Himpel / Winter Arbeitsbuch zum Operations Management

2008
ISBN: 978-3-8349-9648-0
Verlag: Gabler Verlag
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 273 Seiten

Das Arbeitsbuch vermittelt Grundlagen des Operations Management, wobei der Schwerpunkt auf die praxisnahe Abbildung von quantitativ-operativen Aspekten gelegt wird. Ausführliche Lösungen sowie ein -Kapitel zum Einüben der strukturierten Aufgabenbearbeitung runden das Aufgabenportfolio ab.

Dr. Frank Himpel ist Habilitand am Center of Market-Oriented Product and Production Management sowie Dozent für Operations Management an der Universität Mainz.
Florian Winter ist Mitarbeiter am Center of Market-Oriented Product and Production Management sowie Tutor für Operations Management an der Universität Mainz

Autoren/Hrsg.

Himpel, Frank

Winter, Florian

Inhaltsverzeichnis

1;Geleitwort;6
2;Vorwort;8
3;Inhaltsverzeichnis;10
4;Variablen- und Abkürzungsverzeichnis;14
5;Kapitel 1 Themenöffnung;17
5.1;1.1 Hinweise zum Arbeiten mit diesem Buch;18
5.2;1.2 Inhaltliche Anmerkungen;21
5.3;1.3 Methodische Anmerkungen;25
6;Kapitel 2 Produktions- und Kostentheorie;30
6.1;2.1 Einführung;32
6.2;2.2 Minimalkostenkombination;33
6.2.1;1. Cobb-Douglas-Technologie (Kostenminimerung);33
6.2.2;2. Cobb-Douglas-Technologie ( Ertragsmaximierung) ( W1);33
6.2.3;3. Cobb-Douglas-Technologie;34
6.2.4;4. Grenzrate der Substitution (Cobb-Douglas);34
6.2.5;5. Maximum- und Minimumprinzip (Cobb-Douglas);34
6.2.6;6. Minimalkostenkombination bei linear- limitationalem Prozeß ( W2);35
6.3;2.3 Betriebstechnische Anpassung;36
6.3.1;7. Optimale Intensität von Aggregaten;36
6.3.2;8. Betriebstechnische Anpassung (mit Restriktionen);36
6.3.3;9. Betriebstechnische Anpassung ( mit Herleitung der Gesamtkosten) (W4);37
6.4;2.4 Produktions- und Kostenfunktionen;38
6.4.1;10. Ertragsgesetz nach Turgot (W5);38
6.4.2;11. Ertragsgesetz nach Turgot;39
6.4.3;12. Produktionsfunktion (nach Heinen);39
6.4.4;13. Verbindung von Produktions- und Kostentheorie;40
7;Kapitel 3 Strategisch-taktische Aspekte des Operations Management;43
7.1;3.1 Einführung;44
7.2;3.2 Funktionsbereichsisolierte Aspekte;45
7.2.1;14. Optimales F&E-Programm (W6);45
7.2.2;15. Technologieorientierter Lebenszyklus;46
7.3;3.3 Funktionsbereichsübergreifende Aspekte;47
7.3.1;Einführung zum Standortmodell nach Weber;47
7.3.2;16. Standortoptimierung nach Weber;49
7.3.3;17. Entscheidungen unter Unsicherheit und Risiko ( nach Hurwicz);50
7.3.4;18. Entscheidungen unter Unsicherheit;51
7.3.5;19. Entscheidungen unter Risiko ( Kapitalerwartungswert);51
7.3.6;20. Betriebsunterbrechungsversicherung (BUV);52
7.3.7;21. Entscheidungsbaum zur Komplexitätsreduktion;53
7.3.8;22. Kooperationsentscheidung;54
7.3.9;23. Standortplanung;55
7.3.10;24. Standortplanung;56
8;Kapitel 4 Sourcing- und Materialmanagement;58
8.1;4.1 Einführung;60
8.2;4.2 Bestellmengen und Materialbedarfe;61
8.2.1;Einführung zur statischen Bestellmengenplanung (nach Andler/Harris);61
8.2.2;25. Statische Bestellmengenplanung (nach Harris);63
8.2.3;26. Statische Bestellmengenplanung ( mit Restriktion);63
8.2.4;27. ABC-Analyse;64
8.2.5;29. Verpackungsplanung;65
8.2.6;30. Verpackungsplanung;66
8.3;4.3 Gozintographen;67
8.3.1;31. Gozintograph (W8);67
8.3.2;32. Gozintograph und Direktbedarfs- sowie Gesamtbedarfsmatrix;68
8.3.3;33. Mengenübersichtsstücklisten;69
9;Kapitel 5 Prozeßmanagement;71
9.1;5.1 Einführung;72
9.2;5.2 Operative Prozeßsteuerung, -organisation und - optimierung;73
9.2.1;34. Flußorientierung im Prozeßablauf (W9);73
9.2.2;35. Effizienz von Faktorkombinationen;74
9.2.3;36. Fließbandabgleich (nach Helgeson / Birnie);74
9.2.4;37. Fließbandabgleich (nach Helgeson / Birnie);75
9.2.5;38. Fließbandabgleich (nach Helgeson / Birnie);76
9.2.6;39. Anlagen- und Kapazitätsplanung;77
9.2.7;41. Fortschrittszahlen-Konzept ( variable Produktionskoeffizienten);79
9.2.8;42. Fortschrittszahlen-Konzept (Soll-Ist-Abgleich);80
9.2.9;43. Belastungsorientierte Auftragsfreigabe;81
9.2.10;44. Belastungsorientierte Auftragsfreigabe (W11);82
9.2.11;45. Input-Output-Control;84
9.2.12;46. Maschinenbelegungsplanung / Job Shop ( nach Heller und Logemann);84
9.2.13;47. Maschinenbelegungsplanung / Job Shop;85
9.3;5.3 Zeit- und qualitätsbezogene Prozeßgestaltung;88
9.3.1;Einführung in die Netzplantechnik;88
9.3.2;50. Netzplantechnik (MPM);92
9.3.3;51. Arbeitsfolgeprojektierung (MPM);92
9.3.4;52. Deckungsbeitragsrechnung bei Fehlertoleranzen in der Fertigung;94
9.3.5;53. Fehlertoleranzen in der Fertigung (einseitiger Test);95
9.3.6;54. Fehlertoleranzen in der Fertigung (zweiseitiger Test);95
10;Kapitel 6 Produkt- und Programmanagement;99
10.1;6.1 Einführung;100
10.2;6.2 Operative Programmsteuerung und - optimierung;101
10.2.1;55. Optimale Produktionsprogrammplanung ( absolute Deckungsbeiträge);101
10.2.2;56. Optimale Produktionsprogrammplanung ( relative Deckungsbeiträge);102
10.2.3;58. Make or Buy-Entscheidung;104
10.2.4;59. Make or Buy-Entscheidung;104
10.2.5;60. Make or Buy-Entscheidung;105
10.2.6;61. Gewinnoptimales Produktionsprogramm ( nach Lagrange);106
10.2.7;62. Gewinnoptimales Produktionsprogramm ( nach Lagrange);107
10.2.8;63. Gewinnoptimales Produktionsprogramm ( nach Lagrange);107
10.2.9;64. Gewinnoptimales Produktionsprogramm ( nach Lagrange);109
10.2.10;65. Gewinnoptimales Produktionsprogramm ( lineare Optimierung);110
10.2.11;66. Gewinnoptimales Produktionsprogramm ( lineare Optimierung);110
10.2.12;67. Gewinnoptimales Produktionsprogramm ( lineare Optimierung) ( W14);111
10.2.13;68. Kommunikationspolitik;112
11;Kapitel 7 Workbook zur strukturierten Aufgabenbearbeitung;114
11.1;W1. Cobb-Douglas-Technologie (Ertragsmaximierung) (Aufgabe 2);116
11.2;W2. Minimalkostenkombination bei linear-limitationalem Prozeß (Aufgabe 6);117
11.3;W3. Technische und ökonomische Intensität;120
11.4;W4. Betriebstechnische Anpassung (Aufgabe 9);120
11.5;W5. Ertragsgesetz nach Turgot (Aufgabe 10);125
11.6;W6. Optimales F&E-Programm (Aufgabe 14);131
11.7;W7. Herleitung der kostenoptimalen Bestellmenge (Harris-Grundmodell);133
11.8;W8. Gozintograph (Aufgabe 31);136
11.9;W9. Flußorientierung im Prozeßablauf (Aufgabe 34);138
11.10;W10. Fortschrittszahlen-Konzept (Aufgabe 40);139
11.11;W11. Belastungsorientierte Auftragsfreigabe (Aufgabe 44);140
11.12;W12. Maschinenbelegungspläne (Job Shop) (Aufgabe 48);146
11.13;W13. Relative Deckungsbeitragsdifferenzen (Aufgabe 57);147
11.14;W14. Optimales Produktionsprogramm (Simplex) (Aufgabe 67);150
12;Kapitel 8 Lösungen zu den Kapiteln 2-7;154
12.1;8.1 Lösungen zu Kapitel 2 Produktions- und Kostentheorie;156
12.1.1;1. Cobb-Douglas-Technologie (Kostenminimierung);156
12.1.2;2. Cobb-Douglas-Technologie (Ertragsmaximierung) (W1);157
12.1.3;3. Cobb-Douglas-Technologie;158
12.1.4;4. Grenzrate der Substitution (Cobb-Douglas);159
12.1.5;5. Maximum- und Minimumprinzip (Cobb-Douglas);160
12.1.6;6. Minimalkostenkombination bei linear-limitationalem Prozeß (W2);164
12.1.7;7. Optimale Intensität von Aggregaten;167
12.1.8;8. Betriebstechnische Anpassung (mit Restriktionen);169
12.1.9;9. Betriebstechnische Anpassung (mit Herleitung der Gesamtkosten) (W4);172
12.1.10;10. Ertragsgesetz nach Turgot (W5);175
12.1.11;11. Ertragsgesetz nach Turgot;180
12.1.12;12. Produktionsfunktion (nach Heinen);181
12.1.13;13. Verbindung von Produktions- und Kostentheorie;184
12.2;8.2 Lösungen zu Kapitel 3 Strategisch- taktische Aspekte;188
12.2.1;14. Optimales F&E-Programm (W6);188
12.2.2;15. Technologieorientierter Lebenszyklus;189
12.2.3;16. Standortoptimierung nach Weber;190
12.2.4;17. Entscheidungen unter Unsicherheit und Risiko (nach Hurwicz);193
12.2.5;18. Entscheidungen unter Unsicherheit;194
12.2.6;19. Entscheidungen unter Risiko (Kapitalerwartungswert);196
12.2.7;20. Betriebsunterbrechungsversicherung (BUV);196
12.2.8;21. Entscheidungsbaum zur Komplexitätsreduktion;197
12.2.9;22. Kooperationsentscheidung;201
12.2.10;23. Standortplanung;201
12.2.11;24. Standortplanung;202
12.3;8.3 Lösungen zu Kapitel 4 Sourcing- und Materialmanagement;204
12.3.1;25. Statische Bestellmengenplanung (nach Harris);204
12.3.2;26. Statische Bestellmengenplanung (mit Restriktion);205
12.3.3;27. ABC-Analyse;205
12.3.4;28. Diskrete Bestellmengenmodelle/ Losgrößenheuristiken;207
12.3.5;29. Verpackungsplanung;210
12.3.6;30. Verpackungsplanung;212
12.3.7;31. Gozintograph (W8);213
12.3.8;32. Gozintograph und Direktbedarfs- sowie Gesamtbedarfsmatrix;214
12.3.9;33. Mengenübersichtsstücklisten;217
12.4;8.4 Lösungen zu Kapitel 5 Operative Prozeßsteuerung, -organisation und - optimierung;219
12.4.1;34. Flußorientierung im Prozeßablauf (W9);219
12.4.2;35. Effizienz von Faktorkombinationen;220
12.4.3;36. Fließbandabgleich (nach Helgeson / Birnie);221
12.4.4;37. Fließbandabgleich (nach Helgeson / Birnie);223
12.4.5;38. Fließbandabgleich (nach Helgeson / Birnie);225
12.4.6;39. Anlagen- und Kapazitätsplanung;226
12.4.7;40. Fortschrittszahlen-Konzept (W10);227
12.4.8;41. Fortschrittszahlen-Konzept (variable Produktionskoeffizienten);228
12.4.9;42. Fortschrittszahlen-Konzept (Soll-Ist-Abgleich);229
12.4.10;43. Belastungsorientierte Auftragsfreigabe;230
12.4.11;44. Belastungsorientierte Auftragsfreigabe (W11);231
12.4.12;45. Input-Output-Control;235
12.4.13;46. Heuristische Maschinenbelegungsplanung / Job Shop ( nach Heller und Logemann);236
12.4.14;47. Heuristische Maschinenbelegungsplanung / Job Shop;237
12.4.15;48. Heuristische Maschinenbelegungsplanung / Job Shop;239
12.4.16;49. Maschinenbelegungsplanung / Job Shop (nach Akers);240
12.4.17;50. Netzplantechnik (MPM);242
12.4.18;51. Arbeitsfolgeprojektierung (MPM);243
12.4.19;52. Deckungsbeitragsrechnung bei Fehlertoleranzen in der Fertigung;245
12.4.20;53. Fehlertoleranzen in der Fertigung (einseitiger Test);246
12.4.21;54. Fehlertoleranzen in der Fertigung (zweiseitiger Test);246
12.5;8.5 Lösungen zu Kapitel 6 Produkt- und Programmanagement;248
12.5.1;55. Operative Produktionsprogrammplanung (absolute Deckungsbeiträge);248
12.5.2;57. Operative Produktionsprogrammplanung (relative DB-Differenzen) (W13);250
12.5.3;58. Make or Buy-Entscheidung;251
12.5.4;59. Make or Buy-Entscheidung;254
12.5.5;60. Make or Buy-Entscheidung;257
12.5.6;61. Gewinnoptimales Produktionsprogramm (nach Lagrange);258
12.5.7;62. Gewinnoptimales Produktionsprogramm (nach Lagrange);262
12.5.8;63. Gewinnoptimales Produktionsprogramm (nach Lagrange);267
12.5.9;64. Gewinnoptimales Produktionsprogramm (nach Lagrange);272
12.5.10;65. Gewinnoptimales Produktionsprogramm (lineare Optimierung);273
12.5.11;66. Gewinnoptimales Produktionsprogramm (lineare Optimierung);275
12.5.12;67. Gewinnoptimales Produktionsprogramm (lineare Optimierung) (W14);278
12.5.13;68. Kommunikationspolitik;281
12.6;8.6 Lösungen zu Kapitel 7 Zusatzaufgaben im Workbook;283
12.6.1;W3. Technische und ökonomische Intensität;283
12.6.2;W7. Herleitung der kostenoptimalen Bestellmenge (Harris-Grundmodell);283
13;Stichwortverzeichnis;286
14;Lösungsverzeichnis;288

Leseproben

1.3 Methodische Anmerkungen (S. 10)

Insbesondere die von Anfängern als "schwierig" und "kompliziert" wahrgenommenen mathematischen Methoden und Verfahren sowie Instrumente lassen sich in ihrem Kern auf wenige quantitative "Grundzugänge" verdichten. Insofern sei dem, bislang mit quantitativen Zugängen zu betriebswirtschaftlichen Inhalten vielleicht eher auf "Kriegsfuß" stehenden Leser, eine Art von "Beruhigung" in der Form vermittelt, daß es nicht einmal zehn (Methoden-)Cluster sind, in die sich die abgedeckten Inhalte aufteilen lassen. Wir haben jede Aufgabe gemäß dieser Überlegung nicht nur einem inhaltlichen Bezug zugeordnet (also Input-, Prozeß- oder Outputsicht in strategischtaktischem oder operativen Zeitkontext), sondern jeweils auch einem methodischen Cluster.

Die hier vorgestellten Aufgaben sind in sieben Cluster typisiert. Dazu zählen in einem Cluster Aufgaben, welche sich in ihrem Kern auf "differenzierbare Zielfunktionen" verdichten lassen. Hier denken Sie vielleicht naheliegend zunächst an Aufgaben zur Gewinnmaximierung. Wir versuchen Ihnen zu zeigen, daß sich zum Beispiel aber auch die Minimalkostenkombination in diesen Denkzugang einordnen läßt: Die im Rahmen der Ermittlung der Minimalkostenkombination herangezogene Grenzrate der Substitution impliziert eine Zielfunktion der Outputmaximierung.

Aufgaben mit differenzierbaren Zielfunktionen sind häufig auch als konvexe Optimierung interpretierbar. Wie gesagt häufig, aber nicht immer. In das Cluster Strukturierung subsumieren wir unter anderem Aufgaben aus der Produktions- und Kostentheorie, zum Beispiel die Ableitung der Kostenfunktion aus der Produktionsfunktion (hier verstanden als graphische Strukturierung). Mit dem Begriff der Strukturierung meinen wir, daß sich anhand dieses Aufgabentypus (Ursache- Wirkungs-)Zusammenhänge aufzeigen lassen.

In die dritte Kategorie zählen heuristische Aufgaben. Als Heuristik wird an dieser Stelle eine Art von "pragmatisch-plausiblem" Lösungszugang verstanden, mit dessen Hilfe - auf bewährten Erfahrungswerten aufbauende und eher wenige Informationen zur Problemlösung heranziehende - zweckmäßige Durchmusterungen von komplexen Problemstellungen im Sinne von "angenäherten" Lösungen formuliert werden. Als Beispiel wird hier auf die Zusammenstellung eines optimalen Forschungs- und Entwicklungsprogramms abgehoben. Oftmals stehen Aufwand-Nutzen-Überlegungen im Vordergrund, wenn Aufgabenstellungen anhand von Heuristiken gelöst werden.

Zwar wäre in der Mehrzahl an denkbaren Fällen auch eine "im Kern exakte" Lösung auf analytischem Weg denkbar, der hierzu erforderliche (Rechen-)Aufwand ist aber unverhältnismäßig hoch im Vergleich zum Ergebnis, welches sich auf "angenäherter", heuristischer Grundlage ermitteln läßt. Der vierte Aufgabentypus erstreckt sich demgegenüber auf exakte Verfahren in der Kategorie Algorithmus. Hierzu zählen beispielsweise Aufgaben zur Effizienz von Faktorkombinationen sowie der Simplex-Algorithmus.

Algorithmen sind vereinfacht in etwa zu verstehen wie ein Kochrezept: In einer endlichen Anzahl an genau vorgeschriebenen Arbeitsschritten wird eine exakt bestimmbare Lösung für eine Problemstellung ermittelt. Diese erfüllt Optimalitätsbedingungen, insofern das Problem überhaupt lösbar ist. Der fünfte Aufgabentypus erstreckt sich auf iterativ-approximative Fragestellungen. Hierzu zählen zum Beispiel Aspekte zur Standortoptimierung nach Weber im Kontext des Miehle-Verfahrens.

Als approximativ typisierte Aufgaben werden Problemfelder bezeichnet, die im Grundsatz nicht vollständig exakt analytisch lösbar sind, aber durch iterative Bearbeitungsschritte eine quasi-exakte Lösung herbeiführbar ist. Insofern stellen heuristische und approximative Fragestellungen einen Gegensatz dar: Während bei Heuristiken im Grundsatz in vielen Fällen eine exakte analytische Lösung ermittelbar wäre, wird diese (Kern-)Lösung aber aus Zweckmäßigkeitsgründen in Anlehnung an Aufwand-Nutzen-Abwägungen nicht ermittelt.Bei approximativen Fragestellungen besteht im Kern keine mathematische Möglichkeit einer exakt-analytischen Lösung.