Viele Prozesse, z.B. die Bezucherzahl in einem Zoo, können mit Hilfe mathematischer Modelle (meist Matrizen) dargestellt werden.
Bei Produktions- und Fertigungsprozessen unterscheidet man zwischen einstufigen und mehrstufigen Prozessen.
Bei einstufigen Prozessen wird aus den Rohstoffen direkt das Endprodukt produziert. Dabei ist kein Zwischenprodukt und somit auch keine zweite Stufe in der Produktion nötig.
Zur Beschreibung dieser einstufigen Prozesse ist folglich nur eine Matrix nötig, die immer aus Zeilen und Spalten besteht. Dabei kann sowohl als auch gelten. Die Matrizen können also quadratisch oder rechteckig sein.
Die Matrix kann man auch hier in eine Tabelle übertragen. Diese wird auch Bedarfstabelle genannt, da sie darstellt, wie viele Rohstoffe für die Endprodukte benötigt werden.
Mit Hilfe solcher einstufiger Prozesse ist es möglich, die Anzahl der Endprodukte in Abhängigkeit vom Bestand der Rohstoffe zu bestimmen. Außerdem kann man ermitteln, wie viele Rohstoffe für eine gewisse Anzahl von Endprodukten benötigt werden.
Beispiel:
Drei Endprodukte sollen aus drei Rohstoffen gewonnen werden. Für sind eine Einheit , drei Einheiten und zwei Einheiten nötig; für sind null Einheiten , eine Einheit und eine Einheit zu verwenden; und für sind zwei Einheiten , eine Einheit und null Einheiten zu gebrauchen. Nun soll aus diesen Informationen eine Matrix erstellt werden.
Um eine Matrix zu erstellen, kann aus den Informationen im Text zunächst die Bedarfstabelle angefertigt werden:
Die Bedarfstabelle ermöglicht es uns nun, ganz einfach die Matrixdarstellung abzulesen. Dabei sind die Spalten der Tabelle gleich mit den Spalten der Matrix.
Einstufige Prozesse modellieren
Schwierigkeitsgrad 1
Arbeitsblatt-Nr. 7005
Produktionsprozesse | Schwierigkeitsgrad: 1 | |||||||||
Einstufige Produktionsprozesse modellieren | Serie 03 | |||||||||
Aufgabe 1 | ||||||||||
Eine Fabrik stelle aus Grundstoffen und zwei Düngersorten und her. Zur Herstellung von einer Tonne werden von von und von benötigt. Für die Herstellung von einer Tonne ist der Bedarf von von und von . | ||||||||||
a) Stelle die Zusammenhänge in einem Pfeildiagramm dar. b) Wie viel Tonnen und werden für von benötigt? b) Wie viele Tonnen kann man mit und produzieren? | ||||||||||
Aufgabe 2 | ||||||||||
Beantworte die folgenden Fragen. | ||||||||||
a) In welchen Sachzusammenhängen verwendet man Produktionsmatrizen für die Beschreibung des Sachverhaltens? b) Was ist der Unterschied zwischen Übergangsmatrizen und Produktionsmatrizen? | ||||||||||
Aufgabe 3 | ||||||||||
Ein Betrieb muss Konkurs anmelden. Im Lager befinden sich noch zwei verschiedene Materialien und . Daraus sollen noch die Produkte und nach unten stehender Tabelle hergestellt werden. Die Einheit wird hier in angegeben. | ||||||||||
a) Erläutere, anhand einer Spalte was die Zahlen in der Tabelle für den Bedarf bei der Produktion bedeuten. b) Wie sieht die dazugehörige Matrixdarstellung aus? b) Berechne, wie viele der Produkte jeweils noch produziert werden können, wenn sich im Lager noch 507 von und 313 von befinden und alle Materialen aufgebraucht werden sollen. ( Das Material soll für beide Produkte ausreichen! ) | ||||||||||
Einstufige Prozesse modellieren
Schwierigkeitsgrad 1
Arbeitsblatt-Nr. 1066
Schwierigkeitsgrad 2
Arbeitsblatt-Nr. 1067
Schwierigkeitsgrad 2
Arbeitsblatt-Nr. 7006
Schwierigkeitsgrad 3
Arbeitsblatt-Nr. 1068
Schwierigkeitsgrad 3
Arbeitsblatt-Nr. 7007