1. Überblick

Die Stücklistenauflösung ist ein Verfahren der Materialbedarfsplanung, das insbesondere innerhalb der Ablaufplanung für die Serienproduktion von großer Bedeutung ist. Sie wird heute im Allgemeinen nur noch mittels EDV durchgeführt wird (PPS-System) – Die innerhalb der Fertigungssteuerung durchzuführende Materialbedarfsermittlung setzt sowohl Stücklisten als auch eine Programmplanung für die einzelnen Erzeugnisse (Produktionsplan) voraus. Erst durch die Materialbedarfsplanung über Stücklistenauflösung und den Produktionsplan lassen sich die Bedarfsanforderungen nach Mengen und Terminen für Baugruppen, Einzelteile, Rohmaterialien bzw. Halbfabrikate ableiten.

Unmittelbar an die Stücklistenauflösung schließt sich die Terminplanung an. Hierbei werden die ermittelten Mengen an Gruppen und Teilen zu Losen zusammengefasst und Bewertungen im Sinne einer ABC-Analyse vorgenommen. Das Ergebnis einer ABC-Analyse, mit der die ökonomische Relevanz der Einsatzfaktoren festgestellt werden kann, dient nicht zuletzt auch der Auswahl des Verfahrens der Bedarfsermittlung:

• Wird aus der Stücklistenbeziehung der im Einzelnen benötigte Bedarf errechnet, spricht man von einer programmgesteuerten, deterministischen Bedarfsermittlung.

• Wird ausgehend von dem bisherigen Verbrauch der künftig zu erwartende Bedarf prognostiziert, wird von einer verbrauchsgesteuerten, stochastischen Bedarfsermittlung gesprochen.

Anschließend erfolgt die Materialbeschaffung der Rohmaterialien, Halbfertigwaren sowie der Zukaufteile. Weitere Aufgabenbereiche sind die Planung der Maschinen- bzw. Kapazitätsbelegung sowie die Materialbereitstellung.

Bei der Materialbedarfsermittlung mit Stücklistenauflösung wird der Bedarf im Allgemeinen programm- und verbrauchsgesteuert mithilfe leistungsfähiger PPS-Systeme oder Warenwirtschaftssysteme bestimmt. Auf der Grundlage von Produktionsprogrammplänen lassen sich über die Stücklisten bzw. Rezepturen die entsprechenden Bedarfsmengen der Einsatzgüter EDV-technisch ermitteln. Der Materialbedarf wird dabei hauptsächlich durch die folgenden drei Arten ermittelt:

Ausgehend vom Produktionsplan und/oder von vorliegenden Kundenaufträgen werden die Primär-, Sekundär- und Tertiärbedarfsmengen festgestellt. Beginnend mit dem innerhalb einer Periode gewünschten Primärbedarf, also den Endprodukten, werden die erforderlichen Mengen aller Einsatzprodukte bestimmt. Unter Sekundärbedarf wird der gesamte Bedarf an Rohstoffen und Vorprodukten (Halbfabrikate, Einzelteile, Baugruppen) verstanden. Mit Tertiärbedarf ist der Bedarf an Hilfs- und Betriebsstoffen, Werkzeugen und Energie gemeint. Basierend auf diesen Daten wird die so genannte Nettobedarfsermittlung durchgeführt:

Unter Umständen lässt sich der Nettobedarf für ein Teil zu einem bestimmten Termin mit dem Nettobedarf des gleichen Teils eines anderen Termins zu einem Los zusammenfassen. Ferner sind bei der Nettobedarfsermittlung Umterminierungen, Mengenänderungen und Stornierungen in einem so genannten Bestands- und Bestellabgleich zu berücksichtigen.

Die besondere Problematik der Materialbedarfsplanung mit Stücklistenauflösung liegt nicht in der eigentlichen Nettobedarfsermittlung oder den folgenden Schritten, sondern in der Sekundärbedarfsermittlung in Zusammenhang mit der Nettobedarfsermittlung. In Abhängigkeit von der vorliegenden Erzeugnisstruktur, der Art der Speicherung der zu Grunde liegenden Stücklisten, der Auflösungshäufigkeit und dem Änderungsdienst gibt es nämlich verschiedene Algorithmen bzw. Verfahren der Stücklistenauflösung, von denen aber keines für jeden denkbaren Fall als absolut bestes bezeichnet werden kann.

2. Darstellung der Stücklistenauflösung

Grafisch lässt sich die Struktur eines Erzeugnisses und der Teilezusammenhang durch einen so genannten Erzeugnisbaum, der auch als Stammbaum oder Aufbauübersicht bezeichnet wird, oder in der Form des sogenannten Gozintographen darstellen. Während der Graph des Erzeugnisbaumes im Allgemeinen nur die Struktur eines Erzeugnisses zeigt, kann der Gozintograph in einer geschlossenen Darstellung mehrere Erzeugnisse umfassen.

In der am häufigsten verwendeten Form des Erzeugnisbaumes entsprechen die Knoten des Graphen den Einzelteilen, den Gruppen und dem Erzeugnis. Die Verbindungslinien (gerichtete Kanten, Strecken) stellen die Struktur des Erzeugnisses mit den zugehörigen Einbaustückzahlen (Relationen) dar. Zwei weitere grafische Darstellungen ergeben sich, weil die Teile und Gruppen in der Erzeugnisstruktur in unterschiedlichen Erzeugnisstufen vorkommen und überdies zusätzlich als Wiederholteile und -gruppen auftreten können.

Erzeugnisbäume, Gozintographen oder andere grafische Erzeugnisdarstellungen (zum Beispiel technische Zeichnungen) geben zwar einen guten Überblick über eine Erzeugnisstruktur, sind aber nur eine Ergänzung zu den unbedingt erforderlichen tabellarischen oder listenmäßigen Darstellungen in Form von Stücklisten.

Am geeignetsten für die Materialbedarfsplanung ist die so genannte Baukastenstückliste. Jede Position der Baukostenstückliste stellt mit der Menge ihres Vorkommens in der übergeordneten Position eine Einbaurelation dar. EDV-technisch werden die Stücklistenpositionen als Erzeugnisstruktursätze (ESS) gespeichert. Die zu den Stücklistenpositionen gehörigen nummerischen und textlichen Angaben werden demgegenüber häufig in so genannten Teilestammsätzen (TSS) oder Sachstammsätzen gespeichert.

Eine andere Form der tabellarischen Darstellung ist die Matrixdarstellung. Hierbei werden die Erzeugnisstrukturen und Algorithmen der Teilebedarfsermittlung aus der Graphentheorie abgeleitet und mit den Mitteln der Matrizenalgebra berechnet. Die Struktursätze, die aus der Matrix abgeleitet werden, sind identisch mit den Struktursätzen aus den Baukastenstücklisten.

Da ein Erzeugnis häufig aus einer Vielzahl von Gruppen und Teilen mit zahlreichen Erzeugnisstufen besteht, durchläuft die Produktion unter Umständen mehrere Stufen der Lagerhaltung, der Fertigung und der Montage. Hierdurch können verschiedene,voneinander abweichende Gliederungenfür die Stücklisten und davon abgeleitet für die Datenorganisation wichtig werden:

• Die Funktions- oder Konstruktionsgliederung fasst die Teile einer konstruktiven Gruppe zusammen.

• Die Lagerstufengliederung gliedert die Teile nach zwischenzulagernden Gruppen.

• Die Fertigungs- oder Baustufengliederung gliedert die Teile nach der Stufenfolge der Fertigung.

3. Verfahren zur Stücklistenauflösung

Die verschiedenen Verfahren ergeben sich aus den unterschiedlichen Auflösungsalgorithmen:

• ausgehend von der Reihenfolge, in der die Teile verarbeitet werden

• ausgehend von der Reihenfolge, in der die Daten verarbeitet werden (muss nicht identisch mit der Teile-Reihenfolge sein)

• ausgehend von der EDV-mäßigen Bearbeitung (sequenzieller oder wahlfreier Zugriff zu den Daten)

• ausgehend von der Datenorganisation

• ausgehend von der Verarbeitungsrichtung (entweder vom übergeordneten Teil ausgehende Stücklistenauflösung oder vom eingehenden Teil ausgehende Bedarfsermittlung über die Teileverwendung)

Folgende Verfahren zur Stücklistenauflösung lassen sich grundsätzlich unterschieden:

Von den analytischen Verfahren der Stücklistenauflösung sind das Baustufenverfahren und auch das Renettingverfahren weitgehend bedeutungslos. Bei den Dispositionsstufenverfahren bestimmt die Dispositionsstufengliederung die Abfolge, in der die Teile die Nettobedarfsermittlung durchlaufen. Hierbei werden jedoch alle Wiederholteile, die in mehreren Stufen vorkommen, auf die unterste Stufe der Verwendung heruntergezogen, so dass jedes Teil nur auf einer Stufe – auf einer Dispositionsstufe – vorkommt. Die Nummerierung kann vom Erzeugnis zum Material und umgekehrt erfolgen. Der Nettobedarf wird ausgehend von der Erzeugnisstufe Stufe um Stufe ermittelt. Verarbeitet werden hierbei allerdings nur solche Positionen, für die sich im Ablauf ein Bedarf ergibt.

Gozintoverfahren lösen die Stückliste vertikal mit horizontaler Überlagerung bei Wiederholteilen auf, so dass Zweig um Zweig des Erzeugnisbaums vertikal und nacheinander abgearbeitet wird.

Bei Matrizenverfahren entspricht der günstigste modifizierte Algorithmus dem Algorithmus der Dispositionsstufenauflösung. Synthetische Verfahren stellen über die Teileverwendung fest, welcher Bedarf sich für die Teile aus dem Bedarf der direkt übergeordneten Produkte ergibt.