Deckblatt Forschungsbericht PDF komplett - fml.mw.tum.defml.mw.tum.de/fml/images/Publikationen/Forschungsbericht...die VDI-Richtlinie 3300, die auf Grund mangelnder berarbeitung zurckgezogen

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  • FORSCHUNGSBERICHT W.A. Gnthner O. Schneider

    Methode zur einfachen Aufnahme und intuitiven Visualisierung innerbetrieblicher logistischer Prozesse

  • Forschungsbericht

    der Forschungsstelle

    Lehrstuhl fr Frdertechnik Materialfluss Logistik

    zu dem ber die

    im Rahmen des Programms zur

    Frderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF)

    vom Bundesministerium fr Wirtschaft und Technologie

    aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages

    gefrderten Vorhaben 16187 N

    Methode zur einfachen Aufnahme und intuitiven Visualisierung innerbetrieblicher

    logistischer Prozesse

    der AiF-Forschungsvereinigung

    Bundesvereinigung Logistik e.V. (BVL)

  • Herausgegeben von:

    Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wi.-Ing. W. A. Gnthner

    fml Lehrstuhl fr Frdertechnik Materialfluss Logistik

    Technische Universitt Mnchen

    Printed in Germany 2011

    fml Lehrstuhl fr Frdertechnik Materialfluss Logistik

    Technische Universitt Mnchen

    Boltzmannstr. 15

    85748 Garching

    Telefon: + 49.89.289.15921

    Telefax: + 49.89.289.15922

    www.fml.mw.tum.de

  • Zusammenfassung

    Im Rahmen des Forschungsprojekts wurde eine Methode zur ganzheitlichen Auf-

    nahme und Darstellung innerbetrieblicher Logistikprozesse bei gleichzeitiger Be-

    trachtung von Material-, Informationsfluss und eingesetzten Ressourcen entwickelt.

    Hierfr wurde zunchst auf Basis verschiedenartiger logistischer Prozesse der For-

    schungspartner sowie Auswertungen der Fachliteratur eine logistische Datenbasis

    geschaffen. Auch wurden in diesem Zusammenhang Anstze zur Einteilung logisti-

    scher Prozesse analysiert und ein hierarchisches Prozessebenenmodell abgeleitet,

    das als Hilfestellung bei der Aufnahme und Darstellung von Prozessen dient.

    Des Weiteren wurde ein umfangreiches Anforderungsprofil fr eine ganzheitliche

    Prozessdarstellungsmethode erarbeitet, indem Methoden und Werkzeuge unter-

    sucht wurden. Dabei wurde ein Fragebogen erarbeitet, um von Prozessanalysten

    hufig angewandte Werkzeuge abzufragen und hinsichtlich Strken und Schwchen

    grundstzlich zu bewerten. Die Angaben wurden durch Aussagen der Fachliteratur

    ergnzt. Darauf aufbauend wurde ein hierarchischer, gewichteter Zielkriterienkatalog

    abgeleitet und die einzelnen Methoden zur Abbildung eines innerbetrieblichen Mus-

    terprozesses verwendet. Die Anwendbarkeit wurde anhand der Zielkriterien mittels

    eines analytisch hierarchischen Prozesses bewertet und Benchmarks abgeleitet.

    Darauf aufbauend wurde eine neue, mehrstufige Prozessaufnahme- und Prozess-

    darstellungsmethode im Sinne der Ganzheitlichkeit entworfen, die insbesondere

    auch der immer weiter verbreiteten Anwendung von AutoID-Techniken gerecht wird.

    Hierzu wurden Anstze aus der Wissenschaft zu einzelnen Rubriken der Methode

    aufgegriffen und erweitert. Das Ergebnis ist eine Methode, die den Material- und

    Informationsfluss zeitlich und logisch unter Anwendung einfacher Bausteine unter

    Bercksichtigung der eingesetzten Ressourcen miteinander verknpft und bereits

    whrend der Prozessaufnahme Optimierungspotenziale aufzeigt. Diese knnen an-

    hand einfacher Gren bewertet werden.

    Die Methode wurde beim VDI als Vorschlag eingereicht. Eine detaillierte Erluterung

    wurde daraufhin explizit gewnscht und erfolgt nach Fertigstellung des vorliegenden

    Projektberichts.

  • I

    Inhaltsverzeichnis

    1 Einleitung 1

    1.1 Wissenschaftlich-technische Problemstellung 1

    1.2 Forschungsziel 2

    1.2.1 Angestrebte Forschungsergebnisse 4

    1.2.2 Innovativer Beitrag der angestrebten Forschungsergebnisse 5

    1.2.3 Lsungsweg zur Erreichung des Forschungsziels 5

    2 Stand der Wissenschaft und Technik 7

    2.1 Begriffsklrung 7

    2.2 Methoden und Werkzeuge der Prozessdarstellung 9

    2.3 Standardvorgnge der Logistik 15

    2.4 Techniken zur Verknpfung von Material- und Informationsfluss 18

    2.5 Forschungslcke 21

    3 Grundlagen der Darstellung intralogistischer Prozesse 23

    3.1 Datenbasis zur ganzheitlichen Darstellung intralogistischer Prozesse 23

    3.1.1 Datenquellen fr eine ganzheitliche intralogistische Datenbasis 25

    3.1.2 Beschreibung des Materialflusses 25

    3.1.3 Beschreibung des Informationsflusses 32

    3.1.4 Beschreibung der eingesetzten Ressourcen 35

    3.2 Prozessebenenmodell zur Gliederung intralogistischer Prozesse 39

    4 Vergleich von Prozessdarstellungsmethoden als Entwicklungsgrundlage 43

    4.1 Auswahl gngiger Prozessdarstellungsmethoden 43

    4.2 Auswahl eines Bewertungsverfahrens 46

    4.3 Anforderungen an eine ganzheitliche Prozessdarstellungsmethode 47

    4.3.1 Gewichtete Anforderungen an die Prozessgestaltung 49

    4.3.2 Gewichtete Anforderungen an das Prozessverstndnis 50

    4.3.3 Gewichtete Anforderungen an die Prozessleistung 51

    4.3.4 Gewichtete Anforderungen an die Prozesslogik 52

    4.3.5 Gewichteter Zielkriterienkatalog 52

  • Inhaltsverzeichnis

    II

    4.4 Bewertung der Prozessdarstellungsmethoden 53

    4.4.1 Logistischer Musterprozess 53

    4.4.2 Strken- und Schwchenanalyse einzelner Methoden 55

    4.4.3 Zusammenfassung der Bewertung und Ableitung eines Benchmarks 67

    5 Ausarbeitung einer neuen Prozessdarstellungsmethode 71

    5.1 Grundlegende Elemente der Methode 71

    5.1.1 Intralogistische Grundfunktionen des Materialflusses 74

    5.1.2 Intralogistische Grundfunktionen des Informationsflusses 76

    5.1.3 Attribute zur Beschreibung der Grundfunktionen 79

    5.1.4 Definition und Darstellung mglicher Optimierungspotenziale 90

    5.1.5 Weitere Bausteine 94

    5.2 Vorgehensmodell zur Anwendung der Methode 95

    5.2.1 Prozessskizze 96

    5.2.2 Prozessaufnahmebogen 98

    5.3 Darstellung intralogistischer Prozesse 99

    5.3.1 Darstellung intralogistischer Standardvorgnge 101

    5.3.2 Intralogistischer Prozess aus der Praxis 103

    6 Evaluierung der Prozessdarstellungsmethode 107

    6.1 Bewertung der Methode 107

    6.2 Fazit der Bewertung 112

    7 Zusammenfassung und Ausblick 113

    7.1 Zusammenfassung 113

    7.2 Ausblick 114

    Literaturverzeichnis 117

    Abbildungsverzeichnis 125

    Tabellenverzeichnis 127

  • 1

    1 Einleitung

    1.1 Wissenschaftlich-technische Problemstellung

    Die Aufgabe der Logistik, insbesondere der Intralogistik, ist die zeit- und mengen-

    richtige Versorgung der Produktion mit Material und Information, wodurch sie in den

    letzten Jahren immer mehr zu einem wettbewerbsbestimmenden Faktor geworden

    ist [Wil-05]. Vor dem Hintergrund einer zunehmenden Komplexitt und Vielfalt der

    Logistikprozesse sind jedoch immer schnellere Produkt- und Innovationszyklen zu

    beobachten, die die Logistikplanung vor die Herausforderung stellen, Prozesse in

    immer krzerer Zeit anzupassen oder neu zu entwickeln [Gn-07b]. Die damit ver-

    bundene Datenbeschaffung fr eine sptere Modellierung oder Simulation von Lo-

    gistiksystemen ist jedoch mit etwa einem Drittel der Projektzeit sehr aufwndig. Er-

    schwerend hinzu kommt die mangelnde Untersttzung bei der Aufnahme der rele-

    vanten Prozessinformationen in der richtigen Qualitt und Detaillierung [Ber-07].

    Von groer Bedeutung ist in diesem Zusammenhang die logische Verknpfung zwi-

    schen dem Material- und zugehrigen Informationsfluss, die sich gegenseitig bedin-

    gen. Moderne Informations- und Kommunikationstechnologien wie bspw. der Bar-

    code oder RFID ermglichen diese Verknpfung und somit Optimierungspotenziale

    fr Logistikprozesse [Arn-04]. Insbesondere Letztere hlt deshalb seit einiger Zeit

    verstrkt Einzug in der Intralogistik, wie eine Untersuchung an durchgefhrten RFID-

    Projekten in der Metall- und Elektroindustrie belegt [Gn-11]. Jedoch stellt die Integ-

    ration von RFID in bestehende Prozesse auf Grund der komplexen Systemeigen-

    schaften (siehe auch Kapitel 2.4) eine groe Hrde fr die Unternehmen dar [Str-08],

    die sich nach Aussagen von RFID-Anbietern am besten durch die Analyse der Ge-

    schftsprozesse berwinden lsst [Gr-07]. Dieser Tatsache muss bei der Prozess-

    planung in Form einer geeigneten Prozessdarstellung Rechnung getragen werden.

    Aktuell existiert keine einheitliche, allgemein verstndliche Methode, die eine ganz-

    heitliche Prozessaufnahme unter Bercksichtigung von Material- und Informations-

    fluss sowie eingesetzter Technik ermglicht. In der Regel fokussieren sie eine spte-

    re Prozessmodellierung. Die damit einhergehende Komplexitt und notwendige tie-

    fen Methodenkenntnis sind fr eine Prozessaufnahme, die ein zeiteffizientes, leicht

    verstndliches Vorgehen voraussetzt, eher hinderlich. Zudem besteht die Gefahr

  • 1 Einleitung

    2

    einer unvollstndigen oder fehlerhaften Erfassung der IST-Situation, die zeit- und

    kostenintensive Iterationsschleifen nach sich zieht. Besonders fr kleine und mittel-

    stndische Unternehmen (KMU), die nur ber sehr begrenzte Kapazitten verfgen,

    ist eine intuitive, verhltnismig aufwandsarme Prozessaufnahme daher von wirt-

    schaftlicher Bedeutung.

    Ein weiteres Problem besteht in der Spezialisierung der Methoden auf die Betrach-

    tung konkreter Geschftsbereiche oder des reinen Material- oder Informationsflus-

    ses. Eine ganzheitliche Prozessdarstellung setzt jedoch nicht nur die Abbildung des

    Material- und Informationsflusses sowie deren Verknpfung voraus, sondern auch

    die