Excel mit Factorio lernen (2. Teil): Nutzwertanalyse

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Factorio ist ein Produktionslogistik-Spiel. Factorio spielt sich viel besser, wenn Du die dahinter stehenden Formeln kennst. Mit Excel kann das gut erledigt werden. Nachdem wir uns im ersten Teil mit den Maschinen beschäftigt haben müssen wir endlich zu einer Entscheidung kommen.

Was wir lernen:

Verweise zwischen Arbeitsblättern,  

Daten der Module vervollständigen


Hilfstabelle für die Produktivität
Zuerst machen wie wieder eine Kopie des Arbeitsblattes und arbeiten auf Kopie dann weiter!

Wir müssen noch berücksichtigen, dass die Produktivitätsmodule wirklich mehr Output aus dem gleichen Input erzeugen. Produktivitätsmodule machen die Maschine leider auch langsamer und benötigen Extra-Strom. Das Tempo und den Energieverbrauch haben wir ja schon ausgerechnet. 

Ich nehme mal Produktivitätsmodule Level 3 die erzeugen 10% mehr Produkte. D.h. Wenn ich Material für 100 Teile verarbeite bekomme ich 110 Produkte. Aber ich will ja nur 100. Dann verarbeite ich Material für 90 bekomme 99 raus. Das fehlende Teil mache in dann noch nach.


Tabelle mit der Hilfstabelle für die Produktivität,
Die Zelle D8 ist aktiviert und zeigt die Bezüge.
Hier: 3 Tempomodule und 1 Produktivitätsmodul

Damit bin ich also etwas schneller. Diese Beschleunigung rechnen wir einfach in das effektive Herstelltempo rein: =D2*(1+$F4*D4+D5*$F5+$F6*D6+D6*$F18) die Formel ziehst Du wieder einfach nach links, zur besseren Maschine.

Zusätzlich habe ich noch Material für 10 weitere Teile. Was sicher ein Vorteil ist.

Modulkosten berücksichtigen

Füge unter der Zahl der Maschinen eine weitere Zeile für die Zahl der Module ein. Berechne die Zahl der Module indem Du die Zahl der Maschinen mit den aktiven Modulen multiplizierst.  


die Tabelle mit den Modulaufwänden
kommt rechts unten (grau markiert) hinein.
Beachte hier sind es 4 Tempomodule!

Jetzt müssen wir nur noch wissen was Module kosten. Praktischer weise sind die Kosten für alle Modulvarianten gleich. Lege dazu wieder eine Hilfstabelle an. Das Bild zeigt die wo. Die neue Hilfstabelle liegt so, dass die Spalten wieder zu den Leveln passen. Die Zeilen sind die gleichen, wie in der Tabelle mit den Planbedarfen.

Merke: Wo immer möglich sollen in Zeilen und Spalten vergleichbare Dinge stehen. Dann geht das automatische Ausfüllen recht einfach.

Nun müssen nur noch die richtigen Daten unter die
Levelwahl eingetragen werden. Klicke auf Zelle F4 und kopiere Sie mit Strg.-C. Markieren den Bereich F23:F29 und füge nur die Formeln ein (Inhalte einfügen). Schon sind wir damit fertig.

Was kostet das ganze dann? Dazu muss einfach die Zahl der Module (Zeile 22) mit den Daten aus Spalte F multipliziert werden. Praktischer Weise sind die Zeilen in den Modulaufwänden in der gleichen Reihenfolge.

Also Zelle D23 =D$21*D10 +D$22*$F23.

Beachte was mit $ festgehalten wird und was beweglich bleibt. Überprüfe ob Du die Verweise richtig sind. Klicke eine Zelle z.B. C26 an und schau nach worauf die Zelle verweist. Alles richtig, gut ... sonst korrigiere das.


Das ist die Tabelle. Die simple Nutzungseffizienz ist für die bessere und schnelle Maschine gleich.
Ich habe in der besseren und der schnellen Maschine jeweils 2 Tempomodule Level 3. Der schnellen Maschine spendiere ich noch ein Effizienzmodul Level 3 (spart 50%) Energie und ein Produktivitätsmodul Level 3 (10% mehr).

Nutzwertanalyse: Die Vorbereitung

Jetzt muss der Spieler noch eine Entscheidung treffen, welche Maschinen er mit welchen Modulen aufbaut. Ich hatte die Nutzungseffizienz sehr einfach festgelegt. 

Was könnte denn noch für so eine Entscheidung wichtig sein?
  • Wieviel Energie brauchen die Maschinen, wenn sie laufen und Produkte herstellen. Weniger Energie ist sicher besser, die muss schließlich auch erzeugt werden. 
    Ein kleiner Hinweis für´s das Spiel: Energieverbrauch erzeugt Umweltverschmutzung. Das mögen die Eingeborenen gar nicht und greifen die Verschmutzer an.
  • Alles muss aus Rohstoffen hergestellt werden. Sparsamkeit hat mehrere Vorteile. Zum einen erzeugst Du mehr Produkte; das lohnt sich, je teurer die Produkte sind.
    Nebenbei entlastest du die Transportstrecken, der Durchsatz wird besser, Vorratslager können kleiner sein; das freut den Logistiker.
  • Zahl der Maschinen aus logistischer Sicht. Weniger Maschinen brauchen nicht nur Platz zum Aufstellen und Platz für Greifer. Alle Rohstoffe müssen ja auch hingebracht und die Produkte wieder abtransportiert werden. Also je mehr Maschinen, des do mehr Transprotechnik.
  • Dazu kommt dann noch, wie kompliziert es ist ein vernünftiges Layout zu planen. Reicht ein Förderband, um die Rohstoffe ranzuschaffen, kann das gleiche Band für den Abtransport benutzt werden. Machen alle Maschinen das Gleiche. Klar, dass es einfacher ist ein paar Maschinen aufzustellen als sehr viele.
  • Und der Rohffstoffeinsatz bei der Herstellung der Maschinen und Module muss auch berücksichtigt werden.

    das zusammen mit
  • Der Energie, die zur Herstellung gebraucht wird - Maschinen und Module
  • Dem Flächenbedarf

Nutzwertanalyse mit der Entscheidungstabelle

Wie machen wieder eine Kopie von unserem Arbeitsblatt. Lösch erst mal die nicht mehr notwendige Nutzungseffizienz. War eine nette Idee, aber einfach zu primitiv.

Merke: Es ist ganz normal, dass Du erst mal eine einfach Idee hast. Damit kannst Du dir dann einen Überblick verschaffen. Später kann das dann einfach verbessert werden. 

Ergänze die Tabelle mit dem Planbedarf um drei Zeilen
  • Tabelle mit weiteren Kriterien
    Rohstoffeinsparungen entstehen,
    wenn die Produktivität verbessert wird.
    Neu Rohstoffeinsparungen = Produktivitätsverbesserung
    Die Daten ziehen wir wieder aus den anderen Tabellen. In Zeile 6 haben wir eingetragen wie viele Produktivitätsmodule benutzt werden. In F18 steht, wieviel die Produktivität steigt. 
    B30 =B6*$F18 und C30 =C6*$F18 und D30 =D6*$F18
  • Neu Transportaufwand
    Das habe ich bewertet und eingegeben.
  • Neu Layoutaufwand
    Das habe ich bewertet und eingegeben.
Wir legen ein neues Tabellen Blatt an. Klick Zelle A3 an und tippe "=" ein. Geh in die vorherige Tabelle und klicke A20 an. Schließe die Eingabe ab. Danach ziehen wir die Formel bis Zelle D3 und danach nach D15. 

Was sehen wir? die Verweise können auch in einem anderen Tabellenblatt sein. Auch hier funktionieren alle relativen und absoluten Verweise. Das ist super paktisch. So können wir verschiedene Aufgaben auf verschiedenen Blättern lösen. 

Merke - nichts zusammenmischen: Ein Zeile hat genau eine Bedeutung. Eine Spalte hat eine Bedeutung. Ein Blatt hat eine Bedeutung. Je besser Du das beherzigst, des do transparenter ist ein Excel-Sheet.  


Lösungsschema für die Entscheidungstabelle 
Erzeuge das nebenstehende Lösungsschema: Alle diskutierten Faktoren stehen müssen wir nun gewichten. 

Die Gewichtungsfaktoren kannst Du selbst bestimmen. Gut ist es dazu Experten zu befragen. Nun der Factorio-Experte bin ich hier. 
  • Wasser ist einfach zu bekommen also gebe ich eine 1 ein
  • Erze sind etwas schwerer und da muss auch Transprotechnik aufgebaut werden: 2
  • Platz ist auch easy, wenn einen die Eingeborenen in Ruhe lassen: 3
  • Rohöl ist seltener und dann ist die Verarbeitung und der Transport etwas aufwändiger: 4
  • Die Module muss ich zwar herstellen, aber dann sind sie einfach einzufügen: 5
  • Das gilt auch für die Herstellenergie, das ist nur einmal notwendig; aber im late game ist es eigentlich no problem: 6
  • Der Zahl der Maschinen soll dann mit 7 in die Bewertung eingehen.
  • Ein gutes Layout zu finden halte ich für etwas schwerer als den Transport danach zu organisieren.
  • Der Energieverbrauch ist relevant, da nur tagsüber die Solarpanels arbeiten, für die Nacht werden dann Akkus gebraucht. Das kann ich abfangen, wenn Nachts die Kraftwerke einschalte. Oder Kernenergie, auch nicht sauber. Dem gebe ich eine 10.
  • Rohstoffeinsparungen sind überall von Vorteil; also eine 11

Eingabe der Punkte und Gewichte

Jetzt vergeben wie noch Punkte für die einzelnen Kriterien. Da wird nicht einfach rumgeraten, sondern planvoll gearbeitet. Für jede Kategorie können 0 bis 10 Punkte vergeben werden. 0 Punkte bedeutet, das bringt keinen Vorteil. 10 Punkte heißt, das diese Kategorie für eine Maschine echt super ist. Gib die Daten in die Tabelle ein:

Wieviel ist nun der Einsatz verschiedener Maschinen wert? Das ist echt simpel: Wir multiplizieren einfach die Gewichte mit den Punkte und addieren das dann alles. Also (für einfache Maschinen) =$E4*F4 + $E5*F5 + $E*6F6 + ... $E14*F14 + $E15*F16

Das eingeben und immer wieder? Ist das nervig? Klar! Ist einfach eine Summe! Gib ein: =summe(G4:G15) Kopiere die Zelle und kopiere alles in I16 und K16. Und dann haben wir eine Bewertung der verschiedenen Maschinen.

Offensichtlich bieten die schnellem Maschinen Vorteile. Du solltest mal einzelne Werte ändern und sehen ob sich etwas am Ergebnis tut. 

Die Entscheidungstabelle besser machen

Unsere Entscheidungstabelle hat einen kleinen Schönheitsfehler. Wir brauchen immer zwei spalten für eine Maschine. Eine Spalte für die Punkte und eine für das Produkt. Das funktioniert ist aber unhandlich, wenn Du das recht praktische automatische Ausfüllen verwenden willst.

Praxistipp: Wenn man die einzelnen Zahlen in einer Spalte mit den Zahlen in einer anderen Spalte multipliziert und dann die Summe berechnet, gibt es eine sehr praktische Funktion, das Summenprodukt. 

Mach eine Kopie vom aktuellen Blatt und arbeite auf dieser weiter. Lösch einfach die Spalten K, I, G. Klicke in Zelle F16 und tippe "=Summ" - Excel bietet dir unter der Eingabe alle Funktionen an, die mit "Summ" anfangen. Mit einem Doppelklick wird die Eingabe vervollständigt.

Markiere den Bereich E4:E15 und stelle auf absolute Bezüge um $E$4:$E$15. Git ein ";" und dann den Bereich F4:F15. Die Eingabe wird mit einer Klammer ")" abgeschlossen. Schon steht dort das Ergebnis. Wir ziehen einfach die Formel in die Zellen, schon fertig.

Profi Hinweis: Das Summenprodukt berechnet mathematisch das Skalarprodukt. Das wird in sehr, sehr vielen Gebieten benutzt [2].


Das die die fertige Entscheidungstabelle. Zelle H16 ist ausgewählt und aktiv.

Arbeitsmaterial

Natürlich gibt es auch ein Excel-Sheet, dass das alles kann. Aber nur für Lehrer 😉. Solltest Du ein Lehrer sein, entschuldige das "Du" und schicke eine Mail an martin@woelker.name, dann bekommst Du das Lösungssheet.

Am Mittwoch von 8:30 bis 11:45 gebe ich jetzt im Wintersemester 21/22 den Kurs "Logistische Datenanalyse", wenn Du dabei sein willst. Kein Problem; komm einfach in meinen Vorlesungssaal.

Quellen


  1. Seite „Nutzwertanalyse“. In: Wikipedia – Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 29. März 2021, 06:07 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Nutzwertanalyse&oldid=210332283 (Abgerufen: 23. Oktober 2021, 13:56 UTC)
  2. Seite „Skalarprodukt“. In: Wikipedia – Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 6. August 2021, 10:24 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Skalarprodukt&oldid=214540639 (Abgerufen: 25. Oktober 2021, 11:26 UTC)






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