Materialwirtschaft: Beschaffung: Bedarfsarten und Bedarfsermittlung

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Bedarfsarten

Die Bedarfsarten der Materialwirtschaft unterscheiden sich primär durch die Phase der Produktion, in welcher sie anfallen.

Primärbedarf

nennt man den Bedarf an verkaufsfähigen Produkten der Unternehmung. Der Primärbedarf wird von externen Kunden oder Händlern eines Unternehmens bestellt.

Sekundärbedarf

nennt man den Bedarf, der für die Herstellung des Primärbedarfes benötigt wird und aus dem der Primärbedarf besteht. Zum Sekundärbedarf gehören alle Komponenten, die direkt in das Produkt einfließen, also Teile, Baugruppen, Rohmaterialien, Flüssigkeiten usw., und die sich letzlich im Endprodukt wiederfindet.

Tertiärbedarf

nennt man den Bedarf an Verbrauchsmaterial und Gegenständen, die bei der Herstellung des Sekundärbedarfes verbraucht werden - wie bspw. Schutzfolien, Abdeckkappen, Abstandshalter usw. -, die aber nicht in das Produkt einfließen oder bei denen die genaue Ermittlung nicht wirtschaftlich ist -wie bspw.Lötzinn -.

Beispiel 1*Im Rahmen der  Produktdiversifikation (Produktpalettenerweiterung) stellt die Queja AG unter anderem für die Laptopmodelle per USB anschließbare Analogmodems her, die gesondert von Kunden bei Bedarf über den Webshop oder den Verkauf bestellt werden können. In der laufenden Periode sind 800 Bestellungen für Analogmodems eingegangen. Also Primärbedarf: 800 Analogmodems.

Beispiel Für die Herstellung eines Analogmodems benötigt die Queja AG verschiedene Materialien: Eine Gehäuseeinheit 6 Schrauben 4 Muttern Typ A 2 Muttern Typ B Ein USB-Kabel Eine Modemplatine Für die Herstellung einer Modemplatine wird zudem benötigt: Eine Basisplatine 3 Baugruppen Typ 2 Eine Anschlussbuchse Ein Controllerchip Typ 87 Daraus ergibt sich für 800 Analogmodems folgender Sekundärbedarf: 800 (800 * 1) Gehäuseeinheiten 4800 (800 * 6) Schrauben 3200 (800 * 4) Muttern Typ A 1600 (800 * 2) Muttern Typ B 800 (800 * 1) USB-Kabel 800 (800 * 1) Modemplatinen 800 (800 * 1) Basisplatinen 2400 (800 * 3) Baugruppen Typ 2 800 (800 * 1) Anschlussbuchsen 800 (800 * 1) Controllerchip Typ 87

Tertiärbedarf

Der Tertiärbedarf besteht aus dem Bedarf an Hilfs- und Betriebsstoffen für die Produktion der Güter, die zur Befriedigung des Sekundär- und Primärbedarfs genutzt werden.

Beispiel Für die Herstellung der Modemplatinen für die Analogmodems werden zudem folgende Hilfsstoffe benötigt: 2 Einheiten Lötzinn je Basisplatine 4 Einheiten Lötzinn je Anschlussbuchse 12 Einheiten Lötzinn je Controllerchip Daraus ergibt sich für 800 Analogmodems ein Tertiärbedarf von 14.400 Einheiten Lötzinn ((2 + 4 + 12) * 800 Modemplatinen)

Bruttobedarf

Der Bruttobedarf ist einfach die Summe aus Primärbedarf, Sekundärbedarf und Tertiärbedarf.

Beispiel Der Bruttobedarf der Queja AG: 800 Analogmodems 800 Gehäuseeinheiten 4800 Schrauben 3200 Muttern Typ A 1600 Muttern Typ 800 USB-Kabel 800 Modemplatinen 800 Basisplatinen 2400 Baugruppen Typ 2 800 Anschlussbuchsen 800 Controllerchip Typ 87 14400 Einheiten Lötzinn

Nettobedarf

Als Nettobedarf bezeichnet man die Differenz aus Bruttobedarf und disponierbarem Bestand (Bestand an Material, der schon im Lager, in den Werkstätten oder durch bereits getätigte aber noch offene Fertigungsaufträge und Bestellungen existiert.)

Der Bruttobedarf ist also der Bedarf an Materialien, der in der Produktion oder anderen Abteilungen besteht.

Der Nettobedarf hingegen ist der Bedarf an Materialien, welchen die Materialwirtschaft durch Einkäufe oder Fertigungsaufträge noch befriedigen muss.

Beispiel Aus der Lagerhaltung der Queja AG sind folgende Zahlen bekannt (Achtung, die Werte bei den einzelnen Materialien bei Bestand an FE beziehen sich einzig und alleine auf die 100 fertigen Modems, die eingelagert sind. Es wäre auch möglich, dass ebenfalls fertige Modemplatinen im Lager vorhanden sind. Diese müssten ebenso anteilsmäßig bei den einzelnen Materialien verrechnet werden): Modems Gehäuse Schrauben Muttern A Muttern B Kabel Modemplatinen Platinen Baugruppen Buchsen Chips Lötzinn + Bestand an FE 100 100 600 400 200 100 100 100 300 100 100 1800 + Sonstiger Bestand 700 1700 100 100 900 900 1045 1050 8700 - reserviertes Material 300 600 200 10 + offene Bestellungen 500 600 100 4000 + offene Fertigungsaufträge - Sicherheitsbestand 200 300 200 500 250 100 50 2000 = Disponierbarer Bestand 100 800 2000 900 700 400 100 550 1245 200 1000 12490 Daraus errechnet sich der Nettobedarf wie folgt also: Modems Gehäuse Schrauben Muttern A Muttern B Kabel Modemplatinen Platinen Baugruppen Buchsen Chips Lötzinn Bruttobedarf 800 800 4800 3200 1600 800 800 800 2400 800 800 14400 - Disponierbarer Bestand 100 800 2000 900 700 400 100 550 1245 200 1000 12490 = Nettobedarf 700 0 2800 2300 900 400 700 250 1155 600 0 1910

Bedarfsermittlung

Operativer Beschaffungsprozess

Wie bereits in der Einführung erwähnt ist es wichtig, den konkreten Bedarf an Materialien richtig einzuschätzen, denn Abweichungen zwischen geplantem und tatsächlichem Bedarf können entweder zu Produktionsausfällen (wenn zu wenig Material verfügbar ist) oder zu erhöhter Kapitalbindung (wenn mehr beschafft wurde, als benötigt) führen.

Ein Mittel zur korrekten Bedarfsermittlung haben wir bereits ansatzweise kennengelernt: Die Stücklisten, anhand derer mittels der Bedarfsbeziehungen und den Bedarfsarten konkrete Mengen ermittelt werden können. Dies ist jedoch nicht der Weisheit letzter Schluss:

• Eine Unternehmung fabriziert in der Regel nicht in jeder Periode eine gleiche Anzahl von Produkten, sondern ist Schwankungen unterworfen. Das für die Produktion notwendige Material muss jedoch logischerweise bereits in der entsprechenden Periode vorhanden sein.

• Durch Ausschuss, Fehllieferungen und qualitativ mangelhafte Lieferungen, sowie Logistikproblemen wird mehr Material benötigt, als für das Produkt vorgesehen. Damit kommt es zum Produktionsausfall.

• Stücklisten sind nur bei Produkten sinnvoll. Bei unternehmensinternem Bedarf von Einzelmaterialien - beispielsweise Büromaterialien - sind sie nutzlos.

Um diese Probleme zu kompensieren müssen mehrere Instrumente zur Bedarfsermittlung kombiniert werden, die wir im Folgenden nun näher kennenlernen werden.

Darstellung der Bedarfsbeziehungen

In einem mehrstufigen Produktionsprozess ist es umso wichtiger, die Beziehungen zwischen den einzelnen Materialien zur Herstellung eines Endproduktes im Blick zu haben, um eine möglichst korrekte Ermittlung des Bedarfs zu ermöglichen.

Das wichtigste Mittel, um diese Beziehungen zu veranschaulichen und für die Stücklisten aufzulösen, ist der  Gozintograph.

Beispiel Um die Beziehungen in der Fertigung der Analogmodems darzustellen, erstellt die Queja AG folgenden Gozintograph:

Ermittlung durch Stücklisten

Stücklisten - genauer: Baukastenstücklisten - sind wie der Gozintograph ein Mittel zur Darstellung von Produktionsbeziehungen. Im Gegensatz zu diesem erfolgt dies jedoch nicht graphisch sondern tabellarisch.

Die nötigen Rechenoperationen mit Stücklisten haben wir bereits bei den Bedarfsarten kennengelernt, weshalb wir uns hier lediglich auf eine Zusammenfassung konzentrieren wollen.

Beispiel Materialnummer: 4711     Name: USB-Analogmodem Position Mat.Nr. Menge Einheit Name 1 6891 1 Stück Gehäuseeinheit 2 6892 6 Stück Schrauben Typ 9 3 6893 4 Stück Muttern Typ A 4 6894 2 Stück Muttern Typ B 5 6895 1 Stück USB-Kabel 6 4712 1 Stück Modemplatine Materialnummer: 4712     Name: Modemplatine Position Mat.Nr. Menge Einheit Name 1 6991 1 Stück Basisplatine 2 6992 3 Stück Baugruppe Typ 2 3 6993 1 Stück Controllerchip Typ 82 4 6994 1 Stück TAL-Anschlussbuchse Modems Gehäuse Schrauben Muttern A Muttern B Kabel Modemplatinen Platinen Baugruppen Buchsen Chips Lötzinn Primärbedarf 800 Sekundärbedarf 800 4800 3200 1600 800 800 800 2400 800 800 Tertiärbedarf 14400 Bruttobedarf 800 800 4800 3200 1600 800 800 800 2400 800 800 14400 Modems Gehäuse Schrauben Muttern A Muttern B Kabel Modemplatinen Platinen Baugruppen Buchsen Chips Lötzinn + Bestand an FE 100 100 600 400 200 100 100 100 300 100 100 1800 + Sonstiger Bestand 700 1700 100 100 900 900 1045 1050 8700 - reserviertes Material 300 600 200 10 + offene Bestellungen 500 600 100 4000 + offene Fertigungsaufträge - Sicherheitsbestand 200 300 200 500 250 100 50 2000 = Disponierbarer Bestand 100 800 2000 900 700 400 100 550 1245 200 1000 12490 Modems Gehäuse Schrauben Muttern A Muttern B Kabel Modemplatinen Platinen Baugruppen Buchsen Chips Lötzinn Bruttobedarf 800 800 4800 3200 1600 800 800 800 2400 800 800 14400 - Disponierbarer Bestand 100 800 2000 900 700 400 100 550 1245 200 1000 12490 = Nettobedarf 700 0 2800 2300 900 400 700 250 1155 600 0 1910

Verbrauchsorientierte Bedarfsermittlung

Die verbrauchsorientierte Bedarfsermittlung folgt im Gegensatz zu den bisherigen Verfahren nicht den Angaben der Produktionsplanung, sondern erzeugt Prognosewerte mittels statistischer Verfahren und mit Hilfe empirisch ermittelter Verbrauchswerte aus vergangenen Perioden.

Eine so dargestellte Bedarfskurve kann auf vier verschiedene Arten verlaufen: Sporadisch (unvorhersehbar), konstant (selbes Niveau), trendmäßig (steigend oder fallend) und saisonal (steigende und fallende Bereiche).

Sporadischer Bedarfsverlauf

Beispiel eines sporadischen Bedarfsverlaufs

Für einen sporadischen Bedarfsverlauf lassen sich keine konkreten Prognosewerte ermitteln, da die Nachfrage größtenteils unvorhersehbar verläuft. Mit den Instrumenten, die Sie im späteren Verlauf dieses Kapitels kennenlernen, können jedoch Annäherungswerte zur Orientierung gefunden werden.

Weitergehende nützliche Informationen zu statistischen Methoden zur Ermittlung von Prognosewerten finden Sie im Übrigen auch in dem hervorragenden Wikibook Statistik.

Konstantes Bedarfsniveau

Bei konstantem Bedarfsniveau bieten sich zwei Instrumente zur Berechnung eines Prognosewertes an, den gleitenden Durchschnitt und die exponentielle Glättung erster Ordnung.

Der gleitende Durchschnitt errechnet sich ähnlich wie der normale Mittelwert:

${\frac {1}{n}}\sum _{i=1}^{n}{x_{i}}={\frac {x_{1}+x_{2}+\cdots +x_{n}}{n}}$

Die Werte, aus denen der Mittelwert gebildet werden soll, werden addiert und die Summe wiederum durch die Anzahl der Werte geteilt. Während eine große Menge an Werten generell vorteilhaft ist, um Ausreißer herauszufiltern, ist dies bei der Bedarfsermittlung eher von Nachteil, da auch Vorperioden betrachtet werden in denen das Unternehmen anders ausgerichtet war oder einen geringeren Marktanteil hatte.

Aus diesem Grund wird der gleitende Durchschnitt benutzt. Zur Bildung des Prognosewertes für die nächste Periode werden nur die letzten 3 - 12 Werte zur Bildung eines Mittelwertes herangezogen.

Beispiel Aus der Verbrauchsuntersuchung der Queja AG sind folgende Werte bekannt, aus denen der Gleitende Durchschnitt für n = 5 ermittelt werden soll. Periode Verbrauch Gleitender Durchschnitt 1 38 2 42 3 39 4 50 5 41 6 49 42 7 26 44.2 8 59 41 9 46 45 10 30 44.2 11 51 42 12 60 42.4 13 49.2

Die exponentielle Glättung erster Ordnung hingegen liefert einen gewichteten Durchschnittswert.

$y_{t}^{*}=\alpha \cdot y_{t}+(1-\alpha )\cdot y_{t-1}^{*}\;.$

Hierbei wird der letzte Verbrauchswert ($y_{t}$) zusammen mit dem Prognosewert der letzten Periode ($y_{t-1}^{*}$) mit einem Glättungswert ($\alpha$) zwischen 0 und 1 verrechnet.

Bei einem Glättungswert von 1 entspricht der Prognosewert dem Wert der aktuellen Periode. Ein Wert von 0 hingegen bewirkt, dass der Prognosewert dieser Periode mit dem der letzten identisch ist.

Beispiel Die selben Werte für den Verbrauch an Paketen mit Papier sollen nun genutzt werden, um exponentiell geglättete Werte der ersten Ordnung mit einem Glättungswert von 0,4 zu ermitteln. Periode Verbrauch Glättung 1 38 40 2 42 39.2 3 39 40.32 4 50 39.79 5 41 43.88 6 49 42.73 7 26 45.24 8 59 37.54 9 46 46.12 10 30 46.07 11 51 39.64 12 60 44.19 13 50.51

Trendmäßiger Bedarfsverlauf

Durchschnittsverfahren sind sinnvoll, wenn man einen konstanten Bedarfsverlauf hat. Bei einem trendmäßigen Verlauf jedoch, bei dem die Nachfrage nach einem Gut stetig steigt oder fällt, liegen mit Durchschnittsverfahren ermittelte Prognosewerte immer weit unter oder über den Tatsächlichen.

Mittels der linearen Regressionsrechnung und dem exponentiellen Durchschnitt 2. Ordnung lässt sich dieses Problem jedoch beheben.

Die lineare Regressionsrechnung berechnet eine Steigung und Gerade des Trends und macht es so möglich, ohne größere Abweichungen zukünftige Prognosewerte zu berechnen.

Die Gerade ermittelt sich wie folgt:

${\hat {y}}_{t}=a+bt$

mit den Lösungen

$b={\frac {\sum _{t=1}^{T}(t-{\overline {t}})(y_{t}-{\overline {y}})}{\sum _{t=1}^{T}(t-{\overline {t}})^{2}}}$

und

$a={\overline {y}}-b\cdot {\overline {t}}$

Was zunächst kompliziert aussieht ist in Wahrheit sehr trivial, wie das folgende Beispiel zeigt:

Beispiel Die Queja AG führt für die interne Datensicherung sukzessive neuartige Dual-Layer DVD-Brenner ein, um die alten Brenner zu ersetzen. Um die Fähigkeiten dieser Brenner auszunutzen, werden spezielle Dual-Layer DVD-Rohlinge benötigt. Periode (t) Verbrauch (y) (t * y) (t^2) 1 4 4 1 2 16 32 4 3 19 57 9 4 24 96 16 5 26 130 25 6 31 186 36 7 35 245 49 8 50 400 64 9 56 504 81 10 60 600 100 11 64 704 121 12 66 792 144 78 451 3750 650 In der letzten Zeile finden sich die Summen der einzelnen Spalten, mit dem sich nun die Durchschnittswerte errechnen lassen: ${\overline {t}}={\frac {78}{12}}=6{,}5$ sowie ${\overline {y}}={\frac {451}{12}}=37{,}85$ Diese setzen wir nun in die obigen Formeln zusammen mit den Summen ein und erhalten: $b={\frac {3750-12\cdot 6{,}5\cdot 37{,}85}{650-12\cdot 6{,}5^{2}}}=5{,}72559$ und $a={\overline {y}}-b\cdot {\overline {t}}=37{,}85-5{,}72559\cdot 6{,}5=0{,}633665$ Woraus sich schließlich die Geradenfunktion ergibt: ${\hat {y}}_{t}=0{,}633665+5{,}72559\cdot t$ Für die 13. Periode lässt sich also der Trendwert prognostizieren: $0{,}633665+5{,}72559\cdot 13\approx 75$

Wenn das alles noch viel zu leicht war: Der exponentielle Durchschnitt der zweiten Ordnung ist noch etwas kniffliger.

Dieser berechnet sich, indem man eine exponentielle Glättung der ersten Ordnung durchführt (wie gehabt)und diese noch einmal glättet:

$y_{t}^{**}=\alpha \cdot y_{t}*+(1-\alpha )\cdot y_{t-1}^{**}$

wobei $y_{t}^{*}$ den Glättungswert der ersten Ordnung dieser Periode und $y_{t-1}^{**}$ den Glättungwert der zweiten Ordnung der letzten Periode darstellt. Das $\alpha$ wählen wir wie gehabt.

Für einen brauchbaren Prognosewert y_t+1 muss man dann bestimmen

${\widehat {y}}_{t+1}=2\cdot y_{t+1}^{*}-y_{t-1}^{**}$

Beispiel Um genauere Werte zu erhalten, entschließt sich die Materialwirtschaft, eine Trendanalyse mittels eines exponentiellen Durchschnitts zweiter Ordnung durchzuführen. Periode Verbrauch Durchschnitt 2. Ordnung 1 4 2 16 4 3 19 13,6 4 24 19,84 5 26 25,95 6 31 29,44 7 35 34,15 8 50 38,54 9 56 51,55 10 60 60,79 11 64 66,55 12 66 70,77

Saisonal schwankender Bedarfsverlauf

Der Bedarf an bestimmten Gütern ist saisonal abhängig, beispielsweise Kleidung, Sportgeräte und ähnliches. Um in einem solchen Fall einen Prognosewert zu gewinnen verwendet man die multiple Regressionsanalyse. Da dies jedoch nur für wenige Güter bedeutsam ist, verweisen wir an dieser Stelle auf das Wikibook Statistik, welches dieses Thema behandelt und mit dem hier erworbenen Grundwissen auch keine große Hürde darstellen sollte.

Übungsaufgaben

 

Übung 1 Ermitteln Sie anhand des Gozintographen den Bruttobedarf für die Produkte A, B und C. Es besteht kein Tertiärbedarf.

Übung 2 Definieren Sie den Begriff Bruttobedarf. Worin liegt der grundsätzliche Unterschied zum Nettobedarf?

Übung 3 Beschreiben Sie 3 Szenarien, in denen ein Gozintograph oder eine Stückliste nicht zur Bestandsermittlung ausreicht.

Übung 4 Die Queja AG stellt unter anderem das Modell Quisine her, welches erst vor kurzem am Markt eingeführt wurde. Das Marketing attestiert dem Modell gute Absatzchancen. Beschreiben Sie den Bedarfsverlauf für die benötigten Materialien und nennen sie eine Methode zur Ermittlung von Prognosewerten.

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