Operations Management

• Aktivitätsdiagramme (Activity Diagrams, Workow Diagrams, ...)
• 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.

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

• Die Wege B-D und C-E bilden die Äste einer Parallel-Verzweigung.
• Der Pfeil C-D springt aus dem unteren Parallel-Ast in den oberen.
• Dies ist gemäss unserer Syntax-Definition nicht erlaubt. (Warum?)
• Die Semantik dieses Pfeils wäre unklar (falls der Pfeil erlaubt wäre):
  • Gemäss Semantik-Definition sind Aktivitäten in Parallelästen zeitlich nicht korreliert.
  • Durch C-D wird jedoch eine Präzedenz zwischen C und D vorgegeben (was nicht erlaubt ist).
• Die Korrektur besteht darin, dass Aktivität D dupliziert wird.
  • Die beiden Instanzen von D bilden nun unabhängige Aktivitäten.
  • Dies ist meist auch die Intention, die beim Zeichnen eines solchen unzulässigen Pfeils vorliegt.

Jeder ‘Weg’ vom Start- zum Endknoten beschreibt einen möglichen ‘Verlauf’ des Prozesses.

• 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’?

• 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 speziziert 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 (Materialüsse), keine Informationsüsse.
• 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.

BPMN ist eine standardisierte Modellierungssprache zur grafischen Darstellung und Spezifizierung von Geschäftsprozessen in einem Geschäftsprozessmodell (sehr umfangreich & komplex --> schwer verständlich)

BPMN ist in der OM-Praxis der am häugsten eingesetzte Standard.

UML (Unified Modeling Language) ist eine allgemeine Entwicklungs- und Modellierungssprache im Bereich des Software-Engineering, die eine Standardmethode zur Visualisierung des Entwurfs eines Systems bieten 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

Variabilität ist einfach ausgedrückt ein Mass für die Unterschiedlichkeit der auftretenden Werte einer bestimmt Grösse.

CV = (Standardabweichung)/(Erwartungswert)

klein: CV < 0.75

gross: CV > 1.33

mittel: dazwischen

Starving (‘Verhungern’): Der Prozess kann nicht fortgesetzt werden, weil kein Input vorhanden ist.

Blocking (‘Blockierung’): Der Prozess kann nicht fortgesetzt werden, weil der Output nicht weitergeben werden kann. (Die bearbeitete Einheit belegt die Prozessressourcen und blockiert sie somit.)

N = lambda * W

N: (mittlere) Anzahl Objekte im System ("mean number of objects in system") [Flusseinheit]

lambda: (mittlere) Ankunftsrate ("mean arrival rate") [Flusseinheit / Zeiteinheit]

W: (mittlere) Aufenthaltszeit eines Objekts im System ("mean sojourn time") [Zeiteinheit]

In Operations Management:

WIP = TH * CT

WIP: Work in Process

TH: Throughput (mittlere Produktionsrate)

CT: Cycle Time

Die Kapazität K eines Prozesses (Ressource) bezüglich eines bestimmten Objekttyps (Produkt) entspricht dem maximal möglichen (mittleren) Throughput lamda^Max des Prozesses bezüglich des Objekttyps:
K = lambda^Max

Die Auslastung rho eines Prozesses (Ressource) bezüglich eines bestimmten Objekttyps (Produkt) ist gegeben durch

rho = lambda/K = lambda / lambda^Max