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E-Book

Energieorientierte Produktionsplanung

Analyse, Konzeption und Umsetzung

AutorMarkus Rager
VerlagGabler Verlag
Erscheinungsjahr2008
Seitenanzahl140 Seiten
ISBN9783835055698
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis54,99 EUR
Markus Rager zeigt die Potentiale einer energieorientierten Produktionsplanung auf. Kernelement ist dabei die energieorientierte Maschinenbelegungsplanung. Er untersucht deren Zielsystem sowohl hinsichtlich technischer als auch betriebswirtschaftlicher Aspekte. Darauf aufbauend entwickelt er für das zugrunde liegende kombinatorische Optimierungsproblem heuristische Lösungsansätze auf Basis evolutionärer Algorithmen und evaluiert sie anhand eines Beispiels aus der Textilindustrie. Der Autor zeigt, dass damit große Einsparungen an Endenergieträgern erreicht werden können.

Dr. Markus Rager ist wissenschaftlicher Mitarbeiter von Prof. Dr. Axel Tuma am Lehrstuhl für Produktions- und Umweltmanagement, Universität Augsburg.

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Leseprobe
6 Zusammenfassung (S. 123-124)

Gegenstand der Arbeit ist die Entwicklung eines Konzepts einer energieorientierten Maschinenbelegungsplanung für identische parallele Maschinen im Rahmen der Werkstattfertigung. Ziel hierbei ist es, insbesondere eine effizientere Nutzung der Endenergieträger und somit eine entsprechende Kosteneinsparung sowie Reduktion von Treibhausgasemissionen zu erreichen. Die betriebswirtschaftliche Relevanz der Arbeit ergibt sich durch die stark ansteigenden Rohstoffpreise für Primärenergieträger, die sich gerade in energieintensiven Industrien stark auf den Unternehmenserfolg auswirken. Dabei ist eine Reduktion der Kosten der betrieblichen Energiebewirtschaftung oftmals nur durch eine Reduktion (bzw. Verstetigung) des Verbrauchs an eingesetzten Endenergieträgern möglich. Zudem sehen sich Unternehmen aus energieintensiven Industrien einer Reduktionsverpflichtung für Treibhausgasemissionen gegenüber, die ebenfalls im Wesentlichen nur durch eine Reduktion des Verbrauchs an (fossilen) Endenergieträgern realisierbar ist.

Dazu stehen bisher nur sehr eingeschränkte bzw. kostenintensive Maßnamen zur Verfügung (z.B. Lastmanagement bzw. Investitionen in neue (Energie-)Umwandlungstechnologien), die eher einen reaktiven Charakter bezüglich der Schwankungen des Einsatzenergieträgerbedarfs (keine Berücksichtigung von energieorientierten Aspekten in der Produktionsplanung) aufweisen. Hingegen werden beim Konzept einer energieorientierten Maschinenbelegungsplanung für identische parallele Maschinen bereits bei der Planung der Produktionsprozesse energieorientierte Aspekte berücksichtigt, die sowohl eine Reduktion der Kosten an eingesetzten Endenergieträgern als auch eine Reduktion von Treibhausgasemissionen adressieren. Die Konzeption einer energieorientierten Maschinenbelegungsplanung für identische parallele Maschinen im Rahmen der Werkstattfertigung umfasst die Spezifikation eines entsprechenden Anforderungsprofils.

Dabei empfiehlt es sich, zunächst die Aufgaben und Ziele einer (konventionellen) Maschinenbelegungsplanung im Rahmen eines hierarchischen kapazitätsorientierten Systems zur operativen Produktionsplanung- und -steuerung zu analysieren. Die wesentliche Aufgabe einer (energieorientierten) Maschinenbelegungsplanung besteht demnach in der Sicherstellung der Durchführung aller dem Produktionssystem zugewiesenen Produktionsaufträge. Durch die Abbildung der Produktion aus energieorientierter Sichtweise können die Wirkungszusammenhänge zwischen dem Einsatzenergieträgerbedarf (z.B. Prozessdampf) und der Höhe der Kosten für die eingesetzten Endenergieträger (z.B. Erdgas) abgeleitet werden.

Daraus wird ersichtlich, dass für einen bestimmten Einsatzenergieträgerbedarf eines erwünschten Outputs dem Produktionssystem eine entsprechende Menge an Endenergieträger zugeführt werden muss. Diese Menge an Endenergieträger (und die damit verbundenen Kosten) ist sowohl von der Höhe des Einsatzenergieträgerbedarfs als auch von dessen zeitlichen Verlauf abhängig. Allerdings existiert dafür im Allgemeinen kein (einfacher) funktionaler Zusammenhang.

Um die Determinanten der (möglichst gering zu haltenden) Endenergieträgerkosten zu identifizieren, muss deshalb einerseits die spezifische Preisgestaltung beim Bezug von leitungsgebundenen Endenergieträger (z.B. elektrischer Strom, Erdgas), andererseits die technische Ausgestaltung der (Energie-)Umwandlungsanlagen (z.B. Kesselanlagen) berücksichtigt werden. Aufbauend auf den Zielen einer (konventionellen) Maschinenbelegungsplanung können somit die Ziele einer energieorientierten Maschinenbelegungsplanung zur Reduktion der Kosten an Endenergieträger formuliert werden.
Inhaltsverzeichnis
Geleitwort6
Vorwort7
Inhaltsverzeichnis8
Abbildungsverzeichnis11
Tabellenverzeichnis14
Abkürzungsverzeichnis15
1 Einleitung17
2 Konzeption einer energieorientierten Maschinenbelegungsplanung für identische parallele Maschinen25
3 Klassifikation und Formulierung eines Entscheidungsmodells zur Konkretisierung des Konzepts51
4 Analyse und Entwurf von Methoden zur Umsetzung des Entscheidungsmodells59
5 Evaluation der entwickelten Methoden zur Umsetzung einer energieorientierten Maschinenbelegungsplanung für identische parallele Maschinen117
6 Zusammenfassung139
Literaturverzeichnis147

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