Klausur Sommersemester 2015, Fragen und Antworten PDF

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FAKULTÄT FÜR WIRTSCHAFTSWISSENSCHAFT Name: Vorname: Matrikelnummer: Klausur zum B-Modul Nr. 31551 Materialwirtschaft und Entsorgung Termin: 17 2015, 1130 – 1330 Uhr Prüfer: Prof. Dr. Thomas Volling Aufgabe 1 2 3 4 maximale Punktzahl 38 21 24 17 erreichte Punktzahl Note: Datum: Unterschrift des Prüfe...

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FAKULTÄT FÜR WIRTSCHAFTSWISSENSCHAFT

Name: Vorname: Matrikelnummer:

Klausur zum B-Modul Nr. 31551 Materialwirtschaft und Entsorgung Termin:

17.September 2015, 1130 – 1330 Uhr

Prüfer:

Prof. Dr. Thomas Volling

Aufgabe

1

2

3

4

maximale Punktzahl

38

21

24

17

erreichte Punktzahl Note: Datum: Unterschrift des Prüfers

© 2015 FernUniversität Hagen, Fakultät für Wirtschaftswissenschaft

Σ

Klausur zum B-Modul

Matrikelnummer:

Materialwirtschaft und Entsorgung

Seite 2

HINWEISE ZUR BEARBEITUNG ●

Die Klausur besteht aus einem Aufgabenteil inklusive Lösungsbögen. Überprüfen Sie zunächst, ob Sie die korrekte Anzahl an Seiten (insgesamt 21 Seiten) erhalten haben. Melden Sie sich unverzüglich bei einer der aufsichtsführenden Personen, falls das nicht der Fall sein sollte.

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Füllen Sie nun den Kopf des Deckblattes und der nachfolgenden Seiten aus!

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Die Klausur umfasst vier Aufgaben. Die gesamte Bearbeitungszeit beträgt 120 Minuten. Bei jeder Aufgabe ist die maximal erreichbare Punktzahl angegeben. Insgesamt können maximal 100 Punkte erreicht werden.

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Die Lösungen müssen in die dafür vorgesehenen Lösungsbereiche eingetragen werden. Bei Platzproblemen verwenden Sie bitte die Rückseiten und verweisen auf diese. Eigene mitgebrachte Blätter dürfen nicht verwendet werden!

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Verwenden Sie bitte weder einen Bleistift noch einen Rotstift!

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Bitte schreiben Sie leserlich! Unlesbarkeiten gehen zu Ihren Lasten.

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Bitte geben Sie, wenn nicht anders gefordert, den Lösungsweg an. Ergebnisse ohne nachvollziehbaren Lösungsweg können mit weniger als der angegebenen Punktzahl bewertet werden.

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Bitte runden Sie ggf. Ihre Ergebnisse auf zwei Stellen nach dem Komma.

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Die Verwendung eines Taschenrechners ist dann und nur dann erlaubt, wenn dieser einer der drei folgenden Modellreihen angehört: – Casio fx86 – Texas Instruments TI 30 X II – Sharp EL 531 Die Verwendung anderer Taschenrechnermodelle wird als Täuschungsversuch gewertet und mit der Note „nicht ausreichend“ (5,0) sanktioniert. Ob ein Taschenrechner einer der drei Modellreihen angehört, können Sie selbst überprüfen, indem Sie die vom Hersteller auf dem Rechner angebrachte Modellbezeichnung mit den oben angegebenen Bezeichnungen vergleichen: Bei vollständiger Übereinstimmung ist das Modell erlaubt. Ist die auf dem Rechner angebrachte Modellbezeichnung umfangreicher, enthält aber eine der oben angegebenen Bezeichnungen vollständig, ist das Modell ebenfalls erlaubt. In allen anderen Fällen ist das Modell nicht erlaubt.

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Unterschreiben Sie vor der Abgabe Ihre Klausur auf der letzten von Ihnen beschriebenen Seite!

Viel Erfolg!

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Klausur zum B-Modul

Matrikelnummer:

Materialwirtschaft und Entsorgung

Aufgabe 1

Seite 3

Industrie 4.0 im Lager der „Moschus GmbH“

38 Punkte

Das kleine Start-Up-Unternehmen „Moschus GmbH“ (benannt nach der Gründerin Ellen Moschus) hat sich in den vergangenen Jahren mit innovativen Entwicklungen im Elektro-Fahrzeug-Sektor einen Namen gemacht. Bekanntestes Produkt ist der elektrisch angetriebene Sportwagen „Tassel Roadster“. Die Fertigung der E-Fahrzeuge findet derzeit noch überwiegend in Handarbeit mit einem nur sehr geringen Automatisierungsgrad statt; auch die Lagerverwaltung ist davon betroffen. Die Mitarbeiter entnehmen das Material, z.B. den Schiebedachbausatz, nach dem Supermarktprinzip aus den Lagerregalen. Die Bestandskontrolle findet jeden Freitag statt, da dann der in Teilzeit beschäftigte Lagerverwalter im Hause ist. Stellt dieser eine Unterschreitung der festgelegten Lagermindestmenge fest, löst er eine neue Bestellung aus, die dann mit einer Lieferzeit von 1 Woche ausgeliefert wird. Da es sich bei „Moschus“ um eine reine Auftragsfertigung handelt und die Nachfrage nach Fahrzeugvarianten mit Schiebedach im Vorfeld nicht mit Sicherheit bekannt ist, müssen Sie im Folgenden von einem stochastischen Bedarfsverlauf für den Schiebedachbausatz ausgehen. Exemplarisch ist der Verlauf für den vergangenen Monat August 2015 in Tabelle 1 abgebildet. Tabelle 1: Bedarfe für den Schiebedachbausatz im August 2015 Wochentag

Datum

Bedarf [in Stück]

Montag

03.08.2015

5

Mittwoch

05.08.2015

15

Freitag

07.08.2015

10

Montag

10.08.2015

10

Donnerstag

13.08.2015

5

Montag

17.08.2015

20

Dienstag

18.08.2015

15

Mittwoch

26.08.2015

10

Donnerstag

27.08.2015

15

Montag

31.08.2015

10

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Klausur zum B-Modul

Matrikelnummer:

Materialwirtschaft und Entsorgung

Seite 4

a) Erläutern Sie zunächst stichpunktartig, was im Kurstext unter einer Beschaffungs- und Lagerhaltungspolitik (im Folgenden: Bestellpolitik) verstanden wird. Gehen Sie dabei auch auf die Ausprägungen ein, die die Aktionsparameter annehmen können.

4 Punkte

b) Nennen Sie zwei Bestellpolitiken, die zu der beschriebenen Ausgangssituation bei der „Moschus GmbH“ passen und begründen Sie Ihre Auswahl kurz. Welche dieser Politiken kommt in Frage, wenn Sie zusätzlich wissen, dass der Lagerverwalter immer eine Menge bestellt, die genau der Ladung eines Klein-Transporters entspricht? Begründen Sie auch diese Auswahl kurz. Der aktuelle Schulpraktikant der „Moschus GmbH“ hat bereits versucht, den aus dieser Politik und den in Tabelle 1 gegebenen Bedarfen resultierenden Lagerbestandsverlauf für den Monat August graphisch darzustellen. Vervollständigen Sie diese Graphik im Koordinatensystem auf 14 Punkte

Seite 6.

Hinweis: Achten Sie bei der Beschriftung der Graphik auch darauf, die charakteristischen Größen entsprechend zu kennzeichnen.

c) Welches Problem kann bei der oben beschriebenen Situation auftreten? Nennen Sie zwei Möglichkeiten, um dem Problem bei sonst gleichen Bedingungen entgegenzuwirken. 5 Punkte Aufgrund des starken Wachstums des Unternehmens ist eine stärkere Automatisierung dringend notwendig. Inspiriert von der Forschung zum Thema „Industrie 4.0“ zieht Geschäftsführerin Ellen Moschus daher eine unternehmensweite Einführung eines neuen „smarten“ Softwaresystems in Erwägung, das auch ein modernes Lagerverwaltungsprogramm beinhalten würde. Dieses würde eine jederzeitige Bestandskontrolle ermöglichen. d) Welche Bestellpolitiken kommen für diesen Fall der kontinuierlichen Lagerüberwachung in Frage? Begründen Sie kurz. Wie hätte der Lagerbestandsverlauf im August 2015 bei kontinuierlicher Lagerüberwachung ausgesehen? Stellen Sie diesen – ebenfalls unter Berücksichtigung der Vorgabe voller KleinTransporter-Ladungen und der in Tabelle 1 gegebenen Bedarfe – im Koordinatensystem auf Seite 7 graphisch dar.

10 Punkte

Hinweis: Achten Sie auch hier wieder darauf, die charakteristischen Größen entsprechend zu kennzeichnen. e) Welchen konzeptionellen Vorteil hat die Implementierung der unter d) beschriebenen Politik im Vergleich zur Ausgangssituation? Wie wirkt sich dieser auf die Kosten aus? © 2015 FernUniversität Hagen, Fakultät für Wirtschaftswissenschaft

5 Punkte

Klausur zum B-Modul

Matrikelnummer:

Materialwirtschaft und Entsorgung

Seite 5

Lösung Aufgabe 1 a)

41550 KE1, S. 22 f. Beschaffungs- und Lagerhaltungspolitiken = Kombination der Aktionsparameter Bestellzeitpunkt und Bestellmenge (d.h. wann soll wieviel bestellt werden) Zeitpunkt: s = Bestellgrenze unterschritten; T = vorbestimmter Rhythmus; s,T = fester Zeitpunkt verstrichen und Grenze unterschritten Menge: q= optimierte Losgröße; S = Höchstlagermenge

Insgesamt 4 Punkte

Lösung Aufgabe 1 b) Verbale Antwort:

Graphische Lösung:

Immer freitags = T

Achsenbeschriftung: Lagerbestand, Zeit,

Mindestmenge unterschritten = s

Charakteristika: Vielfache von T auf Abszisse, Bestellgrenze s

d.h. s,T,S oder s,T,Q

Gleichbleibendes, richtiges q (da immer volle LKWLadung) Voller LKW = Q d.h. s,T,Q bleibt über

Bestellung erst, wenn T und s erfüllt Erkenntnis, dass nur Lieferung in (t+1)T, wenn s in (t)T schon unterschritten Richtige Bedarfe = insgesamt 14 Punkte

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Klausur zum B-Modul

Matrikelnummer:

Materialwirtschaft und Entsorgung

Seite 6

Lösung Aufgabe 1 b) Lagerbestand am 31.07.2015: 65 Stück

Lieferung eingegangen am 14.08.2015

70 65 60

.

.

Q=50

50 s=40 35 25 20 10 T 03.

05. 07.

2T 10.

13.

4T

3T 17. 18.

26. 27.

31.

Lösung Aufgabe 1 c) Problem = Fehlmengenrisiko (vgl. 41550 KE1, S. 26 oben) Auslöser: lange Wiederbeschaffungszeit, unbekannte Bedarfe in der Zwischenzeit, Bestellgrenze zu niedrig gewählt Gegenmaßnahmen: Bestellgrenze erhöhen, Frequenz der Lagerkontrolle erhöhen Insgesamt 5 Punkte

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Klausur zum B-Modul

Matrikelnummer:

Materialwirtschaft und Entsorgung

Seite 7

Lösung Aufgabe 1 d) Verbal Kontinuierliche Bestandskontrolle = s s,S oder s,Q Graphik Achsenbeschriftung, Charakteristikum = s Nur Unterschreiten von s nötig vor Neubestellung Gleicher Abstand ab Unterschreiten (1 Woche Lieferzeit) Gleichbleibendes, richtiges q Richtige Bedarfe Insgesamt 10 Punkte

Lösung Aufgabe 1 d) Lagerbestand

Bestellgrenze unterschritten am 07.08.2015

Bestellgrenze unterschritten am 18.08.2015 Lieferung eingegangen am 25.08.2015

Lieferung eingegangen am 14.08.2015 85

70 65

.

.

Q=50

s=40 35 Lieferzeit 7 Tage

Lieferzeit 7 Tage Zeit 03.

05. 07.

10.

13.

17. 18.

26. 27.

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31.

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Matrikelnummer:

Materialwirtschaft und Entsorgung

Seite 8

Lösung Aufgabe 1 e) Verkürzung der Wiederbeschaffungszeit (schnellere Reaktionsfähigkeit bei unterschrittenem Mindestbestand) Geringerer Sicherheitsbestand bei gleichem Servicegrad nötig, Lagerkosten sinken Oder: erhöhter Servicegrad, Risiko von Fehlmengenkosten sinkt Insgesamt 5 Punkte

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Matrikelnummer:

Materialwirtschaft und Entsorgung

Aufgabe 2

Seite 9

21 Punkte

Entsorgung durch die „GreenFactory AG“

Unternehmerin Ellen Moschus legt großen Wert auf eine nachhaltige Produktion. Dazu zählt für sie auch die

bestmögliche

Verwertung

oder

Entsorgung

der

anfallenden

Produktionsreste

und

Verpackungsmaterialien. Hierfür arbeitet sie mit der auf Industrieabfälle spezialisierten „GreenFactory AG“ zusammen. Diese übernimmt unter anderem die Entsorgung der Lack- und Lösemittelreste, die bei der Lackierung der Fahrzeuge anfallen. Da bei der „GreenFactory“ eine große Revision der Lagertanks fällig ist, wird im kommenden Quartal nur eine begrenzte Lagerkapazität von maximal 5 Tonnen zur Verfügung stehen. Daher ist dem zuständigen Entsorgungsplaner sehr daran gelegen, dass er während dieses Zeitraums über die Anlieferungszeitpunkte und –mengen entscheiden kann. Er wird daher vorgeschlagen, dass die „Moschus GmbH“ einen pauschalen Betrag für die Entsorgung der festgelegten Abfallmenge des Quartals bezahlt. Dafür übernimmt die „GreenFactory“ die komplette Entsorgungslogistik inklusive der hierfür entstehenden Kosten, kann im Gegenzug aber flexibel festlegen, in welchen Intervallen sie den Abfall abholt. Die gesamte Entsorgungsmenge des kommenden Quartals ist bereits im Vorfeld bekannt und wird sich auf 48 Tonnen belaufen. Die Logistikkosten je Abfuhr betragen € 640,- und es fallen wöchentliche Lagerkosten in Höhe von € 500,- pro Tonne der bei „GreenFactory“ gelagerten Chemieabfälle an. Diese werden in einem gleichmäßigen Prozess mit konstanter Entsorgungsrate entsorgt.

a) Grenzen Sie zunächst die Begriffe der „deterministischen“ und „stochastischen Bedarfsverläufe“ in ein bis zwei Sätzen gegeneinander ab.

2 Punkte

b) Unterstützen Sie den Planer der „GreenFactory“ bei der Planung der optimalen Abfuhr- und Lagerhaltungspolitik, indem Sie unter Anwendung des Harris-Verfahrens die Anzahl der Abfuhrtermine und die optimale Abholmenge je Abfuhr für das kommende Quartal bestimmen. 5 Punkte

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Matrikelnummer:

Materialwirtschaft und Entsorgung

Seite 10

c) Wie hoch müsste der pauschale Betrag mindestens sein, der bei den Verhandlungen mit der „Moschus GmbH“ für die Entsorgung der Chemikalien vereinbart wird, damit „GreenFactory“ bei variablen Entsorgungskosten von € 850,- pro Tonne keinen negativen Deckungsbeitrag erzielt? 5 Punkte Hinweis: Wenn Sie in Aufgabenteil b) keine Abfuhrtermine bestimmen konnten, gehen Sie für Aufgabenteil c) bitte von einer einmaligen Abfuhr der Gesamtentsorgungsmenge zu Beginn des Quartals aus. Vernachlässigen Sie dabei die begrenzte Tankkapazität. d) Generell ist die „Moschus GmbH“ bereit, auf den Vorschlag einzugehen, ist aber mit dem von Ihnen bestimmten Abfuhrintervall nicht einverstanden, da sie hierfür zusätzlich am Wochenende Arbeiter beschäftigen müsste. Sie wäre aber bereit, etwas mehr zu bezahlen, damit die Chemikalien einmal wöchentlich an einem regulären Arbeitstag abgefahren werden. Dies würde 12 Termine für das kommende Quartal bedeuten. Welchen minimalen Pauschalbetrag müsste „Moschus“ jetzt anbieten, damit die „GreenFactory“ bei Annahme dieses Gegenvorschlags keinen negativen Deckungsbeitrag erzielt, wenn weiterhin die variablen Kosten aus Aufgabenteil c) gelten?4 Punkte e) Sie erhalten einen Anruf vom Leiter der internen Instandhaltungsabteilung. Dieser hat keine guten Nachrichten für Sie: bei einer kürzlich durchgeführten Inspektion ist aufgefallen, dass ein weiterer Tank starke Durchrostungen aufweist und nicht mehr reparaturfähig ist. Ein neuer Tank kann frühestens im Sommer 2016 geliefert werden. Damit fallen weitere 2 Tonnen an Lagerkapazität aus. Wie hoch müsste der pauschale Entsorgungsbetrag jetzt mindestens sein, damit „GreenFactory“ keinen negativen Deckungsbeitrag erzielt, wenn weiterhin die variablen Entsorgungskosten € 850,5 Punkte

pro Tonne betragen?

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Matrikelnummer:

Materialwirtschaft und Entsorgung

Seite 11

Lösung Aufgabe 2 a) 41550 KE 1, S. 6

Deterministisch = Bedarf sicher Stochastisch = Bedarfsgröße unterliegt Unsicherheiten 41550 Ke 1, S. 14 Deterministisch = Bedarf innerhalb innerhalb eines Planungszeitraums mit Sicherheit bekannt Stochastisch = zufallsabhängig insgesamt 2 Punkte

Lösung Aufgabe 2 b) Formel q*=Wurzel … Einsetzen Wert für q*=3,2 H*=x/q=15 Wert einsetzen und berechnen Insgesamt 5 Punkte

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Materialwirtschaft und Entsorgung Lösung Aufgabe 2 c) DB = E - kv*x – KB – KL DB=! 0 d.h. E = kv*x+KB+KL Vorüberlegung (ggf. auch implizit)

Berechnung KB, KL, kv*x KB=9.600 KL=9.600 Kv*x= 850*48 = 40.800 E=9,600+9.600+40.800 = 60.000 Insgesamt 5 Punkte

Lösung Aufgabe 2 d) h=12 -> q=4 KB=7.680 KL=12.000 E=19.680 + 40.800 = 60.480. Insgesamt 4 Punkte

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Seite 12

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Matrikelnummer:

Materialwirtschaft und Entsorgung Lösung Aufgabe 2 e) Jetzt greift Kapazitätsbegrenzung Maximale Lagerkapazität berechnen (q=maximale Lagerkapazität) Neuberechnung h, KL, KB, E Insgesamt 5 Punkte Q=3 H=16 KL=9.000 KB=10.240 E=60.040

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Seite 13

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Matrikelnummer:

Materialwirtschaft und Entsorgung

Aufgabe 3

Seite 14

Entsorgung von Elektro-Fahrzeug-Batterien

24 Punkte

Das Entsorgungsunternehmen „GreenFactory“ hat beschlossen, die Zusammenarbeit mit der „Moschus GmbH“ weiter auszubauen und zukünftig auch die Entsorgung der Altbatterien von Elektrofahrzeugen anzubieten. Die nötigen Prozess-Schritte können mit Hilfe der bereits vorhandenen Anlagen vollzogen werden, es müsste nur eine neue Lagerhalle errichtet werden, in der dann auch eine zusätzliche spezielle Demontagewerkstatt untergebracht werden könnte. Grundsätzlich stehen dem Unternehmen drei verschiedene Verfahren zur schrittweisen Zerlegung der Altbatterien zur Verfügung, die jeweils drei Prozess-Schritte umfassen und in Form eines Input-OutputGraphen in Abbildung 1 auf Seite 17 dargestellt sind. 

Prozess 1: Demontage der Batterie zur Freilegung der Zellen; Verbrennung der Zellen (Pyrometallurgie)

und

anschließende

chemische

Behandlung

(Hydrometallurgie)

der

entstandenen Legierung, um aus dieser die Rohstoffe Cobalt und Nickel zurückzugewinnen 

Prozess 2: Demontage zur Freilegung der Zellen, Schreddern der Zellen und anschließende Trennung der entstandenen Partikel (mechanische Aufbereitung) sowie weitere chemische Behandlung des extrahierten Aktivmaterials zur Rückgewinnung von Cobalt, Nickel und LithiumSalzen



Prozess 3: Verbrennung der kompletten Batterie (Pyrometallurgie), Schreddern und Partikeltrennung der Verbrennungsreste (mechanische Aufbereitung) sowie chemische Behandlung des extrahierten Aktivmaterials (Hydrometallurgie), aus dem nur das Cobalt zurückgewonnen wird

Dabei besteht innerhalb der einzelnen Verfahren nach jedem Prozess-Schritt (abgebildet als Rechtecke) die Möglichkeit, die entstandenen Rückstände (abgebildet als Kreise) entweder dem nächsten Schritt zuzuführen oder die dafür anfallenden Trennungskosten zu sparen und die Rückstände direkt zu vermarkten bzw. zu entsorgen. Die zugehörigen Verwertungserlöse bzw. Beseitigungskosten und Trennungskosten können Sie der Abbildung 1 entnehmen. Da es sich um drei sehr innovative Verfahren handelt, ist die „GreenFactory“ auf bestmögliche Geheimhaltung bedacht und gibt daher keine Ausbeutekoeffizienten zu den einzelnen Schritten an, sondern bezieht die anfallenden Kosten bzw. erzielbaren Erlöse direkt auf alle entstehenden Mengeneinhe...