Grundzüge der Wirtschaftsinformatik W1311 …...1 Übung 1 Grundzüge der Wirtschaftsinformatik W1311 Grundlagen der computergestützten Produktion und Logistik W1332 Fakultät für

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Übung 1Grundzüge der WirtschaftsinformatikW1311Grundlagen der computergestützten Produktion und LogistikW1332Fakultät für WirtschaftswissenschaftenW. Dangelmaier

Bei „Aufgaben ohne Lösungsangabe erschließt sich die Lösung unmittelbar aus den Vorlesungsunterlagen“.

Inhalt

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1. Einführung: Worum geht es hier?

Frage 1: Was ist der Unterschied zwischen Informations- und Anwendungssystemen?

Frage 2: Geschäftsbedingungen im WandelErläutern Sie, warum Informationssysteme im heutigen Geschäftsleben so wichtig sind. Beschreiben Sie vier Trends im globalen geschäftlichen Umfeld, aufgrund derer Informationssysteme so stark an Bedeutung gewonnen haben.


Frage 3: Klassifizierung von Anwendungssystemen

Anwendungssysteme werden nach organisatorischen Ebenen (z.B. Strategische Ebene) und nach Funktionen (z.B. Personalwesen) klassifiziert. Nachfolgend finden Sie eine Liste mit Vorgängen aus dem fiktiven Unternehmen Heller. Das Unternehmen Heller ist ein großer Zulieferer und stellt Scheinwerfer für namhafte Autobauer her. Ordnen Sie die unten aufgeführten Vorgänge den verschiedenen organisatorischen Ebenen und Funktionsbereichen von Heller zu. Nennen Sie zusätzlich jeweils die Art des Anwendungssystems, welches zur Unterstützung eines Vorgangs eingesetzt wird (z.B. Operatives System).

a. Ein Großkunde schickt die Bestellung für den nächsten Monat per Email an Heller. Die für den Großkunden zuständige Sachbearbeiterin pflegt die Bestellung in das dafür vorgesehen Anwendungssystem ein und gibt die Bestellung an die Produktion weiter.

b. Nachdem die Bonität des Kunden geprüft wurde, erfolgt die Herstellung der Scheinwerfer und die Auslieferung per LKW.

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c. Nachdem der unterschriebene Lieferschein über die ausgelieferte Bestellung der Scheinwerfer bei Heller eingegangen ist, wird die Rechnung erstellt und per Post an den Großkunden verschickt.

d. Die Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Heller hat ein intelligentes Scheinwerfersystem entwickelt, das insbesondere die Kurven bei Nacht besser ausleuchtet, als die bisher eingesetzten Scheinwerfer. Um das neue Scheinwerfersystem bekannt zu machen, möchte das Management potentielle Kunden zu einer Präsentation der neuen Technologie einladen und benötigt eine Liste mit allen Kunden aus Deutschland, die Autos in der Luxusklasse bauen.

e. Das neue Scheinwerfersystem ist auf positive Resonanz gestoßen. Zwei große deutsche Autobauer, möchten das Scheinwerfersystem ab dem nächsten Jahr in ihre Autos einbauen. Um einen ersten Überblick über die zu produzierenden Stückzahlen zu erhalten, führt das Management eine Prognose über die Absatzentwicklung in den nächsten fünf Jahren durch.

f. Um die prognostizierte steigende Nachfrage nach dem neuen Scheinwerfersystem über die nächsten Jahre bedienen zu können, muss Heller einen neuen Produktionsstandort errichten. Dazu setzt das Management ein Anwendungssystem ein, dass für die zur Auswahl stehenden Standorte unterschiedliche Szenarien analysiert und damit eine wichtige Entscheidungsgrundlage erstellt.


g. Das neue Scheinwerfersystem wird teilweise die Produktion des bisher ausschließlich hergestellten Scheinwerfersystems ersetzen. In diesem Zusammenhang müssen die Budgets für die unterschiedlichen Abteilungen neu ermittelt werden (bspw. Marketing).

h. Bei der Neueröffnung der Produktionsstätte werden nicht nur neue Mitarbeiter eingestellt, sondern insbesondere die Führungspositionen am neuen Standort werden mit bestehenden Mitarbeitern besetzt. In diesem Zusammenhang müssen einige Änderungen in die Datenbank eingepflegt werden (bspw. Adresse, Vertrag).

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Richtig Falsch

Sofern bei den unter a), b) und c) beschriebenen Vorgängen Anwendungssystemezur Unterstützung eingesetzt werden, sind diese den operativen Systemenzuzuordnen.

Der unter c) beschriebene Vorgang ist den Funktionsbereichen Vertrieb undMarketing zuzuordnen.

Sofern bei den unter e) und f) beschriebenen Vorgängen Anwendungssysteme zurUnterstützung eingesetzt werden, sind diese denFührungsunterstützungssystemen (FUS) bzw. Executive Support Systems (ESS)zuzuordnen.

Die unter d) und g) beschriebenen Vorgänge finden im mittleren Managementstatt.

Der unter h) beschriebene Vorgang findet in den Funktionsbereichen Produktionund Personal statt.


Richtig Falsch

Managementinformationssysteme werden hauptsächlich vom oberen Managementeingesetzt, da diese Systeme sich insbesondere für die Prognose und Planung vonUmsatz, Gewinn, Personal usw. eignen.

Ein Anwendungssystem ist ein System, das alle Programme beinhaltet, die für einbestimmtes betriebliches Aufgabengebiet entwickelt wurden, inklusive der Technikund der Daten, die das Anwendungssystem nutzt.

Operative Systeme arbeiten mit aggregierten Daten und ermöglichen auf Basisdieser Daten die Simulation von verschiedenen Szenarien.

Entscheidungsunterstützungssysteme arbeiten mit internen und externen Daten.

Die Durchführung von Analysen und Simulationen (bspw. zur Preissetzung) erfolgtwegen der Komplexität und der Wichtigkeit für das Unternehmen nur auf derstrategischen Managementebene.

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Frage 4: Anwendungssysteme

Richtig Falsch

Bei einem Lohnbuchhaltungssystem handelt es sich typischerweise um einoperatives System.

Managementinformationssysteme sind Systeme auf der Managementebene vonUnternehmen, die Daten mit ausgeklügelten analytischen Modellen oderDatenanalysewerkzeugen kombinieren, um schwach strukturierte und unstrukturierteEntscheidungsfindungsprozesse zu unterstützen.

In ein Führungsunterstützungssystem werden aggregierte Daten aus externen undinternen Quellen eingegeben. Diese werden dann durch Grafiken, Simulationen undinteraktive Bearbeitung aufbereitet. Typische Informationsausgaben aus einemsolchen System sind Vorhersagen und Antworten auf Abfragen.

Produktionsplanungs- und Steuerungssysteme sind typischerweise sowohl auf deroperativen als auch auf der Managementebene zu finden. Auf der strategischenEbene gibt es dagegen keine Produktionsplanungs- und Steuerungssysteme.

Operative Systeme und Managementinformationssysteme sind stets getrenntvoneinander zu betrachten. Ein Informationsaustausch zwischen diesen Systemenfindet typischerweise nicht statt.


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Frage 1:

Beschreiben Sie die Mensa der Universität Paderborn als System.

Frage 2:

Auf welcher Stufe der Komplexität steht Ihr PC?

Frage 3:

Gliedern Sie

diesen Hörsaal

die Stadt Paderborn

Ihren Laptop

in Subsysteme und Teilsysteme.

Zeigen Sie die Hierarchie Ihrer Gliederung, Elemente, Umsysteme, Beziehungen zwischen den Elementen.

2. System

Frage 4:

a. Definieren Sie ein System und nennen Sie die 3 Kategorien, durch die ein System beschreibbar ist.

b. Beschreiben Sie ein System „Fahrradfabrik“ beispielhaft anhand der 3 Kategorien und grenzen Sie das System von der Umwelt ab. Verwenden Sie die Untersysteme Verwaltung, Wareneingang, Produktion und Versand.

c. Erstellen Sie eine Systemhierarchie für die oben genannte Fahrradfabrik. Erweitern Sie das System um die Untersysteme: Einkauf, Verkauf, Konstruktion, Gebäudereinigung, Teilefertigung, Vormontage, Montage und Auslieferlager. Erläutern Sie Ihre Lösung.

2. System

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2. System

Frage 5:

Folgende Aussagen zum „System“ liegen vor:

1. Eigenschaften werden durch qualitative und/oder quantitative Parameter ausgedrückt.

2. Es werden nur die auf der jeweiligen Diskursebene relevanten Eigenschaften betrachtet.

3. Beziehungen stellen eine Ordnung unter den Elementen/Subsystemen her.

4. „Teilsystem“ ist nur ein anderer Name für Subsystem (oder Untersystem), aber sonst derselbe Sachverhalt.

5. Die Struktur eines Systems ist das abstrakte Gerüst der Elemente und ihrer Beziehungen.

Was ist richtig?

2. System

Frage 6:

Folgende Aussagen zum „System“ liegen vor:

1. Ein System kann mit den Kategorien

Subsysteme/Elemente

Eigenschaften

Beziehungen zwischen den Subsystemen

beschrieben werden.

2. Eigenschaften können nur messbare physikalische Größen sein.

3. „Umgebung“ heißt, dass ab hier die Systembeschreibung falsch sein darf.

4. Offene Systeme sind noch nicht fertig.

5. Ein geschlossenes System hat nur Beziehungen innerhalb der Systemgrenzen.

Welche Aussagen sind richtig?

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2. System

Frage 7:

In der Systemhierarchie unterscheidet man ausgehend von einem System Über- und Untersysteme.


1. Teilsysteme sind immer die feinste Detaillierung

2. Ein Element ist die feinste Detaillierung auf einer Diskursebene.

3. Ein Element kann in mehreren Subsystemen auftreten.

4. Ein Element kann in mehreren Teilsystemen auftreten.

2. System

Frage 8:


1. Die Gebildestruktur kann als Matrix dargestellt werden.

2. Statische Systeme sind durch zeitlich konstante Elemente, Beziehungen, Eigenschaften gekennzeichnet.

3. Dynamische Systeme lassen sich nach

Determiniertem Ablauf

Zeitlich variabler Ablauf

Zeitlich variables Verhalten

Zeitlich variable Struktur

differenzieren.

4. Offene Systeme sind grundsätzlich auf der niedersten Komplexitätsstufe angesiedelt.

5. Technische Systeme wie ein Computer oder ein Auto liegen auf der höchsten Komplexitätsstufe.

6. Die Mensa der Universität Paderborn lässt sich nicht als System beschreiben.

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Übung 3 + 4Grundzüge der WirtschaftsinformatikW1311Grundlagen der computergestützten Produktion und LogistikW1332Fakultät für WirtschaftswissenschaftenW. Dangelmaier

Aufgabe 1:

Kann ein Modell immer richtig sein?

3. Modell

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3. Modell

3. Modell

Aufgabe 2

1. Welche Aufgaben sind im Rahmen der Entscheidungsfindung zu leisten?2. Entwickeln Sie eine mögliche Zielfunktion!3. Entwickeln Sie ein mathematisches Modell, das wir für die Festlegung der

Bearbeitungsreihenfolgen und -termine verwenden können!

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3. Modell

1. Ausgangssituation

Das Projekt InVorMa betrachtet die Entwicklung und Fertigung von Kleinserien und Einzelwerkstücken.Im Rahmen des Entwicklungs- und Fertigungsprozesses werden Aufträge bearbeitet.Dabei lässt sich zwischen zwei Sorten von Aufträgen unterscheiden:

a) Geplante Aufträge. Diese externen/internen Aufträge sind längerfristig bekannt. Sie resultieren in der Regel aus einem Angebot an einen Kunden.

b) Spontane Aufträge. Diese Aufträge werden kurzfristig bekannt und haben eine hohe Priorität. Sie resultieren aus notwendigen Nachbesserungen in der Qualifizierungsphase oder aus dem Service- und Ersatzteilgeschäft.

3. Modell

Der Entwicklungs- und Fertigungsprozess für einen Auftrag besteht aus einer Menge von Teilprozessen (TP), die in einem Prozessplan (PP) zusammengefasst sind.

• Die einzelnen Teilprozesse des PP folgen einer festen Reihenfolge, teilweise sind alternative Bearbeitungswege erlaubt.

• TP können voneinander abhängig sein: Bevor ein TP startet, müssen alle Vorgänger-TP abgeschlossen sein (keine Überlappungen!)

• Jedem TP kann ein frühester Starttermin und ein spätester Endtermin zugeordnet werden.

• Jeder TP des PP benötigt eine bestimmte Quantität einer bestimmten Menge von Ressourcen. Nur wenn eine ausreichende Quantität der entsprechenden Ressource zur Verfügung steht, kann der TP durchgeführt werden.

• Bei der Angabe der benötigten Quantität handelt es sich vor allem bei der erstmaligen Durchführung eines PP um eine Schätzung; diese kann nach oben oder nach unten abweichen.

• Am Ende des PP steht der Auslieferungstermin.

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3. Modell

Kann der Auslieferungstermin nicht eingehalten werden, so gibt es die Möglichkeit, Aufträge an externe Firmen zu vergeben. Das ist aber nicht für alle Aufträge möglich. Die Ressourcen umfassen sämtliche Betriebsmittel sowie das dazugehörige Personal. Als Ressourcen wurden genannt:

Maschinen Werkzeuge für die Maschinen Mitarbeiter (Maschinenbediener, CAM-Entwickler, …) Aufspannvorrichtungen Roh- und Kaufteile

3. Modell

Die Verfügbarkeit der Ressourcen kann für bestimmte Zeitintervalle beschränkt oder ausgeschlossen sein. Dies kann zwei Ursachen haben.

• Im Produktionsprozess kann es zu unvorhergesehenen Störungen kommen. Diese sind nicht vorhersehbar und können jederzeit auftreten. So können Werkzeuge oder Maschinen ausfallen oder Mitarbeiter krank werden.

• Im Produktionsprozess kann es zu geplanten Ausfällen kommen. Diese sind im Vorhinein bekannt, können aber nicht verschoben werden. So können sich Mitarbeiter Urlaub nehmen oder Maschinen bzw. Werkzeuge müssen gewartet werden.

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3. Modell

Fa. S.

Die Fertigung hat neben älteren Einzelmaschinen (Fräsmaschine, Raboma) 4 Fräsmaschinen: 1 große Zayer und drei Deckelmaho. S. macht ERP mit Navision, hat CAD, hat CAM, will jetzt mit Navision Leitstand einführen. Keine Werkzeugverwaltung, keine Parameter für Werkzeuge, alles CNC an der Maschine, Festlegung der Maschine durch den Menschen. Die ersten Laufzeiten werden geschätzt.Mit den vier Maschinen können (durchaus üblich) alternative Arbeitspläne erstellt werden.Die Fa. S. hätte gerne Zusammenfassung von Aufträgen über dieselben Teile (Kunden-, Werkstattauftrag), keine Lagerplatzverwaltung, Rüstreihenfolge über unterschiedliche Teile. Rüstzeiten sind auch die Programmierzeiten.Die Fa. S. fährt 3-Schicht/5 Tage. Dabei ist die 3. Schicht nicht mit der Früh- und Spätschicht gleichberechtigt. Ziel ist, in der 3. Schicht in gerüstetem Zustand durchzufahren. Nachtschicht sind Werker fest, Früh- und Spätschicht wechseln, geplante Maschinenwartung.

3. Modell

Werkzeuge (Spindeln) werden zwischen den Maschinen geteilt. Da gibt es „Werkzeugmanagement“. S. denkt über Nullpunktaufspannungen nach, die für alle Maschinen genutzt werden. Fräser sind mehrfach da, S. berücksichtigt keine Reststandzeiten, der Werker wechselt selbständig.

Es gibt Aufträge mit und ohne Zeitpuffer, bestimmte Teile sollen nicht bestimmten Schichten zugeordnet werden. Die Teile sollen 1 Woche vor Montagebeginn fertig sein. Notfälle haben hohe Priorität. Externe Werkbank. Rückmeldung, wenn Auftrag fertig, keine Splittung von Aufträgen.

Zeitraster: Minutenraster / Werker meldet sich über Karte an.

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3. Modell

Fa. P.P. baut die Spritzgusswerkzeuge selbst. Demnach sind Erodier- und Fräsmaschinen zu verplanen: 7 Maschinen DMG, 1 Erodiermaschine, 1364 Werkzeuge im Zugriff. Die Werkzeuge sind „normale“ Spritzgusswerkzeuge für Arburg-Maschinen. Die Werkzeuge werden getestet und bemustert. Sie können ggf. mit Umbausätzen auf bis zu 500 Varianten eingestellt werden.Die Programme für die Maschinen haben Grundmuster bspw. für Bohrung, …, Bohrmakros, Fräsmakros, kombinierte Makros. Schnittdaten werden aus dem Werkzeugverwaltungssystem entnommen.Der Kunde ist immer ein interner Kunde. Jeder AG wird rückgemeldet. Der Montierer stellt die Komplettierung sicher. Der Werkzeugmontierer richtet in einem Regal einen Sammelplatz für ein zu montierendes Spritzgusswerkzeug ein. Schadenfälle schiebt der Fertigungssteuerer persönlich durch.InVorMa soll CAD/CAM mitbetrachten – es steht auch im Arbeitsplan. Wir sollen uns auf APO-Schnittstellen einstellen. Der Arbeitsplan soll verfeinert werden, wenn das an die Heutelinie rückt. Nächtliche Planung. Rückmeldung alle 15 Minuten. Minutengenaue Rasterung.

3. Modell

2. Aufgabenstellung

Die Ablaufplanung für den Fertigungsprozess findet bisher manuell statt. Dabei werden die Aufträge mitsamt ihrem PSP sowie die Ressourcen und deren Belegung im ERP-System (z.B. SAP oder MS Dynamics Nav) abgebildet. Ziel ist es, die Planung zu automatisieren und an bestimmten Zielkriterien auszurichten. Dabei sollen folgende Ziele verfolgt werden:

Rüstzeitminimierung. Da unterschiedliche Werkstücke unterschiedliche Werkzeuge und Aufspannvorrichtungen benötigen entstehen Rüstzeiten beim Wechsel von einem Auftrag zu einem anderen. Diese können minimiert werden, indem Aufträge mit gleichen oder teilweise gleichen Werkzeugen nacheinander bearbeitet werden. An manchen Maschinen fallen beim Wechsel von einem Werkstück zu einem anderen Werkstück Programmierzeiten an, diese können durch das Zusammenfassen von Aufträgen für gleiche Werkstücke reduziert werden.

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3. Modell

Schichtpräferenzen. Bestimmte Werkstücke sollen nach Möglichkeit nicht in bestimmten Schichten gefertigt werden. Darüber hinaus sollen in bestimmten Schichten (Nachtschicht) keine neuen Werkstücke gestartet werden, d.h. im Idealfall wird der Auftrag in der vorhergehenden Schicht gestartet und läuft in der entsprechenden Schicht nur weiter.

Minimierung der externen Vergaben. Vergaben an externe Firmen verursachen Kosten und sollen nach Möglichkeit vermieden werden.

Minimierung der Kapitalbindung. Wenn Aufträge vorgezogen werden, wird Kapitalbindung verursacht. Diese soll möglichst reduziert werden.

3. Modell

Als mögliche Freiheitsgrade stehen dabei folgende Möglichkeiten zur Verfügung:

Bearbeitungszeitpunkt. Jedem TP kann im Rahmen der Möglichkeiten eine Schicht zugewiesen werden, in der der TP abgearbeitet werden soll.

Bearbeitungsreihenfolge. Innerhalb einer Schicht kann festgelegt werden, in welcher Reihenfolge die Aufgaben abzuarbeiten sind.

Verwendete Ressourcen. Falls alternative Ressourcen zur Bearbeitung eines TP zur Verfügung stehen, muss die zu verwendende Ressource festgelegt werden.

Auswahl alternativer TP. Falls alternative Wege im PSP zur Verfügung stehen, muss die zu wählende Alternative festgelegt werden.

Vergabe an externe Firmen. Falls Endtermine nicht eingehalten werden können, soll entschieden werden, welche TP an externe Firmen vergeben werden.

Darüber hinaus sollten folgende Informationen ermittelt werden:

Belegungsplan der Ressourcen. Es soll identifiziert werden, welche Ressourcen wann durch welchen TP belegt werden.

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3. Modell Die Planung soll nach jedem MRP-Lauf wiederholt werden. Ein MRP-Lauf findet typischerweise einmal pro Tag während der Nachtschicht statt. Aufgrund der zyklischen Planung in einem rollierenden Horizont ergeben sich zusätzliche Anforderungen: Stabilität der kurzfristigen Belegungsplanung. Es sollen möglichst wenige

Änderungen im Nahzeitraum erfolgen, so dass die Pläne für die beteiligten Mitarbeiter möglichst stabil bleiben.

Absichern gegen Unsicherheiten. Es gibt drei wesentliche Unsicherheitsfaktoren: Plötzlich auftretende Ressourcenausfälle (Reparatur, Krankheit, …) Unvorhergesehene Aufträge (Service, Ersatzteil, Qualifizierungsphase) Schätzfehler für die Bearbeitungszeit (Kapazitätsbelastung der

Ressourcen wurde über- bzw. unterschätzt)

Zur Absicherung gegen diese Unsicherheitsfaktoren werden in der momentanen Praxis umfangreiche zeitliche Puffer in den PSP integriert. Hier gilt es, durch eine vorausschauende Planung diese Pufferzeiten (Liegezeiten) zu minimieren ohne die Robustheit des Systems zu beeinträchtigen.

3. Modell

3. Konzeptionelle Festlegungen

Zeitraster

Ziel ist ein genereller Unternehmens- / Werkstattkalender, auf den Planungshorizonte Rückmelde-/Planungszyklen Aktive/Stillstandszeiten Schichtkalenderabgebildet werden können. Ggf. ist dieses Zeitmodell (teilweise) aus den jetzt vorgesehenen Leitständen zu übernehmen (und die InVorMa-Ablaufsteuerung in diesen Leitstand zu integrieren).

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3. Modell

Auch wegen der Verwendung von InVorMa über die Unternehmen S. und P. hinaus, schlagen wir vor, die Zeitrasterung flexibel zu wählen. Es sollen mindestens zwei Bereiche differenziert werden:

Ein Kurzfristbereich, in dem die planerischen Vorgaben umzusetzen/zu realisieren sind und nicht mehr geplant wird. Der Planungszyklus, der angibt, wann und nach welchem zeitlichen Abstand die Planung wiederholt wird, ist kleiner oder maximal gleich groß wie dieser Kurzfristbereich. Der Kurzfristbereich sollte aber nicht größer als eine Woche gewählt werden.

Ein mittelfristiger Bereich, der zur Bildung der Auftragsreihenfolge, der Rüstoptimierung, der Bereitstellung der Materialien, der Werkzeuge, der Förderhilfsmittel, Lagerplätze usw. verwendet werden. Ebenso sind hier Losgrößen, Schichtmodelle und Fremdvorgaben zu nennen.

3. Modell

Kurzfristbereich: Zeiteinheit 0,1 StundeHorizont 3 – 5 ArbeitstagePlanungszyklus SchichtRückmeldedetaillierung 0,1 Stunde

Mittelfristbereich: Zeiteinheit Schicht/ArbeitstagHorizont ≤ 60 ArbeitstagePlanungszyklus Tag

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3. Modell

Ressourcen

Als Ressourcen, die nur in begrenzten Quantitäten zur Verfügung stehen, wollen wir Menschen Arbeitsmittel zur Wandlung von Material

Maschinen Werkzeuge Werkzeugaufbereitung Werkzeugvoreinstellung Instandhaltung

Arbeitsmittel zur Wandlung von Information Programmiertools Programmierarbeitsplätze

Arbeitsmittel zur Wandlung von Energie Arbeitsmittel zur Raumüberbrückung

Fördermittel Förderhilfsmittel

3. Modell

Arbeitsmittel zur Zeitüberbrückung Lagerplätze Lagermittel Lagerhilfsmittel Arbeitsmittel zur Wandlung des Zustands

Prüfplätze Prüfmittel

Arbeitsgegenstände

unterscheiden. Einige dieser Ressourcen stehen 24 h am Tag, 7 Tage in der Woche zur Verfügung. Für Menschen gilt dies nicht; sie stehen nur im Rahmen ihres Schichtmodells bereit. Gewisse Maschinen, wie ein Bildschirmarbeitsplatz, sind nur produktiv, wenn sie mit einem Menschen besetzt sind. Ggf. kann ein Mensch mehrere Maschinen gleichzeitig bedienen/überwachen. Werkstücke/Materialien müssen für die Auftragserfüllung bereitgestellt werden, sie sind jedoch nicht Arbeitsmittel, sondern Arbeitsobjekt.

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3. Modell

Im Rahmen des grundsätzlichen Zeitmodells sind also Verfügbarkeiten im Sinne eines Bestandes zu Zeitpunkten (bspw. Anzahl der Menschen und der Maschinen) und / oder Verfügbarkeiten im Sinne eines Arbeitspotentials für einen Zeitraum (verfügbare Anzahl von Arbeitsstunden je Zeitabschnitt) anzugeben.Für Menschen sind Schichtmodelle vorzusehen.

3. Modell Qualifikationen

Die einfachste Vorgehensweise besteht darin, einen Teilprozess (TP) einem Arbeitsmittel und/oder einem Menschen (ein)eindeutig zuzuordnen.Für alternative Prozesspläne und Teilprozesse bleibt dann genauso wenig Raum wie für deren situationsabhängige Auswahl. Die Planung beschränkt sich auf die ausschließliche Festlegung der Bearbeitungsreihenfolge einzelner Aufträge auf einzelnen Maschinen.Da wir im Rahmen von InVorMa flexibler sein wollen, gehen wir

von einer Kennzeichnung einzelner Teilprozesse hinsichtlich der für sie erforderlichen qualitativen Kapazität

von einer optimierenden Zusammenfassung einzelner Teilprozesse zu alternativen Prozessplänen

von einer Klassifizierung der Leistungsfähigkeit (qualitativ und quantitativ) einzelner Arbeitsmittel aus.

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3. Modell Um eine rechnerunterstützte Zuordnung von Arbeitsmittel und Arbeitsgegenstand im Rahmen eines Teilprozesses bzw. eines Prozessplans vornehmen zu können, gehen wir von einer geeigneten Klassifikation aus. Diese muss Arbeitsgegenstand und Arbeitsmittel abdecken. Ggf. ergibt sich die klassifizierende Beschreibung der Anforderungen eines Teilprozesses erst im Rahmen der planerischen Beschreibung eines Teilprozesses. Vergleichbar müssen bei der Kombination von Menschen und Maschinen die resultierende Leistungsfähigkeiten konstruktiv kombinierend gestaltet werden können.

3. Modell Prozessplan

Prozesspläne werden der Ablaufsteuerung vorgegeben. Wir gehen davon aus, dass ein Prozessplan komplett abgearbeitet wird und die Ablaufsteuerung keine Prozesspläne miteinander zu neuen Prozessplänen kombiniert. Die einzige Situation, in der ein solcher Wechsel möglich sein könnte, ist in der Rückmeldung denkbar, wenn der Wechsel zu einem anderen Prozessplan und ein definierter Bearbeitungsstand rückgemeldet wird.

Ein Prozessplan kann beliebig viele Teilprozesse umfassen. Eine Überlappung wird ausgeschlossen. Alternative Pfade sind zugelassen.

Die Dauer eines Teilprozesses kann zwischen 0,1 Stunden und 240 Stunden betragen. Während eines Teilprozesses wird ein Arbeitsplatz (als „führendes“ Arbeitsmittel gekennzeichnet) vollständig in Anspruch genommen. Dies ist für Lagerplätze und Fördermittel noch zu diskutieren.

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3. Modell

Für jeden Teilprozess kann ein frühester Starttermin und ein spätester Endtermin vorgegeben werden.Für jeden Auftrag kann ein frühester Starttermin und ein spätester Endtermin vorgegeben werden.

Für jeden Teilprozess kann

die Dauer explizit Rüstdauer und Bearbeitungsdauer (je Stück) oder das Bearbeitungsvolumen in Stunden

angegeben werden.

Es ist festzulegen, ob eine Bearbeitung unterbrochen werden darf. Falls ja, sind die Bedingungen zu nennen.

3. Modell

Zielsetzungen

Ziele, die üblicherweise zu Zielfunktionen verknüpft werden, sind die Minimierung der Fertigungskosten, der Rüstkosten und der Kapitalbindungskosten. Das macht nur Sinn, wenn Zeitanteile, in denen weder gefertigt noch gerüstet wird, auch keine Kosten verursachen. Wenn aber die Maschine oder der Werker sowieso bezahlt werden müssen, macht das Bezahlen für das Nichtstun oder das Bezahlen für das unnötige (Um-)Rüsten einer Maschine keinen großen Unterschied. Also heißt das mit anderen Worten: wenn wir die Rüstzeiten minimieren (wollen), dann müssen wir auch in der Lage sein, die Werker nach Hause zu schicken – ohne Fertigungslohn zu bezahlen.

Anders sieht das in einer Engpass-Situation aus: Jede Minute, die nicht gearbeitet und auf einen Auftrag aufgeschrieben wird, ist verschwendet. Also müssen wir, solange wir die verfügbaren Ressourcen und die durch sie verursachten Kosten noch gestalten können, den bestmöglichen Plan mit dem gerade noch machbaren Ressourcenangebot ermitteln und dann diesen Plan umsetzen.

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3. Modell

Auf Störungen/“Eilaufträge“ ist differenziert zu reagieren: Im Umfeld zusätzlicher Aufträge reagieren wir nach Bestellpunktprinzip, also nachregelnd, auf Aufträge, die aus irgendwelchen Gründen nicht bearbeitet werden können, reagieren wir nach Bestellzyklusprinzip.

Während des aktuellen Tages, an dem wir weder mit einer Änderung der Plandaten noch mit einer geänderten Planung reagieren können, gilt nur eine Größe: Oberstes und einziges Ziel ist die Gewährleistung der Termin-/Liefertreue im Rahmen des festgelegten Schichtmodells. Gleichrangig und – wenn keine Störungen vorliegen – gleichbedeutend ist das Vermeiden weiterer Stillstandszeiten.

In der kurzfristigen Betrachtung gilt nur eines: Die Minimierung der Kosten im Rahmen der durch die Mittelfristplanung festgelegten Grenzen.In der Mittelfristplanung gilt analog: Die Minimierung der Kosten im Rahmen der von außen festgelegten Grenzen.Beeinflusst werden können in der Regel nicht die Kapitaldienste für die Maschinen. Ob Maschinen gekauft oder geleast werden, wollen wir hier nicht betrachten.

3. Modell Beeinflusst werden können

die Kapitalbindungskosten durch die Wahl der Beschaffungstermine (kein s-,Q-Denken!), die Losgröße und differenzierte Sicherheiten.

die Rüstkosten durch geeignete Auftragsreihenfolgen, vor allem aber durch die Dimensionierung der Anzahl der Werker, die mit Rüsttätigkeiten (auch CAM-Arbeitsplätze!) beaufschlagt sind. Hier müssen wir jegliche Leerzeit von Mensch und Maschine durch geeignete Losgrößen und Auftragsreihenfolgen vermeiden.

die Kosten für die Werker, in dem wir deren Schichtmodelle einschließlich der Fremdkapazitäten optimieren. Mittelfristig ist die Anzahl der Werker unter Beachtung deren Qualifikation zu optimieren.

die Materialkosten, in dem wir zu geschickten Zeitpunkten und in einem situativ günstigen Zustand einkaufen.

die Stillstandszeiten für die Wartung die Lieferfähigkeit und die Liefertreue durch flexible Schichtmodelle.

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3. Modell

Robustheit

In der Materialwirtschaft werden die drei bekannten Risiken unterschieden: Zugangsrisiken für den Zugang von Material, Abgangsrisiken für die Unwägbarkeit beim Kunden und Bestandsrisiken für eigene Schlampereien. Wir orientieren uns an diesen Größen und dehnen die Betrachtung auf alle Arten von Ressourcen aus:

Haben wir die richtigen Ressourcen zum richtigen Zeitpunkt, in der richtigen Qualität usw. usw. usw. bestellt/disponiert?

Rufen unsere Kunden / Benötigen wir selbst diese Ressourcen in der geplanten Art und Weise?

Ist der Bestand an Ressourcen und Qualifikationen richtig geplant und entsprechen diese Ressourcen dem, was wir brauchen und was wir geplant haben?

3. Modell

Und dann heißt „robust“: Egal was passiert, wir können unsere Termine ohne zusätzliche Kosten einhalten. Das heißt zwei Dinge:

Die Ressourcen liegen da, wo sie gebraucht werden. Zusätzliche Kosten werden verursachungsgerecht verrechnet – ein zusätzliches

Umrüsten trägt der Eilauftrag, nicht die Allgemeinheit, die Fremdkapazität bezahlt die Maschine, die gerade ausgefallen ist. Vielleicht bekommt sie dann längerfristig überhaupt keine Aufträge mehr.

Reserven bei einer Einzel-/Kleinserienfertigung können keine Material-/ Produktbestände sein – niemand braucht eine zusätzliche Spritzgussform oder 20 zusätzliche Stempel. Also kann es nur darum gehen, früher, nicht mehr zu produzieren – ein „Mehr“ ist der sicherste Weg, unnötige Kosten zu produzieren, sogar ohne Risiko. Aber dieser zeitliche Puffer muss überall eingebaut werden; es nützt nichts, wenn wir alles 1 Woche „zu früh“ machen, aber einen kritischen Pfad haben, auf dem dann prompt das Unglück passiert.

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3. Modell

Das ist trivial. Weitere Sachverhalte, die wir bei der Planerstellung berücksichtigen müssen, sind einerseits die Schätzung der Zeiten und andererseits die Platzierung der Reserven. Wenn wir bspw. eine Woche nur einen Auftrag nach dem anderen auf einer Maschine einplanen, die wir noch nie gemacht haben und 20 % Mehraufwand überhaupt nichts Ungewöhnliches sind, dann sind wir selbst am Terminverzug schuld.

Und wenn ein Werker dem anderen den Hammer aus der Hand nimmt, auf der anderen Seite aber dann zwei Monate alle fehlen, dann haben wir uns auch hier ähnlich unklug verhalten. Also haben wir ein vernünftiges Maß zu finden, wie wir in einer Zeit mit vielen neuen/unsicheren Aufträgen möglicherweise trotz größter Terminnot stabilisierende Faktoren einbauen, Fremdkapazitäten rechtzeitig involvieren oder auf alternative Prozesspläne umstellen. Und dann bitte vor der Katastrophe proaktiv mit einem neuen Plan reagieren.

Aufgabe 3:

Gegeben seien zwei mit einem gespannten Draht verbundene Konservendosen. Ist das ein „gutes“ Modell zur Erklärung Ihrer Telefonanlage? Was ist Ihrer Meinung nach der wesentliche Fehler?

Aufgabe 4:

Gegeben sei folgende Rechenaufgabe: „Ein Blumenbeet ist 1,5 m lang. Der Abstand zwischen 2 Blumen ist 50 cm. Wie viele Blumen stehen in einer Reihe?“Welches Modell liegt dieser Aufgabe zugrunde?

3. Modell

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Aufgabe 5:

In die Produktionsprogrammplanung (siehe Produktionsplanung und -steuerung) wird neben den 3 Bohrmaschinen ein externer Dienstleister eingeführt, der beliebig viel Kapazität bereitstellen kann. Die Kosten für die einzelnen Erzeugnisse sind bekannt. Wie verändert sich das Modell?

Aufgabe 6:

Die Kosten des externen Dienstleisters sind in allen Fällen (alle Erzeugnisse, alle Bohrmaschinen) niedriger als die Kosten des Unternehmens. Wie verändert sich das Modell jetzt?

Was heißt das?

Aufgabe 7:

Das „“-Zeichen für die Erzeugnisse E1, E2, E3, E4 wird in „<„ geändert. Was heißt das? Und was heißt „“?

3. Modell

Aufgabe 8:

Produkt I und Produkt II werden aus demselben Rohstoff und auf denselben Maschinen hergestellt.

Welche Mengen von Prod. I bzw. Prod. II sollen in diesem Monat produziert werden, damit der Gewinn maximal ausfällt?

(Antwort: 25 Stück Prod. I; 60 Stück Prod. II, erzielbarer Gewinn € 5.400,00)

Bedarf pro Stück Verfügbarkeit indiesem MonatProd. I Prod. II

Rohstoff (kg) 2 1 110

Masch.‘Std. auf A 4 1 160

Masch.‘Std. auf B 2 2 200

Prod. I Prod. II Ziel:

Gewinn (€/Stück) 120 40 maximal

3. Modell

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Aufgabe 9:

a. Erstellen Sie ein verbales (Sprache + Grafik) Strukturmodell einer Spülmaschine. Das Modell soll dazu dienen den Wasserfluss im Gerät zu beschreiben.

b. Erstellen Sie ein verbales Verhaltensmodell einer Postfiliale mit 5 Schaltern und einer gemeinsamen Warteschlange für alle Schalter (bspw. die Filiale in der Paderborner Liliengasse). Kunden können mitgebrachte Sendungen aufgeben oder im Laden etwas kaufen. Gehen Sie insbesondere auf das Verhalten der Warteschlange ein und die Zuordnung von Kunden zu Schaltern.

c. Erstellen Sie ein verbales Funktionsmodell einer gelungenen Silvesterparty. Beachten Sie die Teilnehmer, den zeitlichen Ablauf, die nötigen Verbrauchs- und Gebrauchsmittel, den Ort und ggf. die gegenseitigen Abhängigkeiten. Erläutern Sie Ihre Lösung.

3. Modell

Aufgabe 10:

Zur Modellierung von Produktionssystemen erhalten Sie einen Baukasten „Fischertechnik“. Diskutieren Sie die Kriterien zur Methodenauswahl.

Aufgabe 11:a. Beschreiben Sie die wesentlichen Eigenschaften eines Modellsb. Erläutern Sie die Begriffe Abbildungsmerkmal, Verkürzung und Pragmatik.c. Was bedeutet Struktur- und Verhaltensanalogie?d. Was ist ein operatives Modell, und über welche Schritte gelangt man zu einem

solchen Modell?e. Nennen Sie mindestens 5 Kriterien zur Auswahl einer Modellierungsmethode.f. Gliedern Sie einen handelsüblichen Kompressor-Kühlschrank mit Eisfach in Sub-

und Teilsysteme. Erstellen Sie ein Funktions-, Verhaltens- und Strukturmodell.g. Systeme lassen sich nach den Kriterien „statisch/dynamisch“ und

„offen/geschlossen“ klassifizieren. Erläutern Sie beide Klassen und geben Sie jeweils ein Beispiel.

3. Modell

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3. Modell

Frage 12: Modell

Ein Postamt ist zu modellieren.

Student 1 modelliert ein Postamt wie folgt:

Eingang zum Postamt Warteschlange Schalter Ausgangstüre auf der gegenüberliegenden Seite

Student 2 modelliert dasselbe Postamt wie folgt:

Eingang zum Postamt: Eintrittsverhalten zufällig verteilt mit mittlerem Eintrittsabstand 5 Minuten

Warteschlange: Ungeduldige Kunden, die die Warteschlange nach 10 Min. verlassen

Durchschnittliche Bedienungszeit 2 Minuten

Mittlere Anzahl der Kunden in der Warteschlange: 2 Kunden

3. Modell

Frage 13: Modell

Fragen:

1. Das Modell von Student 2 ist auf jeden Fall richtig.

2. Das Modell von Student 1 ist falsch, wenn es nur eine Türe gibt.

3. Das Modell von Student 2 ist falsch, wenn es keine ungeduldigen Kunden gibt.

4. Das Modell von Student 2 beschreibt ohne Veränderung auch ein Postamt mit einer eigenen Warteschlange für bevorzugte Geschäftskunden (Business-Linie).

5. Das Modell von Student 2 gilt nur für Briefpost, nicht für Paketpost.

6. Pakete dauern im Modell von Student 2 immer länger als Briefe.

Kennzeichnen Sie die korrekten Antworten!

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3. Modell

Frage 14: Modell

1. Die Komplexität wird bestimmt durch die Zahl der Elemente, ihrer Parameter und durch die Vielfalt und Variabilität ihrer Beziehungen.

2. „Komplex“ und „kompliziert“ ist dasselbe.

3. Es werden die Modellklassen

Gedankliche Modelle

Verbale Systembeschreibung

Gegenständliche Modelle

Formale Modelle

Operative Modelle

unterschieden.

4. Input-Output Modelle werden in der Wirtschaftsinformatik nicht verwendet.

Was ist richtig?

3. Modell

Frage 15: Modell

Wir beschreiben die Orte als Knoten und die vorhandenen Wege als Kanten eines Graphen

Gegeben ist die Distanzmatrix1 2 3 4

1 9 2 32 9 1 23 2 1 84 3 2 8

Wir suchen den kürzesten Weg, der die Orte 1, 2, 3, 4 verbindet und wieder zum Ursprung 1 zurückkommt.

Die richtige Reihenfolge ist 1, 2, 3, 4, 1.



Die Länge des kürzesten Weges ist 17.

Die Länge des kürzesten Weges ist 8.

Was ist richtig?

29

3. Modell

Frage 16: Modell

Produkt A und Produkt B werden aus demselben Rohstoff und auf den Maschinen Hüller und Hille hergestellt.

Welche Mengen von Produkt A und von Produkt B müssen bei einem maximalen Gewinn monatlich produziert werden?

a) Produkt A: 12,5 Produkt B: 17

b) Produkt A: 96 Produkt B: 12

c) Produkt A: 25 Produkt B: 60

d) Produkt A: 14 Produkt B: 200

e) Produkt A: 36 Produkt B: 72

Bedarf je Stück verfügbar

Produkt A Produkt B

Rohstoff (kg) 4 2 220

Maschinenstd. auf Hüller 8 2 320

Maschinenstd. auf Hille 4 4 400

3. Modell

Frage 17: Modell

1. Modellierungsmethoden sind unnötig.

2. Modellierungsmethoden nützen nur Informatikern.

3. Modellierungsmethoden umfassen Konstrukte mit spezieller Bedeutung, Regeln zur richtigen Benutzung der Konstrukte und eine Beschreibung der Vorgehensweise bei der Modellierung.

4. Modellierungsmethoden enthalten Bausteine aus der Informatik, aus der Betriebswirtschaftslehre und für die Technikabbildung Fischer-Technik-Bausteine.

30

3. Modell

Frage 18: Modellieren einer flexiblen Fertigungszelle

Zur Fertigung eines Handygehäuses soll ein Werkstück aus zwei Dimensionen bearbeitet und zusätzlich mit Gewindebohrungen versehen werden. Dabei soll eine flexible Fertigungszelle zum Einsatz kommen, in welcher in drei getrennten Arbeitsschritten zunächst die Bearbeitung in der XY – Ebene, anschließend die Bohrung der Gewinde und abschließend die Bearbeitung in der YZ-Ebene erfolgen soll.

a) Entwerfen Sie zunächst ein übergeordnetes Modell (Rang R-0) welches die Fertigungszelle in einen exemplarischen Produktionsprozess einbindet. Verwenden Sie die Systeme Lager, Materialfluss, Fertigung Gehäuse, Fertigung Platine, Fertigung Display und Endmontage.

x

yz

z

yx

3. Modell

b) Entwickeln Sie ein formales Modell einer flexiblen Fertigungszelle wie in der Vorlesung vorgestellt. Hierbei stellt die Fertigungszelle ein System vom Rang R-0 dar. Die verwendeten Subsysteme haben den Rang R-1. Definieren Sie geeignete Eingangs- und Ausgangsgrößen, ermitteln Sie benötigte Subsysteme und erstellen Sie Kopplungsmatrizen für Systemverbindungen des Rangs R-1.

c) Die Nachfrage nach den Handygehäusen steigt massiv an. Erweitern Sie das Modell damit es eine Fertigung aus 4 parallel angeordneten Fertigungszellen korrekt wiederspiegelt.

31

4. Modellierung von Gegenständen

Frage 19: Modellierung von Gegenständen

Es liegen die folgenden Aussagen vor:

1. Ein 2 ½ D-Modell unterscheidet sich nur in der Textverarbeitung von einem 2 D-Modell.

2. Im Zusammenhang mit der 2 ½ D-Darstellung werden Translations-, Rotations- und Trajektionsmodelle unterschieden.

3. Vollzylinder können bei 2 ½ D nicht dargestellt werden.

4. Constructive Solid Geometry (CSG)-Modelle fügen mit Operationen der Mengenlehre (bspw. Vereinigungsmenge) Grundkörper zusammen, die mit 2 ½ D-Methoden erzeugt werden.

5. Boundary Repräsentation (B-rep) Modelle bilden die Durchschnittsmengen unendlicher Halbräume.

6. Mit 2 D-Modellen kann man nur den Text in der Stückliste verwalten.



Gegeben ist der folgende Körper:

Wir verwenden Constructive Solid Geometry (CSG). Die gezeigte Geometrie können wir erreichen, indem wir

zwei Quader addieren

von einem Quader einen anderen abziehen

8 unendliche Halbräume über Mengendurchschnitte verknüpfen

ein Octree-Zellmodell einsetzen.

Kennzeichnen Sie die richtigen Antworten!

32



Zusätzlich zur Geometrie kann man bspw. mit EXPRESS Eigenschaften beschreiben.

1. EXPRESS eignet sich nur zur Beschreibung von Menschen.

2. Mit EXPRESS kann man nur Oberflächenbeschichtungen beschreiben.

3. Eine EXPRESS-Entity fasst eine Menge von Attributen zusammen.

4. Für EXPRESS-Attribute kann Eindeutigkeit verlangt werden.

Stimmt das?


10 20 50

5

50

Ebene 1‘‘

Ebene 2‘

Ebene 1‘

Ebene 2‘‘

45°

45°

Ebene 2

45°

Frage 22: Gerüstknoten

Gegeben sei ein Knoten aus dem Gerüstbau

Konstruieren Sie diesen Knoten mit den bisher erarbeiteten Möglichkeiten

33


Frage 23: Modellierung

a) Erläutern Sie den Unterschied zwischen Translations- und Trajektionsmodellen.

b) Beschreiben Sie wie der gegebene Körper mit B-Rep und CSG modelliert wird.


34

Frage 1: Strukturmodelle

a. Wozu verwendet man Strukturmodelle?

b. Erläutern Sie den Unterschied zwischen „Part-of“ und „Superior-of“ Strukturen.

5. Strukturmodelle - Gebildestruktur


Frage 2: Struktur

Folgende Aussagen liegen vor:

1. Eine Struktur ist das Ordnungsprinzip, nach dem eine Gesamtheit aus Elementen aufgebaut ist.

2. Strukturmodelle sind Hilfsmittel, um Ordnungs- und Funktionsprinzipien erkennen und beschreiben zu können.

3. Reale Strukturen treffen Aussagen über statische und dynamische Systemeigenschaften.

4. Formale Strukturmodelle sind inhaltsleere, nicht konkretisierte Beschreibungen.

5. Als Strukturmodelle werden nur gerichtete Graphen verwendet.

Was ist richtig?

35


Frage 3: Struktur

Gegeben ist der folgende Graph:

Die Aussagen sind

1, 2, 2, 5 ist eine geschlossene Kantenfolge

1, 2, 3, 4, 5, 1 ist eine offene Kantenfolge

1, 2, 3, 4, 6 ist ein Kreis

1, 5, 8, 7 ist ein Weg

1, 2, 3, 4, 8 ist ein Kantenzug

Welche ist richtig?

2 1

3 5 8 7

4 6


Frage 4: Struktur


1. Der Graph ist zusammenhängend.

2. Der Graph ist stark zusammenhängend.


1. Es handelt sich um eine Arboreszenz.

2. Es handelt sich um eine binäre Arboreszenz.

3. Binäre Arboreszenzen können in Inzidenzmatrizen dargestellt werden.

4. Binäre Arboreszenzen können in Adjazenzmatrizen dargestellt werden.

5. Binäre Arboreszenzen können nicht in Matrizenform dargestellt werden.


36


Frage 5: Struktur

Wir fassen einen zusammenhängenden, gerichteten Graphen als Transportnetz auf:

1. In einem Transportnetz wird auf einer Kante ein Fluss dargestellt (bspw. Materialfluss).

2. Der Fluss auf einer Kante geht immer in zwei Richtungen.

3. Transportnetze können nur im öffentlichen Straßenverkehr eingesetzt werden.

4. Die Kirchhoffsche Regel: „Summe ankommend + selber produziert = Summe abgehend + selber verbraucht“ gilt auch hier.

5. „Summe ankommend“ bedeutet die Summe über die Kanten, aber zeitlich differenziert an verschiedenen Tagen.

Richtig?


Frage 6: Struktur

1. Part-of- und superior-of-Strukturen sind dasselbe.

2. Part-of- und superior-of-Strukturen können beide in Form einer Arboreszenz darsgestelltwerden.

3. Related-with-Strukturen setzen grundsätzlich Elemente verschiedener Klassen voraus.

4. Related-with-Strukturen setzen grundsätzlich Elemente gleicher Klasse voraus.

5. Related-with-Strukturen sind grundsätzlich vollständig verbundene Strukturen.

Korrekt?

37


6. Verhaltensmodelle (Prozessstruktur)

Frage 1: Verhaltensmodell

Gegeben sei das folgende Petri-NetzN = (S, T, F, K, W, m0)S = {s1, s2}T = {t1, t2}F = {(s1, t2), (t2, s2), (s2, t1), (t1, s1)}K(s1) = 8, K(s2) = 6 W(s1, t2) = 6, W(t2, s2) = 2, W(s2, t1) = 2, W(t1, s1) = 1m0(s1) = 8, m0(s2) = 0

Wie oft kann dieses Netz schalten?

a. 8 mal

b. 6 mal

c. 6 * 8 = 42 mal

d. 2 mal

e. kein Mal

38




Welche Grafik ist richtig?

s1 6

t1

s2

t2

1

22

s2 6

t1

s1

t2

1

22

s1 2

t2

s2

t2

6

12




Welche Adjazenzmatrix ist richtig?

t1 t2s1 1 -6

s2 -2 2

s1 s2

t1 6 1

t2 2 2

t1 t2s1 +6 -1

s2 +2 -2

39



1. Ein gefärbtes Petri-Netz enthält nur zwei Farben.

2. Kanten werden rot, Transitionen gelb und Stellen grün gekennzeichnet.

3. Eine Transition ändert eine Markierung m in eine Markierung m‘ gemäß

m (s) - V (s, t) im Vorbereichs S : m’ (s) = m (s) + V (s, t) im Nachbereich

sonst

4. Bei einem Konflikt greifen mehrere aktivierte Transitionen auf die Marken einer Stelle zu.

5. Komplementäre Kanten reduzieren die Betrachtung ausschließlich auf Kanten im Vorbereich.



a. Definieren Sie das hier vorliegende Petri-Netz in angemessener Weise.

b. Errechnen Sie, ob die Transition T3 schalten kann.

In der folgenden „Lösung“ sind drei Fehler versteckt.

T4S3(4)

2

2 3 S4(3)

S2(2)

T1

2

1

1

T22

2

S1(5)

T3

2

11

1

40


a.

N=(S, T, F, K, W, M0)

S={S1,S2,S3,S4}

T={T1,T2,T3,T4}

F={(S1,T2),(S1,T3),(S2,T3),(S2,T4),(S3,T4),(T4,S4),(T3,S4),(T2,S4),(S4,T1),(T1,S3),(T1,S2),(T1S1)}

K(S1)=5 K(S2)=2 K(S3)=4 K(S4)=3

M0(S1)=0 M0(S2)=1 M0(S3)=2 M0(S4)=2

W(S1,T2)=2,W(S1,T3)=1,W(S2,T3)=1,W(S2,T4)=2,W(S3,T4)=6,W(T4,S4)=3,W(T3,S4)=2,W(T2,S4)=2, W(S4,T1)=2, W(T1,S3)=7,W(T1,S2)=1,W(T1S1)=1b.

0000

1024

0122

T3 kann schalten


Frage 6: Petri-Netze

a. Gegeben sei das folgende Petri-Netz inklusive Anfangsmarkierungen. Definieren Sie das Netz in angemessener Weise und berechnen Sie mit Hilfe der Schaltregel, ob Transition T2schalten kann.

In der folgenden Lösung stecken 5 Fehler.

41


a. Definition:

N = {S, T, F, W, K, M0}S = {S1, S3}T = {T1, T2, T3}F = {(T1, S1), (S1, T2), (S1, T3), (S2, T3), (T2, S3), (T3, S3), (S3, T1)}W(T1, S1) = 1, W(T1, S2) = 1, W(S1, T2) = 1, W(S2, T3) = 2,W(T2, S3) = 2, W(T3, S3) = 3, W(S3, T1) = 2

K(S1) = 1, K(S2) = 2, M0(S1) = 1, M0(S2) = 2, M0(S3) = 2

000

224

124

Ungleichung ist erfüllt, d.h. T2 kann schalten.

Frage 7: Petri-Netze

a) Definieren Sie das hier vorliegende Petri-Netz in angemessener Weise.

b) Errechnen Sie, ob die Transition T1 schalten kann (Schaltregel).

c) Errechnen Sie mit Hilfe der Schaltregel alle möglichen Transitionen, bis das Petri-Netz anhalten muss. (Hinweis: Wenn Sie Aufgabenteil b) gelöst haben, können Sie Ihr Endergebnis als Startzustand benutzen.).

S1(8)●●●●●

T2

T1

S2(6)●●

6 2

2

Anfangsmarkierungen von:mo(S1) = 5mo(S2) = 2


42

d) Definieren Sie das hier vorliegende Petri-Netz in angemessener Weise.

e) Errechnen Sie, ob die Transition T1 schalten kann (Schaltregel).

f) Errechnen Sie mit Hilfe der Schaltregel alle möglichen Schaltvorgänge, bis das Petri-Netz anhalten muss, beginnend bei der Schaltung von Transition T1.


g) Modellieren Sie folgendes System mit Hilfe eines Petri-Netzes:Die zwei Arbeiter Ernie und Bert führen eine Qualitätskontrolle der Werkstücke W durch, die über zwei parallele Förderbänder K und L angeliefert und abtransportiert werden. Eine Qualitätskontrolle eines Werkstücks kann von einem Arbeiter alleine ausgeführt werden und die Qualitätskontrolle findet direkt auf dem Förderband statt. Auf einem Förderband kann immer nur eine Qualitätskontrolle gleichzeitig durchgeführt werden. Wenn Ernie und Bert nichts zu tun haben, dann spielen sie Schere-Stein-Papier gegeneinander.Stellen Sie das Petri-Netz formal und graphisch dar und fügen Sie die Anfangsmarkierungen für folgenden Zustand ein: Ein Werkstück trifft auf Förderband L ein und die letzte Runde Schere-Stein-Papier ist gerade vorbei.


43

h) Ein Werker bedient eine Maschine, die Löcher in Versicherungskarten-Rohlinge fräst. In diese Löcher werden später die Datenchips eingefügt.Die Maschine besitzt ein Magazin M für Rohlinge. Dieses Magazin kann maximal 50 Rohlinge aufnehmen. Die Maschine entfernt selbständig die Rohlinge einzeln aus dem eingelegten Magazin und bearbeitet sie. Das Magazin kann jeder Zeit vom Werker nachgefüllt werden, wenn er dies macht, muss er die Maschine ausschalten und das Magazin entnehmen. Nach dem Nachfüllen setzt der Werker das Magazin wieder ein und startet die Maschine.Der Werker entnimmt Rohlinge zum Füllen des Magazins aus einer Kiste R und nach der Bearbeitung fallen die Rohlinge in eine andere Kiste F. In R befinden sich gerade 3 Rohlinge und im eingesetzten Magazin 2 Rohlinge. Die Maschine arbeitet.

Entwickeln Sie ein geeignetes Petri-Netz für diesen Prozess. Achten Sie auf eine eindeutige Beschriftung der Stellen, Transitionen und Kanten. Achten Sie auch besonders darauf, dass die Maschine beim Nachfüllen des Magazins aus ist und dass der Arbeiter bei eingeschalteter Maschine nicht anwesend sein muss. Welche Anfangsmarkierung gibt es in ihrem Modell.


i) Zeichnen Sie die folgenden zwei Petri-Netze nach einem Schaltvorgang


44

j) Eine Fertigungsstation besteht aus zwei Maschinen. Neu eintreffende Aufträge werden zufällig einer freien Maschine zugewiesen. Ein Werker ist für beide Maschinen zuständig. Er legt einen Auftrag in eine Maschine ein, startet den Bearbeitungsprozess und entfernt den Auftrag nach der Bearbeitung wieder aus der Maschine. Während der Bearbeitung auf einer Maschine kann er sich um die andere Maschine kümmern. Jede Maschine kann nur einen Auftrag gleichzeitig bearbeiten.

Entwickeln Sie ein geeignetes Petri-Netz für diesen Prozess. Achten Sie auf eine eindeutige Beschriftung der Stellen, Transitionen und Kanten. Welche Anfangsmarkierung gibt es in ihrem Modell?


Frage 8: Simulation

Szenario I: In einer Montagehalle werden drei Flurförderzeuge für die Transporte zwischen 8 Stationen eingesetzt. Einem neuen Transportauftrag wird jeweils der räumlich nächste, freie Förderer zugeordnet. Sind alle Förderer belegt, dann werden die Aufträge in einer Warteschlange gesammelt. Wird ein Förderer frei, so bearbeitet er den jeweils ältesten Auftrag in der Warteschlange. Nach einer Beendigung eines Transportauftrages bleiben die Förderer im Zielbahnhof bis ihnen ein neuer Auftrag zugeordnet wird. Leerfahrten verbrauchen keine Zeit. Zu Beginn (0 ZE) befinden sich die Förderer in den Bahnhöfen 1 (Förderer 1), 2 (Förderer 2) und 3 (Förderer 3).


45

Entfernungsmatrix der Bahnhöfe in Längeneinheiten:


Auftragstabelle:

a) Erstellen Sie ein Belegungsdiagramm für die drei Flurförderzeuge.

b) Wie lang sind die Strecken, die Förderer 2 leer bzw. beladen zurücklegt?

c) Welchen Auslastungsgrad haben die Förderer 1 und 3 zum Zeitpunkt 180 ZE?


46

Szenario II:

In einer Montagehalle werden drei Flurförderzeuge für die Transporte zwischen 5 Stationen eingesetzt. Einem neuen Transportauftrag wird jeweils der räumlich nächste, freie Förderer zugeordnet. Sind mehrere Förderer gleich weit entfernt und frei, wird derjenige mit der jeweils kleineren Nummer ausgewählt, bspw. Förderer 2 vor Förderer 3. Falls alle Förderer belegt sind, dann werden die Aufträge in einer Warteschlange gesammelt. Wird ein Förderer frei, so bearbeitet er den jeweils ältesten Auftrag in der Warteschlange (FIFO-Prinzip). Nach Beendigung eines Transportauftrags bleiben die Förderer bei der Zielstation bis ihnen ein neuer Auftrag zugeordnet wird. Leerfahrten dauern genauso lange wie Transportfahrten. Die Geschwindigkeit der Flurförderzeuge ist eine Längeneinheit pro Zeiteinheit. Zu Beginn (0 ZE) befinden sich die Förderer in:

• Station 1 – Förderer 2, Förderer 3

• Station 4 – Förderer 1


Entfernungsmatrix der Bahnhöfe in Längeneinheiten:

Station 1 2 3 4 5

1 - 3 4 6 9

2 3 - 1 11 7

3 4 1 - 3 5

4 6 11 3 - 4

5 9 7 5 4 -


47

Auftrag Zeitpunkt (ZE) Von… Nach…A 0 1 2B 0 5 2C 4 3 1D 5 2 4E 11 4 3F 12 1 3G 13 5 4H 20 1 2

d) Erstellen Sie ein Belegungsdiagramm für die drei Flurförderzeuge mit Hilfe der Simulation.e) Berechnen Sie den Anteil Leerfahrtzeit zu Transportzeit für jeden Förderer.f) Die Förderer haben einen Elektroantrieb. Dieser Verbraucht eine Arbeitseinheit pro

Längeneinheit bei Leerfahrten und zwei Arbeitseinheiten pro Längeneinheit bei Transportfahrten. Jeder Förderer wurde mit 60 Arbeitseinheiten geladen. Geben sie die Restarbeitseinheiten pro Förderer zum Zeitpunkt 35 an.

Auftragstabelle:


Tipp: Verwenden Sie für die Simulation eine Tabelle, bei der jeder Förderer eine Zeile bekommt, jede Spalte eine Zeiteinheit darstellt und der Auftragspuffer eine weitere Zeile bekommt. Aus der Lösung soll ersichtlich sein, welcher Förderer welchen Auftrag bearbeitet, ob es eine Leerfahrt oder eine Transportfahrt ist und was die Start- und Endstation einer Fahrt ist. Zudem natürlich die Zeitpunkte für jedes relevante Ereignis.


48

Szenario III

Gegeben ist folgendes Modell einer Fließfertigung: Es gibt zwei Fertigungsstufen. Auf der ersten Stufe existieren zwei parallele Maschinen (M11 & M12) und auf der zweiten drei (M21, M22 & M23). Vor jeder Fertigungsstufe befindet sich ein Puffer (P1 & P2) aus dem Aufträge auf die parallelen Maschinen verteilt werden. Jeder Auftrag betritt das System in P1, wird auf der ersten Fertigungsstufe bearbeitet und erreicht dann P2. Nach Bearbeitung auf Fertigungsstufe 2 verlässt jeder Auftrag das System.

Es werden vier unterschiedliche Produkttypen (A, B, C & D) produziert. Aufträge unterschiedlicher Typen benötigen die in folgender Tabelle angegebenen Bearbeitungszeiten auf den jeweiligen Maschinen. Aufträge vom Typ C können nicht auf Maschine M12 und M23 gefertigt werden.


M11 M12 M21 M22 M23

A 10 10 30 30 35

B 20 30 20 20 20

C 10 ∞ 40 40 ∞

D 20 10 30 40 30

Bearbeitungszeiten:

Zu den folgenden Zeitpunkten treten neueAufträge zur Bearbeitung in den Puffer P1 ein.

Auftragstabelle:

Zeitpunkt (ZE) Neue Aufträge in P1

0 A, C, D

10 D

30 A, A, B

50 B, B, C

60 A


49

g) Erstellen Sie ein Belegungsdiagramm für die Maschinen M11 bis M23 und für die Puffer P1 und P2. Befinden sich gleichzeitig mehrere Aufträge in einem Puffer so gilt die Regel, dass der Auftrag als nächster einer Maschine zugewiesen wird, der am längsten im Puffer ist. Zur Bearbeitung wird die freie Maschine eingesetzt, die die geringste Bearbeitungszeit aufweist. Kann nicht eindeutig entschieden werden, dann wird Typ A vor Typ B vor Typ C vor Typ D und M11 vor M12 und M21 vor M22 vor M23 gewählt.

Puffer 1

M11

M12

Puffer 2

M21

M22

M23

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140


h) Erstellen Sie ein Belegungsdiagramm für die Maschinen M11 bis M23 und für die Puffer P1 und P2. Befinden sich gleichzeitig mehrere Aufträge in einem Puffer so gilt die Regel, dass der Auftrag als nächstes bearbeitet wird, der auf einer der freien Maschine die niedrigste Bearbeitungszeit hat. Zur Bearbeitung wird die freie Maschine eingesetzt, die die geringste Bearbeitungszeit aufweist. Kann nicht eindeutig entschieden werden, dann wird Typ A vor Typ B vor Typ C vor Typ D und M11 vor M12 und M21 vor M22 vor M23 gewählt.

Puffer 1

M11

M12

Puffer 2

M21

M22

M23

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140


50


Frage 9: Diskrete Simulation

Bei einer diskreten Simulation

bleibt der Zustand zwischen zwei Ereignissen unverändert.

setzt sich der zeitliche Ablauf aus einer Folge von Ereignissen zusammen

werden Fehler diskret verschwiegen.

können nur Modelle mit weniger als 10 Kanten verarbeitet werden.

können Computerprogramme nicht eingesetzt werden.

Frage 10

Gegeben seien folgende Netzwerke


a) Geben Sie eine mögliche Schaltreihenfolge an.

b) Wie könnte man sich die Anwendung vorstellen?

B C

E

A D

b

cfe

ah

d

g

m0 k a b c d e f g h

A 20 30 -1 0 0 3 0 0 0 4

B 0 20 4 -1 0 0 -1 0 0 0

C 0 10 0 1 -1 0 0 -1 0 0

D 0 20 0 0 2 -1 0 0 3 0

E 12 12 0 0 0 0 1 2 -1 -1

51


c) Geben Sie eine mögliche Schaltreihenfolge an.

B C

E

A D

b

cfae

d

m0 k a b c d e f

A 0 10 -1 0 0 3 -2 0

B 0 20 4 -1 0 0 0 0

C 10 30 0 1 -1 0 0 2

D 0 20 0 0 2 -1 0 0

E 10 10 0 0 0 0 1 -1

Lösung

a)


Eine mögliche Schaltreihenfolge wäre bspw.

g g g g g g d d d a a a a a

A 20 20 20 20 20 20 23 26 29 28 27 26 25 24

B 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 8 12 16 20

C 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

D 3 6 9 12 15 18 17 16 15 15 15 15 15 15

E 11 10 9 8 7 6 6 6 6 6 6 6 6 6

B C

E

A D

1 1

20

12

20 10

12 1

213

3 1

4 11

41

1

2030

12

52

Lösung

b)

Es gibt eine externe taktgebende Uhr. Mit jedem Takt schaltet alles, was schalten kann „gleichzeitig“. Natürlich entstehen dann ggf. Konflikte (siehe Konflikte und Kontakte)

c)


B CE

A D

-1 +1 10

10

20 30

2-1 -1

+2

+3 -1

-21-1

+4

2010

10


c c c c c c c c c c

A 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

B 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

C 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

D 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

E 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

f f f f f f f f f f

A 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

B 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

C 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

D 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20

E 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

53


d d d a a a a a e e

A 3 6 9 8 7 6 5 4 2 0

B 0 0 0 4 8 12 16 20 20 20

C 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20

D 19 18 17 17 17 17 17 17 17 17

E 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2

Frage 11

Verändern Sie das gegebene Netz so, dass über die Aufstellung komplementärer Bedingungen ausschließlich hinführende Kanten betrachtet werden müssen.


B C

E

A D

b

cfe

ah

d

g

a b c d e f g h

A -1 0 0 3 0 0 0 4

B 4 -1 0 0 -1 0 0 0

C 0 1 -1 0 0 -1 0 0

D 0 0 2 -1 0 0 3 0

E 0 0 0 0 1 2 -1 -1

B C

E

A D

b

cfea

d

a b c d e f

A -1 0 0 3 -2 0

B 4 -1 0 0 0 0

C 0 1 -1 0 0 2

D 0 0 2 -1 0 0

E 0 0 0 0 1 -1

54

Lösung

a)


B

E

f

gh

a

eC

A D

E‘

C‘

D‘

A‘

B‘b

c

d

a b c d e f g h

A -1 0 0 3 0 0 0 4

B 4 -1 0 0 -1 0 0 0

C 0 1 -1 0 0 -1 0 0

D 0 0 2 -1 0 0 3 0

E 0 0 0 0 1 2 -1 -1

A‘ 1 0 0 -3 0 0 0 -4

B‘ -4 1 0 0 +1 0 0 0

C‘ 0 -1 +1 0 0 +1 0 0

D‘ 0 0 -2 +1 0 0 -3 0

E‘ 0 0 0 0 -1 -2 +1 +1


B

Ef

ce

a

C

A D

E‘

C‘

D‘

A‘

B‘

b

a b c d e f

A -1 0 0 3 -2 0

B 4 -1 0 0 0 0

C 0 1 -1 0 0 2

D 0 0 2 -1 0 0

E 0 0 0 0 1 -1

A‘ +1 0 0 -3 +2 0

B‘ -4 +1 0 0 0 0

C‘ 0 -1 +1 0 0 -2

D‘ 0 0 -2 +1 0 0

E‘ 0 0 0 0 -1 +1

d

55

S1(8)●●●●●

T2

T1

S2(6)●●

6 2

2

Anfangsbelegungen von:m0(S1) = 5m0(S2) = 2



c) Errechnen Sie mit Hilfe der Schaltregel alle möglichen Transitionen, bis das Petri-Netz anhalten muss (Hinweis: Wenn Sie Aufgabenteil b gelöst haben, können Sie Ihr Endergebnis als Startzustand benutzen.).

Frage 12



Petri-Netz: N = (S, T, F, K, W, M0) mit

Stellenmenge: S = {s1, s2}

Transitionsmenge: T = {T1, T2}

Kantenmenge: F = {(s1, t2), (t2, s2), (s2, t1), (t1, s1)}

Kapazitätsangaben der Stellen K mit: K(s1) = 8, K(s2) = 6

Kantengewichten W mit: W(s1, t2)=6, W(t2, s2)=2, W(s2, t1)=2, W(t1, s1)=1

Anfangsmarkierungen M0 mit: M0(s1) = 5, M0(s2) = 2


Also kann Transition T1 schalten.


56

c) Errechnen Sie mit Hilfe der Schaltregel alle möglichen Transitionen, bis das Petri-Netz anhalten muss.

T1 schaltet

T2 schaltet nicht mehr…

T2 schaltet

Nachdem T1 geschaltet hat, kann jetzt auch T2 schalten, danach noch einmal T1 und dann ist Schluss.


Frage 13

Im Bereich Teilefertigung, Rohbau und Montage sollen 3 Gabelstapler für den Transport eingesetzt werden. Es gibt dazu 10 Transportbahnhöfe. Einen Transportauftrag soll, wenn einer oder mehrere Gabelstapler frei sind, der räumlich nächste zugeordnet werden. Falls alle Gabelstapler belegt sind, kommen die Transportaufträge in die Warteschlange. Aus der Warteschlange wird ein Auftrag dem ersten freien Gabelstapler zugeordnet. Zurückgestellte Transportaufträge (aus der Warteschlange) sollen vorrangig eingeplant werden. Ein Gabelstapler bleibt am Ende eines Transportauftrages am Ankunftsbahnhof.

Es soll ein Belegungsdiagramm für die 3 Gabelstapler bis zum Zeitpunkt 350 ZE erstellt werden. Zu berechnen ist

der Auslastungsgrad der 3 Gabelstapler

die mittlere Wartezeit eines Transportauftrages und

der gesamte erforderliche Transportweg.


57

Ausgangssituation

Entfernungsmatrix

Ort Belegungszustand

Gabelstapler 1 Bhf. 1 unbelegt




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 - 5 4 3 2 1 2 3 4 5

2 5 - 7 8 9 8 7 6 4 3

3 4 7 - 9 9 7 7 6 6 5

4 3 8 9 - 3 6 5 4 3 2

5 2 9 9 3 - 1 2 3 4 5

6 1 8 7 6 1 - 9 7 8 6

7 2 7 7 5 2 9 - 4 4 4

8 3 6 6 4 3 7 4 - 2 2

9 4 4 6 3 4 8 4 2 - 1

10 5 3 5 2 5 6 4 2 1 -

Bahnhof

Bahn

hof

Auftragstabelle

Transportauftrag Dauer [ZE] von … … nach … Zeitpunkt [ZE]

1 10 1 10 0

2 20 2 9 5

3 30 3 10 15

4 40 4 9 35

5 50 5 8 45

6 20 6 7 60

7 30 7 6 70

8 20 8 4 75

9 10 9 4 95

10 70 10 4 100

11 80 10 1 110

12 90 9 3 140

13 60 8 2 160

14 60 7 4 190

15 90 6 5 205

16 10 5 7 215

17 10 4 6 230

18 20 3 8 240

19 10 2 10 250

20 30 1 9 260


58

3500 50 100 150 200 250 300

ZeitAuftragvon

nach

ZeitAuftragvon

nach

ZeitAuftragvon

nachWarteliste

St. 3

St. 1

St. 2

104

952

5

15

36

12

6974

101

1 4 79

2

9

5

89

193

14

17

11

4110

20

33

9

10

66 8

10

710

8

484

13

63

74

25

181716

8

56

213

8

488

677

417

7516

8318

6

15


Transportweg von nach weg1 10 5

10 4 24 9 39 7 47 6 96 9 79 3 63 6 76 5 1

Gabelstapler 1 442 9 49 5 45 8 38 9 29 4 34 10 2

10 1 51 7 27 4 54 3 93 10 5

10 1 51 9 4

Gabelstapler 2 53

von nach weg3 10 5

10 6 66 7 97 8 48 4 44 10 2

10 4 24 8 48 2 62 5 95 7 27 4 54 6 66 3 73 8 6

Gabelstapler 3 77Gesamt 174

Auslastungsgrad

Gabelstapler 1 0,742



Gesamt 0,723 Mittlere Wartezeit 4 ZE


59

Frage 14

Gegeben seien die Nachfrage für die nächsten 6 Zeitabschnitte und die Bestellkosten kbes und die Lagerkosten klag.

kbes = 250€/Bestellung

klag = 2€/(Stück*Zeitabschnitt)

Die Kosten für eine Losgröße, die Zeitabschnitt t1 bis Zeitabschnitt t2 jeweils

einschließlich abdeckt, ergeben sich zu

Zeitabschnitt 1 2 3 4 5 6

Nachfrage 100 120 80 110 80 40

st

ts1

lagbes2t,1t a)ts(kkk

2

1


t = 1 k0 + k1,1 = 0 + 250 + 0 = 250 k1 = 250QV1opt = QV1,1

t = 2 k0 + k1,2 = 0 + 250 + 2 * 120 = 490 k1 + k2,1 = 250 + 250 = 500

k2 = 490QV2opt = QV1,2

t = 3 k0 + k1,3 = 0 + 250 + 2 * 120 + 4 * 80 = 810 k1 + k2,3 = 250 + 250 + 2 * 80 = 660 k2 + k3,3 = 490 + 250 = 740

k3 = 660QV3opt = (QV1,1; QV2,3)

t = 4 k0 + k1,4 = 1470 k1 + k2,4 = 250 + 850 = 1100 k2 + k3,4 = 490 + 470 = 960 k3 + k4,4 = 660 + 250 = 910

k4 = 910QV4opt = (QV1,1; QV2,3; QV4,4)

t = 5 k0 + k1,5 = 2110 k1 + k2,5 = 250 + 1330 = 1580 k2 + k3,5 = 490 + 790 = 1280 k3 + k4,5 = 660 + 410 = 1070 k4 + k5,5 = 910 + 250 = 1160

k5 = 1070QV5opt = (QV1,1; QV2,3; QV4,5)

t = 6 k0 + k1,6 = 2510 k1 + k2,6 = 250 + 1650 = 1900 k2 + k3,6 = 490 + 1030 = 1520 k3 + k4,6 = 660 + 570 = 1230 k4 + k5,6 = 910 + 330 = 1240 k5 + k6,6 = 1070 + 250 = 1320

k6 = 1230QV6opt = (QV1,1; QV2,3; QV4,6)

tot

tot

tot

tot

tot

tot

tot

tot

tot

tot

tot

tot

tot

tot

tot

tot

tot

tot

tot

tot

tot

tot

tot

tot

tot

tot

tot

Lösung

Damit werden in Zeitabschnitt 1, 2 und 4 Lose mit 100, 200 und 230 Stück bestellt. Die minimalen Stückkosten belaufen sich auf 1230 €.

Beispiel –Wagner/Within-Verfahren


60

Frage 15a) Erläutern Sie den Unterschied zwischen Inzidenz- und Adjazenzmatrizen – wo liegen Vor-

und Nachteile?

b) Nennen Sie Beispiele für sinnvolle Verwendungen folgender Strukturtypen:

– Kreisstruktur

– Sternstruktur

– Baumstruktur

– Wäre eine Linienstruktur (a b c … x) sinnvoll? Wenn ja, wofür?

c) Ein Team aus drei Technikern betreut eine Fertigungsstufe eines mehrstufigen Fertigungs-systems. Auf dieser Fertigungsstufe existieren 5 identische Maschinen. Alle Fertigungs-aufträge können von jeder der Maschinen bearbeitet werden und werden zufällig einer verfügbaren Maschine zur Bearbeitung zugewiesen. Die Maschinen sind allerdings recht fehleranfällig und fallen oft aus. In einem solchen Fall muss ein Techniker die Maschine reparieren, damit sie danach wieder verfügbar ist. Mehrere Maschinen können gleichzeitig arbeiten, gestört sein oder repariert werden. Aufträge treten in das System in Puffer P1 ein und landen nach ihrer Bearbeitung in Puffer P2.Vervollständigen Sie das angegebene Petri-Netz. Beschriften Sie Ihre Stellen, Transitionen und Kanten aussagekräftig und achten Sie auf die Ausgangsmarkierungen.


d) Definieren Sie das rechts dargestellte Petri-Netz in angemessener Weise und errechnen Sie, ob die Transition T1 schalten kann (Schaltregel)


61


Frage 1a) Was ist ein Arbeitssystem?b) Was ist ein Produktionsfaktor?c) Was sind Produktionsfaktoren?d) Was ist die Aufgabe von Entwicklung + Konstruktion?e) Was ist der Unterschied zwischen CAD und CAE?f) Sind CAX-Systeme intelligent/kreativ?g) Wie könnte ein CAP-System für

a) Blechteileb) Mit einer Fräsmaschine hergestellte Hebel

aussehen?h) Wie ist ein Arbeitsplan aufgebaut?i) Ist die Andler-Losgröße eine sinnvolle Zahl?

Überlegen Sie, welche Voraussetzungen getroffen wurdenj) „Qualität ist die Beschreibung aller Attribute, die für den Käufer eines Produkts relevant

sind“. Stimmen Sie dem zu?k) Das Beispiel zur Produktionsprogrammplanung geht von gegebenen Kapazitäten aus. Hat

das Unternehmen in die richtigen Maschinen investiert?

7. Produktion

62

l) Welchen Weg legt der Fräser zur Herstellung eines Kreises im Beispiel NC-Programm zurück?

m) Was ist CAM? Was ist CNC-Betrieb?

n) Eine flexible Fertigungszelle kommt völlig ohne einen Menschen aus. Richtig?

7. Produktion

Frage 1

Berechnen Sie die Lösgröße nach Andler:

a) JB = 231000 ME; kp = 11 GE/ME; kb = 56 GE/Bestellung; kl = 5,71 %

b) Bedarf pro Monat = 10000 ME; Stückpreis = 40 GE/ME; Bestellkosten = 300 GE/Bestellung; Lagerkostensatz = 50 %; Kapitalbindungskosten = 2,5%

c) Unter welchen Randbedingungen gilt die Losgrößenformel nach Andler?

d) Tragen Sie den Lagerbestand über die Zeit für 3 Monate auf und berechnen Sie die Zeit zwischen zwei Bestellungen.

7. Produktion

63

Maschinenart

Fert

igun

gspr

ozes

s Fräsmaschine Drehmaschine

Dec

kung

sbe

itrag

F1 F2 D1 D2 D3Max. Kapazität 1600 2100 1500 2000 1800

Erzeugnis E1Mindestmenge

234

I 5 3 17

II 12 51

III 4 3 2 23


356

IV 4 13 16

V 1 2 5 32

VI 3 7 2 25

VII 12 15 7 75


150

VIII 2 5 12 3 16 105

IX 2 2 9

X 5 21 45

Frage 2Stellen Sie für das nachfolgende Produktionsprogramm die gewinnmaximierende Zielfunktion und die zugehörigen Randbedingungen für die x1, …, x10 Artikelmengen der Produktionsprozesse I, …, X auf.

7. Produktion

a) Stellen Sie für das nachfolgende Produktionsprogramm die gewinnmaximierende Zielfunktion und die zugehörigen Randbedingungen für die x1, …, x10 Artikelmengen der Produktionsprozesse I, …, X auf.

Beachten Sie, dass die Fertigungsprozesse I,II,III verschiedene Alternativen darstellen ein Erzeugnis E1 zu produzieren. Für IV…VII und VIII…X gilt das gleiche.

7. Produktion

Maschinenart

Ferti

gung

spro

zess Grundierung Lackierung

Dec

kung

sbei

trag

G1 G2 L1 L2 L3Max. Kapazität 1600 1800 1500 2200 1600

Erzeugnis E1 I 4 8 4 13Mindestmenge II 2 8 1 34

230 III 4 8 1 23Erzeugnis E2 IV 12 10 14 54

Mindestmenge V 10 12 14 29350 VI 14 10 10 112

VII 8 10 10 140Erzeugnis E3 VIII 10 16 60

Mindestmenge IX 12 20 54150 X 4 12 8 59

64

b) Nehmen Sie nun an, dass für die unterschiedlichen Maschinen unterschiedliche Kosten auftreten. Erweitern Sie ihr Modell für folgenden Fall:

7. Produktion

Maschinenart

Ferti

gung

spro

zess Grundierung Lackierung

Erlö

sG1 G2 L1 L2 L3Max. Kapazität 1600 1800 1500 2200 1600

Variable Kosten / Einheit 27 51 9 24 31

Erzeugnis E1 I 4 8 4 627Mindestmenge II 2 8 1 543

230 III 4 8 1 250Erzeugnis E2 IV 12 10 14 1153

Mindestmenge V 10 12 14 1331350 VI 14 10 10 954

VII 8 10 10 1140Erzeugnis E3 VIII 10 16 843

Mindestmenge IX 12 20 942150 X 4 12 8 645

Frage 3

a) Beschreiben Sie den Aufbau und die Funktion einer Drehmaschine.

b) Was sind die wichtigsten Elemente und Eigenschaften eines Flexiblen Fertigungssystems?

c) Geben Sie für beispielhaftes Flexibles Fertigungssystem anhand von Beispielen an, welche Inputfaktoren (Folie 10 aus Kapitel 3) dort eingesetzt werden.

7. Produktion

65

Frage 4

Fertigen Sie den unten dargestellten Aktive Pickup aus einem Block Aluminium der Abmessung [mm]: 82,5 x 17,5 x 22,0 mit Hilfe einer Fräsmaschine. Erstellen Sie ein entsprechendes NC-Programm. Sie können einen Fräser mit einem Durchmesser von 2,5 und einen mit einem Durchmesser von 12 verwenden. Verwenden Sie ein rechtshändiges Koordinatensystem und legen Sie den Ursprung in die untere linke Ecke des Ausgangsblocks. Beim Umdrehen des Blockes zur Bearbeitung des unteren Teils bleibt der Ursprung im Bezug zur Fräsmaschine unverändert. Der Fräser befindet sich in Position (x,y,z), wenn sich der Mittelpunkt der Stirnfläche in Position (x,y,z) befindet. Ignorieren Sie die Unteransicht in der Hinsicht, dass Ihr Werkstück nicht „ausgehöhlt“ werden muss. Zu Beginn befindet sich der Fräser an Position (0,0,100)

Verwenden Sie folgende Befehle:

7. Produktion

Verwenden Sie folgende Befehle:

BefehlX Y Z Radius Werkzeug

G(eradeninter-polation)

X-Koordinate des Ziels

Y-Koordinate des Ziels

Z-Koordinate des Ziels

K(reisinterpolation im Uhrzeigersinn)

X-Koordinate des Ziels

Y-Koordinate des Ziels

Z-Koordinate des Ziels

Kreisradius

W(erkzeug-wechsel) Durchmesser des Fräsers

U(mdrehen des Werkstücks)

7. Produktion

66

7. Produktion

7. Produktion

Frage 5: Produktion

1. „Produktion“ ist der Umwandlungsprozess, durch den Güter oder Dienstleistungen aus Einsatzgütern entstehen.

2. „Umformen“ gehört zur Fertigungstechnik.

3. Ein „Produkt“ ist eine von einem Betrieb angebotene Leistung, mit der Bedürfnisse eines Kunden nutzbringend befriedigt werden können.

4. „Material“ ist ein anderer Name für „Rohstoff“.

5. Betriebsmittel und Werkstoffe bilden die Potentialfaktoren.

Was ist richtig?

67

7. Produktion

Frage 6: Produktion

Kennzeichnen Sie 4 Produktionsaufgaben:

Entwicklung & Konstruktion

Schreiben des Drehbuchs

Arbeits- & Fertigungsplanung

Qualitätswesen

Produktionsplanung & -steuerung

(Computerunterstützte) Fertigung

Verpflichten der Schauspieler und des Regisseurs

Durchführen der Dreharbeiten

7. Produktion

Frage 7: Produktion

Gegeben sind

Jahresbedarf 1000000 Stück

Bestellkosten 81 € / Stück

Stückkosten 1000 €

Lagerhaltungskostenfaktor 20 %

Die korrekte optimale Losgröße beträgt:

166,66 Stück

81 Stück

900 Stück

3227,6 Stück

250 Stück

Was ist richtig?

68

7. Produktion

Frage 8: Produktion

Die Aufgaben der Konstruktion sind

Planen

Steuern

Koordinieren

Konzipieren

Verwerfen

Testen

Entwerfen

Vorwerfen

Nachwerfen

Ausarbeiten

Vorarbeiten

Nacharbeiten

Kennzeichnen Sie die richtige Lösung!

7. Produktion

Frage 9: Produktion

Zur technischen Unterstützung werden in Entwicklung und Konstruktion CAD- und CAE-Systeme eingesetzt.


1. CAD heißt „Computer Aided Desaster“

2. CAE verwenden nur Verkaufsmitarbeiter zur Produktvorführung.

3. CAE ersetzt CAD.

4. CAD ist für große, CAE für kleine Unternehmen.

5. CAE unterstützt alle rechnerunterstützten Ingenieursaufgaben während der Entwicklung eines Produkts.

69

7. Produktion

Frage 10: Produktion


1. Endziel der Arbeitsplanung ist ein Video des Arbeitsablaufs.

2. Endziel der Arbeitsplanung ist die Ausarbeitung von Arbeitsplänen.

3. Aufgaben der Arbeitsplanung sind Arbeitszeitplanung und Arbeitsmittelplanung, aber nicht Arbeitsfristen- und Arbeitskostenplanung.

4. Vorgabezeiten und Lohngruppen gehören nicht in den Arbeitsplan.

5. Der Arbeitsplan wird vor allem verwendet, um die Bestellmengen zu berechnen.

7. Produktion


1. Die Losgrößenplanung macht keine Voraussetzungen.

2. Die Losgrößenrechnung geht von konstanten Bedarfsraten aus.

3. Die Beschaffungszeit wird proportional zur Bestandsreichweite festgelegt.

4. Ein konstanter Sicherheitsbestand wird automatisch mit eingerechnet.

5. Die Bestellmenge liegt innerhalb gegebener Grenzen fest.

Was ist richtig?

70

7. Produktion


Zur Produktionsplanung und -steuerung liegt die folgende Tabelle vor:

MaschinenartDrehmaschine SchleifmaschineD1 D2 S1 S2 S3

Max. Kapazität 1400 2300 1800 3000 1100Fertigungs-

prozessDeckungs-

beitragErzeugnis E1

Mindestmenge:

211

I 6 2 14II 11 53

III 3 3 2 21

Erzeugnis E2

Mindestmenge:

344

IV 4 13 19V 1 2 5 30VI 3 8 3 24VII 15 16 6 71

Erzeugnis E3

Mindestmenge:

181

VIII 4 7 10 3 16 108IX 2 1 7

X 5 23 42

7. Produktion

a. Zielfunktion14 x1 + 53 x2 + 21 x3 + 19 x4 + 30 x5 + 24 x6 + 71 x7 + 108 x8 + 7 x9 + 42 x10 -> Max!

b. Zielfunktion14 + 53 + 21 + 19 + 30 + 24 + 71 + 108 + 7 + 42 -> Max!

c. RandbedingungenD1: 6 x1 + 3 x3 + 4 x4 + x5 + 4 x8 + 2 x9 1400D2: 11 x2 + 2 x5 + 3 x6 + 7 x8 + 5 x10 2300S1: 13 x4 + 15 x7 + 10 x8 + 23 x10 1800S2: 2 x1 + 3 x2 + 5 x5 + 8 x6 + 16 x7 + 3 x8 + x9 3000S3: 2 x3 + 3 x6 + 6 x7 + 16 x8 1100

d. RandbedingungenD1: 6 x1 + 3 x3 + 4 x4 + x5 + 4 x8 + 2 x9 1400D2: 11 x2 + 2 x5 + 3 x6 + 7 x8 + 5 x10 2300E1: x1 + x2 + x3 211E2: x4 + x5 + x6 + x7 344E3: x8 + x9 + x10 181

71

7. Produktion


Für das folgend angegebene Fertigungssystem ist die Adjazenzmatrix anzugeben: 4

2 3

6 15

MaterialflussEnergieflussInformationsfluss

7. Produktion

Welche der beiden folgenden Tabellen ist richtig?

1 2 3 4 5 6

1 0 0 0 0 0 K16

2 K21 0 K23 0 K25 0

3 K31 0 0 K34 0 0

4 0 K42 K43 0 K45 0

5 K51 0 0 0 0 0

6 0 0 0 K64 K65 0

xy

x = Inputseite der Subsystemey = Outputseite der SubsystemeKrs = Kopplungsmatrix1..6 = Numerierung der Subsysteme gemäß

Abb.

1 2 3 4 5 6

1 0 0 0 0 0 K16

2 K21 0 K23 0 K25 0

3 0 0 0 K34 0 0

4 K41 K42 0 0 K45 0

5 K51 0 K53 0 0 0

6 0 0 0 K64 K65 0

xy

x = Inputseite der Subsystemey = Outputseite der SubsystemeKrs = Kopplungsmatrix1..6 = Numerierung der Subsysteme gemäß

Abb.

72

7. Produktion


Eine CNC-Maschine verwendet einen Mikrocomputer, der mehrere Programme speichern kann, die beliebig abgerufen werden können. Außerdem Zusatzfunktionen wie Diagnose der Maschine, Programmerstellung und Korrektur direkt an der Maschine.

NC-Programme beschreiben den Ablauf der Bearbeitung einer Maschine, also die exakte Ausführung eines Arbeitsvorgangs. Die geometrischen Maße der Werkzeuge werden zu Koordinaten der Werkzeugwege in Beziehung gesetzt. Ein NC-Programm ist nach Sätzen aufgebaut. Diese werden nacheinander von der Maschine abgearbeitet und können beliebig oft wiederholt werden.

CAM (Computer Aided Manufacturing) beinhaltet die EDV-Unterstützung zur technischen Steuerung und Überwachung der Betriebsmittel im Fertigungs- und Montageprozess

CAM (Computer Aided Market) beinhaltet die EDV-Unterstützung zur technischen Steuerung der Vertriebsmitarbeiter.

Fräser

a

a

b

c cb

fe

d

Erstellen Sie ein NC-Programm, welches das dargestellte Objektaus einem 30x30x14mm Aluminiumblock herstellt.Das Programm soll absolute Koordinaten (G90) und folgendeBefehle benutzen:G00 – Positionieren im EilgangG01 – Geradeninterpolation

Der schwarze Punkt zeigt den Koordinatenursprung (0,0,0)

Startpunkt Fräskopf:(-15,5,0)

a = 9mmb = 10mmc = 8mmd = 4mme = 7mmf = 14mm

b

x

y

xz

z y


7. Produktion

73

Lösung

1. Neuer Start: FräserG00 (-15, 2a+1.5b, 0)

1. Kante unten kürzenG01 (2c+1.5b, 2a+1.5b, 0) 1. Kante rechts kürzenG01 (2c+1.5b, -5, 0)

1. Horizontale Kerbe anfahrenG00 (2c+1.5b, a+0.5b, f-d) 1. Horizontale Kerbe fräsenG01 (-5, a+0.5b, f-d)

1. Vertikale Kerbe anfahrenG00 (c+0.5b, a+0.5b, f-d) 1. Vertikal nach oben fräsenG01 (c+0.5b, -5, f-e) 1. Vertikal nach unten fräsenG01 (c+0.5b, 2a+1.5b, f-e)

7. Produktion

7. Produktion


a. Gegeben ist folgendes Modell einer Fließfertigung mit zwei Fertigungsstufen: Auf der ersten Stufe existieren zwei Maschinen (M1 und M2) und auf der zweiten Stufe eine Maschine (M3). Vor jeder Fertigungsstufe befindet sich ein Puffer (P1 bzw. P2), aus dem Aufträge auf die nachfolgenden Maschinen verteilt werden, sobald eine nachfolgende Maschine „leer“ ist. Jeder Auftrag betritt das System in P1, wird auf der ersten Fertigungsstufe bearbeitet und erreicht dann P2. Nach Fertigstellung auf der zweiten Fertigungsstufe erreichen die Aufträge P3.

74

7. Produktion

[ZE] M1 M2 M3

A 10 20 10B 15 30 20C 20 20 20D 10 40 10

Es werden vier unterschiedliche Produkttypen (A, B, C, D) produziert. Die Bearbeitungszeiten der unterschiedlichen Typen auf den einzelnen Maschinen können nachfolgender Tabelle entnommen werden.

7. Produktion

Zeitpunkt [ZE] Neue Aufträge in P1

0 A, C, D20 B, D, D30 C50 A60 B100 D

Zu den folgenden Zeitpunkten treten neue Aufträge zur Bearbeitung in Puffer P1 ein:

Befinden sich gleichzeitig mehrere Aufträge in einem Puffer so gilt die FIFO-Regel, d.h. dass derjenige Auftrag als nächstes einer Maschine zugewiesen wird, welcher sich bereits am längsten im Puffer befindet. Kann nicht eindeutig entschieden werden, dann wird Typ A vor Typ B vor Typ C vor Typ D sowie M1 vor M2 gewählt. M1 und M2 werden alternativ verwendet (M1oder M2!).

75

7. Produktion

Welches Belegungsdiagramm ist richtig?

a)P1

D D D D D A A B

C C C

M1A A D D B B B D D C C C C B B B D D

M2C C C C D D D D D D D D A A A A

P2

D D D D D D D D B B B B B B B B

B B B C C C C C D D D D D D

D D D D D A A A A A A

M3A A C C C C D D B B B B D D D D C C C C A A B B B B D D

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 150140130120110

7. Produktion


b)P1

D D D D D A A B

C C C

M1A A D D B B B D D C C C C B B B D D


P2


B B B C C C C C D D D D D D D



0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 150140130120110

76

7. Produktion


c)P1

D D D D D A A B

C C C

M1A A D D B B B D D C C C C B B B


P2


B B B C C C C C D D D D D D D D



0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 150140130120110

7. Produktion


d)P1

D D D D D A A B

C C C

M1A A D D B B B D D C C C C B B B


P2


B B B C C C C C D D D D D D D D


M3A A C C C C D D B B B B D D D D C C C C A A B B B B

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 150140130120110

77

7. Produktion


In einer Montagehalle werden drei Flurförderzeuge für die Transporte zwischen 7 Stationen eingesetzt. Neue Transportaufträge werden jeweils dem räumlich nächsten, freien Förderer zugeordnet. Sind mehrere Förderer gleich weit entfernt und frei, wird derjenige mit der jeweils kleineren Nummer (bspw. Förderer 1 vor Förderer 3) ausgewählt. Falls alle Förderer belegt sind, werden die Aufträge in einer Warteschlange gesammelt. Wird ein Förderer frei, so bearbeitet er den jeweils ältesten Auftrag in der Warteschlange (FIFO-Prinzip). Nach Beendigung eines Transportauftrags bleiben die Förderer an der Zielstation bis ihnen ein neuer Auftrag zugeordnet wird. Die Förderer haben eine Geschwindigkeit von einer Längeneinheit pro Zeiteinheit (v = 1 LE/ZE). Zur Vereinfachung wird angenommen, dass Leerfahrten keine Zeit verbrauchen. Zu Beginn (0 ZE) befinden sich die Förderer an folgenden Positionen:

Station 2 – Förderer 1



7. Produktion

Station 1 2 3 4 5 6 71 -2 20 -3 10 25 -4 30 10 5 -5 25 15 25 35 -6 35 10 20 30 40 -7 10 15 20 15 20 15 -

Entfernungsmatrix der Stationen in Längeneinheiten:

78

7. Produktion

Auftrag Zeitpunkt (ZE) Von… Nach…A 0 2 6B 0 5 1C 20 3 7D 25 7 1E 30 5 6F 35 2 3G 40 4 6H 50 1 2I 70 6 4J 80 2 1K 105 7 1

Auftragstabelle:

7. Produktion

Belegungsdiagramm

Förderer 1 A A C C C C G G G G G G I I I I I I

Förderer 2 D D F F F F F H H H H J J J J K K

Förderer 3 B B B B B E E E E E E E E

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140

79

7. Produktion

Frage 18:

Folgende Aussagen werden getroffen:

1. Bis zum Zeitpunkt 100 steht Förderer 1 10 Zeiteinheiten still.

2. Förderer 2 ist bis zum Zeitpunkt 100 zu 75 % ausgelastet.

3. Förderer 3 macht eine Leerfahrt von Station 1 zu Station 5.

4. Auftrag H muss warten

5. Auftrag I muss warten.

Was ist richtig?

Frage 19: Produktionsorientierte Modelle

a) Was macht ein 2½D-Modell aus?

b) Wie wird in einem CSG-Modell untenstehende Geometrie A erzeugt?

c) Beschreiben Sie die im folgenden NC-Programm erstellte Struktur möglichst vollständig.

Geometrie A

7. Produktion

80

d. Schreiben Sie ein NC-Programm, um folgendes Werkstück zu fertigen:

Benutzen Sie folgende Befehle:Eilgang G00 (Endposition x, Endposition y, Endposition z)Gerade G01 (Endposition x, Endposition y, Endposition z)Kreisbogen im Uhrzeigersinn G02 (Endposition x, Endposition y, Endposition z)

a

e

f

c

d

b

g

h

i

Vorderansicht

Draufsicht

Fräs

er

xy

z

a = 100 mm (Breite Werkstück)b = 80 mm (Tiefe Werkstück)c = 80 mm (Höhe Werkstück)d = 20 mm (Größte Breite Aussparung)e = 10 mm (Tiefe Aussparung)f = 20 mm (Radius)g = 10 mm (Tiefe Radius)h = Langloch: Start bei (70,30,60), Ende bei (40,60,60). Langloch ist so breit wie der Durchmesser des Werkzeugs (20)i = 20 (Tiefe Langloch)(0,0,0) beim schwarzen PunktStartpunkt Fräser (blauer Punkt)

(-20,0,80)Skizze nicht maßstäblich!Verdeckte Kanten sind gestrichelt!

7. Produktion

e. Modellieren Sie einen Desktop‐PC bestehend aus: Mainboard, Speicher, CPU, CPU‐Kühler, Grafikkarte (optional), SATA‐Controller‐Karte, HDD‐Raid (einer der Raid‐Level 0,1,5,10) mit 2‐8 Festplatten, Gehäuse, Gehäuselüftern (mindestens 2), Netzteil, Blue‐Ray Laufwerk, TFT, Tastatur und Maus mit EXPRESS. Wählen Sie eine modulare Modellierung nach Funktionsebenen. Sehen Sie für jedes Bauteil / Baugruppe ein Feld für Artikelbezeichnung und Hersteller vor.

f. Modellieren Sie die unten dargestellte Bremsscheibe als CSG mit Volumenkörpern. Beschreiben Sie bitte die verwendeten Körper und die booleschen Operationen und die Position der Körper relativ zu einander während der Operationen. Bitte verwenden Sie eine Tabellenform zur Darstellung Ihrer Lösung.

7. Produktion

81

g. Beschreiben Sie den Unterschied zwischen 2D, 2.5D und 3D-Modellierung.

h. Nennen Sie alle Eigenschaften, die für eine Instanz von Entity Fahrrad abgespeichert werden können.

ENTITY StdProduktAtrikelbezeichnung: STRING;Hersteller: STRING;

END_ENTITYENTITY Kunde

Name: STRING;Vorname: STRING;

END_ENTITY ENTITY StdFahrrad

Gewicht: INTEGER;Kommission: OPTINAL Kunde;

END_ENTITYENTITY Fahrrad

SUBTYPE OF (StdFahrrad)Farbe: STRING;

END_ENTITY

7. Produktion

Lösung

7. ProduktionLösung d)

82

7. Produktion

beta 0,97

G00 20‐10cos beta 10,29; ‐10sin beta ‐2,43; 81 AnsatzAussparungG01 10,29; ‐2,43; 70 AbsenkenG01 10,29‐20 ‐9,7; ‐2,43 80 77,6; 70 Ende AussparungG00 ‐9,7; 77,6; 81 Anheben

7. Produktion

VollständigesNC‐Programm:

G00 10,29; 2,43; 81 AnsatzAussparungG01 10,29; 2,43; 70 AbsenkenG01 10,29‐20 ‐9,7; ‐2,43 80 77,6; 70 Ende Aussparung

G00 ‐9,7; 77,6; 81 AnhebenG00 110; 60; 81 Anfang RadiusG01 110; 60; 70 AbsenkenG02 80; 90; 70;30 Ende Radius

G00 80; 90; 81 AnhebenG00 70; 30; 81 Anfang LanglochG01 70; 30; 60 AbsenkenG01 40; 60; 60 Ende Langloch

83


8. Digitale Fabrik

Frage 1: Digitale Fabrik

1. Bei einer NC-Simulation

läuft das NC-Programm virtuell ab

wird überprüft, ob es zu Kollisionen kommt

werden ggf. die Laufwege des Werkzeugs optimiert

2. Bei einer Robotersimulation

werden die Bewegungen des Roboterarms simuliert

wird kein Kollisionstest durchgeführt.

werden ggf. die Bewegungen hinsichtlich der Programmgenauigkeit optimiert.

84


9. Datenorganisation und Datenmanagement

Frage 1: Datenorganisation und Datenmanagement

1. Mit dem ASCII-Code werden Buchstaben und Sonderzeichen in computerlesbarer Form verschlüsselt.

2. Der ASCII-Code verwendet für ein Zeichen 8 binäre Stellen (Bit).

3. Ein Datenelement ist eine Gruppierung von einem oder mehreren Zeichen zu einem Wort, einer Zahl oder einer Gruppe von Wörtern.

4. Eine Datenbank ist eine Zusammenfassung logisch zusammengehöriger, gleichartiger Sätze.

5. Eine Datei ist eine Gruppe von Datenbanken, zwischen denen logische Abhängigkeiten bestehen.

Was ist richtig?

85



Der Datenbausatz strebt an:

Redundanzen werden vermieden.

Dateninkonsistenzen werden gewährleistet.

Dateien werden unnötig.

Daten werden vor Aktualisierungen geschützt.

Daten werden nur bei der Deutschen Bank hinterlegt.

Was ist richtig?



Gegeben seien die beiden folgenden Tabellen:

1. Die Relation R ist nacheindeutig und vorvollständig.

2. Die Relation S ist nachvollständig und vorvollständig, aber nicht nacheindeutig.

3. Die Relation R ist bijektiv.

4. Tisch 4711 kann mit Buche-Furnier geliefert werden.

5. Teak-Furnier wird nur für (Tisch 4711 und Tisch 5711) verwendet.

Was ist richtig?

RTischplatte

4712 47121 47122

Tisch

1711

2711

3711

4711

5711

SFurnier

Eiche Buche Teak

Tisch-platte

4712

47121

47122

86



1. Eine Relation wird als Tabelle dargestellt.

2. Eine Tabelle stellt in den Spalten Attribute, in den Zeilen einzelne Datensätze dar.

3. Ein Tupel ist ein Datensatz, der in einer Zeile einer Relation gespeichert wird und die Attributwerte einer Entität repräsentiert.

4. Der Primärschlüssel ist das Attribut, das zuerst vergessen wird.

5. Fremdschlüssel werden in einem Hotel an auswärtige Gäste ausgegeben.

6. Wenn man Beziehungen zu fremden Personen unterhält, werden diese mit einem Fremdschlüssel ausgestattet.

7. Für das relative Produkt von Relationen gilt das Assoziativgesetz.

8. Für das relative Produkt von Relationen gilt Kommutativität.


9. Datenorganisation und DatenmanagementFrage 5: Konzeptioneller Datenbankentwurf / Entity Relationship Diagramma)

Artikel

Mitarbeiter

Bestand

Bezeichnung

Bestellungs-Nr.

MA-Nr.

Kundennr.

Name

enthältpackt

bestellt

Einzelpreis

Artikelnr.

Datum

Bestellung

Name

n

m

1

1

Adresse

Kunden

n

87


b)

Mitarbeiter

Bestellungs-Nr.

MA-Nr.

Name

packt

bestellt

Artikel

Datum

Bestellung

Name

n

n

Adresse

Kunde1

1


Richtig Falsch

In Diagramm b) kann ein Kunde beliebig viele Bestellungen tätigen.

Diagramm a) ist sinnvoll.

Diagramm b) ist sinnvoll.

In Diagramm a) kann eine Bestellung beliebig viele Artikel enthalten.

Umfasst eine Bestellung mehrere Artikel, dann kann dies sowohl im Datenmodellzu Diagramm a) als auch im Datenmodell zu Diagramm b) abgebildet werden.

88



Student hat IMT-Account1 1

Studiengang studiert Studentn 1


Richtig Falsch

Jeder Student hat einen (oder keinen) IMT-Account. Jeder IMT-Account gehörteinem (oder keinem) Studenten.

Jeder Student studiert einen (oder keinen) Studiengang. Ein Studiengang wird vonbeliebig vielen (oder keinem) Studenten studiert.

Bei einem Datensatz handelt es sich um eine Gruppierung von einem odermehrerer Zeichen zu einem Wort, einer Gruppe von Wörtern oder einer Zahl, z.B.zu einem Artikelnamen oder einer Artikelnummer.

Existieren in einer Datenbank zwei Datensätze zu einer identischen Person Lisa S.und wird Ihr aktuelles Alter im ersten Datensatz mit 12 Jahren und im zweitenDatensatz mit 11 Jahren angegeben, so spricht man von Datenredundanz.

Wählt man für eine sehr große Datenbank eine Kombination aus Vor- undNachname als Primärschlüssel ist dies in den meisten Fällen sinnvoll.

89


Frage 7: Konzeptioneller Datenbankentwurf / Entity-Relationship Diagramm (2)

Die Plattenfirma Singstar verwaltet eine Datenbank in der alle bei der Plattenfirma unter Vertrag stehenden Künstler sowie die von den einzelnen Künstlern produzierten Alben und Songs gespeichert sind. Zu jedem Künstler werden der Name, das Geburtsdatum, die Anschrift, die Nationalität sowie eine Bankverbindung gespeichert. Zu den Alben werden der Name des Albums, der Preis und die bisherige Anzahl an verkauften Alben erfasst. Die Songs sind alle einem Album zugeordnet und können nur durch den Erwerb eines Albums bezogen werden. Zu den einzelnen Songs werden jeweils Titel und Dauer eines Songs gespeichert.


Richtig Falsch

Das zu dem Text gehörende ER-Diagramm umfasst 3 Entitäten.

Um die in dem Text beschriebenen Beziehungen zwischen den Entitäten in einemkonzeptionellen Modell abzubilden, sind 2 Relationen ausreichend.

Da jeder Song einzigartig ist, kann problemlos der Titel eines Songs alsPrimärschlüssel verwendet werden.

Im Text sind insgesamt mehr als 12 Attribute zu den Entitäten aufgeführt(Primärschlüssel werden bei der Aufzählung nicht berücksichtigt).

Im Text sind insgesamt mehr als 7 Attribute zu den Entitäten aufgeführt(Primärschlüssel werden bei der Aufzählung nicht berücksichtigt).

90



a. Welche Probleme ergeben sich bei der Datenorganisation auf Basis des Dateiansatzes?

b. Welche Vorteile bietet der Datenbankansatz gegenüber dem Dateiansatz?

Richtig Falsch

Bei der Datenorganisation ist der Dateiansatz gegenüber dem Datenbankansatz inder Regel zu bevorzugen.

Das relationale Datenmodell ist eines der am weitesten verbreiteten Konzepte zurOrganisation von Datenbanken.

Beim logischen Datenbankentwurf erstellt man Entity-Relationship-Diagramme(ER-Diagramme), um damit die logischen Zusammenhänge zwischen deneinzelnen Entitätstypen zu erfassen.

Eine Entität ist eine Eigenschaft, die ein bestimmtes Attribut beschreibt.

Normalisierung bedeutet das Erzeugen von redundanzarmen Relationen zurVermeidung von Anomalien beim Einfügen, Ändern und Löschen von Datensätzen.


Frage 9: Formen organisatorischer Änderungen

Nachfolgend finden Sie eine vereinfachte Beschreibung des Prozesses zur Bewerbung um einen Studienplatz vor und nach der Neugestaltung des zugehörigen Informationssystems.

Beschreibung Prozess vor der Neugestaltung:

Um an dem Bewerbungsprozess für einen Studienplatz teilzunehmen, müssen sich die Bewerber zunächst einen Antrag zur Teilnahme am Bewerbungsprozess in Form eines PDF-Formulars von der Webseite des Studierendensekretariates der Universität herunterladen, das Formular ausfüllen und anschließend an das Studierendensekretariat übermitteln.

Im Studierendensekretariat bearbeitet ein Mitarbeiter die eintreffenden Anträge und trägt die Bewerber nach Prüfung des Formulars auf Vollständigkeit in eine Bewerberdatenbank ein. Nach erfolgreicher Prüfung schickt der Mitarbeiter dem Bewerber die für den jeweiligen Studiengang auszufüllenden Bewerbungsformulare und eine Liste mit Dokumenten, die für den Auswahlprozess benötigt werden (bspw. Abizeugnis). Sobald die Bewerber die ausgefüllten Formulare und die angeforderten Dokumente vollständig an das Studierendensekretariat übermittelt haben, nehmen diese an dem Auswahlprozess um die Studienplätze teil.

91


Beschreibung Prozess nach der Neugestaltung:

Nach der Neugestaltung haben die Bewerber nun die Möglichkeit die Bewerbung für einen Studienplatz komplett online durchzuführen. Zunächst müssen die Bewerber einen Account für das Bewerbungsportal auf der Webseite der Universität beantragen. Nach erfolgreicher Beantragung können die Bewerber alle Formulare zu den jeweiligen Studiengängen direkt im Bewerberportal online ausfüllen. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit die für den Bewerbungsprozess benötigten Dokumente (bspw. Abizeugnis) in digitaler Form in das Bewerbungsportal einzustellen. Nachdem die entsprechenden Formulare ausgefüllt und die benötigten Dokumente vollständig in das System eingestellt wurden, nehmen die Bewerber automatisch am Auswahlprozess um die Studienplätze teil.

a. Identifizieren Sie alle relevanten Entitätstypen.

b. Ergänzen Sie Beziehungen/Kardinalitäten.

c. Kennzeichnen Sie den jeweiligen Primärschlüssel.

d. Gehen Sie in diesem Zusammenhang auf die Chancen und Risiken ein, die für die Universität bei der Neugestaltung dieses Informationssystems entstehen.


Frage 10: Relationen und relationale Algebra

a) Geben Sie zwei relative Produkte für die Relation „Schwägerin sein von“ an.

b) Im Skript ist eine Datenbank für einen Fahrrad-Spezialversand gegeben. Formulieren Sie die Abfrage „Produkte, die in Rheda hergestellt werden“ und zeigen Sie die notwendigen Schritte um die Abfrage auszuführen.

92


10. Datenintegration / Funktionsintegration

Frage 1: Datenintegration/Funktionsintegration

1. Enterprise-Ressource-Planning-Systeme (ERP-Systeme) koordinieren die wichtigen internen Prozesse eines Unternehmens.

2. ERP-Systeme enthalten Module für

das Finanz- und Rechnungswesen

das Personalwesen

den Verkauf und das Marketing

die Produktion

3. ERP-Systeme verknüpfen unternehmensweit Anwendungssysteme zu Geschäftsprozessen.

4. ERP-Systeme setzen eine einheitliche, durchgängige Organisation voraus und unterstützen diese.

5. ERP-Systeme sind problemlos einzuführen, die Amortisation der Einführung ist bereits nach kurzer Zeit nachzuweisen.

Was stimmt?

93



1. Enterprise-Application-Integration ist ein Konzept, mit dem unternehmensweit unterschiedliche Applikationen mit unterschiedlichen Plattformen integriert werden.

2. Enterprise-Application-Integration heißt das Auftragsbuchungssystem der Autovermietung Enterprise.

3. Enterprise-Application-Integration geht von einem gemeinsamen „Business Bus“ aus.

4. Der „Message-Broker“ schlüsselt Information hinsichtlich der einzelnen Empfänger um.

5. Der „Message-Broker“ gibt die Daten eines Geschäftsprozesses in der richtigen Reihenfolge an die einzelnen Funktionen weiter.

Was stimmt?



1. Ein Web-Service wird von lose gekoppelten Software-Komponenten gebildet, die mit Hilfe von Webkommunikationsstandards und -sprachen untereinander Informationen austauschen.

2. Eine Serviceorientierte Architektur (SOA) ist eine Gruppe von in sich geschlossenen Diensten, die miteinander kommunizieren, um darauf aufbauend eine lauffähige Softwareanwendung zu erstellen.

3. Es können Dienste nachgefragt und angeboten werden.

4. Im Gegensatz zu einem Software-Outsourcing ist diese Nachfrage aber fallweise.

94



1. Ein Data Warehouse enthält operative und historische Daten.

2. Diese Daten stammen bspw. aus

dem Finanz- und Rechnungswesen

dem Personalwesen

dem Verkauf

der Produktion

dem Einkauf

3. Diese Daten werden für Managementberichte und Analysen zusammengeführt und aufbereitet.

4. Eine mehrdimensionale Datenanalyse (OLAP) analysiert Daten nach mehreren vorgegebenen Perspektiven.

5. Data Mining setzt auf größeren Datenbeständen auf und versucht, Zusammenhänge, Muster oder Regeln zu finden, die in Zukunft relevant sein könnten.

6. Die Anwendung von Data Mining macht den Anwender von der Datenqualität unabhängig. Eine Datenbereinigung ist unnötig.



1. Supply Chain Management koppelt die Unternehmen einer Lieferkette, um so die Flexibilitätspotenziale aller hintereinander geschalteten Produktionsstufen im Hinblick auf Änderungen durch den Endkunden bündeln zu können.

2. Ein gutes Supply Chain Management dämpft den Bullwhip-Effekt.

3. Ein gutes Supply Chain Management hat zum Ziel, die Durchlaufzeit durch die Supply Chain zu erhöhen.

4. Ein Ziel des Supply Chain Managements ist es, die Bestände zwischen den Unternehmen zu erhöhen.

5. Voraussetzung für ein erfolgreiches Supply Chain Management ist die kapazitätsmäßige Abstimmung der einzelnen Produktionsstufen.

6. Voraussetzung für ein erfolgreiches Supply Chain Management ist das enge Zusammenspiel von Einkauf, Produktion und Vertrieb in jedem einzelnen Unternehmen, um so die Lieferungen der Lieferanten just-in-time platzieren und selbst just-in-time liefern zu können.

7. Informationen über Änderungen müssen sofort der gesamten Supply Chain zur Verfügung gestellt werden.

95


Frage 6: Nicht integrierte Anwendungssysteme

Durch die Arbeitsteilung und Spezialisierung in Unternehmen, ist die Ausrichtung von Anwendungssystemen in der Vergangenheit häufig ausschließlich auf die jeweilige organisatorische Ebene und den zugehörigen Funktionsbereich erfolgt. Welche Probleme ergeben sich durch diesen Ansatz?

Frage 7:Was ist der Unterschied zwischen der SOA und EAI? Kann man sagen das SOA (Verbindung heterogene Anwendungen) und EAI (Verbindung unterschiedlicher Systeme) an sich die gleichen Aufgaben haben?

Frage 8:Und in welcher Verbindung steht das SOA zum ERP?

Frage 9:Wie schaffen Supply Chain Management Systeme einen Wert für Unternehmen?


96


Frage 10: Integrierte Informationsverarbeitung

Ein Unternehmen denkt über die Integration seiner IT Systeme nach. Dabei konnte in Vorprojekten sehr genau festgestellt werden, dass der Integrationsnutzen des Integrationsgrades sehr genau durch die Funktion 7000 ∗ ln x beschrieben wird wobei gilt, dass 0und 100 (nimmt x den Wert 30 an, so bedeutet dies, dass der Integrationsgrad der Informationsverarbeitung 30% beträgt). Die Kosten der Integration lassen sich dagegen durch die Funktion 3000 10 beschreiben.

Weiterhin hat das Unternehmen die Möglichkeit zuerst eine einheitliche Integrationsarchitektur zu entwickeln. Dies würde zu vergleichsweise hohen einmalige Kosten führen. Dafür würden die Kosten für die Integration nur noch linear im Integrationsgrad ansteigen. Zusammengefasst würde die einheitliche Integrationsarchitektur zu der folgenden Kostenfunktion führen:

6000 75 .


Richtig Falsch

Der optimale Integrationsgrad ohne die Nutzung der einheitlichenIntegrationsarchitektur beträgt zwischen 18% und 20%.

Der optimale Integrationsgrad mit Nutzung der einheitlichen Integrationsarchitekturbeträgt zwischen 92% und 94%.

Der optimale Integrationsgrad ohne die Nutzung der einheitlichenIntegrationsarchitektur beträgt zwischen 25% und 27%.

Die Differenz von Nutzen und Kosten die bei einer Integration mit dem optimalenIntegrationsgrad ohne die Nutzung der einheitlichen Integrationsarchitektur erzieltbeträgt zwischen 13.500 und 14.500.

Die Differenz von Nutzen und Kosten die bei einer Integration mit dem optimalenIntegrationsgrad mit der Nutzung der einheitlichen Integrationsarchitektur erzieltbeträgt zwischen 22.250 und 23.250.

97

10. Datenintegration / FunktionsintegrationRichtig Falsch

Integration bezeichnet in der Wirtschaftsinformatik die Verknüpfung von Menschen,Aufgaben und Technik zu einem einheitlichen Ganzen, um den durch Arbeitsteilungund Spezialisierung entstandenen Funktions-, Prozess- und Abteilungsgrenzenentgegenzuwirken.

Bei der Integration spricht man typischerweise von den folgendenIntegrationsdimensionen: Branchen, Kunden, Partnerfirmen und Lieferanten.

In der Regel kommt es bei der Integration von Anwendungssystemen zuSkaleneffekten. Deshalb nimmt auch die Steigung der Funktion derIntegrationskosten in Abhängigkeit vom Integrationsgrad mit zunehmendemIntegrationsgrad ab.

Überträgt man die Funktion des Integrationsnutzens und die Funktion derIntegrationskosten in Abhängigkeit vom Integrationsgrad in ein Koordinatensystem,dann lässt sich der optimale Integrationsgrad über den Schnittpunkt der beidenFunktionen bestimmen.

Ein Enterprise-Resource-Planning-System (ERP-System) hat einenüberbetrieblichen Fokus und wird dazu eingesetzt, die Ressourcen des eigenenUnternehmens sowie die Ressourcen der in der Lieferkette vor- und nachgelagertenUnternehmen zu koordinieren.


Frage 11: Bullwhip-Effekt

In dem nachfolgenden Modell bilden ein Verkäufer, ein Großhändler und ein Produzent eine Supply-Chain für eine exklusive Garnitur von Gartenmöbeln. Dabei bezieht der Verkäufer die Gartenmöbel vom Großhändler und der Großhändler bezieht die Gartenmöbel wiederum direkt vom Produzenten. Zu Beginn eines Monats t, fährt der Verkäufer mit seinem LKW zum Großhändler, um dort xt Garnituren von Gartenmöbeln zu erwerben. Nach dem Verkauf füllt der Großhändler sein Lager wieder auf, indem er bt Garnituren beim Produzenten bestellt, die zum Ende des Monats t geliefert werden. Auf Basis der Bestellung bt und seinem Lagerbestand entscheidet der Produzent wiederum im Monat t, wie viele Garnituren pt er produzieren soll.

98


Bei der Bestimmung der Bestellmenge in Monat t geht der Großhändler folgendermaßen vor. Um für den nächsten Einkauf des Verkäufers im Monat t+1 von xt+1 Garnituren gerüstet zu sein, prüft er zunächst seinen Lagerbestand nach dem Verkauf von xt Garnituren im Monat t. Ziel des Großhändlers ist es, immer über einen Lagerbestand von mindestens xt Garnituren zu Beginn des Monats t+1 zu verfügen, da er der Überzeugung ist, dass die in Monat t nachgefragte Menge xt des Verkäufers die beste Schätzung für die zu erwartende Nachfrage im Monat t+1 ist. Ist der Lagerbestand des Großhändlers nach dem Einkauf des Verkäufers im Monat t daher gleich null, dann bestellt der Großhändler genau xt Garnituren beim Produzenten, ist der Lagerbestand größer null aber kleiner als xt dann bestellt der Großhändler die Differenz und ist der Lagerbestand größer als xt dann bestellt der Großhändler keine Garnituren für den Monat t+1. Reicht der Lagerbestand des Großhändlers im Monat t nicht aus, um die vom Verkäufer nachgefragte Menge xt zu bedienen, dann bestellt der Großhändler die Differenz nach. Da es für diese exklusive Garnitur von Gartenmöbeln nur einen Großhändler gibt, haben die Verkäufer keine andere Wahl als einen Monat lang auf die fehlenden Garnituren zu warten.


Der Produzent steht vor einem ähnlichen Entscheidungsproblem wie der Großhändler, wobei es bei dem Produzenten darum geht, wie viele Garnituren er in Monat t produziert. Zu Beginn eines Monats t hat der Produzent einen Lagerbestand vor der Auslieferung der vom Großhändler in Monat t bestellten Garnituren bt. Je nachdem, wie hoch der Lagerbestand nach der Auslieferung der Garnituren in Monat t und wie hoch die bestellte Menge bt ist, entscheidet der Produzent über die zu produzierende Menge pt im Monat t. Wobei der Produzent bei der Festlegung der Mengen identisch vorgeht wie der Großhändler und auch davon überzeugt ist, dass die bestellte Menge bt die beste Schätzung für die zu erwartende Bestellmenge im Monat t+1 ist.

In der nachfolgend aufgeführten Tabelle finden Sie in der ersten Spalte die Monate t=1,..,6. In der zweiten Spalte sind die nachgefragten Mengen xt des Verkäufers für den jeweiligen Monat aufgeführt. Der Lagerbestand des Großhändlers vor und nach dem Verkauf befindet sich in Spalte drei und vier. Die vom Großhändler durchgeführten Bestellungen bt sind in Spalte fünf. Äquivalent dazu finden sich die entsprechenden Mengen des Produzenten in den Spalten sechs bis acht.

99


Monate Verkäufer Großhändler Produzentxt Lagerbestand

vor VerkaufLagerbestandnach Verkauf

Bestellung bei

Produzent (bt)

Lagerbestand vor Verkauf

Lagerbestand nach Verkauf

Produktion (pt)

t=1 20 20 0 20 20 0 20t=2 20 20 20t=3 40t=4 40t=5 20t=6 20

Die Nachfrage des Verkäufers im Monat t=1 beträgt x1=20 Garnituren. Der Lagerbestand des Großhändlers beträgt zu Beginn des Monats t=1 20 und nach dem Verkauf von 20 Garnituren an den Verkäufer 0 Garnituren. Um bestmöglich für den Monat t=1 vorbereitet zu sein, bestellt er b1=20 Garnituren beim Produzenten. Im Monat t=1 produziert der Produzent p1=20 Garnituren, um zu Beginn von Monat t=2 20 Garnituren auf Lager zu haben. Zusätzlich liefert er gegen Ende des Monats t=1, 20 Garnituren an den Großhändler aus.


a) Angenommen der Großhändler hat im Monat t immer nur Informationen über die nachgefragte Menge xt und nicht über die im Monat t+1 nachgefragte Menge xt+1 und dem Produzent stehen ebenso im Monat t nur die Informationen über die bestellte Menge bt im Monat t zur Verfügung. Vervollständigen Sie auf Basis der gegebenen Informationen über den Bestell- und Lieferungsprozesses die obige Tabelle.

b) Übertragen Sie die ermittelten Werte für die Nachfrage des Verkäufers (xt), der Bestellungen des Großhändlers (bt) sowie die im jeweiligen Monat t produzierten Garnituren (pt) in ein Koordinatensystem und erklären Sie anhand des Diagramms den Bullwhip-Effekt (Hinweis: Tragen Sie auf der x-Achse die Monate t=1,..,6 und auf der y-Achse die Anzahl der Garnituren ab).

100


Monate Verkäufer Großhändler Produzentxt Lagerbestand

vor VerkaufLagerbestandnach Verkauf

Bestellung bei

Produzent (bt)

Lagerbestand vor Verkauf

Lagerbestand nach Verkauf

Produktion(pt)

t=2 40 40 0 40 40 0 40t=4 80 40 40t=6 40

c) Um Transport- und Bearbeitungskosten einzusparen, vereinbaren der Großhändler und der Produzent, dass die Bestellung und Auslieferung der Garnituren nur noch alle zwei Monate erfolgen sollen. Vervollständigen Sie auch für dieses Szenario die nachfolgende Tabelle und übertragen die Werte erneut in ein Koordinatensystem. Welche Auswirkungen hat die Reduktion der Bestell- und Lieferfrequenz?


Richtig Falsch

Unter dem Bullwhip-Effekt versteht man die Verzerrung der Informationen über dieProduktnachfrage, während sie innerhalb der Lieferkette von einem Glied zumnächsten weitergegeben wird. Die Variabilität der Bestellungen und Lagerbeständewird dabei fortwährend größer, je weiter man die Lieferkette hinaufgeht.

Der unter Aufgabenteil a) für den Großhändler ermittelte Lagerbestand vor Verkaufim Monat t=3 beträgt 40 Garnituren.

Die unter Aufgabenteil a) für den Produzenten ermittelte Produktionsmenge imMonat t=4 beträgt 0 Garnituren.

Basierend auf den unter Aufgabenteil b) ermittelten Werten, beträgt für denProduzenten der Lagerbestand nach Verkauf im Monat t=6 120 Garnituren.

Durch die Reduktion der Bestell- und Lieferfrequenz auf zwei anstatt einem Monat,können nicht nur die Transport- und Bearbeitungskosten reduziert werden, sondernzusätzlich nimmt auch die Stärke des Bullwhip-Effektes ab.

101


11. Kommunikationssysteme, Internet, WWW und Lab 2.0

Frage 1:

1. Kommunikationssysteme sind die Zusammenfassung von zueinander kompatibler Hardware, Software und Übertragungsverfahren.

2. Kommunikationssysteme verbinden über Netzwerke Computer und Endgeräte.

3. Ein Protokoll besteht aus einer Menge von Vereinbarungen, die bspw. regeln, wie ein Botschafter vom Bundespräsidenten empfangen wird.

4. Die Paketvermittlung ist eine Vermittlungstechnik, die insbesondere Paketversender wie DHL oder UPS beherrschen.

5. Bei einer Paketvermittlung werden die zu sendenden Daten in kleine Pakete unterteilt, die auf ggf. unterschiedlichen Pfaden durch ein Netzwerk an eine Zieladresse geleitet werden.

102


Frage 2:

1. In einem Client-Server-Modell hat der Client andere Aufgaben als der Server.

2. In einem Peer-to-Peer-Modell sind die einzelnen Peers bei der Aufgabenverteilung gleichberechtigt.

3. Bei File-Sharing arbeiten Peers mit einer Datei für andere Peers als Server.

4. Bei Grid-Computing lösen Peers eine Aufgabe gemeinsam.

5. RFID-Tags sind „funkende Strichcodes“.

6. Skalierbarkeit bezeichnet die Fähigkeit eines Systems, für eine gewachsene Anzahl an Benutzern erweiterbar zu sein.


Frage 3:

1. Das Internet verbindet voneinander unabhängige Netzwerke auf der ganzen Welt.

2. Jeder Computer im Internet hat eine eindeutige Internet Protokoll-Adresse.

3. Wir konfigurieren in einer Automobil-Niederlassung in Paderborn einen Pkw.

Dazu fordert der Client in der Niederlassung beim Server des Automobilunternehmen die Webseite an.

Die ausgefüllte Webseite geht an den Webserver, der sie an die Anwendungsserver des Unternehmens weitergibt.

Der Datenbankserver stellt die für die Transaktionen benötigten Daten für externen Zugriff bereit.

103


Frage 4: IT-Infrastruktur

a. Erläutern Sie kurz, was eine IT-Infrastruktur ist. Gehen Sie dabei auch auf die Komponenten einer IT-Infrastruktur ein.

b. Nennen und beschreiben Sie die Treiber der Entwicklung von IT-Infrastruktur.

Frage 5:

Was ist die Funktion von und der Unterschied zwischen HTTP, HTML und URL?

Frage 6: Das vernetzte Unternehmen

Beschreiben Sie die Fähigkeiten eines vernetzten Unternehmens. Warum sind vernetzte Unternehmen so leistungsfähig?


Frage 7: Internet-Adressierung

Die Webseite DNStools (http://www.dnstools.ch/) bietet Administratoren von Netzwerken einige nützliche Services, um Netzwerke zu verwalten. Einige ausgewählte Services der Webseite sind allerdings auch für einfache Netzwerkteilnehmer nützlich und können bei der Diagnose von Verbindungsproblemen mit Netzwerken oder Servern sehr hilfreich sein.

a) Angenommen Sie arbeiten beim Automobilzulieferer Heller im mittleren Management im Bereich Marketing und Vertrieb und Sie sind verantwortlich für die Betreuung eines Großkunden. Um einen besseren Überblick über die vergangenen und aktuellen Vorgänge zu bekommen, lassen Sie sich von Ihrer IT-Abteilung eine Datenbank mit allen wichtigen Dokumenten einrichten. Da die Dokumente vertrauliche Informationen beinhalten, sollen nur Sie auf die Datenbank zugreifen dürfen. Nachdem Sie von der IT-Abteilung die Nachricht erhalten haben, dass die Datenbank eingerichtet und verfügbar ist, versuchen Sie sich mehrfach mit der Datenbank zu verbinden, können aber keine Verbindung herstellen. Daraufhin kontaktieren Sie die IT-Abteilung, um das Verbindungsproblem zu melden. Bevor die Mitarbeiter in der IT-Abteilung allerdings auf Fehlersuche gehen können benötigen diese die IP-Adresse von Ihrem Computer, um zu überprüfen, ob Ihr Computer überhaupt für den Zugriff auf die Datenbank freigeschalten ist. Nutzen Sie den Service „Meine IP“ (http://www.dnstools.ch/wie-ist-meine-ip.html), um die IP-Adresse Ihres Computers zu bestimmen.

104


b) In Ihrer Mittagspause tauschen Sie immer die neuesten Nachrichten mit Ihren Freunden über Facebook aus. In der Vorlesung haben Sie gelernt, dass sich hinter dem Domänenname einer Webseite, wie bspw. facebook.com, eigentlich eine oder mehrere IP-Adressen verbergen, die durch sogenannte Domain Name Server (DNS) in sprachliche Namen übersetzt werden. Nutzen Sie den Service „DNS Abfrage“ (http://www.dnstools.ch/dns-nameserver.html), um herauszufinden, welche IP-Adressen dem Domänenname facebook.com zugeordnet sind.

c) Nachdem Sie die IP-Adressen ausfindig gemacht haben, sind Sie brennend daran interessiert, wo auf der Welt die den IP-Adressen zugehörigen Server von Facebook eigentlich stehen und wo Facebook somit die Daten über Ihr Profil speichert. Nutzen Sie dazu den Service "Traceroute" (http://www.dnstools.ch/visual-traceroute.html), um den Serverstandort ausfindig zu machen und einen Überblick über den Weg der Datenpakete zwischen dem Server der in Frankfurt am Main steht (Startpunkt, der von DNStoolsvorgegeben wird) und den Servern von Facebook zu erhalten.


Frage 8: Kommunikationssysteme, Internet, World Wide Web und 2.0

Richtig Falsch

Das World Wide Web (WWW) beschreibt ein weltweites Netz bestehend ausTausender einzelner unabhängiger Netzwerke, die alle den unabhängigenKommunikationsstandard Transmission Control Protocol/ Internet Protocol (TCP/IP)verwenden.

Als Virtual Private Network (VPN) wird eine sichere Verbindung zwischen zweiPunkten in einem öffentlichen Netzwerk bezeichnet, um bspw. Unternehmensdatenzu übertragen.

Das TCP/IP-Referenzmodell besteht aus drei Schichten: Der Anwendungsschicht,der Transportschicht und der Netzwerkschicht.

Protokolle sind spezielle Netzwerkkomponenten, die Datenpakete in und zwischenNetzwerken weiterleiten.

Ein Internet-Service-Provider (ISP) ist ein Dienstleister, der Anwendungenbereitstellt, die über das Internet oder ein privates Netzwerk von anderenUnternehmen gemietet und genutzt werden können.

105


Richtig Falsch

Bei FaceVZ sind momentan 199.990.000 bidirektionaleKommunikationsverbindungen möglich.

Bei FaceVZ sind momentan 399.980.000 bidirektionaleKommunikationsverbindungen möglich.

Das Unternehmen benötigt ungefähr 5.000 registrierte Nutzer um seinen Kundenden gleichen Nutzen wie bei FaceVZ zu bieten.



Frage 9: Metcalfe’sches GesetzEin Unternehmen überlegt ein neues soziales Netzwerk für eine möglichst breite Schicht der Bevölkerung anzubieten. Aufgrund diverser glücklicher Zufälle bei der Entwicklung der Funktionalitäten des Netzwerkes ist der Nutzen den ein einzelner, durchschnittlicher Kunde aus jeder ungerichteten (bidirektionalen) potenziellen Kommunikationsverbindung zieht 4-mal so hoch wie bei FaceVZ. FaceVZ hat momentan 20.000 registrierte Nutzer.


Frage 10: Metcalfe‘sches Gesetz, Netzwerkeffekte und Technologiestandards

Bei einer Anzahl von n Mitgliedern in einem Netzwerk, entspricht die Anzahl der möglichen (bidirektionalen) Kommunikationsverbindungen zwischen den Mitgliedern n*(n-1)/2.

a. Berechnen Sie die mögliche Anzahl der Kommunikationsverbindungen für die folgenden Mitgliederanzahlen: 10, 20, 50 und 100. Wie stark steigt die mögliche Anzahl der Kommunikationsverbindungen durch den Sprung von 10 auf 20, von 10 auf 50 und von 10 auf 100 Mitgliedern an?

b. Angenommen vier konkurrierende Netzbetreiber unterstützen das Internetprotokollpaar TCP/IP und damit einen einheitlichen Technologiestandard im Telekommunikationsbereich. Das gesamte Netzwerk umfasst 100 Mitglieder, die sich jeweils zu einem Viertel auf die Netzbetreiber aufteilen. Aus Sicht eines jeden Mitgliedes entspricht jede Verbindung innerhalb des Netzwerkes zu einem weiteren Mitglied einem monetären Wert von 1€. Wie hoch ist der monetäre Wert des Netzwerkes aus Sicht eines Mitgliedes? Wie hoch ist der Gesamtwert des Netzwerkes über alle Mitglieder?

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c. Die vier konkurrierenden Netzbetreiber entscheiden sich nun gegen die einheitliche Unterstützung des Internetprotokollpaars TCP/IP in der Zukunft und setzen ab sofort jeweils eine eigene, proprietäre Technologie ein, die nicht kompatibel mit den Technologien der anderen Netzbetreiber ist. Das Netzwerk wird damit in vier gleichgroße voneinander getrennte Netzwerke geteilt und die Mitglieder können nur noch mit den Mitgliedern innerhalb ihres jeweiligen Netzwerkes kommunizieren. Ein Wechsel sei zunächst ausgeschlossen. Wie hoch ist der Wert eines der kleineren Netzwerke und wie hoch ist nun der Gesamtwert über die vier Netzwerke?

d. Zwei der vier Netzbetreiber geben nun ihre Fusion bekannt und setzen anschließend die gleiche Technologie ein. Angenommen die Mitglieder haben nun die Möglichkeit sich frei für einen der Netzbetreiber und damit ein Netzwerk zu entscheiden und die Wechselkosten seien vernachlässigbar. Welche Marktentwicklung erwarten Sie?


Richtig Falsch

Ein Netzwerk mit 10 Mitgliedern verfügt über maximal 44 (bidirektionale)Kommunikationsverbindungen.

Durch die Erhöhung der Mitgliederzahl in einem Netzwerk von 10 auf 50 steigt dieAnzahl der möglichen (bidirektionalen) Kommunikationsverbindungen um 1180.

Nach dem Metcalfe’schen Gesetz führt eine Verdopplung der Anzahl der Mitgliederin einem Netzwerk ungefähr zu einer Vervierfachung der Anzahl der möglichen(bidirektionalen) Kommunikationsverbindungen.

Angenommen aus Sicht eines jeden Mitgliedes entspricht jede Verbindung innerhalbdes Netzwerkes zu einem weiteren Mitglied einem monetären Wert von 1€, dann hatein Netzwerk mit 100 Mitgliedern und einer Verbindung zwischen jedem Mitgliedeinen Gesamtwert von 9999€.

Bei der Aufteilung eines Netzwerkes in mehrere kleinere Netzwerke bei insgesamtgleichbleibender Mitgliederzahl bleibt der Gesamtwert (Summe über dieBewertungen der kleineren Netzwerke aus Sicht der jeweiligen Netzwerkmitglieder)gleich.

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Frage 11: IT-Infrastruktur – Komponenten und Entwicklungstrends

Richtig Falsch

Ein Netzwerk mit 20 Mitgliedern verfügt über maximal 190 (bidirektionale)Kommunikationsverbindungen.

Durch die Erhöhung der Mitgliederzahl in einem Netzwerk von 20 auf 50 steigt dieAnzahl der möglichen (bidirektionalen) Kommunikationsverbindungen um 1.235.

Nach dem Metcalfe’schen Gesetz führt eine Vervierfachung der Anzahl derMitglieder in einem Netzwerk ungefähr zu einer Verachtfachung der Anzahl dermöglichen (bidirektionalen) Kommunikationsverbindungen.

Aus Sicht eines jeden Mitgliedes entspricht jede unidirektionale Verbindung zueinem weiteren Mitglied innerhalb des Netzwerkes einem monetären Wert von 1€.In diesem Fall hat ein Netzwerk mit 150 Mitgliedern einen Gesamtwert von22.350€.

Bei der Aufteilung eines größeren Netzwerkes in mehrere kleinere Netzwerke beiinsgesamt gleichbleibender Mitgliederzahl bleibt der Gesamtwert (Summe überdie Bewertungen der kleineren Netzwerke aus Sicht der jeweiligenNetzwerkmitglieder) ungefähr gleich.


108

12. E-Commerce / E-Business

Frage 1: E-Commerce/E-Business

1. E-Commerce unterstützt elektronisch Aktivitäten in indirektem Zusammenhang mit dem Kauf oder dem Verlauf von Produkten oder Dienstleistungen.

2. E-Business greift darüberhinaus auf die Prozesse zur Produktdefinition und –erstellung zu.

3. E-Commerce/E-Business werden nach

Business-to-Consumer (B2C)

Business-to-Business (B2B)

Business-to-Administration (B2A)

Consumer-to-Consumer

klassifiziert.

1. Die einzelnen Prozesse (Lieferantenbewertung, Bestellung, Rechnungsstellung, …) erfordern eine reich strukturierte Gliederung in Services.

2. E-Commerce ermöglicht das Einkaufen immer und überall.

12. E-Commerce / E-BusinessRichtig Falsch

Digitale Produkte zeichnen sich durch hohe Produktions- und niedrige Grenzkosten derReproduktion aus. Dies führt bei steigender Ausbringungsmenge zum einen zuerheblichen Skalenerträgen und zum anderen zu fallenden Durchschnittskosten.

Hohe Fixkosten und sehr geringe Grenzkosten führen auf nicht regulierten Märkten häufigzu natürlichen Monopolen. Dieser Ansatz lässt sich allerdings nicht vollständig auf Märktemit digitalen Produkten übertragen, da hier Effekte wie bspw. der Netzwerkeffekt oder derLock-in-Effekt der Bildung einer Monopolsituation entgegen wirken.

Netzwerkeffekte treten immer dann auf, wenn der Nutzen eines Produktes davon abhängt,wie viele andere Nutzer dieses Produkt tatsächlich nutzen.

Agieren mehrere Unternehmen auf einem Markt für ein bestimmtes digitales Produkt, dannist die optimale Produktionsmenge für ein gewinnmaximierendes Unternehmen dannerreicht, wenn die Grenzkosten für die Anfertigung einer weiteren Einheit gleich demMarktpreis für das digitale Produkt entsprechen.

Der Lock-in-Effekt beschreibt in der Regel eine Situation in welcher sich ein Unternehmenlangfristig vertraglich an einen Softwarehersteller (bspw. für ein CRM-System) bindet. Diesimpliziert bei einem möglichen Wechsel der Software und damit des Softwareherstellershohe Wechselkosten, da der Ausstieg aus dem langfristigen Vertragsverhältnis sehr teuerist.

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Frage 2: E-CommerceRichtig Falsch

Durch die technischen Möglichkeiten des Internets konnte der Zielkonflikt zwischender Reichhaltigkeit der Kommunikation (richness) und der Reichweite derInformation (reach) weitgehend entschärft werden.

Bei einem elektronischen Marktplatz handelt es sich um einen virtuellen Marktinnerhalb eines Datennetzes, etwa dem Internet, auf dem Mechanismen desmarktmäßigen Tauschens von Gütern und Leistungen informationstechnischrealisiert werden.

Aufgrund des Netzwerkeffektes und des Lock-In-Effektes kann es vorkommen,dass Kunden ein bestimmtes qualitativ minderwertiges digitales Produkt weiterhinnutzen, obwohl ein qualitativ hochwertigeres Produkt mit geringeren Betriebskostenam Markt verfügbar ist.

Der Netzwerkeffekt besagt, dass Kunden, die ein bestimmtes System zu einemhohen Grad in ihr Firmennetzwerk integriert haben, aufgrund der sehr hohenWechselkosten eine nur geringe Wahrscheinlichkeit haben zu einem günstigeren,qualitativ hochwertigeren Produkt zu wechseln.

Aufgrund Ihrer speziellen Charakteristika begünstigen digitale Produkte dieEntstehung von Monopolen.


Frage 3: Digitale Produkte und natürliche Monopole

a) Natürliche Monopole treten häufig in Märkten für Produkte auf, in denen sich die Kosten für die Erstellung eines Produktes durch hohe Fixkosten und niedrige Grenzkosten auszeichnen und bei der Produktion eines Produktes steigende Skalenerträge vorliegen. In der Theorie werden häufig öffentliche Versorgungsunternehmen als Beispiele für natürliche Monopole aufgeführt, da hier sehr hohen Fixkosten für den Aufbau eines Netzes (z.B. Postnetz) vergleichsweise geringe Grenzkosten für den Betrieb gegenüberstehen (z.B. Auslieferung eines zusätzlichen Briefes). Lässt sich dieser kostenbasierte Ansatz auch auf Märkte für digitale Produkte übertragen und kann damit umfassend erläutert werden, warum auf Märkten für digitale Produkte häufig natürliche Monopole zu beobachten sind (bspw. Microsoft)?

b) In der Vorlesung zu E-Commerce wurden neben der typischen Kostenstruktur bei der Produkterstellung noch weitere Eigenschaften von digitalen Produkten diskutiert. Welche weiteren Eigenschaften favorisieren eine Marktentwicklung hin zu einem Monopol? Gehen Sie im Rahmen Ihrer Erläuterung auf den Zusammenhang von Skalen-, Netzwerk- und Lock-in-Effekten ein und verdeutlichen Sie Ihren Erklärungsansatz zusätzlich anhand eines Beispiels.

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Frage 4: Wohlfahrtsanalyse

Gibt es nur einen Anbieter für ein Produkt auf einem nicht regulierten Markt, dann kann dieser seine Marktmacht nutzen, um Einfluss auf die Preissetzung zu nehmen. Angenommen auf einem solchen Markt liegt die die folgende Preisabsatzfunktion 10 vor und der Produzent verfügt über konstante Grenzkosten von 1.

a) Angenommen der Monopolist möchte seinen Gewinn maximieren. Berechnen Sie die gewinnoptimale Preis/Mengen Kombination, die der Monopolist wählen würde.

b) Welche Preis/Mengen Kombination würde sich im Vergleich dazu unter vollständiger Konkurrenz ergeben?

c) Veranschaulichen Sie die für a) und b) ermittelten Marktergebnisse in einem Preis-/Mengendiagramm. Diskutieren Sie anschließend an Hand des Diagramms, welche Marktsituation aus Sicht der Konsumenten zu bevorzugen ist.


111

13. IT-Governance

Frage 1: Ökonomische Erklärungsansätze

a. Erläutern Sie zwei aus der Vorlesung bekannte ökonomische Erklärungsansätze, die den Einfluss von Informationssystemen auf eine Unternehmensorganisation zum Gegenstand haben.

b. Ein Unternehmen realisiert mit jedem beschäftigtem Mitarbeiter einen Umsatz von 15.000€im Monat und kann über die Anzahl der Mitarbeiter frei entscheiden. Jeder beschäftigte Mitarbeiter verursacht monatliche Kosten von 10.000€ (Gehalt, Steuern, Arbeitsplatzkosten etc.). Gleichzeitig sieht sich das Unternehmen der folgenden Kostensituation gegenüber: Zum einen entstehen dem Unternehmen Fixkosten von 100.000€ pro Monat. Weiterhin entstehen mit jedem eingestellten Mitarbeiter sogenannte „Agency Kosten“. Diese steigen nicht linear sondern quadratisch in der Anzahl der Mitarbeiter (Agency Kosten = Anzahl der Mitarbeiter * Anzahl der Mitarbeiter * 1€). Zum Beispiel entstehen bei 2 Mitarbeitern insgesamt Agency Kosten von 4€ (2 * 2 * 1€) und bei 30 Mitarbeitern Agency Kosten von 900€ (30 * 30 * 1€). Berechnen Sie unter diesen Voraussetzungen die optimale Anzahl von Mitarbeitern im Unternehmen. Berechnen Sie außerdem den monatlichen Gewinn den das Unternehmen mit dieser Mitarbeiteranzahl realisieren kann.

13. IT-Governance

c. Ein IT-System ermöglicht es dem Unternehmen die Agency Kosten auf 90% der ursprünglichen Agency Kosten zu senken. Bei 2 Mitarbeitern entstehen somit monatliche Agency Kosten von 3,60€ (0,9 * 2 * 2 * 1€). Bei 30 Mitarbeitern sinken die Agency Kosten auf 810€ (0,9 * 30 * 30 * 1€)). Weiterhin sinken die Fixkosten des Unternehmens durch das neue IT System um 50.000€ pro Monat. Berechnen Sie die optimale Anzahl von Mitarbeitern im Unternehmen bei Nutzung des IT-Systems. Wie wirkt sich die Einführung des IT-Systems auf den monatlichen Gewinn aus?

112

13. IT-Governance

Richtig Falsch

Ohne die Nutzung des IT Systems sollte das Unternehmen 4.500 Mitarbeiter einstellen, um seinen Gewinn zu maximieren.

Durch Nutzung des IT Systems kann das Unternehmen seinen Gewinn um 1.950.250€ pro Monat steigern.

Mit Nutzung des IT Systems sollte das Unternehmen 5.000 Mitarbeiter einstellen, um seinen Gewinn zu maximieren.

Der maximale Gewinn bei Nutzung des IT Systems beträgt 2.777.2777,5€

Nutzt das Unternehmen kein IT System und stellt 1.000 Mitarbeiter ein, beträgt der Gewinn 9.000.000€.

13. IT-Governance

Frage 2: Informationssysteme – Ökonomische Erklärungsansätze

Ein Unternehmen realisiert mit jedem beschäftigtem Mitarbeiter Einzahlungen von 20.000€ im Monat und kann über die Anzahl der Mitarbeiter frei entscheiden. Jeder beschäftigte Mitarbeiter verursacht monatliche Auszahlungen von 10.000€ (Gehalt, Steuern, Arbeitsplatzkosten etc.). Zusätzlich fallen die folgenden Auszahlungen an: Zum einen entstehen dem Unternehmen fixe Auszahlungen von 150.000€ pro Monat. Weiterhin entstehen mit jedem eingestellten Mitarbeiter sogenannte „Agency Kosten“ die zu weiteren Auszahlungen führen. Diese steigen nicht linear sondern quadratisch in der Anzahl der Mitarbeiter (Agency Kosten = Anzahl der Mitarbeiter * Anzahl der Mitarbeiter * 1€). Zum Beispiel entstehen bei 2 Mitarbeitern insgesamt durch die Agency Kosten verursachte Auszahlungen von 4€ (2 * 2 * 1€) und bei 30 Mitarbeitern Auszahlungen von 900€ (30 * 30 * 1€). Berechnen Sie unter diesen Voraussetzungen die optimale Anzahl von Mitarbeitern im Unternehmen. Berechnen Sie außerdem den monatlichen Gewinn den das Unternehmen mit dieser Mitarbeiteranzahl realisieren kann.

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13. IT-Governance

Ein IT-System ermöglicht es dem Unternehmen die Agency Kosten auf 50% der ursprünglichen Agency Kosten zu senken. Bei 2 Mitarbeitern entstehen somit monatliche durch Agency Kosten verursachte Auszahlungen von 2,00€ (0,5 * 2 * 2 * 1€). Bei 30 Mitarbeitern sinken die durch Agency Kosten verursachten Auszahlzungen auf 450€ (0,5 * 30 * 30 * 1€)). Weiterhin sinken die fixen Auszahlungen des Unternehmens durch das neue IT System um 50.000€ pro Monat. Berechnen Sie die optimale Anzahl von Mitarbeitern im Unternehmen bei Nutzung des IT-Systems. Wie wirkt sich die Einführung des IT-Systems auf den monatlichen Gewinn aus?

13. IT-Governance

Richtig Falsch

Ohne IT-System sollte das Unternehmen 2.500 Mitarbeiter einstellen.

Mit IT-System sollte das Unternehmen 10.000 Mitarbeiter einstellen.

Durch die Nutzung des IT-Systems kann das Unternehmen denEinzahlungsüberschuss (Einzahlungen minus Auszahlungen) um 25.050.000€steigern.

Stellt das Unternehmen 1.000 Mitarbeiter ein und nutzt das IT System beträgt derEinzahlungsüberschuss (Einzahlungen minus Auszahlungen) 8.850.000

Bei Agency-Kosten handelt es sich um die Kosten, die nicht durch die Produktionvon Gütern, sondern im Zusammenhang mit wirtschaftlichen Transaktionenentstehen, weil die beteiligten Wirtschaftssubjekte nur über unvollkommeneInformationen und begrenzte Rationalität verfügen.

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13. IT-Governance

Richtig Falsch

IT-Investitionen werden immer entweder durch die notwendige Sicherung desUnternehmensfortbestandes oder durch die Umsetzung gesetzlicher Vorgabenbegründet.

Informationssysteme repräsentieren auf IT basierende organisatorische undunternehmerische Lösungen und erfordern Verständnis der Organisation, desManagements und der Technik.

Der Wert eines Informationssystems kann über die Addition der Einzelwerte derverbauten Hardware bestimmt werden.

Eine wichtige Herausforderung bei der Gestaltung und dem Einsatz vonInformationssystemen ist die Beantwortung der Frage, welche ergänzendenVermögenswerte (z.B. organisatorische Vermögenswerte, Management-vermögenswerte oder Soziale Vermögenswerte) für einen effizienten Einsatz vonIT erforderlich sind.

Beim E-Business handelt es sich um den elektronischen Kauf und Verkauf vonWaren und Dienstleistungen mithilfe computergestützter Geschäftstransaktionen,die über das Internet, Netzwerke und andere elektronische Techniken abgewickeltwerden.

Frage 3: Informationssysteme

13. IT-Governance

Frage 4: Informationssysteme

Richtig Falsch

Die vier Trends im globalen geschäftlichen Umfeld, aufgrund derer Informationssysteme sostark an Bedeutung gewonnen haben sind (1) die günstigen Anschaffungskosten vonHardware, (2) der stetige Anstieg der Leistungsfähigkeit dieser (Moore’s Law), (3) ingroßer Masse verfügbare Informationen und (4) die geänderte Nachfrage der Verbraucher.

Der Wert den eine aus Rohdaten zusammengesetzten Information für ein Unternehmenhat ist immer höher als die Kosten der Beschaffung der Rohdaten.

Bei einem Geschäftsprozess handelt es sich um eine Folge von logischzusammenhängenden Aktivitäten, die für das Unternehmen einen Beitrag zurWertschöpfung leistet, einen definierten Anfang und ein definiertes Ende hat,typischerweise wiederholt durchgeführt wird und sich in der Regel am Kunden orientiert.

Strategische oder wichtige operative Entscheidungen haben selten eine Auswirkung aufdie IT. Allerdings ist die IT ein wichtiges Hilfsmittel um Veränderungen zu bewältigen.

Eine Veränderung der Unternehmensstrategie, Organisationsstruktur oder derGeschäftsprozesse wirkt sich typischerweise auf die IT aus. Verändert sich dagegen die ITsind typischerweise keine Veränderungen der Unternehmensstrategie,Organisationsstruktur oder der Geschäftsprozesse zu erwarten.

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13. IT-Governance

Frage 5: Informationssysteme – Strategie und Organisation der Wertschöpfung

Richtig Falsch

Ein Unternehmen hat es sich zum Ziel gesetzt einzigartige, neue Produkte zu schaffen, fürdie es einen höheren Preis am Markt verlangen kann. Diese Produkte sollen in der Artgestaltet sein, dass eine einfache Nachahmung nicht möglich ist. Informationssystemewerden von diesem Unternehmen hauptsächlich zur Massenfertigung der individuellenProdukte und Dienstleistungen genutzt. Die Strategie des Unternehmens lässt sich amehesten durch den Begriff „Fokussierte Differenzierung“ beschreiben.

Bei Transaktionskosten handelt es sich vor allem um die Kosten, die bei der Überwachungvon Auftragnehmern (Agenten) durch den Auftraggebern (Prinzipal) entstehen. DieAgenten sind von Eigeninteressen geleitete Individuen. Sie müssen geführt undüberwacht werden, damit sie nicht vom Auftraggeber abweichende Interessen verfolgen.Informationssysteme haben weitreichenden Einfluss auf Arbeitsbedingungen undArbeitsabläufe. Dazu gehören unter anderem die Trennung von Arbeit und Standort,automatisierte Arbeitsabläufe, erhöhte Flexibilität und die verbesserte Zusammenarbeitzwischen Unternehmen. All diese Entwicklungen haben dazu geführt, dass in den letztenJahren die durchschnittlichen Anforderungen an einen Arbeitnehmer gesunken sind.

Beim Efficient Consumer Response kann durch den präzisen und papierlosen Austauschvon Informationen eine bedarfsorientierte und kontinuierliche Versorgung desKonsumenten mit Produkten gewährleistet werden.

13. IT-Governance

Frage 6: IT-Sicherheit

Richtig Falsch

Der maximale Verlust beträgt 500.000€.

Der maximale Verlust beträgt 255.000€.

Der erwartete Verlust beträgt 255.000€.

Maßnahmen in IT-Sicherheit sind ökonomisch zu fällendeInvestitionsentscheidungen. Dabei kann es optimal sein, bewusst einenSicherheitslevel von nur 80% anzustreben, obwohl theoretisch mehr Sicherheitmöglich wäre.

Ein Stromausfall tritt mit einer Wahrscheinlichkeit von 25% auf. Der Verlustbereich für diesen Fall liegt zwischen 10.000€ und 500.000€ (Ø 255.000€).

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Frage 7:Beispiele ,,On-Demand-Computing“.

Frage 8:Beispiele ,,Software-Outsourcing“.

13. IT-Governance

13. IT-Governance

Frage 9: Standard- vs. Individualsoftware

Ein Unternehmen steht vor der Entscheidung eine neue Software einzuführen. Nach ausgiebiger Recherche sind für das Management noch zwei Varianten denkbar:

(1) Die Beauftragung der Entwicklung und anschließende Einführung einer individuell auf die Bedürfnisse des Unternehmens zugeschnittenen Softwarelösung. Für diese Lösung wird mit einer Auszahlung von 8,5 Millionen Euro gerechnet. Dem gegenüber steht eine Einzahlung von 10 Millionen Euro.

(2) Der Kauf und die anschließende Einführung einer Standardsoftware. Für diese Lösung wird mit einer Auszahlung von 3 Millionen Euro gerechnet. Dieser geringeren Auszahlung steht durch die schlechtere Anpassung der Software an die Bedürfnisse des Unternehmens eine Einzahlung von 4 Millionen Euro entgegen.

Aufgrund Ihrer sehr guten Ausbildung im Bereich der Wirtschaftsinformatik werden Sie mit der Erstellung eines Gutachtens zu diesem Entscheidungsproblem beauftragt.

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13. IT-Governance

a. Diskutieren Sie in diesem Zusammenhang Vor- und Nachteile von Standard- und Individualsoftware. Können Sie auf Basis der oben aufgeführten Informationen bereits eine Empfehlung für das Unternehmen aussprechen? Wenn nein, welche weiteren Informationen benötigen Sie, um eine fachlich fundierte Empfehlung für das Unternehmen aussprechen zu können?

b. Bei der Arbeit an Ihrem Gutachten ist Ihnen eingefallen, dass die Anpassung von Standardsoftware an spezifische Bedürfnisse eines Unternehmens ein in der Praxis weit verbreiteter Weg ist. Um die Gangbarkeit und die wirtschaftlichen Auswirkungen dieses Weges für das Unternehmen zu überprüfen, haben Sie gemeinsam mit Mitarbeitern aus der IT und den betroffenen Fachabteilungen die folgenden Zusammenhänge erarbeitet:

a. Bezeichnet man die veränderte Menge des Programmcodes (in Prozent) mit x, so lässt sich die zusätzliche Einzahlung durch die Anpassung des Programmcodes der Standardsoftware e(x) (gemessen in Millionen Euro) als Funktion von x darstellen:

0,6 ∗ 100 /

b. Die zusätzliche Auszahlung zur Anpassung des Programmcodes a(x) (gemessen in Millionen Euro) kann ebenso als Funktion in Abhängigkeit von x dargestellt werden:

0,05 ∗ 100

13. IT-Governance

Angenommen die Risiken für das Scheitern der beiden zur Auswahl stehenden Projekte (Einführung von Standard- oder Individualsoftware) sind vernachlässigbar. Können Sie auf Basis der neuen Entscheidungssituation eine Empfehlung für das Unternehmen aussprechen? Lohnt sich unter diesen Voraussetzungen eine Anpassung der Standardsoftware an die Bedürfnisse des Unternehmens? Wenn ja, wie hoch ist die optimale veränderte Menge des Programmcodes?

118

13. IT-Governance

Richtig Falsch

Selbst wenn man die Option der Anpassung der Standardsoftware an dieBedürfnisse des Unternehmens mit berücksichtigt, ist die Umsetzung einervollständigen Eigenentwicklung die bessere Alternative für das Unternehmen.

Die optimale Menge, um die der Programmcode der Standardsoftware angepasstwerden sollte, ist 2% (gerundet).

Die optimale Menge, um die der Programmcode der Standardsoftware angepasstwerden sollte, ist 5% (gerundet).

Durch die Anpassung der optimalen Menge an Programmcode bei derStandardsoftware entsteht eine Auszahlung von 150.000€ (gerundet).

Nach der Anpassung der optimalen Menge des Programmcodes bei derStandardsoftware entspricht der neue Einzahlungsüberschuss (aus derAnschaffung der Software selbst und zusätzlich aus der Anpassung desProgrammcodes) ungefähr 1.650.000€ (gerundet).

13. IT-Governance

Frage 10: Standard vs. Individualsoftware (siehe Frage 10)

Ein Unternehmen steht vor der Entscheidung eine neue Software einzuführen. Nach ausgiebiger Recherche sind für das Management noch zwei Varianten denkbar:

(1) Die Beauftragung der Entwicklung und anschließende Einführung einer individuell auf die Bedürfnisse des Unternehmens zugeschnittenen Softwarelösung. Für diese Lösung wird mit einer Auszahlung von 3.8 Millionen Euro gerechnet. Dem gegenüber steht eine Einzahlung von 4.8 Millionen Euro.

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13. IT-Governance

(2) Der Kauf und die anschließende Einführung einer Standardsoftware. Für diese Lösung wird mit einer Auszahlung von 1 Millionen Euro gerechnet. Dieser geringeren Auszahlung steht durch die schlechtere Anpassung der Software an die Bedürfnisse des Unternehmens eine Einzahlung von 1.8 Millionen Euro entgegen. Es ist jedoch möglich, den Programmcode der Standardsoftware an die Bedürfnisse des Unternehmens anzupassen.Bezeichnet man den Anteil des veränderten Programmcodes mit x (x = 5 würde bedeuten, dass 5% des Programmcodes verändert werden), so lässt sich die zusätzliche Einzahlung durch die Anpassung des Programmcodes der Standardsoftware e(x) (gemessen in Tausend Euro) als Funktion von x darstellen:

30Die zusätzliche Auszahlung zur Anpassung des Programmcodes der Standardsoftware a(x)(gemessen in Tausend Euro) kann ebenso als Funktion in Abhängigkeit von x dargestellt werden:

Die Risiken für das Scheitern der beiden zur Auswahl stehenden Projekte (Einführung von Standard- oder Individualsoftware) sind vernachlässigbar. Weiterhin gilt die Annahme, dass alle Zahlungen zum selben Zeitpunkt anfallen und der risikolose Zinssatz 0% beträgt.

13. IT-Governance

Richtig Falsch

Das Unternehmen sollte die Individualsoftware einführen.

Das Unternehmen sollte die Standardsoftware ohne Anpassung einführen.

Das Unternehmen sollte die Standardsoftware einführen und etwa 15% desProgrammcodes anpassen.

Das Unternehmen sollte die Standardsoftware einführen und etwa 30% desProgrammcodes anpassen.

Durch Anpassung der Standardsoftware kann das Unternehmen die Differenzzwischen Ein- und Auszahlungen um 25.000 Euro erhöhen.

120

13. IT-Governance

Frage 11: Informationsmanagement

Richtig Falsch

Bei Informationen handelt es sich um keinen „Produktionsfaktor“ imbetrieblichen Leistungserstellungsprozess, da nur materielle WirtschaftsgüterProduktionsfaktoren sein können.Beim Ressourcenbasierten Ansatz (oder auch Ressource Based View of the Firm)wird die Generierung von Wettbewerbsvorteilen durch eine spezielleMarktpositionierung des Unternehmens betrachtet.Eine Änderung der Geschäftsstrategie wirkt sich typischerweise auch auf die IS-und IT-Strategie aus. Auswirkungen von Änderungen der IS- und der IT-Strategiesind dagegen aufgrund des Top-Down Ansatzes in der Regel ausgeschlossen.Im Rahmen des IT Controlling besteht die besondere Herausforderung große IT-(Infrastruktur-)Projekte bzgl. der Kosten und des Nutzens zu bewerten, da derenZuordnung zu einzelnen Produkten oder Dienstleistungen nicht über dasEbenenmodell des Informationsmanagements erfolgen kann.Verlegt ein Unternehmen seine IT-Abteilung in ein weit entferntes Land mit einemgeringeren Lohnniveau, so spricht man von IT-Outsourcing.

13. IT-Governance

Frage 12: Integriertes Informationsmanagement

Richtig Falsch

Integration bezeichnet in der Wirtschaftsinformatik die Verknüpfung von Menschen,Aufgaben und Technik zu einem einheitlichen Ganzen, um den durch Arbeitsteilung undSpezialisierung entstandenen Funktions-, Prozess- und Abteilungsgrenzenentgegenzuwirken.

Bei der Integration der Informationssysteme spricht man typischerweise von denfolgenden Integrationsdimensionen: Branchen, Kunden, Partnerfirmen und Lieferanten.

Sind die Informationssysteme eines Unternehmens sowohl horizontal als auch vertikalvollständig integriert, so kann man von einer vollständigen innerbetrieblichen Integrationder Informationssysteme sprechen.

Die Innerbetriebliche Integration der Informationssysteme stellt heute ein typisches Ziel füreine IT-Abteilung dar. Dagegen ist die zwischenbetriebliche Integration derInformationssysteme typischerweise aus wirtschaftlichen Gründen nicht wünschenswert.

Enterprise-Resource-Planning Systeme werden typischerweise speziell für einzelneFunktionsbereiche (z. B. Vertrieb und Marketing oder Fertigung und Produktion)bereitgestellt. Eine Integration über die einzelnen Funktionsbereiche ist in denBasisversionen im Normalfall nicht vorgesehen.

121

Frage 13: Risikoabschätzung

Risikoabschätzung: Schätzung der Eintrittswahrscheinlichkeit eines Problems sowie des verursachten Schadens bei Auftreten des Problems, um das Kosten-Nutzen-Verhältnis von Kontrollen zu bestimmen

Quelle: Tabelle 15.10, S.1048

13. IT-Governance

13. IT-Governance

Richtig Falsch

Der maximale Verlust beträgt € 29.000,00.

Der minimale Verlust beträgt € 6.200,00.

Während der letzten 5 Jahre fielen tatsächliche Verluste durch Stromausfall,Veruntreuung und Benutzerfehler in Höhe von € 7.000,00, € 8.000,00, € 7.500,00,€ 11.000,00 und € 10.500,00 an. Deshalb ist der erwartete jährliche Verlust abjetzt € 290.000,00.

Der Mittelwert über die letzten 5 Jahre beträgt (€ 44.000,00 / 5) = € 8.800,00. Diesist der realistische erwartete jährliche Verlust.

122


14. SystementwicklungFrage 1: Ereignisgesteuerte Prozessketten (EPK) Gegeben sind die folgenden Ausschnitte aus unterschiedlichen EPK:

a)

d)

c)b)

123

14. Systementwicklung

Richtig Falsch

EPK a) und c) sind syntaktisch korrekt.

EPK b) ist syntaktisch korrekt.

Ersetzt man im EPK c) den ODER-Operator durch einen XOR-Operator, ist EPK c) sinnvoll.

EPK d) ist sinnvoll.

EPK b) ist falsch, da auf ein Ereignis niemals zwei Funktionen folgen dürfen.


Richtig Falsch

In dieser EPK wird mindestens ein UND-Operator verwendet.

In dieser EPK wird mindestens ein ODER-Operator verwendet.

In dieser EPK werden mindestens ein UND- und mindestens ein ODER-Operator verwendet.

In dieser EPK kommen nur die Organisationseinheiten „Firmenchef“ und „Sekretärin“ vor.

In dieser EPK gibt es zwei Startereignisse.

Frage 2: Ereignisgesteuerte Prozessketten (EPK)Nachdem sich das Finanzamt angekündigt hat, informiert der Firmenchef eines mittelständischen Unternehmens seinen Buchhalter und seine Sekretärin. Die Sekretärin kümmert sich darum, dass ein Besprechungsraum frei geräumt wird, in dem die Beamten des Finanzamtes arbeiten können. Parallel dazu holt sich der Buchhalter bei dem Steuerberater des Unternehmens Rat. Nach der Beratung durch den Steuerberater stellt der Buchhalter schon einmal mögliche, benötigte Unterlagen zusammen. Beide Tätigkeiten sollten vor der Prüfung abgeschlossen sein. Gehen Sie davon aus, dass diese Beschreibung korrekt in eine EPK übersetzt wurde.

124


Frage 3: Ereignisgesteuerte Prozessketten (EPK)

Ein Kunde spricht in einem Fahrrad-Fachgeschäft einen Verkäufer an und bittet ihn um ein Beratungsgespräch. Der Verkäufer fragt den Kunden, ob er Interesse an einem Mountainbike, an einem Rennrad oder an einem Treckingrad hat. Nachdem der Kunde sich entschieden hat, ermittelt der Verkäufer für Mountainbikes und Treckingräder die benötigte Rahmengröße für den Kunden, bei Rennrädern wird in dem Fachgeschäft nur eine einzige Rahmengröße angeboten. Im nächsten Schritt erkundigt sich der Verkäufer nach der Preisvorstellung des Kunden. Danach zeigt er dem Kunden drei unterschiedliche Modelle (drei verschiedene Mountainbikes, drei verschiede Rennräder oder drei verschiedene Treckingräder), die alle jeweils den Ansprüchen des Kunden entsprechen. Anschließend entscheidet sich der Kunde für eines dieser Modelle, möchte mehr Modelle sehen da er noch unentschlossen ist, oder beendet das Verkaufsgespräch.


Richtig Falsch

Modelliert man den beschriebenen Prozess als EPK, so enthält diese mindestens einen XOR-Operator.

Modelliert man den beschriebenen Prozess als EPK, so enthält diese mindestens einen UND-Operator.

Modelliert man den beschriebenen Prozess als EPK so enthält diese neben der Organisationseinheit „Verkäufer“ keine weitere Organisationseinheit.

Modelliert man den beschriebenen Prozess als EPK, so enthält diese genau ein Startereignis.

Eine EPK muss immer mit einer Funktion beginnen und aufhören.

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Frage 4: Alternativen der Systementwicklung

Sie haben verschiedene Alternativen der Systementwicklung kennengelernt.

a. Erläutern Sie kurz das Wasserfall-Modell (Traditionelle Systementwicklung).

b. Für welche Art von Projekten der Systementwicklung wird das Wasserfall-Modell häufig eingesetzt?

c. Welche Vor-und Nachteile birgt das Vorgehen bei der Systementwicklung nach dem Wasserfall-Modell?


Richtig Falsch

Geschäftsprozesse sollten insbesondere für nicht regelmäßig auftretendeAktivitäten definiert werden. Dies hilft den beteiligten Mitarbeitern dabei auch imRahmen dieser Aktivitäten stets die richtigen Schritte auszuführen.

Die Unterstützung von Geschäftsprozessen durch IT kann zu erheblichenVerbesserungen bei der Prozessdurchlaufzeit führen. Aus diesem Grund solltenUnternehmen ihre IT stets möglichst genau an die bestehenden Prozesseanpassen.

Geschäftsprozessmanagement beinhaltet Workflow-Management,Geschäftsprozessmodellierung, Qualitätsmanagement undÄnderungsmanagement, Werkzeuge für die standardisierte Neueinrichtung derGeschäftsprozesse und die Überwachung und Analyse von Prozessen.

Informationssysteme setzen sich vor allem aus Hardware und Software zusammen.

Idealtypisch werden während der Systementwicklung nach dem Wasserfallmodelldie folgenden Phasen durchlaufen: Systemanalyse, Systementwurf,Programmierung, Testen, Migration und Produktion und Wartung.

Frage 5: Systementwicklung

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Frage 6:Für welche Arten von Projekten wird das Wasserfall-Modell häufig eingesetzt?

Frage 7:Was sind die Vor- und Nachteile des Wasserfall-Modells?



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15. Entscheidungsunterstützung

Frage 1: Entscheidungsunterstützungssysteme

Sie arbeiten im mittleren Management eines Paderborner Industrieunternehmens. Im speziellen verantworten Sie die Herstellung von hochwertigen Rohren und Blechen, mit denen Ihr Unternehmen andere Firmen beliefert. Im Rahmen dieser Aufgabe müssen Sie jeden Monat ein hinsichtlich des Umsatzes optimales Produktionsprogramm aus den Produkten Rohr und Blech erstellen. Als Grundlage für Ihre Entscheidung stehen Ihnen die folgenden Informationen zur Verfügung.

a) Für den Monat Februar 2012 erwarten Sie auf Basis eines Berichtes Ihrer Marktforschungsabteilung einen maximalen Absatz von 500t Rohr und 800t Blech. Sie möchten sich diese Absatzbeschränkungen graphisch aufzeichnen und entscheiden sich für ein Koordinatensystem, bei dem Sie auf der X-Achse den Absatz für Blech in t und auf der Y-Achse den Absatz für Rohr in t auftragen. Markieren Sie den maximalen Absatz für Blech durch eine vertikale Gerade und den maximalen Absatz für Rohr durch eine horizontale Gerade innerhalb des Koordinatensystems.


b) Für den Monat Februar 2012 hatten Sie ein Volumen von 1000t Stahl bestellt, aus dem Sie wahlweise 1000t Rohr und 0t Blech oder 1000t Blech und 0t Rohr herstellen könnten, oder aber Kombinationen aus beiden Produkten, wie z.B. 500t Rohr und 500t Blech. Zeichnen Sie eine Gerade in Ihr Koordinatensystem, welche alle aufgrund dieser Einschränkung maximal möglichen Kombinationen darstellt. In welchem Bereich des Koordinatensystems befinden sich die gültigen Produktionspunkte?

c) Als Letztes erfahren Sie von Ihrer Marktforschungsabteilung, dass am Markt ein Preis von 10.000 €/t Rohr und 5.000 €/t Blech erzielt werden kann. Ein möglicher Umsatz von 2.000.000 € könnte also aus 200t Rohr und 0t Blech, oder aus 400t Blech und 0t Rohr, oder aus Kombinationen von Rohr und Blech bestehen. Stellen Sie alle möglichen Kombinationen für den Umsatz von 2.000.000 € als eine Gerade im Koordinatensystem dar.

d) Wie sieht die Gerade für einen Umsatz von 3.000.000 € aus? Zeichnen Sie diese ebenfalls in Ihr Koordinatensystem ein.

e) Zeichnen Sie die Gerade für den maximalen Umsatz unter den gegebenen Bedingungen ein.

f) In welcher Form könnte Ihnen ein Entscheidungsunterstützungssystem Ihre Arbeit erleichtern?

g) Nennen Sie weitere Beispiele für den Einsatz von Entscheidungsunterstützungssystemen in Unternehmen.

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Richtig Falsch

Unter den gegebenen Bedingungen ist es optimal 500t Blech und 500t Rohr zuproduzieren.Unter den gegebenen Bedingungen ist es optimal 0t Blech und 1.000t Rohr zuproduzieren.

Werden die optimalen Mengen produziert beträgt der Umsatz 7,5 Mio €.

Werden die optimalen Mengen produziert beträgt der Umsatz 10,0 Mio €.

Führungsunterstützungssysteme unterstützen typischerweise Personen die auf deroperativen Ebene eines Unternehmens tätig sind. Dagegen sindEntscheidungsunterstützungssysteme eher der Managementebene zuzuordnen.

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Grundzüge der Wirtschaftsinformatik W1311 …...1 Übung 1 Grundzüge der Wirtschaftsinformatik W1311 Grundlagen der computergestützten Produktion und Logistik W1332 Fakultät für