Verfahren von DrLog++
Losmengen (Minimierung Logistikkosten)
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Verfahren von DrLog++ |
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Die Basisfunktion von DrLog++ ist die Bestimmung wirtschaftlicher
Losmengen (Fertigungs-/Bestellmengen). Es bedient sich dabei neuer realitätsnaher
Kostenmodelle für eine echte und ganzheitliche Minimierung der losabhängigen Kosten.
Für eine leichtere Einordnung der Modelle erfolgt jeweils ein Bezug zum bekannten
Andler-Sägezahnmodell.
Die Losgrößenberechnung nach dem Kostenmodell von Herrn Andler wird zumindest in jedem größeren Standardpaket zur Materialwirtschaft angeboten. Auch die moderneren gleitenden Losgrößenverfahren (für bekannte schwankende Bedarfe) bedienen sich im Grunde der gleichen Kostenansätze. Wird z.B. der gleitenden Losberechnung von DrLog++ ein konstanter Bedarf angeboten, so stimmen die Ergebnisse exakt mit denen bei gewählter 'fester' Losgröße überein. Es reicht also eine mehr statische und besser darstellbare Betrachtungsweise aus.
Es sei noch darauf hingewiesen, dass allein schon das Abbruchkriterium (Ende einer Bedarfszusammenfassung für das Los) von DrLog++ für schwankende Bedarfe denen der bekannten klassischen Verfahren Least-Unit-Cost, Part-Periode und Groff weit überlegen ist. Sie können bei Interesse diese Vergleichsmessungen anfordern.
In jüngster Vergangenheit war noch Just-In-Time das Allheilmittel, das nicht selten zwangsverschrieben wurde. Nachdem diese Radikalkur manche Unternehmen an den Rand ihrer Existenz getrieben hat, und häufig das Umweltbewusstsein wie auch das Globalsourcing nicht in Einklang gebracht werden konnte, kann heute wieder emotionsloser über die Beschaffungsalternative in Losmengen gesprochen werden. Der absolute Verfechter von Just-In-Time sollte sich noch das einfache aber um so mehr beeindruckende Berechnungsbeispiel von Professor Kernler ansehen.
DrLog++ kann auch für die Berechnung kostenminimaler Kanbankästen und -mengen herangezogen werden. Kanban stellt eine Alternative bei recht kontinuierlichen Bedarfen dar, über die eine merkbare Reduzierung der Auftragserteilungskosten erreicht werden kann.
Die neuen Kostenmodelle
Die erste Einteilungsstufe der optimierungsrelevanten Logistikkosten (Gesamtmodell) nach Bild 1 Relevante Kostenfaktoren für die Losoptimierung weist schon eine Modellergänzung zu Andler um die sogenannten Sprungkosten auf..
Die zu jedem Auftrag anfallenden mengenunabhängigen Kosten sind die lostreibenden Rüstkosten und die Kosten für die Auftragsabwicklung. Unter die Rüstkosten fallen Aufwände für die Voreinrichtung von Arbeitsplätzen/Maschinen (Stillstände sind mit dem zugeordneten Kostensatz zu bewerten) und Betriebsmitteln für das zu fertigende Teil. Die Kosten der Auftragsabwicklung setzen sich aus der Auftragserstellung, -verfolgung, -erfassung mit Qualitätskontrolle und Abrechnung zusammen. Ggf. zu übernehmende Anfahrtskosten der Speditionen bei Kaufteilen können als Zusatzkosten angegeben werden.
Die Reduzierung dieser 'Schlüsselkosten' führt zu kleineren Losmengen bis hin zur Kundenauftragsmenge (Just-In-Time-Menge). Es ist jedoch darauf zu achten, dass z.B. eine Rüstkostenreduzierung durch den Umstieg auf eine Universalmaschine nicht andererseits die Bearbeitungskosten in einem zu starken Maße erhöhen.
In diesem Zusammenhang sei ergänzend bemerkt, dass mit DrLog++ auch Entscheidungshilfen für vergleichende materialwirtschaftliche/logistische Fragestellungen angeboten werden. So führt die Nennung einer mittleren Kundenbedarfsmenge zusätzlich zur Ausweisung der jährlichen Logistikkosten für die Just-In-Time-Beschaffung. Der notwendige und häufig ernüchternde Reduzierungsbedarf der 'Schlüsselkosten' für die Just-In-Time-Beschaffung kann simuliert werden. Für angegebene alternative Fertigungsverfahren (geringere Rüstkosten aber ggf. höhere Fertigungskosten) werden die Ergebnisdaten einschließlich der entscheidungsrelevanten Gesamtkosten gegenübergestellt.
Die in Bild 1 eingetragenen Attribute anzugeben und hinterlegt weisen auf die benötigten und als Kennzahlen schon vorliegenden Kostenfaktoren hin. Die Hinterlegung von Modelldaten ist auf anderen Gebieten ein inzwischen recht gebräuchlicher Weg zur Vermeidung von Mehrfacherhebungen und Eingabeanforderungen. So sind die Kosten für die Auftragsabwicklung repräsentativ für die fertigende Industrie und besonders für den Maschinenbau hinterlegt, während die zumeist vorhandenen teileabhängigen Rüstkosten benötigt werden.
Bild 1
Vom Optimierungsmodell her sind die auftragsabhängigen Kosten (in Summe) auch bei Andler einsetzbar.
Die Sprung- und Mengenkosten werden im Zusammenhang mit den neuen Modellen:
und eingeschränkt
besprochen.
Das Logistikmodell
Dieses Modell (Bild 2) dient zur korrekten Bestimmung der anfallenden Lagerungs- und Transportkosten, sowie der Ein-/Auslagerungskosten. Zugeordnet und hinterlegt sind für mehrere gängige Lagerkästen die Kosten für Lagerung, Ein-/Auslagerung und internen Transport, getrennt für ein Hoch- und Handlager. Benötigt wird der verwendete Lagerkasten (Volumencode) und die teileabhängige Füllmenge. Die kastenabhängigen Kosten sind Sprungkosten, da sie mit jedem weiteren benötigten Kasten für das Los wiederholt anfallen. Dies ist auch der Grund, warum die Optimierung häufig zu kastenfüllenden Losen führt (höherer Füllgrad der Kästen im Lager).
Bild 2
In der Regel stehen die benötigten Daten bei einer vorhandenen Lagerlogistik zur Verfügung. Standardmäßig geht das Modell von einer Zwischenlagerung im Hochlager aus. Einstellbar ist aber auch die direkte örtliche Anlieferung an ein Pufferlager (Hand- bzw. Greiflager).
In dem Logistikmodell dominieren bei höheren Umschlagsraten erwartungsgemäß die Ein-/Auslagerungskosten. Ein interessanter und simulierbarer Effekt; DrLog++ weist in diesem Fall geringe Logistikkosten für die direkte Anlieferung aus. Wird noch die Möglichkeit zur Bestimmung der optimalen Kastengröße in Anspruch genommen, so kommt dies einer Kanban-Lösung nahe. Was noch fehlt, ist die Realisierung der Kanban-Organisation mit ihren geringen Auftragsabwicklungskosten, die in Folge die Losmenge und die Kastengröße weiter reduziert.
Ein Äquivalent zum Andler-Modell gibt es nicht. Hier basiert die Einrechnung der Lagerkosten über einen Zinszuschlag auf die Stück(Herstell-)kosten. Damit ist die Realität aber keineswegs abgedeckt, und es kann sogar vorkommen, dass ein billiges aber großvolumiges Teil (z.B. Schaumplatte) rechnerisch sogar geringere Lagerkosten als ein kleines aber teures Teil (z.B. Wälzlager) verursacht. Obwohl dieser Ansatz für eine Optimierung mehr als fragwürdig ist, wird als Notlösung bei nicht angebbaren Kasten bzw. angebbarer Füllmenge gleich verfahren.
Bestandsmodell der Produktion
Zunehmende Losmengen in der Fertigung verursachen höhere Belegungsschwankungen an den Arbeitsplätzen/Maschinen. Dies bedeutet, Lose müssen frühzeitiger bereitstehen, um mögliche Kapazitätsunterdeckungen aufzufüllen und drohende Kapazitätsüberbelegungen abzubauen. Die Folge sind höhere Wartezeiten, die sich im Modell als eine notwendige Überlappung der Lose darstellen. Die dadurch entstehenden höheren Kapital- und Lagerkosten wirken sich weiter losbegrenzend aus. Es sei noch erwähnt, dass sich auch die Bearbeitungszeit losbegrenzend bemerkbar macht, ein im Vergleich aber vernachlässigbarer Effekt.
Für die Bestimmung des Überlappungsfaktors als Modellparameter waren statistische Abschätzungen nötig, die hier nicht aufgeführt werden können. Dem Skeptiker sei verraten, dass bei einem ausgelastetem Arbeitsplatz in der Fertigungsfolge (keine Kapazitätsflexibilität) sich theoretisch ein Faktor von nahe '1' ergeben würde. Dies lässt sich auch auf einem Stück Papier graphisch nachvollziehen.
Bild 3
Das losüberlappende Bestandsmodell (Bild 3) zeigt die Abweichung vom idealtypischen Sägezahnmodell nach Andler, das in der Praxis bei begrenzter Kapazität nicht erreichbar ist. Im Prinzip gilt das auch bei Kaufteilen, wenn der Lieferant das Teil (Artikel) nur für das Unternehmen fertigt bzw. auflegt (verlängerte Werkbank). Soweit nicht anders vorgegeben, wird jedoch bei Kaufteilen das klassische Modell ohne Überlappung (weitgehend exakt bei Katalogteilen) eingesetzt.
Nutzenmodell
Der Nutzen resultiert aus einer Verbesserung des Teiles hinsichtlich seiner Funktion oder Herstellung. Liegen nun losbedingt viele Teile (Artikel) auf Lager, kann der Nutzen erst nach Aufbrauch (Kosten gleich entgangener Nutzen) oder durch eine Verschrottung des Bestandes realisiert werden. Diese Kosten wirken sich losbegrenzend in der Berechnung aus (Bild 4).
Bild 4
Alle benötigten Modelldaten, die Wahrscheinlichkeit einer Verbesserung und der damit verbundene Nutzen sind getrennt nach Funktion und Herstellung hinterlegt. Dies ist möglich, da in der Regel keine Korrelationen zum Teil bzw. Teilewert bestehen. Während sich der Nutzen für fertigungstechnische Verbesserungen über eine repräsentative Auswertung von Arbeitsplänen ermitteln ließ und weitgehend auch der mittleren Produktivitätssteigerung entspricht, ist der Nutzen aus funktionalen Verbesserungen nicht erfragbar. Indirekt über eine Massenauswertung der Entscheidungen von Aufbrauch und Verschrottung ließ er sich dennoch abschätzen.
Das Nutzenmodell ermittelt die Kosten nach:
wenn Teilewert kleiner als der Nutzen, klassischer Fall der Verschrottung
wenn Teilewert größer als der Nutzen, klassischer Fall des Aufbrauchs, Kosten gleich entgangener Nutzen und bewertet sie mit der Wahrscheinlichkeit des Auftretens.
Es sei noch erwähnt, dass die Wahrscheinlichkeit einer funktionalen Verbesserung der reziproke Werte der Lebensdauer eines Teiles ist. Das Modell ist bei Andler unbekannt.
Korrosionsmodell
Sehr eingeschränkt könnte noch von einem Korrosionsmodell gesprochen werden, das aber nur mit einem recht pauschalen Korrosionszinssatz für zunehmende Verschmutzung, Alterung und eben Korrosion abgedeckt ist. Der einfache Ansatz kann für ein breites Spektrum (ausgeschlossen verderbliche Ware) und in Anbetracht der äußerst schwierigen Bestimmung recht brauchbar sein. Hier gilt die Regel, lieber etwas ungenau zu sein als den tatsächlich vorhandenen und losbegrenzenden Einfluss völlig zu ignorieren.
Mengenbeeinflussende Restriktionen
In gewissen (technischen) Fällen kann es notwendig sein, Einfluss auf die Höhe der optimierten Losmenge zu nehmen. So sind Min/Max-Angaben für die Losmenge als auch für die Losreichweite und die Vorgabe einer Loseinheit möglich. Die Loseinheit kann z.B. die Verpackungsmenge sein, um eine Losmenge als Vielfaches der Einheit zu erhalten.
Vergleich von DrLog++ mit Andler Bild 5
Ein repräsentativer Vergleich der Optimierungsergebnisse über ein breites Artikelspektrum liegt nicht vor. Dennoch können aus Bild 5 die prinzipiellen Kostenverläufe mit den zugehörigen Optimierungspunkten abgelesen werden. Da in diesem Beispiel der Lagerkostensatz für die Andler-Formel recht gut angepasst wurde, kann in der Praxis ein höheres Kostenreduzierungspotential erwartet werden.
Schlußbetrachtung zu DrLog++
Das erwähnte Unternehmen konnte den kompletten Lagerbestand um gut 40% reduzieren. Obwohl im Mittel die Losmenge (Hauptanteil liegt in der wertmäßigen und teilebezogenen Kostenminimierung) niedriger wurde, erhöhte sich im Fertigungsbereich der Rüstzeitanteil nicht, gemessen wurde eine merkbar höhere Produktivität (ohne Invest), mit ein Verdienst des Bestandsmodells. Durch die Lagerkasten füllende Optimierung wurde Im Zentrallager Platz geschaffen, der mit zur Auflösung des Gusslagers führte. Die nicht mehr notwendige Pflege von Losgrößenparametern, mit Ausnahme der Loseinheit für z.B. Verpackungsgrößen, wirkten sich positiv auf den Personalbedarf aus.
Auch größere Abweichungen der hinterlegten Kostenfaktoren zu den ggf. im eigenen Unternehmen geführten Kostensätzen sollten nicht gleich dazu verführen, die Modelldaten abzuändern. Aufgrund der Anzahl der Einflussfaktoren und besonders der erhebungsbedingten Unschärfe ist dies nur bei weitgehend sicher ermittelten Werten und bedeutenden Abweichungen angezeigt. Diese Aussage möchte auch eine mögliche Kritik an der Exaktheit der einzelnen Modelle relativieren. Einerseits würde eine Verfeinerung an die Grenze einer Abbildbarkeit bzw. Messbarkeit der Realität stoßen und andererseits kommt es mehr darauf an, die wesentlichen Einflüsse zu erfassen und nicht im Detail perfektionieren zu müssen.
Bei teuren und exotischen Artikeln/Teilen, sowie auch bei stark reihenfolgeabhängigen (verfahrenstechnischen) Prozessen werden sich die vorgestellte Losgrößenberechnung (allenfalls die angebotenen Unterstützungshilfen) wie auch der Andler-Ansatz nicht eignen.
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Die Leistungsmerkmale von DrLog++ nochmals im Überblick:
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