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Dynamische Losgrößenplanung in ERP-Systemen: Eine Performanceanalyse von Heuristiken der Fertigungs- und Bestellmengenplanung für unterschiedliche Bedarfsstrukturen
Abstract
Kurzfassung
ERP-Systeme beinhalten heutzutage vielfältige Heuristiken der dynamischen Fertigungs- und Bestellmengenplanung. Allerdings variiert die Leistungsfähigkeit dieser Verfahren je nach vorliegender Bedarfsstruktur erheblich. Daher kommt der Auswahl einer geeigneten Heuristik eine wichtige Rolle zu, um Mehrkosten auf Grund ungenauer Planungen zu vermeiden. Basierend auf umfassenden numerischen Studien zeigt sich, dass das Grenzkostenverfahren nach Groff sowie das Verfahren von Silver und Meal im Mittel die besten Ergebnisse liefern.
With materials planning today facing a volatile and complex market environment, the trend towards automated processes in procurement is the key to market competitiveness. Digitisation in procurement and especially algorithms for lot-sizing problems can support decisions and achieve major cost savings. Although simulation-based optimisation, based on lot-sizing algorithms, offers great potential, these digital tools are not yet widely used in industry. This paper develops a simulation-based optimisation of purchase orders and presents a case-study evaluation in the capital good industry, using 13 different lot-sizing algorithms. The results point to a significant cost savings potential for the developed approach.
Kapitel 3 stellt den Ablauf der Produktionsplanung und -steuerung (PPS) vor, der durch die betriebliche Leitung – dem dispositiven Faktor – durchzuführen ist. Zunächst erfolgt eine Übersicht zu den allgemeinen Aufgaben und Zielen der PPS. Daraufhin wird erklärt, wie die PPS in die Entscheidungshierarchie der Unternehmensplanung einzuordnen ist. Abschn. 3.3 geht anschließend auf die einzelnen Produktionsplanungs- und Steuerungsaufgaben im Detail ein. Dabei werden für die einzelnen Planmodule Inhalte und Ziele sowie Gestaltungsoptionen und Lösungsansätze vorgestellt. Zu den Lösungsansätzen zählen unter anderem die Lineare Programmierung, Verfahren der Prognoserechnung, die Losgrößen- und die Reihenfolgeplanung. Im Abschn. 3.4 werden schließlich verschiedene Konzepte aufgezeigt, die die Unzulänglichkeiten, die mit der „herkömmlichen“ PPS einhergehen, überwinden sollen. Dazu zählen unter anderem die Pull-Produktionssteuerung und die belastungsorientierte Auftragsfreigabe.
Dieses Buch gibt einen umfassenden Überblick über wichtige Bereiche der Produktionswirtschaft. Der Schwerpunkt liegt auf dem operativen Produktionsmanagement. Es zeigt den Einsatz der Produktionsfaktoren Mensch, Betriebsmittel und Material, erklärt die Bedeutung von Informationen für die betriebliche Führung und bietet anhand zahlreicher Beispiele einen breiten Einblick in die Planung und Steuerung industrieller Produktion. Ausführlich werden neben produktionswirtschaftlichen Grundlagen der Ablauf und Inhalt von Planungs- und Steuerungsprozessen erläutert. Auch das aktuelle Thema Industrie 4.0 sowie cyber-physische Systeme werden dargestellt.
In der 2. Auflage wurden umfangreiche Überarbeitungen hinsichtlich Sprache und Aufbau vorgenommen sowie anschauliche Beispielaufgaben, neue Unternehmensbeispiele und hilfreiche Hintergrunderklärungen ergänzt.
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Der Inhalt
Grundlagen der Produktionswirtschaft
Produktionsfaktoren
Produktionsplanung und -steuerung
Industrie 4.0
Die Autoren
PD Dr. Florian Kellner ist Data Scientist/Supply Chain Analyst bei einem weltweit tätigen Automobilzulieferer und Lehrbeauftragter an der Universität Regensburg.
Dr. Bernhard Lienland ist seit mehr als zehn Jahren in der Automobilzulieferindustrie in verschiedenen Führungspositionen tätig.
Dr. Maximilian Lukesch, MBA, arbeitet als IT-Projektleiter für ein international tätiges Logistiksoftwareunternehmen.
This paper provides a survey of literature reviews in the area of lot sizing. Its intention is to show which streams of research emerged from Harris' seminal lot size model, and which major achievements have been accomplished in the respective areas. We first develop the methodology of this review and then descriptively analyze the sample. Subsequently, a content-related classification scheme for lot sizing models is developed, and the reviews contained in our sample are discussed in light of this classification scheme. Our analysis shows that various extensions of Harris' lot size model were developed over the years, such as lot sizing models that include multi-stage inventory systems, incentives, or productivity issues. The aims of our tertiary study are the following: firstly, it helps primary researchers to position their own work in the literature, to reproduce the development of different types of lot sizing problems, and to find starting points if they intend to work in a new research direction. Secondly, the study identifies several topics that offer opportunities for future secondary research.
Reprinted from Factory, The Magazine of Management, Volume 10, Number 2, February 1913, pp. 135-136, 152.
Interest on capital tied up in wages, material and overhead sets a maximum limit to the quantity of parts which can be profitably manufactured at one time; "set-up" costs on the job fix the minimum. Experience has shown one manager a way to determine the economical size of lots.
A simple, single-level rule is presented and a comparison is made of the inventory holding and ordering costs obtained with this rule with those obtained from other methods.
A forward algorithm for a solution to the following dynamic version of the economic lot size model is given: allowing the possibility of demands for a single item, inventory holding charges, and setup costs to vary over N periods, we desire a minimum total cost inventory management scheme which satisfies known demand in every period. Disjoint planning horizons are shown to be possible which eliminate the necessity of having data for the full N periods.
Die neuere Literatur bietet eine Vielzahl von Heuristiken zur dynamischen Bestellmengen-/ Losgrenplanung. In einem strukturellen Vergleich von Konstruktionsmerkmalen und in numerischen Tests werden diese auf ihre relative Leistungsfhigkeit untersucht. Dabei zeigt sich, da bei regelmiger Bedarfsentwicklung die Abbruchregel vonGroff und bei strker schwankendem Bedarf ein von den Verfassern entwikkelter Algorithmus den in kommerziellen Softwaresystemen implementierten Verfahren vorzuziehen ist.Recent research on single-item dynamic lot sizing produced a number of different heuristic approaches to the problem. This paper compares their formal structures and reports on the results of extensive numerical tests. It is suggested that (1) the heuristics most frequently implemented in commercial software packages are inefficient by to-day's standards, (2Groff's stopping rule should be used when demand is fairly regular, and(3) an algorithm proposed by the authors prevails under conditions of erratic demand.
The Part Period Algorithm performs well in all environments, but is particularly well suited for industries whose demand forecast extends for a limited number of periods, and for those whose forecast is appreciably more accurate in the near future than for the more distant future. In the short-horizon environment, PPA outperforms the other algorithms tested. In addition, considerably few computations are required by the Part Period Algorithm than of the other tested algorithms with comparable performance. In the "knowndemand, long-horizon" environment, setup and holding-cost performance with PPA is, on the average, approximately half of one percent higher than minimum cost.
- G Fandel
- K.-M Gubitz
Fandel, G.; Gubitz, K.-M.: ERP-Systeme für
Industrie-, Handels-und Dienstleistungsunternehmen: Grundlagen, Methoden, Software, Marktanalyse -111 ERP-Systeme im
direkten Vergleich. 3. Aufl., AIP-Institut,
Fernunivrsität Hagen, 2008, S. 227 -238