Vorlesung 1: Information Systems - Driving and Measurign Business Performance

Was sind Informationssysteme (Information Systems)

Informationssysteme unterstützen Unternehmen dabei, Informationen zu verarbeiten, Entscheidungen zu treffen und Geschäftsprozesse zu steuern

3 Dimensionen der Informationssysteme

Sie bestehen aus drei miteinander verbundenen Dimensionen

Dimension	Bedeutung
Organization	Menschen, Strukturen und Geschäftsprozesse
Management	Entscheidungen, Planung und Unternehmensführung
Information Technology	Hardware, Software und Datenverarbeitung

Merke: Ein Informationssystem besteht nicht nur aus Technik. Auch die Organisation und das Management spielen eine wichtige Rolle.

Was sind die Bestandteile einer Organisation

• People: Mitarbeiter

• Structure: Aufbau und Hierarchie

• Business Processes: Arbeitsabläufe

• Organizational Politics: Interessen und Machtverhältnisse

• Business Culture: Unternehmenskultur

Was sind die drei Managementebenen

1. Senior Management (oben)

Langfristige Strategie und grundlegende Entscheidungen

2. Middle Management

Umsetzung der Strategie, Koordination

3. Operational Management

Steuerung des täglichen Geschäfts

Darunter arbeiten beispielsweise Produktions-, Service- und Datenmitarbeiter.

Geschäftsfunktionen: Marketing und Vertrieb, Personalwesen, Finanzen und Rechnungswesen sowie Produktion

Was ist die Mikroökonomische Definition einer Organisation

• Eine Organisation wandelt Input in Output um.

• Input: Kapital und Arbeit → Produktionsprozess: Verarbeitung der eingesetzten Ressourcen → Output: Produkte und Dienstleistungen

• Die Warteschlangentheorie (Queueing Theory) hilft dabei, die Abläufe innerhalb dieser Umwandlung genauer zu untersuchen

Was sind die drei Prozess flow Measures

1. average Flow Rate (Durchsatz) R

2. Average Flow Time (Durchlaufzeit) T

3. Average Inventory (durchschnittlicher Bestand) I

R - Average Flow Rate (Durchsatz)

• Misst, wie viele Einheiten durchschnittlich pro Zeiteinheit verarbeitet werden

• Einheit: Stück/Tag

• R = Verarbeitete Einheiten / Zeit → R = I / T

Bestimmung von R über 3 Stufen

• Bestimmung von R über 3 Stufen

  1. beobachten sie den Prozess über einen bestimmten, längeren Zeitraum

  2. Messen sie die Anzahl der flow Units (Durchflusseinheiten), die vom Prozess über den ausgewählten Zeitraum verarbeitet werden

  3. Berechnen sie die durchschnittliche Anzahl der flow units pro Zeiteinheit

T - Average Flow Time (Durchlaufzeit)

• Misst die durchschnittliche Zeit, wie lange sich eine Einheit im Prozess befindet

• Einheit: Tage

• Bei einem gegebenen Durchsatzniveau in einem Prozess besteht die einzige Möglichkeit, die Durchlaufzeit zu reduzieren darin, das Inventory zu reduzieren und umgekehrt

I - Average Inventory (durchschnittlicher Bestand)

• Misst, wie viele Einheiten sich durchschnittlich im Prozess befinden

• Einheit: Stück

Wichtig: Zum Inventory zählen nicht nur gelagerte Produkte, sondern auch Einheiten, die gerade bearbeitet werden.

Was war leiner Helath

Leiner war ein großer amerikanischer Hersteller von Vitaminen und Nahrungsergänzungsmitteln

Was war das Problem von Leiner

Problem: Das Unternehmen wuchs schnell, aber seine Informationssysteme und Prozesse waren unzureichend aufeinander abgestimmt

• Unübersichtliche Finanzdaten und offene Forderungen

• Fehlende Informationen über profitable Produkte und Kunden

• Zu hohe Lagerbestände

• Das MRP-System plante Material für einzelne Aufträge, ohne Gesamtnachfrage und Kapazitäten ausreichend zu berücksichtigen.

• Trotz großer Lagerbestände fehlten teilweise die richtigen Materialien, wodurch Kunden nicht beliefert werden konnten.

Was waren die vorgesehenen Maßnahmen der Unternehmensberatung von Leiner

• Erkenntnis: manche Kunden kosten Leiner mehr als sie an Umsatz generieren

• Kundenbasis um 50 % reduzieren

• Produktportfolio um 60 % verkleinern

• Drei der fünf Produktionsstätten schließen

Zusammenhang Leiner Helath mit den Prozesskennzahlen

Kennzahl	Einordnung bei Leiner
I – Inventory	Zu hoch wegen Überbeständen
T – Flow Time	Problematisch; genaue Werte fehlen
R – Flow Rate	Durch Produktions- und Lieferprobleme beeinträchtigt; keine genaue Zahl

Zentrale Erkenntnis: Hohe Bestände bedeuten nicht automatisch, dass ein Unternehmen lieferfähig ist. Entscheidend ist, dass Informationssysteme Einkauf, Produktion und Nachfrage sinnvoll koordinieren

Welche Aufgaben haben Manager

Manager haben folgende Aufgaben:

• Unternehmenssituationen analysieren

• Entscheidungen treffen

• Maßnahmen zur Problemlösung entwickeln

• Strategien festlegen

• Neue Produkte, Dienstleistungen und Organisationsstrukturen gestalten

Merke: Management nutzt Informationen, um Probleme zu erkennen und fundierte Entscheidungen zu treffen

Was umfasst die technologische Dimension von Informationssystemen

Die technologische Dimension von Informationssystemen umfasst:

• Hardware und Software: Computer, Programme

• Datenmanagement: Speicherung und Auswertung von Daten

• Business Intelligence (BI): Daten zur Entscheidungsunterstützung analysieren

• Artificial Intelligence (AI): Künstliche Intelligenz

• Netzwerktechnologien: Internet, Intranet, Extranet, Cloud und Edge

• IT-Infrastruktur: Technische Grundlage für Informationssysteme

Python Variablen und Datentypen

• Variablen sind benannte Speicherplätze, denen Werte zugewiesen werden

Datentyp	Bedeutung	Beispiel
int	Ganzzahl	5
float	Dezimalzahl	2.5
str	Zeichenkette (Text)	“Hallo”

Python Befehl : Wert ausgeben

print() gibt einen Wert aus.

Python Datentyp anzeigen

type() zeigt den Datentyp an → print(type(c)

Python Wert in Text umwandeln

str() wandelt einen Wert in Text um.

Python welches Zeichen weißt einer Variable einen Wert zu und welches kennzeichnet einen Kommentar

= weist einer Variablen einen Wert zu.

# kennzeichnet einen Kommentar.

Beispiele Python Befehle

• print("Hallo", "Welt") # Hallo Welt

• print("Hallo" + "Welt") # HalloWelt

• print(str(7) + " Tage") # 7 Tage

• Bei print() mit Komma wird standardmäßig ein Leerzeichen eingefügt

• Mit + werden Zeichenketten direkt verbunden

Merke: Variablen können überschrieben werden. a = a + 1 erhöht den bisherigen Wert von a um 1.

Capacity

maximal mögliche Durchflussrate eines vollständig ausgelasteten Betriebsmittels

(Formel) Durchflussrate und Kapazität

Grundformel (Little’s Law): R = I/T

Die tatsächliche Durchflussrate kann nicht größer als die Kapazität sein → capacity ≥ R

Welche Hebel gibt es, wenn die Kapazität nicht vollständig genutzt wird

• 2 Hebel, wenn die Kapazität nicht vollständig genutzt wird

  1. Lagerbestand erhöhen (I)

  2. Durchlaufzeit (T) reduzieren

Resource Pools (Ressourcenpools)

• Ein Ressourcenpool besteht aus mehreren Ressourcen, die dieselbe Tätigkeit ausführen, beispielsweise mehreren Packstationen

• Für identische Ressourcen gilt:

• c: Anzahl der Ressourcen

• I: Bestand je Ressource

• T: Bearbeitungs-/Durchlaufzeit je Ressource

• Bei unterschiedlich leistungsfähigen Ressourcen werden ihre Kapazitäten addiert

• Bottleneck (Engpass): Der Ressourcenpool mit der geringsten Kapazität begrenzt die maximale Durchflussrate des Gesamtprozesses, wenn alle Einheiten diese Station durchlaufen müssen

Management und IT-Investitionen: Ziel eines Unternehmens

Nach Goldratt und Cox besteht das zentrale Ziel eines Produktionsunternehmens darin, Geld zu verdienen. Hopp und Spearman ergänzen, dass dies langfristig und im Einklang mit den Unternehmenswerten geschehen soll.

Die vier Ursachen nach Aristoteles:

Ursache	Bedeutung
Material Cause	Woraus besteht etwas?
Efficient Cause	Wodurch wurde es hergestellt?
Formal Cause	Welche Struktur/Form besitzt es?
Final Cause	Welchen Zweck erfüllt es?

Die Final Cause ist für die Frage nach dem Unternehmensziel besonders wichtig

Rendite von IT-Investitionen

Die Folie zeigt einen positiven, aber nicht eindeutigen Zusammenhang zwischen IT-Investitionen und Produktivität.

• Hohe IT-Investitionen garantieren keine hohe Produktivität.

• Manche Unternehmen erzielen bereits mit geringen IT-Investitionen gute Ergebnisse.

• Entscheidend ist, wie sinnvoll die Technologie eingesetzt wird

Merke: Nicht die Höhe der IT-Investitionen allein entscheidet über den Erfolg, sondern auch deren wirksamer Einsatz

Inventory Management - Bestandsmanagement

Ziel ist es, die optimale Bestellmenge und den optimalen Bestellzeitpunkt zu finden, um Kosten zu minimieren

Grundbegriffe

Grundbegriffe

Symbol	Bedeutung
R	Jährliche Nachfrage (Demand)
Q	Bestellmenge (Order Quantity)
LT	Lieferzeit (Lead Time)
ROP	Meldebestand (Reorder Point): Bestand, bei dem nachbestellt wird
LoP	Zeit zwischen zwei Bestellungen
N	Anzahl der Bestellungen pro Jahr

Formeln

Durchschnittlicher Lagerbestand

Bestellungen pro Jahr

Zeit zwischen zwei Bestellungen

• Durchschnittlicher Lagerbestand: Q/2

• Bestellungen pro Jahr: N = R/Q

• Zeit zwischen zwei Bestellungen: LoP = Q/R

Merke: Je größer die Bestellmenge, desto seltener muss bestellt werden. Gleichzeitig steigt jedoch der durchschnittliche Lagerbestand

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Kostenarten

Variable Bestellkosten

Fixe bestellkosten

Lagerhaltungskosten

Fehlmengenkosten

Kostenart	Erklärung
Variable Bestellkosten	Steigen mit der bestellten Menge, z. B. mengenabhängige Transportkosten
Fixe Bestellkosten	Fallen bei jeder Bestellung an, unabhängig von der Bestellmenge
Lagerhaltungskosten	Kosten für Lagerfläche und gebundenes Kapital, Fallen pro Lagereinheit an
Fehlmengenkosten	Kosten durch nicht erfüllte oder verspätete Lieferungen

Kostenfunktion Symbole

• C: Einkaufspreis pro Stück

• S: Fixe Kosten je Bestellung

• H: Jährliche Lagerhaltungskosten pro Stück

Zusammensetzung der Gesamtkosten pro Jahr

Die Gesamtkosten pro Jahr setzen sich aus drei Komponenten zusammen: Z(Q) (TC) = CR +(R/Q)*S + (Q/2)*H

Bestandteil	Formel	Bedeutung
Materialkosten	CR	Jahresbedarf × Stückpreis
Fixe Bestellkosten	(R/Q)*S	Bestellungen pro Jahr × Fixkosten
Lagerhaltungskosten	(Q/S)*H	Durchschnittlicher Bestand × Lagerkosten

Grafische Darstellung der Gesamtkosten

Die Gesamtkosten sind im Minimum am niedrigsten. Konstante Materialkosten sind hier nicht dargestellt

Zusammenhang:

• Größere Bestellmenge → weniger Bestellungen → niedrigere fixe Bestellkosten pro Jahr.

• Größere Bestellmenge → höherer Lagerbestand → höhere Lagerkosten

Economic order quantity (EOQ)

EOQ ist die optimale Bestellmenge, bei der die Summe aus fixen Bestellkosten und Lagerhaltungskosten minimal ist

Die Lagerhaltungskosten je Stück können berechnet werden durch: H = (h+r)*C

• h: Anteil physischer Lagerkosten am Stückpreis

• r: Opportunitätskostensatz für gebundenes Kapital

• C: Stückpreis

Voraussetzungen des EOQ-Modells

Das Grundmodell unterstellt:

• Konstante, bekannte Nachfrage

• Keine Lieferzeit

• Keine Mengenbeschränkungen

• Keine Mengenrabatte

• Betrachtung eines einzelnen Produkts

• Relevanten Kosten bestehen aus fixen und variablen Bestellkosten sowie variablen Lagerkosten

Die Materialkosten beeinflussen bei konstantem Stückpreis die optimale Bestellmenge nicht, da sie unabhängig von sind

Bei der Erweiterung des Modells um Mengenrabatte werden zusätzlich variable Materialkosten berücksichtigt

Merke: Das EOQ-Modell sucht das optimale Gleichgewicht zwischen Bestellkosten und Lagerhaltungskosten

EOQ in Python

Die Berechnungen können direkt in Python umgesetzt werden:

• import math

• R = 1400 …

• H = (h + r) * C

• Q = math.sqrt(2 R S / H) #berechnet EOQ

• print („Economic Order Quantity“,Q,“units“)

• print („Cycle Inventory:“, Q/2, „units“)

​

Dabei steht:

• math.sqrt() für die Quadratwurzel

Die 6 strategischen Ziele von Informationssystemen

Unternehmen investieren in Informationssysteme, um sechs wichtige Ziele zu erreichen.

Ziel	Erklärung	Beispiel aus der Vorlesung
1. Operational Excellence	Effizienz steigern, Kosten reduzieren	Walmart, Aldi
2. New Products, Services & Business Models	Neue Produkte und Geschäftsmodelle ermöglichen	Apple, Netflix
3. Customer & Supplier Intimacy	Kunden- und Lieferantenbeziehungen verbessern	Adidas mit Salesforce
4. Improved Decision Making	Bessere Entscheidungen durch genaue Echtzeitdaten	SAP/HANA
5. Competitive Advantage	Wettbewerbsvorteile gegenüber Konkurrenten erzielen	Aldi, Walmart, Apple
6. Survival	Technologisch mithalten, um weiterhin wettbewerbsfähig zu bleiben	Self-Checkout, Leiner Health

Wichtiger Unterschied:

• Competitive Advantage: Ein Unternehmen nutzt IT, um besser als Wettbewerber zu sein.

• Survival: Ein Unternehmen muss IT einsetzen, um nicht hinter Wettbewerbern zurückzufallen

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Sociotechnical view - soziotechnische Sicht

Ein Informationssystem besteht nicht nur aus Technologie, sondern aus dem Zusammenspiel von:

• Organisation: Strukturen und Prozesse, Management: Führung und Entscheidungen, Technologie: Software und Hardware → Optimale Unternehmensleistung: Durch gemeinsame Optimierung sozialer und technischer Systeme

Merke: Technologie allein garantiert keinen Erfolg. Organisation, Management und Technologie müssen zusammenpassen.