Arbeitsbuch zum Operations Management

284 Pages·2008·1.67 MB·German

by  Frank Himpel

Frank Himpel, Florian Winter
Arbeitsbuch zum Operations Management
GABLER EDITION WISSENSCHAFT
Frank Himpel, Florian Winter
Arbeitsbuch zum
Operations Management
2., überarbeitete und erweiterte Auflage
Mit einem Geleitwort von Prof. Dr. Klaus Bellmann
GABLER EDITION WISSENSCHAFT
Bibliografische Information Der Deutschen Nationalbibliothek
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der
Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über
<http://dnb.d-nb.de> abrufbar.
1. Auflage 2008
2., überarbeitete und erweiterte Auflage 2008
Alle Rechte vorbehalten
© Betriebswirtschaftlicher Verlag Dr.Th.Gabler | GWVFachverlage GmbH, Wiesbaden 2008
Lektorat: Frauke Schindler /Sabine Schöller
Der Gabler Verlag ist ein Unternehmen von Springer Science+Business Media.
www.gabler.de
Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt.
Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes
ist ohne Zustimmung des Verlags unzulässig und strafbar. Das gilt insbe-
sondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die
Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen.
Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. indiesem
Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche
Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten
wären und daher von jedermann benutzt werden dürften.
Umschlaggestaltung: Regine Zimmer, Dipl.-Designerin, Frankfurt/Main
Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier
Printed in Germany
ISBN978-3-8349-1024-0
Geleitwort
Im Laufe der Jahre ist die Zahl an Übungs- und Klausuraufgaben zu den produktions-
wirtschaftlichen Veranstaltungen des Lehrstuhls auf eine stattliche, kaum noch über-
schaubare Menge angewachsen. Frank Himpel und Florian Winter haben die Bürde
auf sich genommen, die umfangreiche Materialsammlung zu sichten und zu werten
sowie die Aufgabenstellungen zu klassifizieren und nach Problemkomplexität,
Abstraktions- und Schwierigkeitsgrad einzustufen.
Die Autoren haben das Werk unter der Prämisse erstellt, dass für den Lernerfolg mit
einem Arbeitsbuch nicht nur die richtige Konzeption wichtig ist, sondern auch die
didaktisch geschickte Strukturierung und Aufbereitung des Themenfelds. Hierzu ist
zunächst die übergreifende Einführung zum Operations Management sehr hilfreich.
Gleichermaßen dienlich sind die thematischen, komprimiert gehaltenen Einführungen
zu den einzelnen Hauptkapiteln. Diese können und sollen jedoch keineswegs ein Sub-
stitut für ein einschlägiges und vertiefendes Lehrbuch sein.
Zur schnellen inhaltlichen Orientierung haben die Autoren die jeweilige Problemstel-
lung in der Produktionsmanagement-Matrix verortet. Dies fördert erheblich die Fähig-
keit, eine Problemstellung in den produktionswirtschaftlichen Bezugsrahmen einzu-
ordnen. Dennoch erfordert das Lösen der Aufgabenstellungen Anstrengung und Mühe.
Der Bearbeiter sollte sich jedoch nicht leichtfertig dazu verleiten lassen, bei den ersten
Schwierigkeiten den einfachen Weg zu gehen und im Lösungsteil nachzuschlagen.
Lernfortschritte entstehen dadurch, dass man lernt, Fehlschritte zu vermeiden. „Trial
and error“ sind deshalb geradezu unentbehrlich für einen dauerhaften Lernerfolg.
Das Aufgabenbuch will jedoch nicht allein einen quantitativ-inhaltlichen Zugang zu
den Problemstellungen des Operations Management vermitteln, sondern ist in gleicher
Weise bestrebt, dem Nutzer auch einen methodischen Zugang zu erschließen. Hierzu
verhilft insbesondere der Workbook-Teil mit der detaillierten Ausstrukturierung des
Lösungswegs in einzelne Schrittfolgen.
Wer sich bereits einmal damit befasst hat, ein Arbeitsbuch in der vorliegenden Ausge-
staltung zu erstellen, der weiß, wie mühsam dieses Vorhaben ist. Den Verfassern
gebühren deshalb für ihr Werk meine Anerkennung und mein Dank.
Klaus Bellmann
V
Vorwort zur 2. Auflage
Die Gestaltung des Ausgleichs von Angebot und Nachfrage ist eines der Aufgabenge-
biete des Operations Management. Das haben wir natürlich schon im Rahmen unserer
Arbeiten an der ersten Auflage gewußt. Aber wir hatten ganz einfach die Nachfrage
nach unserem Buch unterschätzt. Oder anders gesagt: Wir freuen uns, daß die erste
Auflage unseres Lehrbuchs innerhalb von weniger als 10 Tagen ausverkauft war. Trotz
dieses kurzen Marktzyklusses haben wir auch überregional positives Feedback erhal-
ten. Das motiviert doch sehr.
Letztlich findet damit auch die Durchmusterung der Aufgabengebiete des Operations
Management durch unseren akademischen Lehrer Professor Dr. Klaus Bellmann eine
Anerkennung im Markt. Nicht zuletzt deshalb freuen wir uns, daß der Verlag unmit-
telbar und großzügig eine zweite Auflage projektiert hat.
Neu aufgenommen haben wir eine Übungsklausur in Kapitel 8, die Ihnen zur eigenen
Leistungsüberprüfung dienen soll. Wir haben uns in der Zwischenzeit bekannt gewor-
dene und bekannt gemachte (Tipp-)Fehler überarbeitet. Dabei hat uns Inka Weickel
unterstützt. Wir freuen uns sehr, daß sie an Bord gekommen ist.
Mainz, im März 2008 Frank Himpel und Florian Winter
VII
Vorwort
Der Leser, traurig aber wahr,
ist häufig unberechenbar:
Hat er nicht Lust, hat er nicht Zeit,
dann gähnt er: "Alles viel zu breit!"
Doch wenn er selber etwas sucht,
was ich aus Raumnot nicht verbucht,
wirft er voll Stolz sich in die Brust:
"Aha, das hat er nicht gewußt!"
Man weiß, die Hoffnung wär' zum Lachen,
es allen Leuten recht zu machen.
Eugen Roth
Wir möchten es mit diesem Arbeitsbuch ganz sicher nicht allen Leuten recht machen.
Vor allem richtet es sich an Studierende der Wirtschaftswissenschaften, die am Anfang
ihrer akademischen Ausbildung stehen - und sich mit produktionswirtschaftlich rele-
vanten Fragestellungen beschäftigen. Insbesondere für ein vertieftes Verständnis des
operativen Operations Management ist dabei ein quantitativer Zugang unerläßlich.
Unser Verständnis zum Operations Management ist wesentlich durch die systemorien-
tierte Sicht unseres akademischen Lehrers Professor Dr. Klaus Bellmann geprägt. Wir
sind ihm für die jahrelange Vermittlung dieser Sicht sehr dankbar - ebenso wie für die
großzügige Arbeitsatmosphäre an seinem Lehrstuhl. Ohne die entsprechende Gewäh-
rung von Freiheiten wäre dieses Buch nicht auf dem Markt.
Die Aufgaben in diesem Arbeitsbuch sind in mehreren Semestern an Studierenden und
durch Studierende an der Universität Mainz und der SGH Warschau getestet. Für kon-
struktives Feedback in diesem Zusammenhang danken wir den Teilnehmer(-inn)en
unserer Mainzer Lehrveranstaltungen. Wenngleich wir als Autoren allein für eventuel-
le Tippfehler und inhaltliche Monita einstehen, so hat doch ein Team am Mainzer
Lehrstuhl an der Überarbeitung der Rohfassung des Manuskriptes mitgewirkt. Wir
bedanken uns in diesem Zusammenhang bei Inka Weickel, Isabelle Weißhaar, Benja-
min Hampf und Felix Heintz.
Jeder, der einmal ein (Lehr-)Buch geschrieben hat, weiß aus eigener Erfahrung, wie
schwierig mitunter die Abstimmung darüber fällt, welche Teile in das Manuskript auf-
genommen und welche Teile hingegen herausgelassen werden sollten. Wir sind uns
bewußt, daß die hier getroffene Aufgabenauswahl nur einen Ausschnitt aus der inhalt-
lichen Vielfalt des operativen Operations Management abzubilden vermag. Wir hof-
fen, daß die gewählte Systemgrenze unseren Lesern einen geeigneten Einstieg in das
Fach vermittelt. Für inhaltliche Anregungen sind wir Ihnen schon jetzt dankbar.
Mainz, im Dezember 2007 Frank Himpel und Florian Winter
IX
Inhaltsverzeichnis
Geleitwort V
Vorwort zur 2. Auflage VII
Vorwort IX
Inhaltsverzeichnis XI
Variablen- und Abkürzungsverzeichnis XV
1. Themenöffnung 1
1.1 Hinweise zum Arbeiten mit diesem Buch 3
1.2 Inhaltliche Anmerkungen 6
1.3 Methodische Anmerkungen 10
2. Produktions- und Kostentheorie 15
2.1 Einführung 17
2.2 Minimalkostenkombination 18
1. Cobb-Douglas-Technologie (Kostenminimerung) 18
2. Cobb-Douglas-Technologie (Ertragsmaximierung) (W1) 18
3. Cobb-Douglas-Technologie 19
4. Grenzrate der Substitution (Cobb-Douglas) 19
5. Maximum- und Minimumprinzip (Cobb-Douglas) 19
6. Minimalkostenkombination bei linear-limitationalem Prozeß (W2) 20
2.3 Betriebstechnische Anpassung 21
7. Optimale Intensität von Aggregaten 21
8. Betriebstechnische Anpassung (mit Restriktionen) 21
9. Betriebstechnische Anpassung (mit Herleitung der Gesamtkosten) (W4) 22
2.4 Produktions- und Kostenfunktion 23
10. Ertragsgesetz nach Turgot (W5) 23
11. Ertragsgesetz nach Turgot 24
12. Produktionsfunktion (nach Heinen) 24
13. Verbindung von Produktions- und Kostentheorie 25
3. Strategisch-taktische Gestaltungszugänge 27
3.1 Einführung 29
3.2 Funktionsbereichsisolierte Aspekte 30
14. Optimales F&E-Programm (W6) 30
15. Technologieorientierter Lebenszyklus 31
3.3 Funktionsbereichsübergreifende Aspekte 32
Einführung zum Standortmodell nach Weber 32
16. Standortoptimierung nach Weber 34
17. Entscheidungen unter Unsicherheit und Risiko (nach Hurwicz) 35
XI
18. Entscheidungen unter Unsicherheit 36
19. Entscheidungen unter Risiko (Kapitalerwartungswert) 36
20. Betriebsunterbrechungsversicherung (BUV) 37
21. Entscheidungsbaum zur Komplexitätsreduktion 38
22. Kooperationsentscheidung 39
23. Standortplanung 40
24. Standortplanung 41
4. Sourcing- und Materialmanagement 43
4.1 Einführung 45
4.2 Bestellmengen und Materialbedarfe 46
Einführung zur statischen Bestellmengenplanung (nach Andler/Harris) 46
25. Statische Bestellmengenplanung (nach Harris) 48
26. Statische Bestellmengenplanung (mit Restriktion) 48
27. ABC-Analyse 49
28. Diskrete Bestellmengenmodelle / Losgrößenheuristiken 49
29. Verpackungsplanung 50
30. Verpackungsplanung 51
4.3 Gozintographen 52
31. Gozintograph (W8) 52
32. Gozintograph und Direktbedarfs- sowie Gesamtbedarfsmatrix 53
33. Mengenübersichtsstückliste 54
5. Prozeßmanagement 55
5.1 Einführung 57
5.2 Operative Prozeßsteuerung, -organisation und -optimierung 58
34. Flußorientierung im Prozeßablauf (W9) 58
35. Effizienz von Faktorkombinationen 59
36. Fließbandabgleich (nach Helgeson / Birnie) 59
37. Fließbandabgleich (nach Helgeson / Birnie) 60
38. Fließbandabgleich (nach Helgeson / Birnie) 61
39. Anlagen- und Kapazitätsplanung 62
40. Fortschrittszahlen-Konzept (Soll-Ist-Abgleich) (W10) 63
41. Fortschrittszahlen-Konzept (variable Produktionskoeffizienten) 64
42. Fortschrittszahlen-Konzept (Soll-Ist-Abgleich) 65
43. Belastungsorientierte Auftragsfreigabe 66
44. Belastungsorientierte Auftragsfreigabe (W11) 67
45. Input-Output-Control 69
46. Maschinenbelegungsplanung / Job Shop (nach Heller und Logemann) 69
47. Maschinenbelegungsplanung / Job Shop 70
48. Maschinenbelegungsplanung / Job Shop (nach Akers) (W12) 71
49. Maschinenbelegungsplanung / Job Shop (nach Akers) 72
5.3 Zeit- und qualitätsbezogene Prozeßgestaltung 73
Einführung in die Netzplantechnik 73
50. Netzplantechnik (MPM) 77
51. Arbeitsfolgeprojektierung (MPM) 77
52. Deckungsbeitragsrechnung bei Fehlertoleranzen in der Fertigung 79
53. Fehlertoleranzen in der Fertigung (einseitiger Test) 80
XII
54. Fehlertoleranzen in der Fertigung (zweiseitiger Test) 80
Tabellen der Standardnormalverteilung und der t-Verteilung 81
6. Produkt- und Programmanagement 83
6.1 Einführung 85
6.2 Operative Programmsteuerung und -optimierung 86
55. Optimale Produktionsprogrammplanung (absolute Deckungsbeiträge) 86
56. Optimale Produktionsprogrammplanung (relative Deckungsbeiträge) 87
57. Optimale Produktionsprogrammplanung
(relative Deckungsbeitragsdifferenzen) (W13) 88
58. Make or Buy-Entscheidung 89
59. Make or Buy-Entscheidung 89
60. Make or Buy-Entscheidung 90
61. Gewinnoptimales Produktionsprogramm (nach Lagrange) 91
62. Gewinnoptimales Produktionsprogramm (nach Lagrange) 92
63. Gewinnoptimales Produktionsprogramm (nach Lagrange) 92
64. Gewinnoptimales Produktionsprogramm (nach Lagrange) 94
65. Gewinnoptimales Produktionsprogramm (lineare Optimierung) 95
66. Gewinnoptimales Produktionsprogramm (lineare Optimierung) 95
67. Gewinnoptimales Produktionsprogramm (lineare Optimierung) (W14) 96
68. Kommunikationspolitik 97
7. Workbook zur strukturierten Aufgabenbearbeitung 99
W1. Cobb-Douglas-Technologie (Ertragsmaximierung) (Aufgabe 2) 101
W2. Minimalkostenkombination bei linear-limitationalem Prozeß (Aufgabe 6) 102
W3. Technische und ökonomische Intensität 105
W4. Betriebstechnische Anpassung (Aufgabe 9) 105
W5. Ertragsgesetz nach Turgot (Aufgabe 10) 110
W6. Optimales F&E-Programm (Aufgabe 14) 116
W7. Herleitung der kostenoptimalen Bestellmenge (Harris-Grundmodell) 118
W8. Gozintograph (Aufgabe 31) 121
W9. Flußorientierung im Prozeßablauf (Aufgabe 34) 123
W10. Fortschrittszahlen-Konzept (Aufgabe 40) 124
W11. Belastungsorientierte Auftragsfreigabe (Aufgabe 44) 125
W12. Maschinenbelegungspläne (Job Shop) (Aufgabe 48) 131
W13. Relative Deckungsbeitragsdifferenzen (Aufgabe 57) 132
W14. Optimales Produktionsprogramm (Simplex) (Aufgabe 67) 135
8. Übungsklausur (60 min) 139
9. Lösungen zu den Kapiteln 2 bis 8 145
Stichwortverzeichnis 283
Lösungsverzeichnis 285
XIII