www.carsten.buschmann.de / Skripte / bwl1 

Begriff und Wesen der Produktion

Die Produktion im weiteren Sinne (Leistungserstellung) ist die Herstellung wirtschaftlicher Güter, sowohl materieller als auch immaterieller Güter, sowie die Erstellung von Dienstleistungen.

Die Produktion im engeren Sinne (Erzeugung oder Fertigung) ist jene Form des Betriebes, die die Erzeugung der Sachgüter vollzieht.

Verbinden Produktion im Mehrproduktbetrieb

Arten der verbundenen Produktion:

parallele Produktion:
alternative Produktion:

Kuppelproduktion

primäre Kuppelproduktion:	mit der Herstellung eines Produktes fällt aufgrund von z.B. chemischen Gesetzen ein zweites Produkt in einem festen Verhältnis an
sekundäre Kuppelproduktion:	mit der Herstellung eines Produktes fällt aufgrund des Produktionsverfahrens ein zweites Produkt in einem festen Verhältnis an (z.B. Tischlerei, Sägespäne)
mit fester Relation:	Kuppelprodukte fallen stets in einem festen unveränderlichen Mengenverhältnis an. tan( alpha ) = Verhältnis der Mengen
mit variabler Relation:	Die Kuppelprodukte können innerhalb gewisser Grenzen in ihren Mengenverhältnissen variiert werden.

Fertigungsverfahren

Taktsollzeit

BAT - Betriebsarbeitszeit

MT_S - tägliche Sollzeit

EPT - bezahlte Erholungspausen

Die optimale Losgröße

Die optimale Losgröße ist bei Serien- bzw. Sortenfertigung die günstigste Auflagengröße. Man untersucht, bei welcher Größe die Summe der Lager-, Einrichtungs- und Zinskosten minimal ist. (Eine optimale Losgröße gibt es nur für Absatzgeschwindigkeit < Produktionsgeschwindigkeit).

Ermittlung der optimalen Losgröße

Beispiel:

Gesamtliefermenge g 1800 ME
Laufzeit T 12 Monate
Lagerkosten (pro Stück) k_l 0,25 GE/Monat/ME
Losfixe Kosten k_f 300 GE/Los
Losvariable Kosten v 30 GE/ME

Gesucht ist die optimale Losgröße x, das Minimum der Gesamtkosten und das Zeitintervall t_a.

Begriff nach Prof. Hentze

Im Sinne des integrierten Unternehmensführungsansatzes lässt sich Lean Produktion allgemein charakterisieren, als ein auf Markt- und Kundennähe, Produktivitätserhöhung und Qualitätsverbesserung, hohe Innovationsgeschwindigkeit und Wertschöpfung konzentrierter praxiserprobter Denk- und Handlungsrahmen erfolgreicher japanischer Großunternehmen auf dem Weltmarkt.
Die Implementierung ist als langfristiger, kontinuierlicher Prozess anzusehen.

Gründe für LEAN PRODUKTION

• Wechselhafte Wettbewerbsposition und kürzer werdende Produktlebenszyklen,
• massiver Innovationsdruck durch beschleunigten technischen Fortschritt,
• wachsender Preis- und Kostendruck,
• verstärkte Nachfragedifferenzierung (Wunsch nach mehr Typenvielfalt und höherer Qualität).

Merkmale von LEAN PRODUKTION in der Organisation

• Schaffung und Etablierung von Teams, Abkehr vom Taylorismus:

• Gruppen von 5 - 10 Personen
• Teams besitzen weitreichende Kompetenzen im Verantwortungsbereich
• keine exakt festgelegten Stellenbeschreibungen (jeder kann alle Aufgaben erfüllen)
• hohe und breitgefächerte fachlich, soziale Anforderungen (integriertes Aufgabenverständnis, Arbeitseinsatzflexibilität, überdurchschnittliche soziale Fähigkeiten...)
• Gruppenleiter (Produktionsstättenmanager) regelt "Job Rotation" (mit Bezahlung nach Qualifikation) innerhalb der Gruppe, Arbeitsverteilung, Entlohnung, Personalauswahl, Qualitätsstandards,...
• Beibehaltung von Fließband und Taktbindung bei gleichzeitigem Verzicht auf komplexe Automatisierung in der Montage

• möglichst kleine Bereichsgrenzen
• flachere Hierarchien (eher horizontale als vertikale Organisationsstruktur)

Merkmale von LEAN PRODUKTION in der Fertigung

• "lean manufacturing":

• Organisation geht von (High-Tech-) Automation ("simple is best")
• flussorientierte Strukturen mit präziser Segmentierung, Prozessorientierung statt Funktionsorientierung
• "Just-in-Time"-Betrieb (vernetzte und synchrone Produktion)
• bedarfsgerechte Teilebereitstellung
• Verringerung von Absicherungstechnologien (Puffer) bei gleichzeitigem Einsatz robuster, einfacher Lösungen mit hoher Prozesssicherheit
• Anordnung der Maschinen um den Arbeitsplatz herum zur Vermeidung langer Wege
• Reduzieren der Komplexität bei geringer Teilevielfalt und Modellbauweise
• kurze Rüstzeiten durch hohe Flexibilität von Werkzeug und Maschinen
• Verringerung von Maschinenausfällen, höherer Auslastungsgrad
• Ausgleichsfertigungen für abwesenheitsbedingte Personalschwankungen
• ständige "Vor-Ort"-Information über den Produktionsstatus (z.B. Plakate mit Vergleichen zwischen versch. Werken)

• "Null-Fehler"-Strategie (Mängel werden sofort beim Auftreten eigenverantwortlich behoben)
• Total-Quality-Management nach dem KAIZEN-Prinzip ("Continious Improvement") mit Hilfe von institualisierten Gruppen (Quality Circles)

Merkmale von LEAN PRODUKTION in der Produktentwicklung

• "Simultaneous Engineering":

• weitgehende Parallelisierung von Produkt- und Produktionsmittelentwicklung
• frühzeitige und umfassend abgestimmte Marktorientierung kritischer Qualitätsmerkmale des neuen Produktes
• direkte Kommunikation durch Bildung von "Cross-Functional-Teams"
• umfassende Planung und rechtzeitige Abstimmung vom Entwicklungsprozess
• Kooperation von Komponentenzulieferern und Produktionsmittelherstellern (z.B gemeinsame Entwicklung mit Zulieferern)
• interne Integration (Schnittstellenkoordination zwischen Funktionsbereichen und Abteilungen) und externe Integration (von Konsumerwartungen und Herstellervorstellungen)

• Projektmanagement
• Abteilungsübergreifende Kooperation
• Informationsinfrastruktur
• Kostenplanung und -steuerung als Aufgabe der Produktentwicklung (target costing)

Merkmale von LEAN PRODUKTION in der Beschaffung

• Partnerschaft mit Zulieferbetrieben (gemeinsame Ziele) --> Systemlieferanten
• "Dual-Sourcing" zur Verminderung von Störfallen, die durch die hohe Abhängigkeit von Zuliefer- und Produktionsbetrieben entstehen können
• Kontrollen der Stammzulieferer durch Lieferantenwertungsverfahren
• Umfassende Unternehmensaudits (Bewertung nach bestimmten Kriterien)

Merkmale von LEAN PRODUKTION im Marketing

• Betonung des Managements der Kundenbeziehungen
• Key-Account-Manangement an der Schnittstelle zwischen Anbieter und Abnehmer
• Kundennähe durch:

• differenzierte Marktbeobachtung
• Flexibilität gegenüber den Kundenwünschen
• Reagibilität auf mittel- bzw. langfristige Marktveränderungen

LEAN PRODUKTION im Personalmanagement

• "Personal als Erfolgsfaktor"
• werteorientierte Personalführung :

• starker Teamgeist
• offener, permanenter Informationsaustausch
• gemeinsame Offenlegung und Handhabung von Konflikten (Konfliktmanagement)
• qualitäts- und kundenorientiertes Denken
• Flexibilität und Lernbereitschaft des Einzelnen

• Delegation von Verantwortung
• 'Open Door' - Prinzip (Führungskräfte immer offen für Anregungen und konstruktive Kritik)
• Prinzip der Gleichbehandlung
• Teamfähigkeit

Implementierungsbarrieren

• grundlegende Informationsdefizite / unterschiedliche Kulturen
• Ausschluss der Betroffenen von der Entwicklung und Implementierung des organisatorischen Wandels
• mangelnde aktive Unterstützung durch das Top-Management
• falsche oder bruchstückhafte Umsetzung bestimmter Konzeptbestandteile durch potentielle oder totale Fehlinterpretation bzw. nur unzureichender Kenntnis des umfassenden Lean-Produktion-Ansatzes und mangelnde persönliche Eignung und Qualifikation der Unternehmungsmitglieder auf allen Ebenen

(Anwendung in der Land- und Forstwirtschaft)

Prämisse:  Produktionsfaktoren peripher (bis zu einem bestimmten Maß) (durcheinander) substituierbar (z.B. weniger Dünger, dafür mehr Pflügen)

Ertragsfunktion

Grenzertrag

Der Grenzertrag des variablen Faktors ist der Zuwachs zum Gesamtertrag, der durch den Einsatz einer weiteren Einheit des variablen Faktors verursacht wird.
Der Grenzertrag E' ist eine Funktion 2. Grades, eine umgedrehte Parabel:
Der Durchschnittsertrag                                                                        E Der Durchschnittsertrag ist der Quotient  ---- oder der Tangens des                                                                        x Winkels alpha zwischen dem Fahrstrahl und der R-Achse: E                  e = --- = tan( alpha ) x                   Der optimale Ertrag (Betriebsoptimum) liegt dort, wo die Tangente an die Ertragsfunktion den größten Winkel mit der r-Achse bildet.
Die Beziehungen zwischen den Ertragskurven Phase Gesamtertrag E Durchschnittsertrag e Grenzertrag E' I pos. steigend pos. steigend pos. steigend II pos. steigend pos. steigend bis Max. pos. fallend (E'>e) III pos. steigend bis Max. pos. fallend pos. fallend bis 0 (E'<e) IV pos. fallend pos. fallend neg. fallend
Das Ertragsgebirge erhält man, wenn man den Ertrag in Abhängigkeit von 2 Produktionsfaktoren aufträgt. Die graue Kurve heißt Isoquante (Indifferenzkurve) und ist jeweils der Teil der r1-r2-Ebene, in dem man r1 und r2 durcheinander substituieren kann, ohne daß sich der mengenmäßige Ertrag verändert. Es gibt somit zu jedem Ertrag E eine Isoquante.

Das Substiitutionsgebiet Die Isoquanten haben in der Regel einen zum Ursprung konvexen Verlauf. Sobald sie sich mit zunehmender Einsatzmenge wieder vom Ursprung entfernen, ist die Substitution nicht mehr sinnvoll, da jetzt bei gleichbleibendem Ertragsniveau die Einsatzmengen beider Faktoren erhöht werden müssten. Somit wird das Gebiet, in dem eine Substitution sinnvoll ist (Substitutionsgebiet) von den Linien A und B beschränkt, die die Punkte der Indifferenzkurven verbinden, an denen deren Tangenten parallel zu den Achsen verlaufen.
Grenzrate der Substitution (Substitutionsverhältnis) Die Faktoreinsatzmenge, die notwendig ist, um eine Einheit eines anderen Faktors an einem gegebenen Punkt zu ersetzen, wenn die Produktmengen unverändert bleiben sollen, bezeichnet man als das Substitutionsverhältnis (Grenzrate der Substitution) des Punktes. Es gilt:                         0G       - dr1                 dr1 tan( alpha ) = ----- = --------- ( -1 ) = ------                                    0H        dr2                   dr2 Für die Durchschnittsrate des Substitution zwischen den Ertragslagen E und F gilt:                       AB tan( beta ) = -----                       DC
Die Minimalkostenkombination Annahmen: K = Kf + Kv = Kf + r1 p1 + r2 p2 konstant es gibt Budgets ( Isokostenlinien Kvx = r1 p1 + r2 p2) für die Produktion Faktorpreisen konstant Isoquanten in das Diagramm einzeichnen: Die Berührpunkte von Isoquanten und Isokostenlinien ergeben den Minimalkostenweg
Die Kostenfunktion Ertragsfunktion: x = E = f( r ) Kostenfunktion: K = phi( x ) Bei der Kostenfunktion sind die abhängige Variable und die unabhängige Variable der Ertragsfunktion einfach vertauscht. Sie ist die inverse Funktion der Ertragsfunktion. Bei der Kostenfunktion wird also die Ausbringung x variiert und die Faktormenge r als die abhängige Variable betrachtet. Die Faktormenge wird dabei in Geld ausgedrückt, denn die Kosten sind das Produkt aus Faktormenge und Preis : K = r * p. Der Preis wird konstant als 1 angenommen: K = phi( r * 1 ) = phi( x ) Dann gilt für die Gesamtkostenfunktion: K = Kf + Kv = Kf + r1 p1 + r2 p2 + ...+ rn pn Grenzkostenfunktion:

(relevant für die Industrie)

Definition Verbrauchsfunktionen Eine Verbrauchsfunktion gibt die funktionalen Beziehungen wieder, die zwischen Faktorverbrauch für eine geleistete Produktions- oder Arbeitseinheit und der technischen Leistung eines Aggregates bestehen. Allg. gilt:  Leistung = Arbeit / Zeit Im Einproduktbetrieb mit homogenen Produkten gilt: Leistung = mengenmäßiger Ertrag / Zeit             d = x / t Für die Verbrauchsfunktion gilt: vi = f(d) Den gesamten Faktorverbrauch ri erhält man dadurch, dass man die Leistung mit der Anzahl der Einheiten x multipliziert. ri  = vi ( d ) x r1 + r2 + ... + rn  =[ v1 ( d ) + v2 ( d )+ ... + vn ( d ) ] x
Ausbringungsisoquanten Es gilt :d = x / t  <=>  x = d t  <=> t = x / d Daraus ergeben sich die Kurven gleicher Ausbringung (Ausbringungsisoquanten)
Kostenarten proportionale Kosten (Kostenveränderung verläuft proportional zur Beschäftigungsänderung) progressive Kosten (relative Kostenveränderung ist größer als der relative Beschäftigungsrückgang bzw. -zuwachs) degressive Kosten (relative Kostenveränderung ist kleiner als der relative Beschäftigungsrückgang bzw. -zuwachs) regressive Kosten (Beschäftigungserhöhung bewirkt absolut sinkende Kosten bzw. Beschäftigungsrückgang lässt die Kosten absolut abnehmen)

Annahme: Ein Aggregat mit einer Kapazität x1 hat aggregatsfixe Kosten Kf und lineare variable Kosten. Dann ergibt sich folgende Kostenfunktion:
Quantitative Anpassung Kapazitätserweiterung durch Anschaffung einer zweiten Maschine Es ergibt sich bei Produktion bei x2 keine Stückkostensenkung gegenüber x1 (wg. Kf2), bei Produktionsrückgang liegen die Stückkosten bei A ( wg. Kf2 ergeben sich sog. remanente Kosten)
Stückkostensenkungen bei Produktion bei x2 ergeben sich nur durch Berücksichtigung von betriebsfixen Kosten Kfb:
Zeitliche Anpassung Kapazitätserweiterung durch Überstunden mit Zuschlägen, durch die Kosten und Stückkosten jenseits von x1 zusätzlich steigen:
Lässt man die Überstunden abbummeln, anstatt Zuschläge zu bezahlen, steigen die Kosten nicht stärker, die Stückkosten sinken weiter:

Intensitätsmäßige Anpassung Steigerung der Kapazität durch intensivere Nutzung der Anlagen:
Mutative Erweiterung Steigern der Kapazität durch andere Produktionsverfahren. Sei z.B. die Aufgabe das Bewegen von Sand: I: Schaufeln II : kl. Bagger III: gr. Bagger x < x4 : I am besten x4 < x < x5 : II am besten x5 < x : III am besten