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Untersuchungen bestätigen Kostenvorteile im praktischen Einsatz:

Simulator sucht optimale Dispositionsmethode

21.08.1987

Computerunterstützte Simulation ist im Bereich der Entscheidungsunterstützung ein vielseitiges Instrument. Manfred Ullrich* beschreibt die theoretischen Voraussetzungen und die praktischen Möglichkeiten für den Einsatz von Dispositionssimulatoren.

Die Besonderheit der computergestützten Simulation besteht nun darin, daß nicht mehr mit physikalischen, sondern mit logischen Modellen im Rechner experimentiert wird. Auf diese Weise wird die Wirklichkeit modellhaft nachvollzogen, beziehungsweise es werden im Modell Experimente durchgespielt, die in der Wirklichkeit überhaupt nicht oder nicht mit vertretbarem Aufwand durchgeführt werden könnten.

Die computergestützte Simulationstechnik hat den Zweck, entweder noch unbekannte Beziehungszusammenhänge des realen Systems zu erkunden oder das Verhalten des Systems bei einer Vielzahl unterschiedlicher Bedingungskonstellationen zu testen. Damit eignen sich besonders reale Systeme, die sich im Zeitablauf ändern, für den Einsatz der computergestützten

Simulationstechnik. Die Beziehungszusammenhänge dieses Systems fließen in ein Simulationssodell ein, das dann dem Computer in geeigneter Weise mitgeteilt wird. Dabei kann man sich spezieller Simulationssprachen, aber auch der herkömmlichen Programmiersprachen bedienen.

Mit Hilfe eines derart konstruierten Simulators können jetzt beliebig viele Simulationsläufe gefahren werden. Hier kommt der computergestützten Simulationstechnik zugute, daß zwar der Einmalaufwand zur Erstellung des Simulators recht hoch sein kann, aber auf Grund der Mächtigkeit der modernen Computersprachen die einzelnen Simulationsläufe außerordentlich schnell durchgeführt werden können. Daher ist der laufende Aufwand relativ gering. Hat man also für ein reales System erst einmal einen Simulator zur Verfügung, kann man mit ihm ausgiebig und kostengünstig experimentieren.

Für die betriebliche Praxis erhält man damit ein Werkzeug, das in der Lage ist, eine grundsätzliche Fragestellung in allen Betriebsbereichen einer Antwort näherzubringen, nämlich die Fragestellung "Was wäre, wenn?" Mit Hilfe der computergestützten Simulation lassen sich beliebige Alternativen auf ihre Verträglichkeit und auf ihre Kosten- beziehungsweise Gewinnwirksamkeit hin prüfen. Damit ist die computergestützte Simulation auch ein Instrument zur Minderung des Entscheidungsrisikos und zur Erhöhung der Qualität von Entscheidungen.

Die Disposition ist der Bereich der Produktionsplanung und -steuerung, in dem entschieden wird, wann und in welcher Höhe ein Auftrag ausgelöst werden soll. Dabei kann es sich um Fertigungsaufträge für Eigenteile oder um Bestellaufträge für Kaufteile handeln. Man unterscheidet daher - meist auch organisatorisch getrennt - die Fertigungsdisposition und die Materialdisposition.

Für dieses Entscheidungsproblem sind eine Vielzahl von Methoden in der Theorie entwickelt worden und in der Praxis im Einsatz. Da diese Methoden meistens zudem noch mit unterschiedlichen Parametereinstellungen benutzt werden können, stellt sich ständig die Frage, welches Dispositionsverfahren und welche Parametereinstellung für den Betrieb oder Betriebsteil am günstigsten ist. Zur Beantwortung kann die computergestützte Simulation eingesetzt werden.

Solch ein Simulationssystem zur Optimierung der Disposition sollte folgende Ziele anstreben:

- Überprüfung der Qualität von eingesetzten Dispositionsverfahren sowohl in der Materialdisposition als auch in der Fertigungsdisposition,

- Ermittlung des Einsparpotentials durch den Einsatz verbesserter Dispositionsverfahren in der Material- und Fertigungsdisposition,

- Untersuchung darüber, wie der optimale Einsatz von Dispositionsverfahren sich auf Materialbestände und Kostenstruktur auswirkt.

- Suche nach schnell erschließbaren Rationalisierungsreserven, insbesondere durch verbesserte Ausnutzung von Rabattstaffeln,

- Formulierung differenzierter Aussagen über den Einsatz von Dispositionsverfahren nach Fertigungsstufen, Produktgruppen, ABC-Wertigkeit und Eigen/Fremdteilen,

- Bestimmung der bestmöglichen Kombination von alternativ angebotenen Dispositionsverfahren in computergestützten PPS-Systemen sowie

- Erstellung einer Entscheidungsgrundlage für den Einsatz von computergestützten Dispositionsverfahren der dritten Generation.

Ein Dispositionssimulator benötigt für jede zu untersuchende Sachnummer den terminierten Nettobedarf und für die einzelnen Dispositionsverfahren die speziellen Parameter - Kostenparameter wie Rüstkostensatz und Lagerkostensatz für kostenorientierte Dispositionsverfahren und Reichweitenparameter für zeitorientierte Dispositionsverfahren. Da die Verfahrensparameter in der Regel für alle Sachnummern gleich sind, ist der Eingabeaufwand hierfür sehr gering. Dagegen sollten bei einer Untersuchung möglichst viele Sachnummern einbezogen werden, so daß ein Datenbestand verfügbar ist, der ein repräsentatives Abbild des gesamten Teilespektrums darstellt. Am zweckmäßigsten wäre eine Einspeisung der aktuellen Werte aus der betrieblichen Nettobedarfsrechnung, die bei den meisten Betrieben computergestützt erfolgt. Die Eingabe kann auch maskengesteuert erfolgen.

Konkret sehen die Einsatzgebiete des Dispositionssimulators folgendermaßen aus: Das System führt eine vollständige Materialfluß- sowie Dispositionskostenrechnung für jede Sachnummer über den gesamten Planungshorizont durch. Dabei sind alle wichtigen, im praktischen Einsatz befindlichen Dispositionsverfahren und die exakten Optimierungsverfahren einzubeziehen. Außerdem leistet ein solcher Simulator eine mehrstufige, vom Benutzer ausnutzbare Verdichtung der einzelnen Kostenwerte zur Beurteilung eines differenzierten Einsatzes von Dispositionsverfahren bis zur Gesamtaggregation über das gesamte Unternehmen sowie einen beliebig kombinierbaren Verfahrensvergleich für beliebig kombinierbare Datenbankteile oder den gesamten Datenbankbestand. Berücksichtigt werden bei den Berechnungen: Rabattstaffeln, Rabattkosten-angepaßte Dispositionsverfahren, Verpackungsgrößen, Lagerrestriktionen und Verfahrenskombinationen.

Untersuchungen über den praktischen Einsatz von Dispositionssimulatoren führten zu folgenden Ergebnissen:

- Das kurzfristig erschließbare Rationalisierungspotential im Dispositionsbereich ist erheblich. Bei jedem der untersuchten Betriebe, die durch außerordentliche Unterschiede im Automatisierungsgrad der Disposition gekennzeichnet sind, entstanden Einsparmöglichkeiten in Höhe von mehreren Millionen Mark im Jahr.

- Die richtige Berücksichtigung der Rabattkosten durch entsprechend ausgestaltete Dispositionsverfahren führt bei der Materialdisposition zu erheblichen Ersparnissen, die über niedrigere Einstandspreise sofort verdient werden können.

- Die Tendenz zur Verkürzung der Planungsperiode bei gleichzeitiger Verlängerung des Planungshorizontes führt in der Fertigungsdisposition zu unvertretbar hohen Rüstkosten; dem können geeignete Dispositionsverfahren entgegenwirken.

- Der kombinierte Einsatz von Dispositionsverfahren führt zu teils erheblichen Ergebnisverbesserungen.

- Die Dispositionsverfahren der dritten Generation, also die exakten Optimierungsverfahren, ermitteln in allen Fällen das tatsächliche Kostenminimum. Dieses wird von den anderen Verfahren zum größten Teil ganz erheblich überschritten.

- Mit Hilfe von Dispositionsverfahren der dritten Generation können Lagerbestandssenkungen erreicht werden, ohne daß dadurch die Rüstkosten steigen.