Methoden zur Optimierung von Beständen

Ulrich Stache, Universität Siegen

Aus theoretischer Sicht ist die Materialbedarfsplanung eine mehr oder weniger triviale Aufgabe. In der Praxis erweist sich die Umsetzung, insbesondere in kleinen und mittelständischen Unternehmen, aus verschiedenen Gründen als problematisch und verursacht ernsten Konsequenzen wie beispielsweise einen hohen Bedarf an Lagerplatz, eine schwierige Administration der Produktion und Fehlmengensituationen bei Teilen, Baugruppen und Erzeugnissen. Der Beitrag präsentiert eine abgestimmte Folge von Ansätzen zur Lösung dieses Problems. Teil 1 des Beitrags in Ausgabe 2/2002 befasste sich mit universellen Verfahren zur Bestandsoptimierung

Aus theoretischer Sicht ist die Materialbedarfsplanung eine mehr oder weniger triviale Aufgabe. In der Praxis erweist sich die Umsetzung, insbesondere in kleinen und mittelständischen Unternehmen, aus verschiedenen Gründen als problematisch und verursacht ernsten Konsequenzen wie beispielsweise einen hohen Bedarf an Lagerplatz, eine schwierige Administration der Produktion und Fehlmengensituationen bei Teilen, Baugruppen und Erzeugnissen. Der Beitrag präsentiert eine abgestimmte Folge von Ansätzen zur Lösung dieses Problems. Teil 1 des Beitrags in Ausgabe 2/2002 befasste sich mit
universellen Verfahren zur Bestandsoptimierung

Optimierung des Lieferservice
In der Logistik existieren zu dem Themenkreis des Lieferservice zahlreiche, teils widersprüchliche Definitionen. Man unterscheidet in den Lieferbereitschaftsgrad, der sich weiter in a- (Wahrscheinlichkeit, eine Nachfrage aus dem Lager bedienen zu können), ß- (Anteil der verzugslos bedienten Nachfrage) und l-Servicegrad (Fehlmengenbestand pro Periode) strukturieren lässt [1]. Weitere bedeutende Faktoren sind die Lieferzeit, die Liefer-termintreue, die Lieferqualität sowie die Lieferflexibilität. Darüber hinaus ist zu entscheiden, ob eine Untersuchung auf der Auftrags- oder der Positionsebene erfolgen soll.

Zur Festlegung des optimalen Lieferbereitschaftsgrades empfiehlt sich folgende Vorgehensweise:

  1. Untergliederung des Sortiments (A-, B-, C-Teile) und Festlegung des klassenspezifisch gewünschten Lieferbereitschaftsgrades z.B. Verkauf ab Lager für A- und B-Teile, Verkauf nach Sonderanfertigung mit festen Auftragsvorlaufzeiten für C-Teile,
  2. Einschätzung der Ergebniswirksamkeit von Steigerungen des Lieferbereitschaftsrades,
  3. Bestimmung der Kosten einer Lieferbereitschaftsgradanpassung,
  4. Abgleich und Entscheidungsfindung.
Bild 1: Zuordnung von Dispositionsverfahren; verändert nach [2].


Lieferantenanalyse
Der Lieferservice der Lieferanten beeinflusst die Bestandsführung eines produzierenden Unternehmens unmittelbar über die Lieferfristen. Je länger sie sind, um so früher müssen Bestandsauffüllungen ausgelöst werden und um so höher ist das Fehlmengenrisiko. Dieses Risiko kann nur durch einen erhöhten Sicherheitsbestand ausgeglichen werden. Angesichts der hohen Bedeutung der Wiederbeschaffungszeiten ist es empfehlenswert, diese Werte turnusmäßig zu prüfen und nachzupflegen.
Treten bei einem Lieferanten überdurchschnittlich viele Lieferserviceverletzungen auf, so bietet sich als erster Schritt die Durchführung von Lieferantengesprächen an. Sie dienen dazu, etwaige organisatorische Unzulänglichkeiten aufzudecken und beseitigen zu können. Wird keine Verbesserung der Situation erzielt, so kann bei entsprechender Dokumentation der Vertragsverletzungen, soweit die Marktsituation dies zulässt, über Regressforderungen nachgedacht werden. Ein weiterer und letzter Schritt ist der Wechsel des Lieferanten.

Analyse der Dispositionsverfahren
Für den Bereich der Dispositionsverfahren lässt sich feststellen, dass es wegen der Unterschiedlichkeit der Randbedingungen keine allgemeingültigen Verfahrensvorschriften für die Auswahl gibt, und aufgrund der Komplexität der Wirkungszusammenhänge lediglich fallweise Empfehlungen möglich sind. Die Eignung eines Dispositionsverfahrens ist im Rahmen von Simulationenreihen eindeutig feststellbar. Es kann eine Entscheidung getroffen werden, welches der Verfahren im spezifischen Fall kostenminimal ist. Gängige Tabellenkalkulationsprogramme sind hierfür ausreichend. Es handelt sich dabei jedoch nicht um eine Optimierung. Zwar wird ein Variantenvergleich ermöglicht; einen Hinweis, in welcher Richtung das optimale Verfahren zu suchen ist, erhält der Nutzer jedoch nicht.
Bei starker Vereinfachung lassen sich jedoch in diesem Zusammenhang einige grundlegende Vorgehensweisen als zweckführend erkennen. Hierzu gehört die Strukturierung des zu beschaffenden Sortiments nach dem Verbrauchswert und der Regelmäßigkeit des Verbrauchs mittels einer ABC/XYZ-Analyse (Bild 1). Hieraus lassen sich drei Standardstrategien ableiten:

  • Segment AX, BX, AY: Dieses Segment weist das größte Potenzial auf, und die Erfolgswirksamkeit einer Bestandsreduzierung ist hier am höchsten. Folglich ist die Implementierung aufwendiger Beschaffungsstrategien, wie Just-in-Time-Strategien und Kanban-Verfahren, lohnend und anzuraten.
  • Mittelsegment: Generell gilt, dass die deterministische Disposition von allen Verfahren zu den niedrigsten Beständen führt. Hiermit ist jedoch der Nachteil verbunden, dass der Dispositionsaufwand erheblich steigen kann. Der Umfang, in dem im Mittelsegment deterministisch dis-poniert wird, hängt damit nicht zuletzt davon ab, inwieweit das PPS-System die automatische Umsetzung der deterministisch ermittelten Bedarfe in Beschaffungsaufträge unterstützt beziehungsweise eine automatische Auftragsfreigabe zulässt. Für die Artikel, die nicht deterministisch zu disponieren sind, bietet sich das Bestellpunktverfahren an. Basis der Dimensionierungen sind die optimalen Bestellmengen der Artikel und jeweils ein Meldebestand. Funktioniert die Bestandsverwaltung EDV-gestützt, so führt das Unterschreiten des Bestellpunktes automatisch zu einem Beschaffungsvorschlag, der per Mausklick in einen Beschaffungsauftrag umgesetzt werden kann. Auf diese Weise kann ein Kompromiss zwischen Bestandsminimierung und Dispositionsaufwand erreicht werden.
  • Segment BZ, CY, CZ: In diesem Bereich ist zunächst zu prüfen, ob nicht im Rahmen einer Sortimentsbereinigung ein vollständiger Verzicht auf diese Artikel möglich ist. Sind die Artikel unverzichtbar, so sollte auch für diese Fälle ein Bestellpunktverfahren eingesetzt werden.

Dieses Verfahren bedeutet gegenüber dem alternativ möglichen Bestellrhythmusverfahren ein geringeres Bestandsrisiko. Die Ursache liegt darin, dass beim letztgenannten Verfahren die gesamte Zykluszeit aus dem beschafften Bestand überbrückt werden muss, während es sich beim Bestellpunktverfahren nur um die Wiederbeschaffungszeit handelt.
Das Erfordernis einer kontinuierlichen Bestandsüberwachung beim Bestellpunktverfahren gegenüber einer periodischen Lagerüberwachung beim Bestellrhythmusverfahren ist, eine EDV-gestützte Bestandsführung und strichcodebasierte Datenerfassung vorausgesetzt, von nachrangiger Bedeutung.
Neben der Frage, ob das bestmögliche Dispositionsverfahren eingesetzt wird, ist die jeweilige Parametrierung von Wiederbeschaffungszeiten, Bestellpunkten, Sicherheitsbeständen und optimalen Beschaffungsmengen zu kontrollieren. Hierfür steht eine ausreichende Zahl von Verfahren zur Verfügung, meist basierend auf der Andler´schen Losgrößenformel.

Bestandsanalyse in innerbetrieblichen Zwischenlagern
Die Bestandssteuerung in den innerbetrieblichen Lagern zwischen den Fertigungsstufen gehört zu den komplexesten und anspruchsvollsten Planungsaufgaben, die im Bereich der Produktion zu finden sind. Dies gilt insbesondere für die Werkstattfertigung, bei der wechselnde Auftragsumfänge und Arbeitsgangfolgen für zusätzliche Schwierigkeiten sorgen. Die Darstellung der hier anzuwendenden Planungsverfahren wie Optimized Production Technology (OPT) und der belastungsorientierten Auftragsfreigabe sprengt den Rahmen dieses Beitrages. Deshalb erfolgt eine Beschränkung auf eine Visualisierungssystematik, mit der sich die Problematik der Bestände in innerbetrieblichen Zwischenlagern sehr anschaulich darstellen lässt. Fehlentwicklungen sind bereits in der Planungsphase erkennbar und können rechtzeitig abgewendet werden.

Bild 2: Durchlaufdiagramm [3].

Die ursprünglich von Wiendahl entwickelte Darstellungsform (s. Bild 2) verzeichnet den Übergang eines Auftrages von einer Fertigungsstufe auf die nachfolgende mit dem Zeitpunkt (Abszisse) und der den Auftrag umfassenden Teilemenge (Ordinate) [3].
Bei der Anwendung auf die Werkstattfertigung bezeichnet die Ordinate den vor der Fertigungsstufe wartenden Arbeitsvorrat in Maschinenstunden der jeweiligen Kapazität. Somit rückt neben der Bestandsführung die Kapazitätsauslastung in den Mittelpunkt.
Bei der Auswertung der Diagramme ist erkennbar, an welchen Stellen des Produktionssystems Staus auftreten. Die möglichen Maßnahmen sind mannigfaltig und reichen von der Modifikation der Auftragsfreigabe über die Anpassung der Losgrößen bis hin zur materialflusstechnischen Verknüpfung der Arbeitsstationen im Sinne des One-piece-flow.

Fazit
Als Ergebnis der Betrachtungen lassen sich eine Reihe von Schlussfolgerungen ziehen:

  • Das Thema Bestandsoptimierung bietet ein beachtliches Potenzial hinsichtlich von Ergebnisverbesserungen.
  • Das Bestandscontrolling stellt eine dauerhafte und mit Konsequenz zu verfolgende Aufgabe dar. Die eindeutige Zuordnung von Kompetenzen und die zweifelsfreie Klärung der Materialverantwortlichkeit sind hierfür erforderlich; Anreize im Entlohnungssystem sind zu schaffen.
  • Moderne EDV-Systeme bieten die Möglichkeit, die Kennzahlerhebung und den Soll-/Istabgleich zu automatisieren. Eingriffe sind nur im Störungsfall erforderlich. Dies entlastet das Personal und begrenzt den operativen Aufwand.
  • Die Bestandsoptimierung als komplexe Aufgabe erfordert ein umfassendes Wissen über die betrieblichen Zusammenhänge; die Mitarbeiter müssen über eine hinreichende Qualifikation verfügen. 

Schlüsselwörter:

Lieferbereitschaftsgrad, Lieferantenanalyse, Materialbedarfsplanung, innerbetriebliche Bestandsführung

Literatur:

[1] Tempelmeier, H.: Material-Logistik. 4. Auflage, Berlin 1999.
[2] Sümpelmann, A.: Bestandsoptimierng als Teil der Lagersystemplanung. In: Fördern und Heben, Logistik Spektrum, 47 (1997) 1, S. 12-14.
[3] Nyhuis, P.; Wiendahl, H.-P.: Logistische Kennlinien. Berlin, 1999.