Arbeitsbuch zum Operations Management (eBook)

Frank Himpel, Florian Winter (Autoren)

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2008 | 2008
XIV, 273 Seiten
Betriebswirtschaftlicher Verlag Gabler
978-3-8349-9648-0 (ISBN)

Infos

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

Inhalt

Geleitwort 6
Vorwort 8
Inhaltsverzeichnis 10
Variablen- und Abkürzungsverzeichnis 14
Kapitel 1 Themenöffnung 17
1.1 Hinweise zum Arbeiten mit diesem Buch 18
1.2 Inhaltliche Anmerkungen 21
1.3 Methodische Anmerkungen 25
Kapitel 2 Produktions- und Kostentheorie 30
2.1 Einführung 32
2.2 Minimalkostenkombination 33
1. Cobb-Douglas-Technologie (Kostenminimerung) 33
2. Cobb-Douglas-Technologie ( Ertragsmaximierung) ( W1) 33
3. Cobb-Douglas-Technologie 34
4. Grenzrate der Substitution (Cobb-Douglas) 34
5. Maximum- und Minimumprinzip (Cobb-Douglas) 34
6. Minimalkostenkombination bei linear- limitationalem Prozeß ( W2) 35
2.3 Betriebstechnische Anpassung 36
7. Optimale Intensität von Aggregaten 36
8. Betriebstechnische Anpassung (mit Restriktionen) 36
9. Betriebstechnische Anpassung ( mit Herleitung der Gesamtkosten) (W4) 37
2.4 Produktions- und Kostenfunktionen 38
10. Ertragsgesetz nach Turgot (W5) 38
11. Ertragsgesetz nach Turgot 39
12. Produktionsfunktion (nach Heinen) 39
13. Verbindung von Produktions- und Kostentheorie 40
Kapitel 3 Strategisch-taktische Aspekte des Operations Management 43
3.1 Einführung 44
3.2 Funktionsbereichsisolierte Aspekte 45
14. Optimales F& E-Programm (W6)
15. Technologieorientierter Lebenszyklus 46
3.3 Funktionsbereichsübergreifende Aspekte 47
Einführung zum Standortmodell nach Weber 47
16. Standortoptimierung nach Weber 49
17. Entscheidungen unter Unsicherheit und Risiko ( nach Hurwicz) 50
18. Entscheidungen unter Unsicherheit 51
19. Entscheidungen unter Risiko ( Kapitalerwartungswert) 51
20. Betriebsunterbrechungsversicherung (BUV) 52
21. Entscheidungsbaum zur Komplexitätsreduktion 53
22. Kooperationsentscheidung 54
23. Standortplanung 55
24. Standortplanung 56
Kapitel 4 Sourcing- und Materialmanagement 58
4.1 Einführung 60
4.2 Bestellmengen und Materialbedarfe 61
Einführung zur statischen Bestellmengenplanung (nach Andler/Harris) 61
25. Statische Bestellmengenplanung (nach Harris) 63
26. Statische Bestellmengenplanung ( mit Restriktion) 63
27. ABC-Analyse 64
29. Verpackungsplanung 65
30. Verpackungsplanung 66
4.3 Gozintographen 67
31. Gozintograph (W8) 67
32. Gozintograph und Direktbedarfs- sowie Gesamtbedarfsmatrix 68
33. Mengenübersichtsstücklisten 69
Kapitel 5 Prozeßmanagement 71
5.1 Einführung 72
5.2 Operative Prozeßsteuerung, -organisation und - optimierung 73
34. Flußorientierung im Prozeßablauf (W9) 73
35. Effizienz von Faktorkombinationen 74
36. Fließbandabgleich (nach Helgeson / Birnie) 74
37. Fließbandabgleich (nach Helgeson / Birnie) 75
38. Fließbandabgleich (nach Helgeson / Birnie) 76
39. Anlagen- und Kapazitätsplanung 77
41. Fortschrittszahlen-Konzept ( variable Produktionskoeffizienten) 79
42. Fortschrittszahlen-Konzept (Soll-Ist-Abgleich) 80
43. Belastungsorientierte Auftragsfreigabe 81
44. Belastungsorientierte Auftragsfreigabe (W11) 82
45. Input-Output-Control 84
46. Maschinenbelegungsplanung / Job Shop ( nach Heller und Logemann) 84
47. Maschinenbelegungsplanung / Job Shop 85
5.3 Zeit- und qualitätsbezogene Prozeßgestaltung 88
Einführung in die Netzplantechnik 88
50. Netzplantechnik (MPM) 92
51. Arbeitsfolgeprojektierung (MPM) 92
52. Deckungsbeitragsrechnung bei Fehlertoleranzen in der Fertigung 94
53. Fehlertoleranzen in der Fertigung (einseitiger Test) 95
54. Fehlertoleranzen in der Fertigung (zweiseitiger Test) 95
Kapitel 6 Produkt- und Programmanagement 99
6.1 Einführung 100
6.2 Operative Programmsteuerung und - optimierung 101
55. Optimale Produktionsprogrammplanung ( absolute Deckungsbeiträge) 101
56. Optimale Produktionsprogrammplanung ( relative Deckungsbeiträge) 102
58. Make or Buy-Entscheidung 104
59. Make or Buy-Entscheidung 104
60. Make or Buy-Entscheidung 105
61. Gewinnoptimales Produktionsprogramm ( nach Lagrange) 106
62. Gewinnoptimales Produktionsprogramm ( nach Lagrange) 107
63. Gewinnoptimales Produktionsprogramm ( nach Lagrange) 107
64. Gewinnoptimales Produktionsprogramm ( nach Lagrange) 109
65. Gewinnoptimales Produktionsprogramm ( lineare Optimierung) 110
66. Gewinnoptimales Produktionsprogramm ( lineare Optimierung) 110
67. Gewinnoptimales Produktionsprogramm ( lineare Optimierung) ( W14) 111
68. Kommunikationspolitik 112
Kapitel 7 Workbook zur strukturierten Aufgabenbearbeitung 114
W1. Cobb-Douglas-Technologie (Ertragsmaximierung) (Aufgabe 2) 116
W2. Minimalkostenkombination bei linear-limitationalem Prozeß (Aufgabe 6) 117
W3. Technische und ökonomische Intensität 120
W4. Betriebstechnische Anpassung (Aufgabe 9) 120
W5. Ertragsgesetz nach Turgot (Aufgabe 10) 125
W6. Optimales F& E-Programm (Aufgabe 14)
W7. Herleitung der kostenoptimalen Bestellmenge (Harris-Grundmodell) 133
W8. Gozintograph (Aufgabe 31) 136
W9. Flußorientierung im Prozeßablauf (Aufgabe 34) 138
W10. Fortschrittszahlen-Konzept (Aufgabe 40) 139
W11. Belastungsorientierte Auftragsfreigabe (Aufgabe 44) 140
W12. Maschinenbelegungspläne (Job Shop) (Aufgabe 48) 146
W13. Relative Deckungsbeitragsdifferenzen (Aufgabe 57) 147
W14. Optimales Produktionsprogramm (Simplex) (Aufgabe 67) 150
Kapitel 8 Lösungen zu den Kapiteln 2-7 154
8.1 Lösungen zu Kapitel 2 Produktions- und Kostentheorie 156
1. Cobb-Douglas-Technologie (Kostenminimierung) 156
2. Cobb-Douglas-Technologie (Ertragsmaximierung) (W1) 157
3. Cobb-Douglas-Technologie 158
4. Grenzrate der Substitution (Cobb-Douglas) 159
5. Maximum- und Minimumprinzip (Cobb-Douglas) 160
6. Minimalkostenkombination bei linear-limitationalem Prozeß (W2) 164
7. Optimale Intensität von Aggregaten 167
8. Betriebstechnische Anpassung (mit Restriktionen) 169
9. Betriebstechnische Anpassung (mit Herleitung der Gesamtkosten) (W4) 172
10. Ertragsgesetz nach Turgot (W5) 175
11. Ertragsgesetz nach Turgot 180
12. Produktionsfunktion (nach Heinen) 181
13. Verbindung von Produktions- und Kostentheorie 184
8.2 Lösungen zu Kapitel 3 Strategisch- taktische Aspekte 188
14. Optimales F& E-Programm (W6)
15. Technologieorientierter Lebenszyklus 189
16. Standortoptimierung nach Weber 190
17. Entscheidungen unter Unsicherheit und Risiko (nach Hurwicz) 193
18. Entscheidungen unter Unsicherheit 194
19. Entscheidungen unter Risiko (Kapitalerwartungswert) 196
20. Betriebsunterbrechungsversicherung (BUV) 196
21. Entscheidungsbaum zur Komplexitätsreduktion 197
22. Kooperationsentscheidung 201
23. Standortplanung 201
24. Standortplanung 202
8.3 Lösungen zu Kapitel 4 Sourcing- und Materialmanagement 204
25. Statische Bestellmengenplanung (nach Harris) 204
26. Statische Bestellmengenplanung (mit Restriktion) 205
27. ABC-Analyse 205
28. Diskrete Bestellmengenmodelle/ Losgrößenheuristiken 207
29. Verpackungsplanung 210
30. Verpackungsplanung 212
31. Gozintograph (W8) 213
32. Gozintograph und Direktbedarfs- sowie Gesamtbedarfsmatrix 214
33. Mengenübersichtsstücklisten 217
8.4 Lösungen zu Kapitel 5 Operative Prozeßsteuerung, -organisation und - optimierung 219
34. Flußorientierung im Prozeßablauf (W9) 219
35. Effizienz von Faktorkombinationen 220
36. Fließbandabgleich (nach Helgeson / Birnie) 221
37. Fließbandabgleich (nach Helgeson / Birnie) 223
38. Fließbandabgleich (nach Helgeson / Birnie) 225
39. Anlagen- und Kapazitätsplanung 226
40. Fortschrittszahlen-Konzept (W10) 227
41. Fortschrittszahlen-Konzept (variable Produktionskoeffizienten) 228
42. Fortschrittszahlen-Konzept (Soll-Ist-Abgleich) 229
43. Belastungsorientierte Auftragsfreigabe 230
44. Belastungsorientierte Auftragsfreigabe (W11) 231
45. Input-Output-Control 235
46. Heuristische Maschinenbelegungsplanung / Job Shop ( nach Heller und Logemann) 236
47. Heuristische Maschinenbelegungsplanung / Job Shop 237
48. Heuristische Maschinenbelegungsplanung / Job Shop 239
49. Maschinenbelegungsplanung / Job Shop (nach Akers) 240
50. Netzplantechnik (MPM) 242
51. Arbeitsfolgeprojektierung (MPM) 243
52. Deckungsbeitragsrechnung bei Fehlertoleranzen in der Fertigung 245
53. Fehlertoleranzen in der Fertigung (einseitiger Test) 246
54. Fehlertoleranzen in der Fertigung (zweiseitiger Test) 246
8.5 Lösungen zu Kapitel 6 Produkt- und Programmanagement 248
55. Operative Produktionsprogrammplanung (absolute Deckungsbeiträge) 248
57. Operative Produktionsprogrammplanung (relative DB-Differenzen) (W13) 250
58. Make or Buy-Entscheidung 251
59. Make or Buy-Entscheidung 254
60. Make or Buy-Entscheidung 257
61. Gewinnoptimales Produktionsprogramm (nach Lagrange) 258
62. Gewinnoptimales Produktionsprogramm (nach Lagrange) 262
63. Gewinnoptimales Produktionsprogramm (nach Lagrange) 267
64. Gewinnoptimales Produktionsprogramm (nach Lagrange) 272
65. Gewinnoptimales Produktionsprogramm (lineare Optimierung) 273
66. Gewinnoptimales Produktionsprogramm (lineare Optimierung) 275
67. Gewinnoptimales Produktionsprogramm (lineare Optimierung) (W14) 278
68. Kommunikationspolitik 281
8.6 Lösungen zu Kapitel 7 Zusatzaufgaben im Workbook 283
W3. Technische und ökonomische Intensität 283
W7. Herleitung der kostenoptimalen Bestellmenge (Harris-Grundmodell) 283
Stichwortverzeichnis 286
Lösungsverzeichnis 288

Textauszug

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.

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 5.3.2008
• Vorwort: Klaus Bellmann
• Zusatzinfo: XIV, 273 S.
• Verlagsort: Wiesbaden
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Wirtschaft ► Betriebswirtschaft / Management ► Logistik / Produktion
• Themenwelt: Wirtschaft ► Betriebswirtschaft / Management ► Unternehmensführung / Management
• Schlagworte: Kostentheorie • Management • Operations Management • Optimierung • Optimierungsmodelle • Produktionsmanagement • Produktionstheorie • Produktionswirtschaft • Prozessmanagement
• ISBN-10: 3-8349-9648-3 / 3834996483
• ISBN-13: 978-3-8349-9648-0 / 9783834996480