Lagerbestandsoptimierung. Analyse ausgewählter Modelle.

Inhalt

Abkürzungsverzeichnis

Abbildungs- und Tabellenverzeichnis

1. Einleitung

2. Das Lager
2.1 Definitionen und Begriffsbestimmungen
2.2 Aufgabenfeld der Lagerhaltung
2.3 Das Grundproblem

3. Gesamtüberblick der Lagerhaltungsmodelle

4. Deterministische Lagerhaltungsmodelle
4.1 Statische Modelle
4.1.1 Das klassische Bestellmengenmodell
4.1.2 Eine Erweiterung des Grundmodells durch eine endliche Fertigungsgeschwindigkeit
4.2 Dynamische Modelle
4.2.1 Das Grundmodell von Wagner und Whitin
4.2.2 Das Stückperiodenausgleichsverfahren

5. Stochastische Lagerhaltungsmodelle
5.1 Allgemeine Lagerhaltungspolitiken
5.2 Stochastische Variante des EOQ-Modells

6. Zusammenfassung und Ausblick

Literaturverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildungs- und Tabellenverzeichnis

Abb. 2.1: Das Grundproblem

Abb. 3.1: Gesamtüberblick der deterministischen Modelle

Abb. 3.2: Gesamtüberblick der stochastischen Modelle

Abb. 4.1: Lagerbestandsverlauf

Abb. 4.2: Lagerbestand mit Erweiterung

Abb. 5.1: Grundtypen allgemeiner Lagerhaltungspolitiken

1. Einleitung

In der Anfangszeit der Industrialisierung wurden hohe Lagerstände als Wertanlage und als Aushängeschild für florierende Geschäfte betrachtet. In vielen Branchen Europas konnte man diese Denkweise bis in die 70-er Jahre des zwanzigsten Jahrhunderts beobachten. Zu diesem Zeitpunkt wurden die europäischen Unternehmer auf den anhaltenden Erfolg von Toyota aufmerksam. Der japanische Automobilhersteller verfolgte seit den 50-er Jahren die “Just-in-Time-Produktion“. Dieses Konzept verschaffte den Japanern durch knappe Lagerhaltung enorme Kosteneinsparungen. Heutzutage sind auch in Europa Lean-Production und Just-in-Time-Konzepte in aller Munde, jedoch darf man nicht übersehen, dass in jeder Organisation in irgendeiner Form Lager gehalten werden. Lager können an verschiedenen Stellen innerhalb eines Produktionsprozesses auftreten. Lagerplanung und Lageroptimierung wurden aus theoretischer Sicht ausgiebig behandelt. Die ersten Arbeiten darüber gehen bereits bis in das 19. Jahrhundert zurück. Den Arbeiten liegt generell ein Optimierungsproblem mit dem Ziel der Bestimmung einer kostenminimalen Losgröße zu Grunde.

Gegenstand dieser Seminararbeit ist es, einen Überblick über Modelle zur Lagerbestandsoptimierung zu geben und ausgewählte Modelle vertiefend zu analysieren. In Kapitel 2 ist es dabei zuerst erforderlich, das Lager und die Lagerhaltung zu definieren (2.1) und das damit verbundene Grundproblem darzustellen (2.2). In einem dritten Schritt werden die Funktionen und Aufgaben der Lagerhaltung erörtert (2.3). Das Kapitel 3 gibt dann einen gesamten Überblick der verschiedenen Lagerhaltungsmodelle (3.1) und geht im Speziellen auf den Unterschied von deterministischen und stochastischen Modellen ein. Im darauf folgenden Kapitel werden deterministische Modelle vorgestellt. Dabei wird eine zusätzliche Unterteilung in statisch-deterministische (4.1) und dynamisch-deterministische Modelle vorgenommen (4.2). In den dazugehörigen Unterkapiteln wird mit den jeweiligen Grundmodellen begonnen (4.1.1 und 4.2.1) und anschließend eine Erweiterung betrachtet (4.1.2 und 4.2.2). Das Kapitel 5 vermittelt im Rahmen der stochastischen Lagerhaltungsmodelle zuerst unterschiedliche Lagerhaltungspolitiken (5.1) und anschließend eine stochastische Variante des klassischen Bestellmengenmodells (5.2). Abschließen wird diese Arbeit mit einer Zusammenfassung der Ergebnisse und einem Ausblick auf mögliche zukünftige Entwicklungen.

2. Das Lager

2.1 Definitionen und Begriffsbestimmungen

Ein Lager ist ein Bereich, in dem Vor-, Zwischen- oder Endprodukte aufbewahrt werden, bis sie weiterverarbeitet oder abgesetzt werden können.^[1] Es hat die Funktion eines Puffers innerhalb eines Güterstroms, der vom Einkauf über gegebenenfalls verschiedene Produktionsstufen zum Verbraucher fließt. Die zeitlich vor der Produktion befindlichen Lager sollen einen reibungslosen Ablauf der Fertigung dadurch gewährleisten, dass die von der Fertigung benötigten Materialien in genügender Menge und zur richtigen Zeit bereitgestellt werden.^[2] Durch einen Sicherheits- bzw. Mindestbestand soll der Fertigungsablauf vor unvorhergesehenen Störungen gesichert werden. Zwischenlager fallen zwischen verschiedenen Produktionsstufen an, die dem Ausgleich von Produktionsschwankungen oder der Überbrückung von Kapazitätsengpässen dienen.^[3] Sie nehmen hauptsächlich Teilfertigerzeugnisse oder fremd bezogene Montageteile auf. Die Lagerung nach der Produktion bzw. Fertigproduktlager umfasst die Lager für Fertigerzeugnisse. Diese Lager dienen im Wesentlichen dem Auffangen von Spannungen, welche zwischen Produktion und Absatz durch konjunkturelle und saisonale Schwankungen auftreten.

Das Lagern ist Teil der gesamten Wertschöpfungskette (Supply Chain), welche ganzheitlich optimiert werden soll (Supply Chain Management).

Lagerhaltung befasst sich mit allen Entscheidungstatbeständen, die einen Einfluss auf die Lagerbestände haben, weshalb man auch von Bestandsmanagement spricht. Nur durch die vollständige Synchronisation der Input- und Output-Flüsse können Lagerbestände überflüssig gemacht werden. Dies gelingt aber lediglich nur in Einzelfällen.^[4]

Dem übergreifenden Bestandsmanagement kommt hierbei eine besondere Aufgabe zu, da es potentielle Kosteneinsparungen durch Bestandssenkung erzielen kann, ohne dass die Anforderungen einzelner Kettenmitglieder des Supply Chain zurückgeschraubt werden müssen. Ein betriebswirtschaftliches Ziel der Lagerhaltung ist die Minimierung der Gesamtkosten. Dabei sind folgende Kostenarten zu berücksichtigen^[5]:

- Beschaffungskosten sind alle Kosten, die im Zusammenhang mit der Beschaffung der erforderlichen Güter vom Betrieb beglichen werden müssen. Besonders herauszustellen sind dabei die Bestellkosten, welche einmalig bei jeder Bestellung anfallen. Bestellkosten verursachen einen losfixen (z.B. Einholen von Angeboten) und einen variablen Teil (z.B. Prüfvorgänge). Den Beschaffungskosten sind außerdem die Einstandspreise einzuordnen, welche sich z.B. durch Gewährung von Mengenrabatten degressiv zur Bestellmenge entwickeln können.
- Rüstkosten (Bereitstellung von Werkzeugen usw.), die einmalig bei einem Rüstvorgang anfallen, und welchen die gleichen Eigenschaften wie den Bestellkosten zugeschrieben werden.
- Zu den Lagerhaltungskosten zählen Kosten für das über die Lagergüter gebundene Kapital (Kapitalbindungskosten), für den Lagerraum und für die Verwaltung und Bewegung der Lagergüter. Bei wertvollen Produkten bilden die Kapitalbindungskosten einen wesentlichen Anteil der Lagerhaltungskosten.
- Fehlmengenkosten sind zum einen Mehrkosten für Nachlieferungen (Verzugskosten im Vormerkfall) und resultieren zum anderen aus Minderumsätzen in Form von entgangenen Deckungsbeiträgen, ggf. im Sinne von Opportunitätskosten (Verlustfall). Sie finden nur Berücksichtigung, wenn Fehlmengen im Modell zugelassen sind.

Unter einer (Produktions-) Losgröße versteht man eine Anzahl gleichartiger Objekte, die auf einem Arbeitsträger unmittelbar nacheinander ohne Rüstvorgänge zu fertigen sind. Entsprechend bezeichnet die Bestellmenge eine Anzahl gleichartiger Objekte, die gleichzeitig bestellt werden bzw. zu liefern sind.^[6]

2.2 Aufgabenfeld der Lagerhaltung

Untersucht man die Gründe, weshalb Lager gehalten werden, so ergeben sich 6 Funktionen. Diese Funktionen belegen den Nutzen und beschreiben zugleich das Aufgabenfeld der Lagerhaltung.^[7] Lagerbestände sind erforderlich, wenn ein Unternehmen Größendegressionseffekte beim Einkauf, Transport oder bei der Produktion von Gütern ausnutzen möchte.

[...]

^[1] Domschke, Scholl, Voß: Produktionsplanung, 1997, S. 14

^[2] Vgl. Hartmann: Materialwirtschaft, 1997, S. 507

^[3] Vgl. Neumann, Morlock: Operations Research, 1993, S. 621

^[4] Vgl. Pfohl: Logistiksysteme, 2004, S. 98

^[5] Vgl. Domschke, Scholl, Voß: Produktionsplanung, 1997, S. 71 ff. und Hoitsch: Produktionswirtschaft, 1993, S. 410

^[6] Vgl. Domschke, Scholl, Voß: Produktionsplanung, 1997, S. 69.

^[7] vgl. hierzu Schweitzer: Industriebetriebslehre, 1994, S. 511 ff. und Pfohl: Logistiksysteme, 2004, S. 99.