|
→ Inhaltsverzeichnis  → Leseprobe
Jens Niemann
Kapazitätsplanung von wandlungsfähigen Produktionssystemen und Lieferketten in der Produktion elektrifizierter Fahrzeuge
183 Seiten, m. Abb. und Tab., A5, Broschur
ISBN: 9783957351685
Verlag Wissenschaftliche Scripten
Die Elektrifizierung des Antriebs leitet in der Automobilindustrie einen technologischen Wandel ein, der jedoch derzeit noch mit hohen Nachfrageunsicherheiten verbunden ist. Es entsteht somit ein großes Kapazitätsrisiko in der Produktion und der Lieferkette von elektrischen Antrieben. Aufgrund dieser Risiken werden die Flexibilität und Wandlungsfähigkeit der Produktion für Automobilhersteller immer wichtigere Bausteine in der Planung ihrer Produktionskapazitäten.
Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurden diese Bausteine genauer untersucht. Es wurde eine Methode entwickelt, die es erlaubt, die Kapazität von Produktionssystemen unter Berücksichtigung von Marktunsicherheiten zu optimieren. Ein wichtiger Bestandteil dabei ist eine gezieltere und auf die Produktion zugeschnittene Planung von Lieferantenkapazitäten. Die Methode beruht auf 4 Phasen. Zunächst wurden verschiedene Nachfrageszenarien analysiert und ein Nachfragekorridor erstellt. Auf Basis des identifizierten Nachfragekorridors wurden in der nächsten Phase verschiedene Konfigurationen des Produktionssystems definiert. Diese Konfigurationen wurden anschließend unter Berücksichtigung von Flexibilitäts- und Wandlungsfähigkeitsmaßnahmen mittels des Real-Options-Ansatzes bewertet. In der dritten Phase wurden ausgehend von den Konfigurationen sowohl eine skalierbare als auch eine flexible Lieferantenkapazität optimiert. Abschließend wurden die Planungsergebnisse in einer zeitdiskreten Simulation bewertet.
Der wesentliche Forschungsbeitrag dieser Dissertation liegt in der systematischen Planung wandlungsfähiger Produktionen, der Ableitung von zu reservierenden Lieferantenkapazitäten und der Integration eines neuen Lieferantenvertrages zur Erzeugung skalierbarer Lieferketten. Die Methode wurde prototypisch implementiert und anhand von zwei Praxisbeispielen in der Produktion des elektrischen Antriebsstrangs getestet. Die prototypische Umsetzung zeigt, dass eine Anwendung der Methode z.B. in der strategischen Investitions- bzw. Kapazitätsplanung von Werken oder einzelnen Produktionslinien möglich ist.
1 EINLEITUNG
1.1 Ausgangssituation der Automobilindustrie
1.2 Methodisches Vorgehen der Untersuchungen
2 VORSTUDIE ZUM PRODUKTIONSSEITIGEN FLEXIBILITÄTS- UND WANDLUNGSFÄHIGKEITSBEDARF
2.1 Aufbau der Vorstudie
2.2 Aussagen der Experten
2.3 Bedeutung der Aussagen für die vorliegende Problemstellung
3 GRUNDLAGEN DER KAPAZITÄTSPLANUNG UND -BEWERTUNG
3.1 Nachfrageunsicherheit und -schwankungen
3.1.1 Charakterisierung und Ursachen von Nachfrageschwankungen
3.1.2 Strategien für den erfolgreichen Umgang mit Nachfrageschwankungen
3.2 Kapazitätsplanung wandlungsfähiger Produktionssysteme
3.2.1 Bestandteile der Kapazitätsplanung
3.2.2 Kapazitätsplanung skalierbarer Produktionssysteme
3.3 Abgrenzung der Kapazitätsplanung von der Fabrik- und Produktionsplanung
3.3.1 Fabrikplanung
3.3.2 Produktionsplanung
3.4 Kategorien der Kapazitätsanpassung
3.4.1 Flexibilität
3.4.2 Wandlungsfähigkeit
3.4.3 Abgrenzung von weiteren Kategorien der Kapazitätsanpassung
3.5 Lieferantenverträge in der Lieferkette
3.5.1 Definition der Lieferkette und der Lieferantenverträge
3.5.2 Lieferantenverträge zur Kapazitätsreservierung
3.5.3 Flexible Lieferantenverträge
3.6 Analyse bestehender Forschungsansätze
3.6.1 Anforderungen an die Untersuchungen und Forschungsansätze
3.6.2 Ansätze der Kapazitäts- und Produktionsplanung in einem unsicheren Umfeld
3.6.3 Diskussion des Stands der Forschung
4 FORSCHUNGSFRAGEN UND VORÜBERLEGUNGEN ZUM LÖSUNGSKONZEPT
4.1 Forschungsfragen und Forschungsansatz
4.1.1 Vorüberlegungen zum Forschungsansatz
4.1.2 Konzipierung der Aufbaustruktur
4.1.3 Konzipierung der Ablaufstruktur
4.2 Definition des Untersuchungsrahmens
4.2.1 Definition der Unternehmenseigenschaften
4.2.2 Detaillierung der untersuchten Produktionskapazitäten
4.2.3 Zugrundeliegende Annahmen und Vereinfachungen
5 METHODE ZUR PLANUNG WANDLUNGSFÄHIGER PRODUKTIONS- UND LIEFERANTENKAPAZITÄTEN
5.1 Phase 1 – Initiierung
5.1.1 Schritt 1-1: Ermittlung des Nachfragekorridors
5.1.2 Schritt 1-2: Erstellung eines Referenzkapazitätsplans
5.2 Phase 2 – Kapazitätsplanung
5.2.1 Schritt 2-1: Erstellung der Kapazitätspläne
5.2.2 Schritt 2-2: Erstellung von Binomialbäumen
5.2.3 Schritt 2-3: Durchführung der Produktionsplanung
5.2.4 Schritt 2-4: Finanzielle Bewertung der Kapazitätspläne
5.2.5 Schritt 2-5: Auswahl der Kapazitätspläne
5.2.6 Schritt 2-6: Berechnung der weiteren Wandlungsbefähiger
5.3 Phase 3 – Ableitung der Lieferantenkapazität
5.3.1 Erläuterung der untersuchten Kapazitätsreservierungen
5.3.2 Herleitung der Optimierungskriterien
5.3.3 Schritt 3-1: Ableitung der flexiblen Lieferantenkapazität
5.3.4 Schritt 3-2: Ableitung der skalierbaren Lieferantenkapazität
5.4 Phase 4 – simulationsbasierte Auswahl des Kapazitätsplans
5.4.1 Validierung und Verifikation des Simulationsmodells
5.4.2 Schritt 4-1: Simulation der Kapazitätspläne
5.4.3 Schritt 4-2: Auswahl des Kapazitätsplans und der erforderlichen Lieferantenkapazität
6 EXEMPLARISCHE ERPROBUNG DER KAPAZITÄTSPLANUNGSMETHODE
6.1 Fallbeispiel 1: Elektromotorenfertigung
6.1.1 Phase 1: Initiierung
6.1.2 Phase 2: Kapazitätsplanung
6.1.3 Phase 3: Ableitung der Lieferantenkapazität
6.1.4 Phase 4: simulationsbasierte Validierung
6.2 Fallbeispiel 2: Hochvoltspeichermontage
6.2.1 Phase 1: Initiierung
6.2.2 Phase 2: Kapazitätsplanung
6.2.3 Phase 3: Reservierung der Lieferantenkapazität
6.2.4 Phase 4: simulationsbasierte Validierung
6.3 Fokusgruppeninterview zur Erfüllung der Anforderungen an die Methode zur langfristigen Kapazitätsplanung
7 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK
LITERATUR
ANHANG
| 
