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Termineinhaltungskennlinien

Peter Nyhuis (unter Mitarbeit von Matthias Schmidt, Sebastian Bertsch)

Die Einhaltung von zugesagten Terminen gegenüber Kunden ist zu einem entscheidenden Erfolgskriterium im globalen Wettbewerb geworden. Um Unternehmen zu befähigen, ihre Terminperformance quantitativ zu bewerten, wurden am Institut für Fabrikanlagen und Logistik (IFA) der Leibniz Universität Hannover die Termineinhaltungskennlinien entwickelt, die in diesem Beitrag vorgestellt werden.

Zunächst wird ein Überblick über die Zusammenhänge zwischen den wichtigen Terminen und Terminabweichungen im Auftragsdurchlauf gegeben (vgl. Abb. 1). Anschließend werden die Termineinhaltungskennlinien qualitativ hergeleitet. Nach Bekanntwerden eines Produktionsauftrags wird für diesen ein Plan-Starttermin ermittelt. Der Plan-Starttermin ist dem Bekanntheitstermin um einen dispositiven Vorlauf nachgelagert. Die Zugangsterminabweichung des Auftrags ist die Differenz zwischen dem Ist- und dem Plan-Starttermin. Der in Abb. 1 eingetragene Bedarfstermin entspricht einem dem Kunden zugesagten Auslieferungstermin. Analog zur Terminierung des Auftragsstarts wird dem Bedarfstermin ein Plan-Fertigstellungstermin vorgelagert. Die Zeitspanne zwischen dem Bedarfstermin und dem Plan-Fertigstellungstermin wird als dispositiver Nachlauf oder auch Sicherheitszeit bezeichnet und entspricht einem zeitlichen Puffer. Die Differenz zwischen dem Ist- und dem Plan-Fertigstellungstermin wird als Terminabweichung der Auftragsfertigstellung bezeichnet.

Mit dem Ziel einer hohen Termineinhaltung können in der Produktionsprogrammplanung Sicherheitszeiten eingeplant werden. Eine Sicherheitszeit von einer Woche führt beispielsweise dazu, dass alle Aufträge mit einer bis zu einer Woche verspäteten Fertigstellung zum Bedarfstermin zur Verfügung stehen und termingerecht geliefert werden können. Diese erhöhte Termineinhaltung gegenüber dem Kunden wird durch eine erhöhte Lieferzeit und gestiegene Fertigwarenbestände erkauft. Die quantitativen Zusammenhänge zwischen Termineinhaltung, Lieferzeitpuffer und Fertigwarenbestand werden durch die Termineinhaltungskennlinien beschrieben.

Abb. 1 Termingrößen im Auftragsdurchlauf

Nachfolgend wird das Modell der Termineinhaltungskennlinien qualitativ hergeleitet. In Abb. 2 ist eine exemplarische Terminsituation der Auftragsfertigstellung dargestellt. In den drei Histogrammen wird die Terminabweichung aller Aufträge eines Produktionsunternehmens aus einem Untersuchungszeitraum von einem Jahr dargestellt. Abhängig von einer variierenden Sicherheitszeit werden die pünktlich fertiggestellten Aufträge dunkel markiert. Im Fall a beträgt die Sicherheitszeit null Tage. Lediglich Aufträge mit einer Terminabweichung von null Tagen oder einer verfrühten Fertigstellung können rechtzeitig zum Bedarfstermin an den Kunden geliefert werden. Die Termineinhaltung in dieser Situation entspricht dem relativen Anteil aller Aufträge, die mit einer Terminabweichung von null oder weniger Tagen (negative Werte: Auftragsfertigstellung vor Plantermin) fertiggestellt wurden. Dieser Wert (36%) kann aus der kumulierten Häufigkeitsverteilung des Histogramms abgelesen werden, die im mittleren Teil von Abb. 2 links dargestellt ist. Im Fall b wird die Sicherheitszeit auf sechs Tage erhöht. Hierdurch können weitere Aufträge (insgesamt 69%) pünktlich zum Bereitstellungstermin fertiggestellt werden. Im letzten Fall c entspricht die Sicherheitszeit der maximalen positiven Terminabweichung, so dass alle Aufträge pünktlich fertiggestellt werden.

Die Veränderung der Sicherheitszeit führt einerseits dazu, dass die Lieferzeit entsprechend erhöht wird. Andererseits steigt der Bestand an fertigen Aufträgen, da ein vorzeitig fertiggestellter Auftrag bis zu seinem Bedarfstermin im Fertigwarenlager verweilt, bevor er versendet wird.

 Abb. 2  Qualitative Herleitung der Termineinhaltungskennlinie

Das gebundene Kapital kann aus der im mittleren Bildteil dargestellten Häufigkeitsverteilung abgeleitet werden. Wird die Fläche unter der Kurve von minus unendlich bis zur Sicherheitszeit integriert und zur Länge des Untersuchungszeitraums ins Verhältnis gesetzt, dann entspricht dieser Wert dem mittleren Bestand an fertigen Aufträgen. Wird im Fall b der Lieferzeitpuffer erhöht, dann steigen die Bestandsfläche und der daraus resultierende mittlere gebundene Bestand überproportional an. Im Fall c ist zu erkennen, dass bei der gegebenen Terminabweichungsverteilung eine Termineinhaltung von 100% nur bei einem sehr hohen mittleren Fertigwarenbestand erreicht werden kann.

Die Termineinhaltungskennlinien werden nun erzeugt, indem die beschriebene Integralberechnung für weitere Sicherheitszeiten durchgeführt wird und die resultierende Termineinhaltung und der gebundene Bestand jeweils in einer Kennlinie in ein Diagramm übertragen werden (unterer Bildteil aus Abb. 2). Die umrandeten Punkte stellen die einzelnen Betriebspunkte aus den Fällen a bis c dar. Die Termineinhaltungskennlinien beschreiben damit die Veränderungen von Termineinhaltung und mittlerem Fertigwarenbestand bei einer Veränderung der Sicherheitszeit.

Neben einer Bewertung des Stellhebels Sicherheitszeit ermöglichen die Termineinhaltungskennlinien eine Ermittlung von Potenzialen, die sich aus einer strukturellen Veränderung der Produktion ergeben. Hierbei wird die Tatsache ausgenutzt, dass die Terminabweichung in der Auftragsfertigstellung durch eine Normalverteilung angenähert werden kann. Dies ist bei der Modellierung von Terminverteilungen eine gängige Annahme. Die Parameter der Normalverteilung können auf Basis der gemessenen Realdaten berechnet werden. Mit dieser angenäherten Terminverteilung kann analog dem oben beschriebenen Vorgehen angenäherte Termineinhaltungskennlinien berechnet werden, deren Verlauf nur von den Parametern der Normalverteilung abhängen. Führt nun eine Maßnahme in der Produktion zu einer Reduzierung der Streuung der Abgangsterminabweichung, so kann durch eine Veränderung der Parameter der Termineinhaltungskennlinie ihr resultierender neuer Verlauf erzeugt werden. Eine Reduzierung der Streuung der Terminabweichung führt dazu, dass ein geringerer Fertigwarenbestand notwendig ist, um eine definierte Termineinhaltung zu realisieren. Aus dem neuen Verlauf der Fertigwarenbestandskennlinie kann dieser neue Bestand abgelesen werden. Auf diesem Weg besteht die Möglichkeit, eine Streuung in der Terminabweichung quantitativ in Form von reduzierten Bestandskosten, zu bewerten.

Mit der Termineinhaltungskennlinie wurde ein Wirkmodell entwickelt, das eine Positionierung zwischen einer hohen Termineinhaltung und niedrigen Fertigwarenbeständen ermöglicht. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit ist die quantitative Bewertung von strukturellen Maßnahmen innerhalb der Lieferkette. Mit Hilfe dieser Potenzialermittlung ist der Nutzen einer Maßnahme zur Verbesserung der Terminsituation im Produktionsbereich leicht abzuschätzen, da die Auswirkungen auf die Bestandskosten und auf die kundenrelevante Zielgröße Termineinhaltung berechnet werden können. Hierbei spielt es keine Rolle, ob es sich um einen externen Kunden handelt, oder ob Kunden-Lieferantenbeziehungen innerhalb des Unternehmens betrachtet werden.

Literatur

Schmidt, M.: Modellierung logistischer Prozesse der Montage. Garbsen 2010.

Schmidt, M.; Nyhuis, P.: Termineinhaltung versus Bestände. Positionierung mit einem Entscheidungsmodell. In: ZWF Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 105 (2010) 4, S. 328–32.

Autor


 

Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Nyhuis, Leibniz Universität Hannover, Institut für Fabrikanlagen und Logistik, An der Universität 2, 30823 Garbsen

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Zuletzt bearbeitet: 18.10.2012 15:57
Letzter Abruf: 12.12.2019 04:36
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