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[ Pobierz całość w formacie PDF ] - 1 - Transport und Logistik Die richtige Menge zur richtigen Zeit am richtigen Ort: Grundkonzepte der betrieblichen Logistik Version 4.10 © Harry Zingel 1997-2007, EMail : HZingel@aol.com, Internet : Nur für Zwecke der Aus- und Fortbildung Inhaltsübersicht 1. Grundgedanken ...................................................................... 2 1.1. Definition und Probleme der Logistik ..................................... 2 1.2. Dieses Skript .......................................................................... 2 1.3. Zur Herkunft der Logistik ...................................................... 2 2. Logistik als Teildisziplin der Betriebswirtschaft ..................... 2 2.1. Grundsätzliches Optimierungsproblem ................................... 2 2.2. Rahmenbedingungen der Logistik .......................................... 4 2.3. Logistische Leistungserstellung .............................................. 4 2.4. Grundsätzliche logistische Strategien ..................................... 5 2.4.1. Der Auftrag als Erkenntnisquelle ........................................... 5 2.4.2. Zentralisierung und Dezentralisierung .................................... 5 2.4.3. Anzahl der Transportstufen .................................................... 6 2.4.4. Logistik und die ABC-Analyse ............................................... 7 2.4.5. Wahl des Transportmittels ...................................................... 7 2.4.6. Entscheidungsstrategie ........................................................... 8 2.5. Logistik und Lagerung ........................................................... 8 2.5.1. Lagerordnung und Logistik .................................................... 8 2.5.2. Elemente der Lager- und Transporttechnik ............................. 9 2.5.3. Umschlag und Kommissionierung ........................................ 10 2.5.3.1. Umschlag ............................................................................. 10 2.5.3.2. Kommissionierung ............................................................... 10 2.5.3.3. Weitere Funktionen von Umschlag und Kommissionierung . 10 2.5.3.4. Kommissioniersysteme ......................................................... 11 2.6. Logistische Gesamtkonzepte ................................................ 11 2.6.1. Supply Chain Management Konzepte ................................... 11 2.6.1.1. Grundlegende Definition ...................................................... 11 2.6.1.2. Ziele des Supply Chain Managements .................................. 12 2.6.1.3. Prozeßgetriebene Ansätze ..................................................... 12 2.6.2. Kanban-Konzepte ................................................................. 12 2.6.2.1. Grundlegende Definition ...................................................... 12 2.6.2.2. Dezentrales Informationsmanagement per Kanban ............... 13 2.6.2.3. Gestaltung des Kanban-Steuerungsmodells .......................... 13 3. Mathematische Probleme der Logistik .................................. 14 3.1. Die zwei Problemtypen der Logistik ..................................... 15 3.2. Allgemeine Formulierung des Transportproblemes .............. 15 3.3. Verfahren zur Aufstellung eines Fahrplanes ......................... 16 3.4. Die Umsetzung von Landkarten ........................................... 17 4. Anwendungsbeispiel und spezielle Probleme ........................ 18 4.1. Ein Einführungsbeispiel ....................................................... 18 4.1.1. Die Ausgangssituation .......................................................... 18 4.1.2. Erste Iteration ....................................................................... 19 4.1.3. Zweite Iteration .................................................................... 19 4.1.4. Dritte Iteration ...................................................................... 19 4.1.5. Vierte Iteration ..................................................................... 20 4.1.6. Fünfte Iteration ..................................................................... 20 4.1.7. Sechste Iteration ................................................................... 20 4.1.8. Siebte Iteration ..................................................................... 21 4.1.9. Achte Iteration – Erreichen der Basislösung ......................... 21 4.2. Prüfung der gewonnenen Basislösung auf Optimalität .......... 21 4.2.1. Die Potentialmethode ........................................................... 21 4.2.2. Mehrdeutigkeit, Gabelungen, Backtracking ......................... 22 4.2.3. Spezielle Probleme bei der Potentialprüfung ........................ 23 4.3. Auflösung der Empfangs- und der Versandbedingung .......... 25 4.4. Deckungsbeitragsoptimierung .............................................. 26 4.5. Optimierung nicht-optimaler Lösungen ................................ 27 4.6. Das Travelling Salesman Problem ........................................ 28 In Zeiten zunehmender Beschränkungen des produktiven Sektors werden logistische Konzepte immer wichtiger. Das offenbart sich schon am Inhalt der universitären Lehrpläne, die den Begriff „Produktionstheorie“ heute kaum noch enthalten, dafür aber „Logistik“ oder „Beschaffung“ mehr oder weniger synonym einsetzen: es wird also nicht mehr produziert, sondern nur noch transportiert oder beschafft! Dieses kleine Skript befaßt sich mit den eigentlichen logistischen Skripten und ergänzt die materialwirtschaftlichen und produktionstheoretischen Schriften auf der BWL CD. Die folgenden Skripte werden in Rahmen dieses Werkes vorausgesetzt: Bestellmenge.pdf ........................................................................................................................ Grundgedanken der Bestellmengenplanung. Disposition.pdf ................................................................................................................................................ Konzepte der Bedarfsplanung. Produktion Skript.pdf ....................................................................................................................... Grundgedanken der Produktionstheorie. Die folgenden Dateien enthalten numerische Lösungen zu den hier dargestellten Problemen und sollten ggfs. ausprobiert werden: Angebotsvergleich.xls ........................................................................................... Angebotsvergleich, mit Berechnung der Lagerkennziffern. Demonstration Normalverteilung.xls ........................................................... Probieren Sie das Konzept der Normalverteilung interaktiv aus! FIFO-LIFO Modellrechnung.xls ..................................... Handelsrechtliche Bewertung nach Durchschnitts- und Verbrauchsfolgeverfahren. Gauß'sche Normalverteilung.xls ....................................................................................................................... Tabelle der Normalverteilung. Kalk Kosten.xls ............................................................................................................................ Grundmodell der kalkulatorischen Kosten. Lager Kennziffern Visualisierung.xls ............................................................................. Visualisiert die Lagerkennziffern. Interaktives Tool. Lager Kennziffern.xls ........................................................................................ Berechnet die Lagerkennziffern. Mit eigener Visualisierung. Lagerkosten Rabatt.xls ....................................................................... Berechnet die Lagerkennziffern bei Rabatten im Einkauf. Mit Grafik. Transport.xls ........................................................................... Berechnet die Vogel’sche Transportoptimierung udn das Potentialverfahren. Travelling Salesman Problem.xls ........................................................ Modell des klassischen Reihenfolgeproblems der Transportrechnung. Varianz.xls ............................................................................................................ Berechnet Mittelwert, Varianz und die Normalverteilung. © HZ - 2 - 1. Grundgedanken 1.1. Definition und Probleme der Logistik Logistik ist allgemein die Lehre von der Bewegung und Plazierung von Gütern, Diensten und Personen sowie allen dazu erforderlichen Konzepten und Tätigkeiten. Es geht also darum, Wirtschaft ein Konkurrenzkampf mit ökonomischen Mit- teln . Beides ist einander äquivalent (aber von sehr unter- schiedlichem moralischen Wert!). Die Logistik ist dabei mit der Lager- und der Produktions- theorie eng verbunden, weil in diesen beiden Bereichen Materialströme und Produkte transportiert und bereitge- stellt werden müssen. Außer in der produzierenden Indu- strie ist die Logistik insbesondere im Transportgewerbe und im Reiseverkehr von Bedeutung. Insbesondere die Einsatzplanung von Verkehrsmitteln ist ohne mathema- tische Verfahren der Logistik kaum noch denkbar. Die hinter dem Inhaltsverzeichnis angegebenen material- und produktionstheoretischen Skripte sollten daher dem Leser bekannt sein. z die richtigen Güter und Leistungen z am richtigen Ort , z in richtiger Menge , z zur richtigen Zeit , z und in richtiger Qualität zu bringen. Hierfür besteht eine schwer überschaubare Vielzahl von Begriffen mehr oder weniger deckungsglei- chen Inhalts: „Warenverteilung“, „physische Distributi- on“, „Distributionslogistik“, „Marketinglogistik“, „Materi- almanagement“ und viele andere mehr. Diese umfassen- de Gesamtaufgabe enthält praktische , technische , orga- nisatorische , rechtliche und mathematische Teilkonzepte und Überlegungen. 2. Logistik als Teildisziplin der Betriebswirt- schaft Die Logistik befaßt sich mit der physischen Bereitstellung von materiellen Produktionsfaktoren . Sie ist daher nahe mit der Produktionstheorie und dem Lagerwesen ver- wandt. Zudem dient sie dem Marketing . Gliedert man sie nach Sachbezügen, so kann man unterscheiden: 1.2. Dieses Skript Dieses Manuskript befaßt sich mit den mathematischen und organisatorischen Problemen der Logistik . Die prak- tischen und technischen Probleme werden nur gestreift. Für rechtliche Fragen besteht ein eigenes Schriftwerk. z die Unternehmenslogistik, die sich mit Transportauf- gaben innerhalb des Unternehmens befaßt, insbeson- dere (auch) mit dem Transport von Halbfertig- und Fertigerzeugnissen . Das vorliegende Werk wird durch eine Vielzahl mathe- matischer Problemlösungen in Microsoft ® Excel ® er- gänzt. Dem Leser und Lernenden wird dringend empfoh- len, diese Dateien auszuprobieren und auch die dahinter- stehende Programmierung zu untersuchen und zu verste- hen, denn in den Betrieben wird außer auf der Toilette kaum noch etwas ohne Computer flüssig erledigt. Dem registrierten Käufer der BWL CD stehen alle Kennwörter für die Excel-Arbeitsmappen zur Verfügung, so daß der Code und die Formeln ausgiebig studiert und ausprobiert werden können. Es geht also, auch wenn das in manchen Prüfungen - leider ! - noch anders aussieht, nicht primär um die Vermittlung von Wissen, sondern um den Erwerb von Fähigkeiten und Fertigkeiten , und das geht nicht mehr ohne digitale Kompetenz ab. Oder, um es kurz zu machen: Computer literacy ist eine Basisqualifikation, die der Autor beim Leser voraussetzt, um die hier darge- stellten theoretischen Konzepte wirklich anwenden zu können. 1.3. Zur Herkunft der Logistik Wie viele andere theoretische Konzepte auch ist die Logistik ursprünglich eine Teildisziplin der militäri- schen Strategielehre und wurde seit etwa dem dreißigjäh- rigen Krieg auf wirtschaftliche Probleme angepaßt. Insbesondere in der Zeit seit dem ersten Weltkrieg wurden zahlreiche militärische Konzepte auf Unternehmen über- tragen. Dieses kleine Werk befaßt sich ausschließlich mit deren betriebswirtschaftlicher Anwendung auf Probleme der unternehmerischen Leistungserstellung. Dies weist uns auf die allgemeine Ähnlichkeit zwischen wirtschaft- lichen und militärischen Konzepten hin, denn wie der Krieg eine Auseinandersetzung mit Waffen ist, so ist die z die Beschaffungslogistik , die sich mit der Einkaufs- seite und der Bereitstellung von Bedarfsgegenständen befaßt, insbesondere mit Rohstoffen , Hilfsstoffen , Betriebsstoffen , Kaufteilen und Handelswaren , z die Betriebslogistik , die sich mit dem innerbetriebli- chen Transport von Material (Roh-, Hilfs- und Be- triebsstoffen), Kaufteilen , Unfertig- und Fertigerzeug- nissen innerhalb oder in Zusammenhang mit dem Produktionsprozeß befaßt. z die Distributionslogistik , die sich mit dem Transport fertiger Objekte an Abnehmer, Nutzer und Kunden befaßt, z die Entsorgungslogistik , die sich mit dem Transport von Abprodukten (Müll), Ausschuß , Verderb und an- deren nicht mehr benötigten Faktoren beschäftigt. Für eine Gesamtübersicht zu den Inhalten, Mechanismen und Rahmenbedingungen der Logistik vgl. die Gesamt- übersicht auf der Folgeseite. 2.1. Grundsätzliches Optimierungsproblem Die Logistik kann als Optimierungsproblem mit grund- sätzlichem Zielwiderspruch definiert werden. Die Logis- tik zielt darauf, Transportleistungen zu erbringen. Je höher aber das Potential der erbrachten Leistung ist, also je mehr, je schneller und je qualitativ besser transportiert wird, desto höher sind auch die Kosten ; jede Kosten- minimierung führt aber tendenziell auch zu einer Ver- schlechterung der erbrachten Leistung . Eine Aufgabe der Logistik ist es also, den Widersprich zwischen den Zielen der Leistungsverbesserung und der Kostensenkung auf- zulösen oder zu mindern . © HZ Gesamtübersicht: Teilbereiche, Mechanismen und Rahmenbedingungen der Logistik Gesamtwirtschaftliche Wertkette = Güter- und Leistungsfluß = vom Rohstoff zum Endverbraucher Betriebliche Logistik; innerbetriebliche Wertkette Beschaffungslogistik Produktionslogistik Distributionslogistik Handelswaren Unfertigprodukte Kaufteile Ungeprüfter Wareneingang Roh-, Hilfs- und Betriebsstoffe Produktions- Prozeß Beschaffungs- Markt Eingangs- Lager Beschaffungs- Lager Zwischen- Lager Fertigprodukt- Lager Auslieferungs- Lager Absatz- Markt Retouren, Verderb, Leergut, Recycling Abfallstoffe Retouren, Verderb, Leergut, Recycling Austauschanlagen Entsorgungs-Logistik Gesamtwirtschaftliche Informationskette = Marktanpassung: was will der Kunde? = vom Endverbraucher zum Produzenten Allgemeine wirtschaftspolitische und gesellschaftliche Rahmenbedingungen der Logistik Politische Bedingungen (Globalisierung, Triadisierung) Rohstoffverfügbarkeit, Marktzugang, Politische Preise, Transportbe- und verhinderung, Ökologie, Ökologismus Technischer Fortschritt, Automatisierung, Informations- und Kommunikations- technologie, Politische Beschränkungen Politische Bedingungen (Globalisierung, Triadisierung) Rohstoffverfügbarkeit, Marktzugang, Politische Preise, Transportbe- und verhinderung, Ökologie, Ökologismus Arbeitsmarktsituation, allgemeine Haltung der Öffentlichkeit zu Produktion und Logistik, Wirtschaftsfreundlichkeit oder -feindlichkeit der Verwaltung, Energiekosten, Steuerrecht - 4 - Zielwidersprüche in der Logistik Leistungsoptimierung : Richtige Bedarfsobjekte, am richtigen Ort in richtiger Menge zur richtigen Zeit und in richtiger Qualität bereitstellen. Kostenoptimierung : Logistische Leistungserbrin- gung zu möglichst geringen Kosten. z Hohe Bestände z Viele Lager z Eiltransporte z Zahlreiche Transportmittel z Geringe Bestände z Wenige Lager z Standard- und langsame Transporte z Wenige Transportmittel Die meisten Konzepte der Logistik befassen sich daher auf die eine oder andere mit der Frage, wie man diese einander widersprechenden Ziele zur Harmonie bringen kann, also wie man zu vergleichsweise geringen oder sinkenden Kosten doch eine hochwertige Leistung erbrin- gen kann. z Ökologismus : Einschränkungen und Überwachung des Straßenverkehrs durch ideologische Gesetze wie z.B. Maut, Mineralölsteuer, Überreglementierung der logi-stischen Leistungserbringung, steigende Energie- kosten, zumehmende Notwendigkeit, existenzbe- drohende Reglementierungen u.B. durch Verlage- rung (Outsourcing) zu umgehen. 2.2. Rahmenbedingungen der Logistik Die Logistik unterliegt wie kaum ein anderer Teilbereich der Betriebswirtschaft staatlicher und ideologischer Re- glementierung . Während beispielsweise im Rechnungs- wesen die Regelungsdichte auch hoch ist (und weiter wächst), so sind inzwischen doch viele Regelwerke wie z.B. die IFRS/IAS von sachkundigen Regelungsgebern erstellt; die Rahmenbedingungen der Logistik werden jedoch oft von rein ideologisch motivierten Gesetzgebern erstellt, so daß die grundsätzliche Optimierungsaufgabe der Logistik um eine Komponente der Einhaltung oft absurder gesetzlicher Restriktionen bei gleichzeitiger Auf- rechterhaltung der Funktionsfähigkeit des betrieblichen System erweitert wird. 2.3. Logistische Leistungserstellung Um die Leistung der Logistik zu erfüllen, sind eine Vielzahl grundlegender Strategien anwendbar, die viel- fach an anderer Stelle auf der CD bereits dargestellt werden (z.B. Lagerhaltungsmodelle, Lagerstrategien, Dispositionskonzepte, Transportarten, Transportopti- mierung). Aus Sicht des Leistungsempfängers sind aber z die Lieferzeit, z die Lieferfähigkeit, z die Liefertreue, z die Lieferqualität, z die Auskunftsbereitschaft über Lieferungen und z die Lieferflexibilität wesentliche Indikatoren der Servicequalität des Logisti- kers. Wichtige Rahmenbedingungen der Logistik sind: z Politische Situation : EU-Osterweiterung, Globalisier- ung, Internationalisierung und Triadisierung, Zugang (oder Sperrung) des Marktzuganges, Öffnung bislang verschlossener Märkte, Liberalisierung von Rechts- systemen; z Arbeitsmarkt : Angebot qualifizierter und/oder güns- tiger Arbeitskräfte, Arbeitslosigkeit, Zustrom von Arbeitskräften aus Osteuropa; z Technologie : Automatisierung, Informations- und Kommunikationstechnologien, neue Lagertechnik, neue Transporttechniken, neue, schnellere oder siche- rere Transportmittel; z Qualität : Sinkende Bereitschaft der Kunden zu war- ten, höhere Bedeutung von Qualität und Pünktlich- keit, Entwicklung zur Dienstleistungsgesellschaft, größere Bereitschaft zu Beschwerde, Anforderung der Kunden, daß der Leistungserbringer ein Zertifikat nach ISO 9000 besitzen müsse, generell zunehmende Relevanz des Qualitätsmanagements; z Markt : Entwicklung vom Verkäufer- zum Käufer- markt, vom Mangelmarkt zur Marktsättigung, Zu- nahme der Konkurrenz, Billigkonkurrenz aus Oste- uropa, geringere Anbieterbindung des Kunden und höhere Bereitschaft zum Anbieterwechsel; z Ökologie : Umweltverschmutzung durch Verkehr, Verpackungs- und Müllvermeidung, Schaffung ge- schlossener Stoffkreisläufe; z Lieferzeit ist hierbei die Fähigkeit, das gewünschte Gut zur richtigen (vom Kunden oder Bedarfsträger gewünschten) Zeit und in kurzer Transportzeit bereit- zustellen; z Lieferfähigkeit ist die Fähigkeit, das gewünschte Gut überhaupt bereitstellen zu können, es also zur Bedarf- seit bereitzuhaben, z Liefertreue ist die Fähigkeit, vertragliche Abmachun- gen über Zeit und Art des Transportvorganges einzu- halten, z Lieferqualität ist die Fähigkeit, die Transportaufgabe in einer für einen bestimmten Transportzweck geeig- neten Art und Weise zu erledigen (was die allgemeine Qualitätsdefinition und das Kano-Modell umfaßt), also die zu transportierenden Objekte in einer sachge- rechten Art und Weise zu behandeln, z Auskunftsbereitschaft über Lieferungen ist die Fähig- keit, dem Auftraggeber oder sonstigen Interessenten zeitnah Auskünfte über alle Aspekte der Erledigung der Transportaufgabe zu erteilen, also etwa über den gegenwärtigen Aufenthaltsort, Abhol- oder Zustell- zeitpunkt der Lieferung und andere Aspekte der Erle- digung der Transportaufgabe Rechenschaft ablegen zu können , © HZ - 5 - z Lieferflexibilität ist die Fähigkeit, auf Änderungen der Bedürfnisse des Nachfrages etwa hinsichtlich Terminen, Zeiten oder Qualitäten schnell und angemessen eingehen zu können , also stets das bieten zu können, was ein Nachfrager vom Logistiker wünscht. Diese einzelnen hierbei vorausgesetzten Indi- katoren der Lei- stungsqualität des Logistikers be- dingen einander und stehen unter- einander in wech- selseitiger Beziehung zueinander. Sie bilden damit ein mehrdimensi- onales System von Para- metern oder, mathema- tisch gesprochen, ei- ne komplexe, mehr- dimensionale Op- timierungsaufga- be . Dieses Sys- tem ist insbeson- dere dadurch ge- kennzeichnet, daß die den einzelnen Parame- tern zugrundeliegenden theoretischen Grundlagen nur auf einer vergleichsweise kleinen Zahl von Basisstrategien beruhen: gewählte Transportart und -mittel, Lagerstrategie und die Organisation der Auftragsbearbeitung bilden die Grundlagen auf denen die Qualität der logistischen Arbeit beruht. Auskunftsbereit durch z Auftragsabwicklung, z IT-Technik, z Service- und z Qualitätsmanagement Zentrale Leistungs- indikatoren der Logistik Lieferfähigkeit Beeinflußbar durch z Auftragsabwicklung, z Lagerstrategie, z Bestellstrategie und z Disposition Liefertreue Beeinflußbar durch z Auftragsabwicklung, z Transport, z Lagerstrategie und z verwendete Transport- mittel Lieferservice zentrale Leistung der Logistik meßbar durch eine Vielzahl von Indikatoren: Lieferzeit Beeinflußbar durch z Auftragsabwicklung, z Transport, z Lagerstrategie und z Standortentscheidung Lieferflexibilität Beeinflußbar durch z Auftragsabwicklung, z Transport, z Lagerstrategie und z Versandart Lieferqualität Beeinflußbar durch z Auftragsabwicklung, z Verpackung, z Transportmittel und z Materialhandhabung durch verwendete Lagertechnik Die richtigen Güter und Leis- tungen am richtigen Ort in rich- tiger Menge zur richtigen Zeit und in richtiger Qualität: Kompo- nenten der Leistungserstellung. 2.4. Grundsätzliche logistische Strategien Eine zahl grundsätzlicher Strategien lassen sich unter- scheiden. Sie bestimmen die grundlegende Struktur logis- tischer Systeme. 2.4.1. Der Auftrag als Erkenntnisquelle von Beständen und Lagermengen, Verfolgung des Güterflusses im logistischen Netzwerk, Sicherstellung der Auskunftsbereitschaft) und z einen dem Güterfluß nacheilenden Informationsfluß sicherstellen (Rechnungen, Zahlungsmeldungen, Mahnungen, Rückmeldungen über Zustellung und ggfs. Schäden). Wesentliches Bestimmungselement logistischer Strategi- en ist der Kundenauftrag . Die aus ihm ersichtlichen Daten bestimmen die Wahl der logistischen Methoden: z Auftragsnummer und -Datum, z gewünschte oder geforderte Liefertermine und -Ziele, z erforderliche Transportmittel und physikalische Trans- portbedingungen (Kühlung, Transportverpackung usw), z Mengen und Volumen der Transporte, z Sicherheitsstandards und z Liefer- und Transportkosten. Die Auftragsabwicklung soll Der Auftrag selbst, und die in ihm verkörperte Informa- tion über den Bedarf an Transportdienstleistungen im Markt, ist ein wesentliches Element der dem Güterfluß umgekehrten Informationsversorgung: Der Logistiker muß ständig lernen, was am Markt gewünscht oder abgelehnt wird, für welche Arten von Transportleistungen Bedarf besteht und welche nicht (mehr) benötigt werden. Dies entspricht der allgemeinen Anpassung an Marktgege- benheiten . 2.4.2. Zentralisierung und Dezentralisierung Zentralisierung ist allgemein gesprochen die Zusammen- fassung von Gleichartigem . In der Logistik spricht man von Zentralisierung, wenn Transportaktivitäten in einer Stelle konzentriert ( zusammengefaßt ) werden; Dezentra- lisierung liegt vor, wenn die Transportaktivitäten eines Unternehmens auf viele Standorte verteilt werden . Die z einen dem Güterfluß vorauseilenden Informationsfluß sicherstellen (Lieferankündigung, Versandmitteilung, Auftragsbestätigung usw), z einen den Güterfluß begleitenden Informationsfluß sicherstellen (Laufkarten, Auftragsdaten, Zuordnung © HZ
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