Übersicht

• Applet starten
• Bedienung des Applets
• betriebswirtschaftlicher Hintergrund
• technischer Hintergrund
• Das Applet in Lernumgebungen

Bedienungsanleitung 

Das Applet stellt verschiedene Verfahren zur Berechnung der optimalen Bestellmenge bzw. der optimalen Losgröße bereit.

Im oberen Teil werden die Lager- und die Rüstkosten sowie der Algorithmus für die Berechnung festgelegt. In der Tabelle darunter können jeweils neue Perioden hinzugefügt werden und für diese Perioden die Bedarfe eingetragen werden. Nach Betätigen der Schaltfläche Berechen werden die Losgrößen je Periode berechnet. Die Berechnungsschritte werden im unteren Teil des Applets ausgegeben.

betriebswirtschaftlicher Hintergrund

In der operativen Produktionsplanung wird in PPS-Systemen in der Materialwirtschaft die optimale Seriengrößen (oder Bestellmenge) berechnet. Dazu können dynamische Losgrößenmodelle verwendet werden.

Die Losgrößenmodelle versuchen die Rüst- und Lagerkosten zu minimieren. Im Gegensatz zu statischen Losgrößenmodellen, kann sich bei dynamischen Losgrößenmodellen die Losgröße in jeder Periode ändern.

Die relevanten Kosten können in bestellmengenvariable und bestellmengenfixen Kosten unterteilt werden.  Zu den Kosten, die mit zunehmender Bestellmenge zunehmen, zählen v.a. die Lagerkosten. Die Bestellkosten bzw. die Rüstkosten fallen je Bestellung bzw. Los an und hängen nicht von der Bestellmenge ab. Sie können jedoch von anderen Kostenbestimmungsfaktoren abhängen. Die variablen Produktionskosten fallen unabhängig von der Losgrößen an und sind daher nicht relevant.

Die grundsätzliche Idee der Heuristiken basiert auf den Eigenschaften der optimalen Seriengröße des deterministisch-statischen Grundmodells: Die Kosten sind bei der Seriengröße minimal, an der die Rüstkosten den Lagerkosten entsprechen. Die Heuristiken fügen schrittweise Periodenbedarfe zur Seriengröße bis ein Abbruchkriterium erreicht ist. In diesem Kriterium unterscheiden sich die Heuristiken

Wagner-Within Algorithmus

berechnet immer die optimale Losgröße; verwendet dynamische Programmierung statt einer Heuristik.

gleitende wirtschaftliche Losgröße

Abbruchkriterum: wenn die Lagerkosten für die Losgröße die Rüstkosten überschreitet.

Stückperiodenausgleich

Wähle die Losgröße so, daß die Rüstkosten etwa den Lagerkosten entsprechen.

Silver Meal Heuristik

Abbruchkriterium: wenn die periodenbezogenen variablen Gesamtkosten ein Minimum erreichen.

Groff-Heuristik

Abbruchkriterium: wenn die variablen Gesamtkosten pro Einheit minimal sind 

technischer Hintergrund

Da alle Verfahren eine Minimierung der Lager- und Rüstkosten vornehmen, sind die notwendigen Informationen für alle Verfahren praktisch gleich. Daher bietet sich die Verwendung einer abstrakten Basisklasse (LotSizeAlgorithm) an. In den abgeleiteten Klassen werden nur die Berechnungsvorschriften implementiert, die sich zwischen den Modellen unterscheiden.

Im UML-Diagramm ist die Struktur des Applets zu sehen. Im Paket ui sind die Klassen der Benutzerschnittstelle zu finden. Im Paket algorithm befinden sich die Klassen, welche die Algorithmen für die Losgrößenberechnung implementieren. Die UML-Diagramme für die Pakete kann über die Links auf den Paket-Symbolen erreicht werden.

Das Applet in Lernumgebungen

In der letzten Zeit haben Lernumgebungen und E-Learning an Popularität gewonnen. Dieses Applet ist als Beitrag gedacht, um die komplexen Algorithmen zur Losgrößenbestimmung leichter verständlich zu machen. Die Einzelberechnungen können zur Kontrolle eigener Berechnungen herangezogen werden. Die Simulation verdeutlicht die Güte der Heuristiken im Vergleich zum Wagner-Within-Algorithmus.

Die Applets haben bereits Interesse bei Universitäten gefunden und werden möglicherweise bald in das Lernprogramm eingebunden:

• Im Rahmen des Swiss Virtual Campus im Teilprojekt OPESS (Operations Management, ERP and SCM Systems). Ich danke insbesondere Prof. Knolmayer und seinen Kollegen für die Erweiterungen und Verbesserungen.
• Am Lehrstuhl von Professor Hoitsch an der Universität Mannheim

Ich würde mich freuen, wenn ich in diesem Zusammenhang zu Kooperationen beitragen kann.