OM 1.

ausgerichtet auf Erwartungen der Kunden oder abhängig von Produkt/-gruppe

Anhand Wettbewerbsfaktoren konkrete, messbare Ziele formulieren

• Vorgehen:
  • Segmentieren nach Produkten/Märkten
  • Für jedes Segment:
    • Prioritäten setzten bezüglich Wettbewerbsfaktoren
    • Operationalisierten dieser Prioritäten mit Vorgabe konkreter, messbarer Ziele
  • Typische Zielbereiche in der Produktion:
    • Produktespezifikationen, Termine für Produktentwicklung/-einführung
    • Fabrikationsdurchlaufzeiten
    • Fehlerraten, Prozessqualitätsvorgaben
    • Vorgaben für Wechsel-/Rüstvorgänge
    • Lieferfristen, Liefertreue

operative Systeme und Prozesse

• Produktplanung
• Prozess- und Anlageplanung, Technologiemanagement
• Layoutplanung
• Kapazitäts- und Standortplanung
• Organisation der Fertigung
• Qualitätsmanagement
• Planungs- und Steuerungslogik: Konzepte und Instrumente
• Beschaffung
• Verteilung
• Personalmanagement

Kundenerwartungen in Spezifikationen eines Produktes übersetzen, das zuverlässig, attraktiv, leicht zu fabrizieren, verteilen/ benutzen/unterhalten/entsorgen ist, bei möglichst tiefen Kosten und kurzer Einführungszeit ("time to market"), ...

• effiziente, beherrschte Prozesse mit hohem technischem Knowhow
• flexible, zuverlässige Anlagen mit hohem Automatisierungsgrad
• Spitzentechnologien aneignen und entwickeln (F&E)

• Geeignete räumliche Anordnung von Arbeitsplätzen, Maschinen, Abteilungen, Werkstätten, Lagerplätzen, usw., innerhalb der Unternehmung
• Assozierte Entscheide: Dimensionierung (Fläche, Kapazität), Gänge, Wegführungen, Zuordnung der Operationen zu Arbeitsplätzen

• langfristige Planung der Kapazitäten
• Festlegen der Standorte von Fabriken und Verteilzentren
• Möglichst "optimale" und flexible Allokation der Ressourcen in einer über Zeit undRaum globalen Sicht

• Aufbau- und Ablauforganisation:
• Betriebsmittel, Materialflüsse, Informationsflüsse

Qualitätsplanung, -lenkung und -sicherung

In den Bereichen Produktion und Logistik (Beschaffungs- und Distributionslogistik)

• Beschaffungslogistik, Supply Chain Management:
• Wahl der Lieferanten, Management der Lieferantenbeziehungen
• effiziente Transaktions- und Transportprozesse, ...

• Vertriebskanäle
• Kundenbeziehungen, Customer Relationship Management (CRM), ...

Organisation, Training, Motivation

Verbreitetes Betrachtungskonzept im Unternehmensmanagement

• Produktionsprozess wird als Kette von wertschöpfenden Aktivitäten erfasst, voneinander abhängig
• Jede Aktivität umfasst einen Transformationsprozess, bei welchem der Wert des Outputs höher ist als der Wert des Inputs
• "Wertschöpfung = WertOutput - WertInput"
• Unterteilung in fünf Primäre Aktivitäten und vier Supportaktivitäten

Generische Beschreibung der grundlegenden Aktivitäten eines (Produktions-) Unternehmens, welche zur Wertschöpfung beitragen

• Zusammenarbeit, bei welcher jeder Partner seinen Gewinn findet
• Ein Systemansatz, der auf eine globale Optimierung abzielt
• Ein intensiver Informationsaustausch und eine ausgeklügelte Nutzung der Information für die Gestaltung, Planung und Steuerung der Aktivitäten
• Essentielle Informations- und Kommunikationstechnologien:
  • Fortgeschrittene Planungs- und Informationssysteme: z.B.
    • ERP: Entreprise Resources Planning
    • APS: Advanced Planning and Scheduling
    • ABC: Activity-Based Costing

- Umfasst Methoden zur adäquaten Zuordnung von indirekten Kosten zu Produkten (u.a. bei gemeinsam genutzten Aktivitäten)

• CRM: Customer Relationship Management
• Data Warehousing and Data Mining

• Kommunikationssysteme: Intranet, Internet

Fokussierung in der (erweiterten) Wertschöpfungskette auf die primären Aktivitäten der logistischen Kette (Beschaffung, Produktion und Verteilung)

• Gestaltung, Planung und Steuerung
• der Material-, Informations- und Geldflüsse
• um die Materialflüsse mit den Kundenbedarfen zu synchronisieren
• und eine hohe Liefertreue zu erreichen (bzw. einen hohen Servicegrad)
• mit einem Minimum an Ware in Arbeit und Lagern

• Wert eines Produkts: Preis, den der Kunde bereit ist zu zahlen
• Gewinn: Gesamtwert – Gesamtkosten
• Wert entsteht mit den
  • primären Aktivitäten
  • Supportaktivitäten
• Spezifische Betrachtung der Kosten der verschiedenen Aktivitäten
• Um Gewinn zu steigern, sich auf Aktivitäten mit hoher Wertschöpfung konzentrieren und Gesamtkosten senken
• Die Wertschöpfungskette: Voneinander abhängige Aktivitäten
• Eine Aktivität beeinflusst die Leistung und Kosten anderer Aktivitäten.

Beispiel:

Produktion auf Lager von Endprodukten: ausgewogene Auslastung, mit weniger benötigten Kapazitätsreserven; hingegen tiefere Lagerumschlagszahlen und höhere Lagerkosten

• Mehrere Aktivitäten beeinflussen denselben prioritären Wettbewerbsfaktor

Beispiel:

Lieferfrist eines Endprodukts: hängt je nach Bevorratungsebene ab von Beschaffung, Produktions-, Montage- und Distributionsfristen

• Die Wettbewerbsfähigkeit hängt deshalb von den Aktivitäten und von ihren Beziehungen zueinander (auf komplexe Art) ab.

Erweiterte Wertschöpfungskette

• Von der linearen Kette zu
  • Unternehmungsnetzen
  • virtuellen Unternehmungen
• Von der klassischen Beschaffung zu elektronischen Marktplätzen
• Vom klassischen Vertrieb zu Direktverkauf (z.B. via Internet) und Auktionen

Analyse bestehender Systeme (‘As-Is’):

• Identifizieren, Verstehen, Dokumentieren

Verbesserung bestehender Prozesse, Gestaltung neuer Prozesse (‘To-Be’):

• Aufdecken von Optimierungspotential, Umsetzung in neuen Abläufen

1. Sprachliche Beschreibung der Prozesse (ca. 60%-70%)
2. Graphische Darstellung in Form von Prozessdiagrammen (ca. 30%-40%)

• Es gibt zahlreiche ‘Diagrammsprachen’ (‘Modellierungssprachen’)
• Formale Definition einer ‘Diagrammsprache’ (bzw. allgemein einer formalen Sprache) umfasst die zwei Aspekte Syntax und Semantik.
• 1. Syntax: Konstruktionsregeln für zulässige Diagramme (Symbole, Verbindungen, ...)
• 2. Semantik: Erklärung der Bedeutung (Interpretation) der verschiedenen Sprachelemente
• In der Praxis sind Prozess-Diagramme häufig nicht formal exakt definiert.

Zwei elementare Grundtypen:

1. Aktivitätsdiagramme (Activity Diagrams, Workflow Diagrams, ...)
2. Flussdiagramme (Flow Diagrams, ...

Die beiden Diagramm-Typen unterscheiden sich primär durch die unterschiedliche Bedeutung (Semantik) der Pfeile.

Ein Pfeil von Aktivität A nach Aktivität B bedeutet zeitliche Präzedenz:

• B muss nach A ausgeführt werden.
• Genauer: A muss abgeschlossen sein, bevor B gestartet werden kann.
• Also: Der Endzeitpunkt von A muss vor dem Startzeitpunkt von B sein

Empfohlene Notation für Aktivitätsdiagramme:

• Formale Spezifikation in Anlehnung an UML-Syntax (Activity Diagram, vereinfacht)
• Rekursive Syntax-Definition

Ein Pfeil von Aktivität A nach Aktivität B bedeutet Fluss von Objekten von A nach B (Material, Aufträge, ...)

Semantik (skizziert):

• Pfeile stellen Flüsse von Objekten dar (Material, Aufträge, ...)
• Flussobjekte werden im Subprozess transformiert (physikalisch, örtlich, zeitlich, ...) (vgl. früher definierte ‘Transformationsprozesse’)

Mathematisch (Graphentheorie):

• Flussdiagramm entspricht einem sogenannten S-T-Netzwerk
• Zusammenhängender, gerichteter Graph (Knoten: Aktivitäten, Pfeile: Flüsse)
• Genau ein Startknoten: Quelle S (engl. source)
  • ‘Generiert’ Flussobjekte, nur austretende Pfeile
• Genau ein Endknoten: Senke T (engl. target, sink)
  • ‘Konsumiert’ die Flussobjekte, nur eingehende Pfeile
• Alle andern Zwischenknoten: Mindestens ein Pfeil hinein und hinaus

• Keine Parallel-Verzweigungen (AND)
  • Flussobjekte können nicht ‘aufgespalten’ werden
• Jede Verzweigung ist eine Alternativ-Verzweigung (XOR)
  • Somit wird kein spezielles Symbol für die Verzweigung benötigt.
• Bei Verzweigung häufig Prozentangaben für Flussanteile (oder andere Verzweigungsregel)

• Es müssen immer Typ und Masseinheit der Flussobjekte spezifiziert werden.
• Flüsse verschiedener Objekttypen/-einheiten können nicht zusammengeführt werden
  • Ausnahme: Spezielle, zusammenführende Aktivitäten (Montage, Synthese, ...)
  • Solche Zusammenführungen sind jedoch ausserhalb der hier gegebenen Semantik der Fluss-Diagramme.
• Für jeden Objekttyp muss ein eigenes S-T-Netzwerk erstellt werden.
• Bei Bedarf können S-T-Netzwerke verschiedener Objekttypen in einem Netzwerk kombiniert werden, indem (zwingend) die Pfeile verschieden dargestellt werden (z.B. ausgezogen und gestrichelt).
• Betrachtet werden hier meistens physische Flüsse (Materialflüsse), keine Informationsflüsse.
• Bei physischen Flüssen gilt das Gesetz der Materialerhaltung:
  • Bei jedem Zwischenknoten muss gleich viel hinein und hinaus fliessen: Input = Output
• Typische Flussobjekte und Masseinheiten:
  • Aufträge [Anzahl]
  • Teile, Komponenten [Anzahl]
  • Irgend eine Art von Arbeitseinheiten [Anzahl]
  • Arbeitszeiteinheiten [Std] (‘Stundenfluss’)
  • Gewichtseinheiten [kg]
• Flussdiagramme bilden u.a. die Basis für die quantitative (mathematische) Prozessanalyse.

Einige typische Mangelpunkte bzw. Fehlerquellen sind:

• Unklare Bedeutung von Pfeilen
• Vermischung mehrerer Typen von Pfeilen ohne graphische Differenzierung
• Insbesondere Vermischung von Aktivitäts- und Flussdiagrammen
• Syntaktisch oder semantische unkorrekte Pfeile (‘unerlaubte’ Verbindungen)
• Unklare Bedeutung von Verzweigungen

• Erweiterung von Aktivitäts-Diagrammen
• Zusätzliche Information: Aufzeigen der Akteure (actors, roles)
  • Frage: Wer führt eine Aktivität durch (oder ist zuständig dafür)?
  • Aktivitätsdiagramme ohne Swimlanes: ‘Was wird in welcher Reihenfolge durchgeführt’?
  • Aktivitätsdiagramme mit Swimlanes: ‘Was wird von wem in welcher Reihenfolge durchgeführt’

• Typische Akteure:
  • Person, Personengruppe, Jobfunktion, Organisationseinheit (Abteilung, Departement, Firma), Maschine, Einrichtung, Computer, ...
• Swimlane-Diagramme werden häufig verwendet in Praxis
• Beachte: Es gibt auch andere Möglichkeiten, die Akteure anzugeben
  • Verbreitete Alternative: Angabe in der Box der jeweiligen Aktivität
  • Weitere Alternative: Färben der Activity-Boxen mit Farbschema gemäss Akteuren
• Komplexe Swimlane-Diagramme mit diversen Akteuren werden manchmal unübersichtlich, da ‘zwischen den Bahnen hin- und hergesprungen wird’.
  • In diesem Fall empfiehlt sich eine alternative Angabe der Akteure.

BPMN ist eine standardisierte Modellierungssprache zur grafischen Darstellung und Spezifizierung von Geschäftsprozessen in einem Geschäftsprozessmodell. BPMN ist in der OM-Praxis der am häufigsten eingesetzte Standard.

• BPMN kann verknüpft werden mit der Ausführungssprache BPEL (Business Process Execution Language)
  • Ursprüngliche Idee: Aus BPMN Diagrammen automatisch ausführbaren BPEL Code generieren, und umgekehrt.
  • Verknüpfung hat bisher kaum zufriedenstellend funktioniert, insbesondere weil die beiden Sprachen nicht gleich mächtig sind.
• BPMN ist insgesamt eine sehr umfangreiche und komplexe Sprache
  • Vielfalt von Symbolen und Konzepten
  • Komplexe Semantik (Sprach-Spezifikation umfasst 538 Seiten)
• Gefahr: BPMN Diagramme können aufgrund der Sprachmächtigkeit schnell komplex und für Praktiker schwer verständlich werden (‘modeling overkill’).
  • Empfehlung dazu: Nur die wichtigsten und im betrachteten Kontext zwingend nötigen Sprachkonzepte verwenden.
• Häufig reicht in der Praxis eine einfachere Diagramm-Sprache.
  • Siehe obige Empfehlung für die vorgeschlagenen UML-basierten Aktivitäts-Diagramme

UML ist eine allgemeine Entwicklungs- und Modellierungssprache im Bereich des Software- Engineering, die eine Standardmethode zur Visualisierung des Entwurfs eines Systems bietet soll. UML ist heute die dominierende Sprache für die graphische Softwaresystem-Modellierung.

• UML ist keine einzelne Sprache, sondern eine Sammlung von aktuell insgesamt 14 verschiedenen Diagramm-Sprachen (Stand UML 2.3)
• Untersteilung in 7 Strukturdiagramme und 7 Verhaltensdiagramme:

•7 UML Strukturdiagramme:

• Klassendiagramm, Kompositionsstrukturdiagramm (auch Montagediagramm), Komponentendiagramm, Verteilungsdiagramm, Objektdiagramm, Paketdiagramm, Profildiagramm.

•7 UML Verhaltensdiagramme:

• Aktivitätsdiagramm, Anwendungsfalldiagramm (auch Use-Case Diagramm), Interaktionsübersichtsdiagramm, Kommunikationsdiagramm, Sequenzdiagramm, Zeitverlaufsdiagramm Zustandsdiagramm.

• Für OM ist hauptsächlich der Typ Aktivitätsdiagramm von Bedeutung.
  • Siehe obige, empfohlene Spezifikation für Aktivitätsdiagramme basierend auf diesem UML Standard.

• Sie entstehen bei der Verwendung von beschränkten Ressourcen
  • ‘beschränkt’: in beschränkter Menge bzw. Kapazität verfügbar
  • Kapazitätsbeschränkung wirkt sich um so stärker aus, je näher die Kapazitätsgrenze beim mittleren Kapazitätsbedarf liegt.
• Auch wenn im Mittel genügend Ressourcen vorhanden sind, können sich Zugriffskonflikte und entsprechende Wartephenomene ergeben, wenn mehrere Nutzer gleichzeitig Bedarf an der gleichen Ressource anmelden.
• Die Intensität dieser Wartephänomene wird wesentlich bestimmt durch den Grad an Variabilität im betrachteten System.
  • Variabilität ist einfach ausgedrückt ein Mass für die Unterschiedlichkeit der auftretenden Werte einer bestimmt Grösse.
  • Für eine mathematische Zufallsvariable X ist die Variabilität (genauer: der

Variationskoeffizient CV ) definiert als :

CV (X) = σ(X)/E(X) = Standardabweichung(X)/Erwartungswert(X)

• Der CV ist ein relatives Mass, welcher die Standardabweichung im Verhältnis zum Erwartungswert misst.
• Im OM spricht man von folgenden Grössenordnungen des CV:

klein: CV < 0.75, mittel: 0.75 ≤ CV ≤ 1.33, gross: CV > 1.33

• Variabilität der ‘Ankunftsprozesse’ (bzw. der Zwischenankunftszeiten)
• Variabilität der ‘Bearbeitungsprozesse’ (bzw. der Bearbeitungszeiten)