und station
¨
arem Zeitreihenverlauf
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt B.3;
¨
Ubungsbuch ’SCM und Produktion’, Aufgabe D2.2
Rekapitulieren Sie die Vorgehensweise der exponentiellen Gl
¨
attung 1. Ordnung.
Erl
¨
autern Sie das zugrundeliegende Zeitreihenmodell. Erkl
¨
aren Sie die Zielfunktion
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, (B.26)
Diskussionspunkte
• Speicherbedarf
• Gewichtung der Prognosefehler
Problemstellung 5: Lineare Regressionsrechnung
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt B.3.2.1
Erl
¨
autern Sie die Methode der kleinsten Quadarate
2. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt B.3.2.1 Implementieren Sie das Zahlen-
beispiel (Tabelle B.6) in MS Excel.
10 Sitzung 1
3. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt B.3.2.1
Implementieren Sie das Zahlenbeispiel (Tabelle B.8) in MS Excel.
4. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt B.3.2.1 Erkl
¨
aren Sie Bild B.14. Erl
¨
autern
Sie die Bedeutung aller Symbole.
Diskussionspunkte
• Achsenabschnitt, Steigung
• Linearisierbare Funktionen
• Varianzanalyse, G¨ute der Anpassung der Nachfrage durch eine Regressionsfunk-
tion.
Sitzung 2 11
Sitzung 2
Thema: Prognosemethoden II – Nicht-station
¨
arer Bedarf
Lernziele
• Prognose bei nicht-station
¨
arem Zeitreihenverlauf
• Exponentielle Gl
¨
attung 2. Ordnung
• Holt-Verfahren
• Winters-Verfahren
• Multiple lineare Regressionsrechnung
Hausaufgaben
Problemstellung 6:
Exponentielle Gl
¨
attung 2. Ordnung
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt B.3.2.2
¨
Ubungsbuch ’SCM und Produktion’, Aufgabe D2.4
Erl
¨
autern Sie die Prognoseformeln intuitiv
(siehe auch: Lehrbuch ’Produktion und Logistik’, S. 136).
Diskussionspunkte
• Mittelwert 1. Ordnung
• Mittelwert 2. Ordnung
• Warum ben
¨
otigt man einen zeitlichen Vorlauf vor dem Beginn der Prognose?
Problemstellung 7:
Verfahren von Holt
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt B.3.2.3
Erl
¨
autern Sie das Verfahren von Holt
2. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt B.3.2.3
Implementieren Sie das Verfahren von Holt mit dem Zahlenbeispiel aus Tabelle B.9
in MS Excel.
12 Sitzung 2
Diskussionspunkte
• Zwei Gl
¨
attungsparameter, wie kann man deren optimalen Werte bestimmen? Ist das
¨uberhaupt m
¨
oglich?
Problemstellung 8:
Zeitreihendekomposition
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt B.3.3.1
Beschreiben Sie die Vorgehensweise der Zeitreihendekomposition anhand des nu-
merischen Beispiels aus Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt B.3.3.1.
Implementieren Sie die einzelnen Rechenschritte in MS Excel
Diskussionspunkte
• Trend, Zyklus, Saison, Irregul
¨
are Komponente
• Zeitreihendekomposition
• Ratio-to-Moving-Average
Problemstellung 9:
Verfahren von Winters
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt B.3.3.2
Beschreiben Sie das Verfahren von Winters.
2. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt B.3.2.3
Erl
¨
autern Sie den Zusammenhang des Verfahrens von Winters mit dem Verfahren
von Holt.
• Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt B.3.3.2
In welcher Beziehung stehen die Methode der Zeitreihendekomposition und das Ver-
fahren von Winters zueinander? Ist die Methode der Zeitreihendekomposition eine
Prognosemethode i. e.S.?
Sitzung 2 13
Diskussionspunkte
• Trend, Saison, Irregul
¨
are Komponente
• Startwerte f¨ur Achsenabschnitt und Steigung
• Startwerte f¨ur die Saisonfaktoren
• Aktualisierung der Prognosegleichung
Problemstellung 10:
Saisonale Zeitreihenprognose mit multipler linearer Regressionsrech-
nung
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt B.3.3.3.1
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt B.3.2
Beschreiben Sie den Einsatz von Dummyvariablen und der multiplen linearen Re-
gressionsrechnung zur Prognose bei saisonalem Bedarf. Verwenden Sie dabei die
Vektoren und Matrizen aus Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt B.3.2.
Diskussionspunkte
• Trend, Saison, Irregul
¨
are Komponente
• Ber¨ucksichtigung des Achsenabschnitts
Problemstellung 11:
Bestimmung der Gl
¨
attungsparameter
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt B.5.1
Beschreiben Sie die Vorgehensweise zur Bestimmung der Gl
¨
attungsparameter.
Diskussionspunkte
• Gl
¨
attungsparameter
• Suchverfahren
14 Sitzung 3
Sitzung 3
Thema: Einstufige dynamische Losgr
¨
oßenprobleme
Lernziele
• Darstellung des Erzeugniszusammenhangs
• Dispositionsstufenverfahren
• Gozintograph
• Lagerbilanzgleichung
• Dynamische Losgr
¨
oßenmodelle
Hausaufgaben
Problemstellung 12:
Material Requirements Planning, Programmorientierte Materialbe-
darfsermittlung
Aufgaben
1. Literatur:
¨
Ubungsbuch ’Produktion und Logistik’, Abschnitt 11.1.2
(http://www.advanced-planning.eu/advancedplanninge-343.htm)
(http://www.advanced-planning.eu/advancedplanninge-342.htm)
Beschreiben Sie die verschiedenen M
¨
oglichkeiten zur Darstellung einer Erzeugnis-
struktur und stellen Sie die Vorgehensweise des klassischen MRP-Planungskonzepts
dar. Nennen Sie die wichtigsten Schwachstellen dieses Konzepts.
2. Literatur:
¨
Ubungsbuch ’Produktion und Logistik’, Abschnitt 11.1.2
¨
Ubungsbuch ’Produktion und Logistik’, Abschnitt 11.1.3.1
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt C.3.1.1
Stellen Sie den Erzeugniszusammenhang als lineares Gleichungssystem dar und
erl
¨
autern Sie den Begriff ”Verflechtungsbedarf”. Beschreiben Sie den Zusammen-
hang zwischen dem linearen Gleichungssystem und der Lagerbilanzgleichung im
MLCLSP
Diskussionspunkte
• Warum ist das MRP-Konzept kein Planungssystem?
• Typen von Erzeugnisstrukturen
• Lineares Gleichungssystem
Sitzung 3 15
• Verflechtungsbedarf
Problemstellung 13: Wagner-Whitin-Problem
Aufgaben
1. SIULSP bzw. SLULSP
(http://www.produktion-und-logistik.de/produktionundlogistik-386.html)
Lesen
2. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt C.1
Stellen Sie das Modell SLULSP dar. Erkl
¨
aren Sie die Optimalit
¨
atsbedingung
q
t
· y
t−1
= 0
3. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt C.1
Stellen Sie das Modell als Standortmodell (Modell SPLP) dar. Erl
¨
autern Sie die
Bedeutung der Variablen.
4. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt C.1.2.1
Erl
¨
autern Sie die exakte L
¨
osung des Modells SLULSP mit Hilfe der dynamischen
Optimierung.
Diskussionspunkte
• Erkl
¨
arung der Optimalit
¨
atsbedingung q
t
· y
t−1
= 0
• Datenstruktur der dynamischen Losgr
¨
oßenplanung, Zeitachse
• Praxisrelevanz des SLULSP, m
¨
ogliche Anwendungsgebiete
Problemstellung 14:
SLUSLP – Heuristische L
¨
osungsverfahren
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt C.1.2.2
Stellen die grunds
¨
atzliche Vorgehensweise der verschiedenen heuristischen
L
¨
osungsverfahren f¨ur das SLULSP dar.
16 Sitzung 3
2. Literatur:
¨
Ubungsbuch ’SCM und Produktion’, Aufgabe C1.4
Implementieren Sie das Silver-Meal-Verfahren in MS Excel und l
¨
osen Sie das obige
Beispiel.
Diskussionspunkte
• Heuristische L
¨
osungsverfahren; grunds
¨
atzliche Verfahrensstruktur
• Warum finden die heuristischen Verfahren oft nicht das exakte Kostenminimum?
• St¨uckkostenverfahren, Silver-Meal-Verfahren, Groff-Verfahren
Sitzung 4 17
Sitzung 4
Thema: Einstufige dynamische Losgr
¨
oßenprobleme mit beschr
¨
ankter Kapazit
¨
at
Lernziele
• Makroperiodenmodelle versus Mikroperiodenmodelle
• CLSP - Modell
• ABC-Verfahren
• Set Partition Modell
Hausaufgaben
Problemstellung 15:
CLSP – ’Capacitated Lotsizing Model’
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt C.2.1
Erl
¨
autern Sie die Begriffe Mikroperiodenmodell und Makroperiodenmodell anhand
einer einfachen graphischen Darstellung, in der Sie die Kapazit
¨
atsbelastung einer
Ressource im Zeitablauf darstellen.
2. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt C.2.1.1.1
Erl
¨
autern Sie das Modell CLSP.
Diskussionspunkte
• Makroperiodenmodell vs. Mikroperiodenmodell
Problemstellung 16:
CLSP und CLSP
SPL
– ’Capacitated Lotsizing Model’
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt C.2.1.1.1
¨
Ubungsbuch ’SCM und Produktion’, Aufgabe C1.6
Implementieren Sie das Modell CLSP (mit R¨ustzeiten und einer Ressource) in OPL.
Verwenden Sie das Beispiel aus Aufgabe C1.6. Wie hoch ist die Duality-Gap nach
L
¨
osung der LP-Relaxation? Modifizieren Sie das Beispiel durch Hinzuf¨ugen weiterer
Produkte und Perioden und beobachten Sie die Rechenzeit f¨ur die exakte L
¨
osung.
18 Sitzung 4
2. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt C.2.1.1.1, S. 65
¨
Ubungsbuch ’SCM und Produktion’, Aufgabe C1.6
Implementieren Sie das Modell CLSP
SPL
(mit R¨ustzeiten und einer Ressource) in
OPL. Verwenden Sie dasselbe Beispiel wie f¨ur das CLSP. Wie hoch ist die Duality-
Gap nach L
¨
osung der LP-Relaxation?
Diskussionspunkte
• LP-Relaxation
Problemstellung 17:
CLSP
SPP
– ’Set Partitioning Model’
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt C.2.1.1.1, S. 66–67
¨
Ubungsbuch ’SCM und Produktion’, Aufgabe C1.7
Stellen Sie das Modell CLSP
SPP
dar.
Diskussionspunkte
• Welche Bedeutung haben die Variablen des Modells?
• Erzeugung der Produktionspl
¨
ane: Wie viele gibt es? Welcher Beziehung besteht
zum SLULSP?
• Kann man alle m
¨
oglichen Produktionspl
¨
ane durch Vollenumeration erzeugen, wenn
die Kapazit
¨
aten beschr
¨
ankt sind?
Problemstellung 18:
ABC-Heuristik
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt C.2.2.2.1.2
¨
Ubungsbuch ’SCM und Produktion’, Aufgabe C1.6
Beschreiben Sie die ABC-Heuristik. Erl
¨
autern Sie die Vorgehensweise anhand des
Beispiels aus dem Lehrbuch.
Diskussionspunkte
• Warum muß man bei beschr
¨
ankten Kapazit
¨
aten von der kostenminimalen L
¨
osung,
die sich ohne Kapazit
¨
atsbeschr
¨
ankungen ergeben h
¨
atte, abweichen?
• Warum ist die Ber¨ucksichtigung von R¨ustzeiten in der ABC-Heuristik schwierig?
Warum gibt es dann Probleme mit der Beurteilung der Zul
¨
assigkeit einer geplanten
Losgr
¨
oßenerh
¨
ohung?
Sitzung 5 19
Sitzung 5
Thema: Mehrstufige Mehrprodukt-Losgr
¨
oßenprobleme
Lernziele
• Modell MLCLSP
• Systemweiter Lagerbestand
Hausaufgaben
Problemstellung 19:
MLCLSP – Das mehrstufige CLSP
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt C.3.1.1
(http://www.produktion-und-logistik.de/produktionundlogistik-405.html)
Erkl
¨
aren Sie das Modell MLCLSP. Gehen Sie auf die Unterschiede zum CLSP ein.
2. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt C.3.1.1
Warum ben
¨
otigt man im MLCLSP eine Mindest-Vorlaufzeit von einer Periode? Erl
¨
au-
tern Sie Bild C.27 anhand eines Gantt-Diagramms.
3. Erinnern Sie sich an die Vorlaufzeit bzw. Vorlaufverschiebung in der Materialbedarfs-
rechnung (MRP-Konzept). Mithilfe dieser Vorlaufzeit bestimmt man den Termin, an
dem die Produktion eines Loses sp
¨
atestens beginnen muß, damit es noch rechtzeitg
vor seinem Bedarfstermin fertig wird. Kommt diese Art der Vorlaufzeit auch im
MLCLSP-Modell vor?
Diskussionspunkte
• Warum verwendet man jetzt die Erzeugnis- und Prozeßstruktur (bei SAP: Produkt-
Prozeß-Modell, PPM) und nicht den Gozintographen?
• Warum ist das MLCLSP schwer zu l
¨
osen?
Problemstellung 20:
Systemweiter Lagerbestand
Aufgaben
20 Sitzung 5
1. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt C.3.1.1, S. 153f.
Erkl
¨
aren Sie den Begriff des systemweiten Lagerbestands anhand des folgenden
Beispiels aus einer Brauerei: 12000 Flaschen in Kisten; 10000 gef¨ullte Flaschen,
noch nicht in Kisten verpackt; 50000 leere Flaschen; 50000 Kronkorken.
Nehmen Sie jetzt an, weitere 4000 Flaschen seien in Kisten verpackt worden. Wie
hoch sind jetzt die Lagerbest
¨
ande.
Diskussionspunkte
• Berechnung der Lagerkosten
• Verschiebung von Lagerbestand zwischen den Abteilungen innerhalb einer Fabrik.
Wie ver
¨
andern sich die Best
¨
ande (physisch, systemweit)?
Problemstellung 21:
MLCLSP
Aufgaben
1. Literatur:
¨
Ubungsbuch ’SCM und Produktion’, Aufgabe C1.11
Implementieren Sie das MLCLSP in OPL. Ver
¨
andern Sie die Daten des Beispiels
und beobachten Sie die Rechenzeit.
Diskussionspunkte
• Rechenzeit bei Ver
¨
anderung der Periodenanzahl
• Rechenzeit bei Ver
¨
anderung der Produktanzahl
Sitzung 6 21
Sitzung 6
Thema: Mehrstufige Losgr
¨
oßenplanung bei unbegrenzten Kapazit
¨
aten
Lernziele
• Vorgehensweise der Praxis
• Heinrichs Verfahren zur L
¨
osung des MLUSLP
• NIPPA
Hausaufgaben
Problemstellung 22:
L
¨
osungsverfahren f¨ur das MLULSP
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt C.3.3.1
Stellen Sie die Vorgehensweise der Praxis (MRP-Systeme, PPS-Systeme) dar und
zeigen Sie die Schw
¨
achen anhand des Beispiels auf.
2. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt C.3.2.2.2
Erkl
¨
aren Sie das Verfahren von Heinrich (nur) in seinen Grundz¨ugen.
3. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt C.3.2.4
¨
Ubungsbuch ’SCM und Produktion’, Aufgabe C1.12
Erkl
¨
aren Sie Formel B.350.
Stellen Sie das Verfahren von Simpson und Erenguc anhand des Beispiels dar.
Erkl
¨
aren Sie die Berechnung einzelner ausgew
¨
ahlter Priorit
¨
atswerte.
Diskussionspunkte
• Station
¨
ares Ersatzmodell
• Kostenanpassung
• Mehrstufige Betrachtung der Losgr
¨
oßenver
¨
anderung
• Praxisrelevanz des MLULSP
22 Sitzung 7
Sitzung 7
Thema: Mehrstufige Losgr
¨
oßenplanung bei begrenzten Kapazit
¨
aten
Lernziele
• Kritik am MRP-Sukzessivplanungskonzept
• MIP-basierte Heuristiken
• Verfahren von Sahling: Fix-and-Optimize-Heuristik
Hausaufgaben
Problemstellung 23:
MRP-Sukzessivplanungskonzept
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt C.3.3.1
Erl
¨
autern Sie das MRP-Sukzessivplanungskonzept
Diskussionspunkte
• Gundstruktur des MRP-Sukzessivplanungskonzepts
• Kitik
Problemstellung 24:
MIP-basierte Heuristiken
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt C.2.2
Erl
¨
autern Sie die Vorgehensweise von MIP-basierten Heuristiken
Diskussionspunkte
• Relaxation
• Vor- und Nachteile MIP-basierter Heuristiken
• Wie kann man den Ablauf MIP-basierter Heuristiken beeinflussen?
Problemstellung 25:
Verfahren von Sahling
Aufgaben
Sitzung 7 23
1. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt C.3.3.3.4
Erl
¨
autern Sie das Verfahren von Sahling
Diskussionspunkte
• Dekomposition
• Submodelle
Problemstellung 26: Abschließende Bemerkungen zur Losgr
¨
oßenplanung
Aufgaben
1. Rekapitulieren Sie kurz Ihren Kenntnisstand zur Losgr
¨
oßenplanung. Welche Losgr
¨
oßen-
modelle haben Sie kennen- und liebengelernt? Wie sieht es mit der praktischen
Anwendbarkeit der behandelten Losgr
¨
oßenmodelle aus?
24 Sitzung 8
Sitzung 8
Thema: Grundprobleme des Bestandsmanagements
Lernziele
• Grundbegriffe
• Bestandsursachen
• Modellierung der Zeitachse in Lagerhaltungsmodellen
• Nachfrage im Risikozeitraum
• Einfluß der Unsicherheit auf den Aufbau von Best
¨
anden
Hausaufgaben
Problemstellung 27:
Bestandsarten
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt A.4.1
Erl
¨
autern Sie die einzelnen Bestandsarten anhand eines Beispiels in MS Excel.
Diskussionspunkte
• Disponibler Lagerbestand, Nettobestand
• Warum ben
¨
otigt man Lagerbestand?
• Zusammenhang zwischen Prognosequalit
¨
at und Lagerbestand
Problemstellung 28: Modellierung des Lagerprozesses: Zeitachse
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt A.4.2
Beschreiben Sie den zeitlichen Ablauf eines Lagerprozesses in einem Ausliefer-
ungslager, z. B. bei Amazon. Welchen Einfluß hat die Modellierung der Zeitachse
auf die L
¨
ange des Risikozeitraums?
Diskussionspunkte
• Zeitachse: kontinuierlich, diskret
• Bestandserfassung
• Einfluß der Auftragsgr
¨
oßen auf die Aktualit
¨
at der Bestandserfassung
Sitzung 8 25
• Einfluß der Zeitachse auf den in der Bestandsoptimierung angenommenen Nach-
frageprozeß
• Regelm
¨
aßiger Bedarf, sporadischer Bedarf
Problemstellung 29: Leistungskriterien
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt A.4.3
Beschreiben Sie die verschiedenen lagerbezogenen Leistungskriterien: α-Servicegrad,
β-Servicegrad, γ-Servicegrad und Lieferzeit eines Kundenauftrags anhand eines
Beispiels. Nutzen Sie eine MS Excel-Tabelle.
Diskussionspunkte
• Servicegrade
Problemstellung 30:
Bestandsreichweite
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt A.4.4
¨
Ubungsbuch ’SCM und Produktion’, Aufgabe D3.2
Erl
¨
autern Sie den Zusammenhang zwischen Prognosequalit
¨
at und Bestandsreich-
weite anhand der Aufgabe.
Diskussionspunkte
• Kritik an der Kennziffer Bestandsreichweite.
Problemstellung 31: Berechnung der Nachfragemenge im Risikozeitraum
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt A.4.5 und Anhang
¨
Ubungsbuch ’SCM und Produktion’, Aufgabe D1.3
Erl
¨
autern Sie die Vorgehensweise f¨ur diskrete Nachfrageverteilungen
Wie geht man bei normalverteilter Periodennachfrage vor?
Wie geht man bei gamma-verteilter Periodennachfrage vor.
26 Sitzung 8
Diskussionspunkte
• Woraus setzt sich der Risikozeitraum zusammen?
– (s, q)-Politik
– (r, S)-Politik
Sitzung 9 27
Sitzung 9
Thema: Lagerhaltungspolitiken I
Lernziele
• Bestimmung der optimalen Parameterwerte f¨ur eine (s, q)-Politik
• Bestimmung der Fehlmenge
Hausaufgaben
Problemstellung 32: (s, q)-Politik
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt C.1.1.1
Beschreiben Sie den Ablauf des Lagerprozesses bei Anwendung der (s, q)-Politik
und gehen Sie auf die Voraussetzungen der kontinuierlichen Lager¨uberwachung ein.
Erkl
¨
aren Sie die Begriffe ’Fehlbestand am Zyklusende’ und ’Fehlbestand am Zyklu-
sanfang’, die f¨ur die Bestimmung der Fehlmenge pro Zyklus ben
¨
otigt werden.
2. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt C.1.1.1, S. 135–138
Erl
¨
autern Sie die Berechnung des Bestellpunkts f¨ur den Fall einer Normalverteilung
allgemein und anhand eines numerischen Beispiels.
Diskussionspunkte
• Bestellpunkt
• Sicherheitsbestand
• Fehlmenge
• kontinuierliche Lager¨uberwachung
• Normalverteilung
Problemstellung 33: (s, q)-Politik mit periodischer Bestands¨uberwachung
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt C.1.1.2
Beschreiben Sie den Ablauf des Lagerprozesses bei Anwendung der (s, q)-Politik
mit periodischer Bestands¨uberwachung.
Erl
¨
autern Sie den Begriff ’Defizit’ bzw. ’undershoot’.
28 Sitzung 9
2. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt C.1.1.2
Erl
¨
autern Sie die Berechnung des Bestellpunkts unter Ber¨ucksichtigung der peri-
odischen Lager¨uberwachung f¨ur den Fall einer Normalverteilung allgemein und an-
hand eines numerischen Beispiels.
Diskussionspunkte
• periodische Lager¨uberwachung
• Defizit
• Bestellpunkt bei periodischer Lager¨uberwachung
• Einfluß auf die Kosten
Problemstellung 34: (s, q)-Politik: Simultane Optimierung von s und q
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt C.1.1.3
Erl
¨
autern Sie das Optimierungsmodell SQ
β
zur Bestimmung der optimalen Werte
von s und q.
Diskussionspunkte
• Lagrange-Funktion
• Ver
¨
anderung von s und q w
¨
ahrend der Iterationen
• Entwicklung der Kosten
Sitzung 10 29
Sitzung 10
Thema: Lagerhaltungspolitiken II
Lernziele
• Bestimmung der optimalen Parameterwerte f¨ur eine (r, S)-Politik
• L
¨
ange des Risikozeitraums
Hausaufgaben
Problemstellung 35: (r, S)-Politik
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt C.1.2
Beschreiben Sie den Ablauf des Lagerprozesses bei Anwendung der (r, S)-Politik.
Erl
¨
autern Sie die Vorgehensweise zur Bestimmung des optimalen Wertes von S.
2. Literatur:
¨
Ubungsbuch ’SCM und Produktion’, – Aufgabe D3.11: (r, S)-Politik, negativer Sicher-
heitsbestand
Erl
¨
autern Sie die Aufgabe.
3. Literatur:
¨
Ubungsbuch ’SCM und Produktion’, – Aufgabe D3.10: Base-Stock-Politik
Erl
¨
autern Sie die Aufgabe.
Implementieren Sie die Berechnungen in MS Excel.
Diskussionspunkte
• Risikozeitraum
• Bestimmung von r, Zusammenhang mit q
• Einfluß von r auf die L
¨
ange des Risikozeitraums und die Kosten.
• Base-Stock-Politik
30 Sitzung 10
Problemstellung 36:
Bestandskonzentration: die Wurzelformel
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt C.7
Erl
¨
autern Sie die Wurzelformel und nehmen Sie kritisch Stellung. Warum ist ein
hoher Servicegrad f¨ur ein Produkt in einem Lager in Hongkong aus der Sicht eines
Kunden in K
¨
oln-Porz nicht mit demselben Servicegrad eines Lagers in K
¨
oln-Kalk zu
vergleichen?
Diskussionspunkte
• Zusammenhang zwischen Servicegrad und gesamter Wartezeit des Kunden
Problemstellung 37:
Bullwhip-Effekt
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Abschnitt D.2
Erl
¨
autern Sie den Bullwhip-Effekt.
Diskussionspunkte
• Verst
¨
arkung der Varianz
• Einflußfaktoren
Sitzung 11 31
Sitzung 11
Thema: Dynamische stochastische Losgr
¨
oßenmodelle I
Lernziele
• Servicegrade unter dynamischen Bedingungen
• Reaktionsstrategien
• Modell mit Fehlbestandskosten
Hausaufgaben
Problemstellung 38:
Datensituation
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt D.3
Stellen Sie die Annahmen und die Daten in einem dynamischen Losgr
¨
oßenmodell
mit stochastischer Nachfrage dar.
Diskussionspunkte
• Daten bei stochastischer dynamischer Nachfrage
• Prognosewerte
Problemstellung 39:
Servicegrade unter dynamischen Bedingungen
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt D.2, S. 321–325
Erl
¨
autern Sie die verschiedenen Varianten des α- und des β-Servicegrades
Diskussionspunkte
• Servicegrade
Problemstellung 40: Reaktionsstrategien
Aufgaben
32 Sitzung 11
1. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt D.2, S. 325–327
Erl
¨
autern Sie die verschiedenen Reaktionsstrategien
Diskussionspunkte
• Vor- und Nachteile der Strategien
Problemstellung 41:
Verlustfunktion 1. Ordnung; Fehlmenge
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Bestandsmanagement’, Anhang 1
Implementieren Sie die First-Order Loss Function f¨ur normalverteilte Nachfrage in
MS-Excel.
Problemstellung 42:
Static Uncertainty Strategy mit Fehlbestandskosten
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt D.3.1.1.1
Erl
¨
autern Sie das Modell und die Vorgehensweise zu seiner L
¨
osung
Rechnen Sie die Werte 297.31 und 420.02 aus Tabelle D.3 in Lehrbuch ’Produktionsplanung’
nach.
Diskussionspunkte
• Berechnung der kumulierten Produktionsmengen
• Berechnung der Kosten
Sitzung 12 33
Sitzung 12
Thema: Dynamische Stochastische Losgr
¨
oßenmodelle II
Lernziele
• Static Uncertainty Strategy
• β
c
-Servicegrad
• K¨urzeste-Wege-Modell
Hausaufgaben
Problemstellung 43:
Static Uncertainty Strategy mit β
c
-Servicegrad
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt D.3.1.2.3.1
Lehrbuch ’Produktion und Logistik’, Abschnitt 12.5
Erl
¨
autern Sie das Modell. Verwenden Sie eine Zeitachse, um die verschiedenen
Bestandsvariablen des Modells anzuordnen.
Diskussionspunkte
• Fehlbestand am Periodenanfang, nach der Produktion
• Fehlbestand am Periodenende
34 Sitzung 12
Problemstellung 44:
Static Uncertainty Strategy mit β
c
-Servicegrad, Heuristiken
Aufgaben
1. Literatur:
Lehrbuch ’Produktionsplanung’, Abschnitt D.3.1.2.3.3
Lehrbuch ’Produktion und Logistik’, Abschnitt 12.5
Erl
¨
autern Sie die (modifizierte) Silver-Meal-Heuristik.
Diskussionspunkte
• modifiziertes Silver-Meal-Kriterium
• Kostenberechnung