Die Varianzgesteuerte Disposition ist
ein neuerer Ansatz zur Materialdisposition, der besonders äußerst
unterschiedliches Verbrauchsverhalten der einzelnen Materialien
berücksichtigt. Er ist der erste Ansatz, der auf dem Zeitaspekt in der
Materialwirtschaft basiert, indem er die spezifische
Wiederbeschaffungszeit eines jeden Einzelteiles ins Zentrum rückt.
Die Varianzgesteuerte Disposition ("VA-Dispo") habe ich im Kern 1987
entwickelt und in einem deutschen Maschinenbau-Unternehmen
erfolgreich eingesetzt. Zielsetzung war es,
- bedarfs- und verbrauchsgesteuerte Disposition zu vereinen,
- ein einfaches und zutreffendes Statistikverfahren als Prognose-Ersatz anzuwenden,
- eine einfache und schnelle Steuerung des Bestellverfahrens zu ermöglichen.
Besonders die Verfahrenszuordnung der Materialien nach einer
ABC/XYZ-Matrix, welche die Flexibilität der Materialbewirtschaft geradezu stranguliert, sollte abgelöst werden.
Das unten als Element 2 dargestellte
JESSI-Verfahren hingegen ist neueren Datums (2009) und noch nicht in
praxi erprobt. In dem 1987er Projekt war eine externe Lösung eingesetzt worden
zur Bestimmung von Sicherheitsbeständen anhand kalendarischer Verbrauchszeitreihen (Zoller, Klaus: "MeldeB", unveröffentlicht). In Simulationen hat sich der neue, einfachere Ansatz aber schon als
deutlich vorteilhaft herausgestellt.
Als Antwort auf die kaum beherrschbaren Varianzen, wie sie
in den Materialwirtschaftssystemen mittelgroßer Produktionsunternehmen
auftreten, eliminiert die VA-Dispo die Schwächen der klassischen
Dispositionsarten, nämlich
bei der "bedarfsgesteuerten Disposition"
- das Negieren zufälliger Bedarfsfälle
- die Fehlprognose von Variantenteilen
bei der "verbrauchsgesteuerten Disposition"
- das Negieren aller Zukunftsinformationen
Die VA-Dispo ist eine einheitliche Methode für alle Materialarten und
besonders leicht auszubauen zu einem Steuerungssystem
für
die Materialwirtschaft. Rechtzeitig definierte Bedarfe werden
zusammengeführt mit Prognosen für kurzfristig zu erwartende
Bedarfsfälle. Basis sind die spezifische Wiederbeschaffungszeit (WBZ)
des jeweiligen Einzelteils und dessen gleitend geglätteter Verbrauch in
den vergangenen Perioden der Wiederbeschaffungszeit. Auch eine
getrennte Betrachtung von Programm- und Ersatzteilen entfällt, und gerade
die so störenden Paketaufträge werden problemlos berücksichtigt.
Die
Elemente der VA-Dispo sind:
1. BESSI (Bedarfs-Selektion & -Integration): Trennung der Bedarfe nach
Vorlaufzeiten
2. JESSI (Integrierte Sicherheits-Simulation):
Bestimmung des gesicherten Planbedarfs aus Verbräuchen in der
teilespezifischen WBZ
3. Zusammengefasste Bedarfsplanung und Aktionsauslösung nach dem Bestellpunktverfahren
4. RADIX (Wurzel): Steuerung des Bestellwesens nach der "Verbrauchsradix" (d.i. die
Quadratwurzel aus dem Verbrauchswert einer Planperiode)
5. Steuerung über spezifische Servicegrade
Die Trennung der Bedarfe (Nr 1 BESSI) für die Bedarfsermittlung ist als erste
Neuerung das Kernstück der VA-Dispo.
Die
zweite wesentliche Neuerung ist die Abkehr von kalendarischen
Planungsperioden, stattdessen wird fortlaufend der durch die
teilespezifische WBZ definierte Planungshorizont
("heute + WBZ")
kontrolliert. Die gleitende Aufsummierung der Verbräuche über die WBZ
hat sich als äußerst vorteilhaft erwiesen und ist Grundlage der
zusammengefassten Prognose von Bedarf plus Sicherheitsbestand (JESSI).
Das gleichzeitig neu eingeführte "RADIX-Bestellverfahren" (Nr 4) ist
nicht spezifisch für die VA-Dispo, sondern vervollständigt das
Steuerungssystem.
An
dieser Stelle soll nicht verschwiegen werden, dass die VA-Dispo
wirklich gut harmoniert mit einem EDV-System, das Bedarfs- und
Bestellmengen nicht in feste "Töpfe" kumuliert, sondern die einzelnen
Sätze wie in einer üblichen Kontoführung erhält. Also möglichst keine
Dinosaurier aufpolieren!
Im
Einzelnen:
1. BESSI: Trennung der
Bedarfe nach Vorlaufzeiten
Auch Produktionspläne erweisen sich als wenig marktkonform und führen
zumeist zu enormen Fehldispositionen bei Variantenteilen. Zudem ist der
Ersatzteilbedarf in den meisten Fällen stark zufallsbedingt, aber nicht
vernachlässigbar. Andererseits sind vorliegende Kundenaufträge und
vielleicht auch Vorverträge als sichere Informationen anzusehen.
Sichere Bedarfsinformationen und vermutete, prognostizierte Bedarfe
überlagern sich also.
Diesseits des Planungshorizontes sind reguläre Beschaffungsaktionen
nicht möglich, jenseits des Planungshorizontes gelegene Bedarfe sind
(noch) nicht aktuell, erst wenn der Bedarf den Planungshorizont
erreicht, ist regelmäßig die dispositive Prüfung erforderlich.
Die VA-Dispo trennt für die Bedarfsermittlung
a. "Langfristbedarfe"
als solche Bedarfe, deren Termin bei Bekanntwerden jenseits der
Wiederbeschaffungszeit liegt, auf die also durch Bestellung reagiert
werden kann, und
b. "Kurzfristbedarfe"
mit einer Vorlaufzeit, die kleiner ist als die Wiederbeschaffungszeit,
so dass sie aus dem Disponiblen Bestand abgedeckt werden müssen.
Deshalb vergleicht das System beim Erzeugen eines Bedarfssatzes, ob der
Bedarfstermin innerhalb ("Kurzfristbedarf") oder jenseits
("Langfristbedarf") des teilespezifischen Planungshorizontes liegt, und setzt entsprechende Kennzeichen.
Ungeplante Entnahmen, Ersatz für Ausschuss etc werden als
Kurzfristbedarfe gekennzeichnet.
Folgerichtig
kann aus demselben Bedarfsfall (Auftrag) bei dem einem Teil (mit kürzerer
WBZ) ein Langfristbedarf, bei einem anderen (mit längerer WBZ)
ein Kurzfristbedarf entstehen.
Ziele sind
- die Verarbeitung aller relevanten Bedarfs-Informationen aus Vergangenheit und Zukunft in einem einheitlichen Verfahren
- die Erhöhung des Servicegrades durch deterministischen Dispositionsanteil
-
das Aufbrechen der Methodenfixierung aufgrund der üblichen ABC/XYZ-Analysen
2. JESSI: Bestimmung des gesicherten Planbedarfs
a) Zeitreihen aus
Verbräuchen in der teilespezifischen Wiederbeschaffungszeit
Die
üblichen Bedarfs"prognosen" sind zumeist Glättungen von
(kalendarischen) Verbrauchszeitreihen der Vergangenheitswerte und
sollen einen Blick ermöglichen auf die nächsten (kalendarischen)
Planperioden. Dabei sind kalendarische Planperioden mit ihren
Verbrauchsvarianzen für die Dispositionsentscheidung irrelevant, es ist
ausschließlich der erwartende Verbrauch im "toten" Zeitraum der WBZ
abzuschätzen, wenn nämlich regulär nichts Wesentliches mehr bewegt
werden kann - und zwar in der teilespezifischen WBZ. Deshalbwerden kalendarische Glättungswerte auf die WBZ hochgerechnet.
Die VA-Dispo hingegen stützt sich nicht auf Planperioden, sondern summiert die Kurzfrist-Verbräuche der
letzten, der WBZ entsprechenden Zeitspanne gleitend auf zu einem Wert für die WBZ, denn nur der Zeitraum der WBZ ist
dispositiv von Bedeutung - und es werden ausschließlich
Verbräuche aufgrund der gekennzeichneten Kurzfristbedarfe berücksichtigt, da für
Langfristbedarfe regelmäßig keine Vorkehrungen erforderlich sind (sie werden
später zusammengeführt: u.a. Nr 3).
Beträgt
also die WBZ eines Teils X Wochen, dann werden die Kurzfrist-Verbräuche
der letzten X Wochen der Verbrauchszeitreihe hinzugefügt, sind es
bei einem anderen Y Wochen, dann wird bei diesem über Y Wochen
summiert. Wird diese Summation täglich durchgeführt, wird die Zeitreihe täglich um einen Wert verlängert.
Wochen- oder Monatsverbräuche sind für den
Dispositionsvorgang irrelevant, nur die Verbräuche über den
spezifischen Zeitraum der WBZ sind von Bedeutung.
Somit entstehen Zeitreihen der spezifischen "WBZ-Verbräuche". Achtung: Es sind Kurzfrist-Verbräuche!
b) Bestimmung des
gesicherten Kurzfrist-Planbedarfs
Die VA-Dispo arbeitet streng nach vorzugebenden
Sicherheitsanforderungen. Ziel ist es, für alle Kurzfristbedarfe den am
Markt benötigten und vom Unternehmen angesetzten Servicegrad SG [%] zu
realisieren. Kann man - wie alle gängigen Prognosemodelle dies
unausgesprochen tun - davon ausgehen, dass sich das Verbrauchsmuster
aus der Vergangenheit unverändert in die Zukunft fortsetzt, dann
errechnet sich der bis zum Planungshorizont zu erwartende
Verbrauch (= "Planbedarf") als SG%-Quantil
der WBZ-Verbrauchszeitreihe im zurückgerichteten Beobachtungszeitraum.
Denn es
geht keineswegs darum, mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit den
üblichen Verbrauch einer Periode zu errechnen, sondern es soll für den
relevanten Beobachtungszeitraum bestimmt werden, mit welcher Menge der
durch den SG vorgegebene Prozentsatz abgedeckt werden
kann. Es sind also keine Prognosen mit geeigneten Aufschlägen zu
erstellen, sondern der bisherige Zustand mit der vorgegebenen
Sicherheit fortzuführen.
Die
konventionellen Methoden,
nämlich einen Glättungswert mit varianzabhängigen
Sicherheiten zu beaufschlagen, vergrößern völlig unnötig die
statistischen "Verschmierungen" - und auch sie beruhen, wie diese
Kurzfristbetrachtung, auf der Grundlage des "es bleibt, wie es ist,
denn etwas and'res weiß man nicht".
Ziele sind
- die Vereinfachung der stochastischen Bedarfsermittlung
- die Zusammenfassung der beiden statistischen Verfahren für Bedarf und Sicherheit
- die bessere Berücksichtigung schiefer Verteilungen ohne Verteilungsanalyse
3. Aktionsauslösung
nach dem Bestellpunktverfahren
Die Disposition mithilfe des Bestellpunktverfahrens hat den Vorzug,
dass nur auf tatsächlich aufgetretene Bedarfe reagiert wird und auch
erst dann, wenn eine Bestellung zeitlich erforderlich ist. Sie
entspricht den Anforderungen an Flexibilität, welche von hohen
Zufallsraten und Varianzen verlangt wird, und ist dabei weit praktikabler als ein Bestellrhythmusverfahren.
Jetzt erfolgt auch die Zuführung der
(deterministisch ermittelten) Langfristbedarfe und der Abgleich mit
Lager- und Bestellbestand:
Die VA-Dispo wird aktiv
a) bei Mangeldeckung, wenn nämlich am Planungshorizont
die Summe aus dem "Soll" =
- noch offene
Entnahmerückstände
- Langfristbedarfe innerhalb des Planungshorizontes
(WBZ)
- Planbedarf (s.o.: JESSI-Quantil der
WBZ-Kurzfrist-Verbräuche)
die Summe aus dem "Haben" =
+ Lagerbestand
+ Bestellbestand innerhalb des Planungshorizontes (WBZ)
übersteigt.
Betrachtet wird also derjenige Zeitpunkt in der Zukunft, zu dem eine
reguläre Aktion möglich ist; i.A. führt das zur Bestellung gemäß WBZ.
b) bei "Unterdeckung",
wenn nämlich irgendwann bis zum Planungshorizont
die Summe aus dem "Soll" =
- noch offene
Entnahmerückstände
- alle bis dahin kumulierten Bedarfe
die Summe aus dem "Haben" =
+ Lagerbestand
+ alle bis dahin kumulierten Bestellungen
übersteigt.
Betrachtet wird hier die
Zukunftsspanne der WBZ, innerhalb der eine reguläre Aktion nicht
möglich ist; Umplanungen bzw andere Sonderaktionen sind erforderlich.
c) bei "Überdeckung", wenn nämlich am Planungshorizont
die Summe aus dem "Haben" =
+ Lagerbestand
+ Bestellbestand innerhalb des Planungshorizontes (WBZ)
die Summe aus dem "Soll" =
- noch offene Entnahmerückstände
- Langfristbedarfe innerhalb des Planungshorizontes (WBZ)
- Planbedarf (s.o.: JESSI-Quantil der WBZ-Kurzfrist-Verbräuche)
- Toleranzreserve (zB eine Bestellmenge)
übersteigt.
Dieser Alarmpunkt ist nicht zwingender Teil der VA-Dispo,
da nicht zum ersten Dispositionsschritt gehörend, hat sich aber als als
Zusatzmaßnahme bewährt. Oftmals war eine Verschiebung von
Bestellterminen sinnvoll und möglich.
4. RADIX: Steuerung des
Bestellwesens nach der "Verbrauchsradix"
Moderne Dispositionsmethodik erfordert ein Bestellverfahren, das sich flexibel allen
Varianzen anpasst und eine statistische
Steuerung des Materialwirtschaftssystem zulässt.
Deterministische Ansätze können dem nicht genügen, weshalb sich eine
statistische Vereinfachung des bekannten Harris-/ Andler-Verfahrens zur
Bestimmung einer optimalen Bestellgröße anbietet, zumal der
VA-Disposition gestufte Bestellungen weit über die WBZ hinaus weniger
entsprechen. Dieses angepasste Verfahren ist das
"RADIX-Verfahren", welches auch die Auswirkung von Preisstaffeln
verdeutlicht.
5. Steuerung über spezifische Servicegrade
Die VA-Dispo ermöglicht über den Servicegrad eine gezielte Steuerung
des materialwirtschaftlichen Systems. Sehr leicht lassen sich die
resultierenden Sicherheitsbestände und erreichten Servicegrade
simulieren. Die tatsächlichen Sicherheitsbestände ergeben sich periodisch als
Lagerbestände, wenn die Disposition mit der Mindestbestellmenge von
einer Einheit "1" simuliert wird. Der erreichte Beta-Servicegrad kann in
erster Näherung anhand der Rückstandsmengen und der Liefermengen
bestimmt werden.
Es
hat sich als sinnvoll erwiesen, besonders kritisches Material mit
höherer, anderes mit niedrigerer Sicherheit zu disponieren.
Entscheidend sind die Kosten, welche bei fehlender Lieferbereitschaft
entstehen. Eine elegante Lösung ist die Erweiterung des Servicegrades
SG durch den Sicherheitsfaktor fS zum spezifischen Servicegrad
SGs ( = fS*SG ) - mit der Begrenzung, kleiner als 100% zu bleiben. Gilt
z.B. ein genereller Servicegrad von 95%, dann führt für kritische Teile
ein Sicherheitsfaktor von 1,04 zu einem spezifischen Servicegrad von
knapp 99%, ein Sicherheitsfaktor von 0,95 andererseits zu einem
spezifischen Servicegrad von gut 90%. Die Auswirkungen auf die Bestände
und damit auf die Kapitalbindung - aber auch auf die Lieferbereitschaft
- sollten offensichtlich sein.
Falsch, weil unkontrolliert und
unkontrollierbar, ist es, eine
Sicherheitsvariation über die Bestellmengen anzustreben. Es ist für die
Praxis äußerst fragwürdig, die Reserven dispositiv zu reduzieren und
damit unnötige Fehlmengen in Kauf zu nehmen, nur weil durch
Markteinflüsse ein höherer SG erreicht werden konnte. Das würde zu dem
Paradoxon führen, zum Jahresende die Marktbelieferungen einzustellen,
um den zugebilligten Fehlmengenspielraum auszuschöpfen. Auch solche
Überlegungen kursierten unter den Experten in den 80er Jahren...
Nachträge aus 2011
1a BESSI (Nr 1):
Es ist natürlich richtig, dass "eine Zufallsvariable plus eine Determinierte immer noch eine Zufallsvariable" ergibt (ZOLLER, 1987),
in praxi aber scheint die Varianz der Summe beider größer zu sein als die der
Zufallsvariablen allein. Das wird besonders deutlich, wie schon
erwähnt, bei zusammengefassten Paketaufträgen für Ersatzteile, die
sonst zu "Ausreißern" führen, aber auch bei anderen Großaufträgen.
1b. BESSI (Nr 1):
Zu beachten ist auch, dass der (mengenbezogene) Beta-SG bei hohem Langfristanteil
unerwartet hoch ausfallen kann, da dieser Anteil im Grunde
deterministisch disponiert wird, der vorgegebene SG sich aber nur auf
den Kurzfrist-Anteil bezieht, Fehlmengen theoretisch also nur dort zu
erwarten sind.
2. JESSI-s (Nr 2):
Die VA-Dispo wird weiter verbessert durch ein neues optionales Element, den "Soll-Verbrauch".
Dadurch werden die Kurzfrist- und Langfristzeitreihen für die
Bestimmung von Planbedarf bzw Bestellmenge durch realistisch
modifizierte Zeitreihen ersetzt.
3. Wissenschaftliche Überprüfung
Zu meiner äußerst großen Freude wird derzeit die VA-Disposition einer kritischen Bewertung unterzogen. 
Zusammenfassung
Die Methodik der Varianzgesteuerten Disposition umfasst
1. die Kombination von stochastisch-verbrauchsgesteuerter und
deterministisch-bedarfsgesteuerter Disposition für jedes Einzelteil (BESSI)
2.
die einheitlich-kombinierte Bestimmung von Bedarf und Sicherheit auf
der Basis spezifischer
Beschaffungszeiten
(JESSI)
3. die dynamische Bestellmengenoptimierung im Ausgleich von
Zyklusbestand und
Bestellaufwand
(RADIX)
Literatur
http://de.wikipedia.org/wiki/Bestellpunktsystem
http://de.wikipedia.org/wiki/Bestellrhythmussystem