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Optimale Materialflusssteuerung in heterogenen Produktionssystemen

AutorThomas Rücker
VerlagDUV Deutscher Universitäts-Verlag
Erscheinungsjahr2007
Seitenanzahl283 Seiten
ISBN9783835093720
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis70,00 EUR
Als möglichen Lösungsansatz, um überhöhte Bestände und Terminverzögerungen und damit das Anfallen unplanmäßiger Kosten zu vermeiden, untersucht Thomas Rücker das Production Authorization Card (PAC)-System, ein generalisiertes Konzept zur Steuerung der Materialflüsse. Er leitet Regeln zur zielsystemkonformen Einstellung der Parameter des PAC-Konzepts ab und entwickelt auf dieser Basis ein heuristisches Verfahren zu ihrer Optimierung.

Dr. Thomas Rücker ist wissenschaftlicher Mitarbeiter von Prof. Dr. Herfried Schneider am Lehrstuhl für Produktionswirtschaft/Industriebetriebslehre der Techn. Universität Ilmenau.

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Leseprobe
2 Ein hybrides und hierarchisches PPS-Konzept zur operativen Produktionsplanung und -steuerung heterogener Produktionsstrukturen (S. 7-8)

2.1 Aufgaben und Ziele der Produktionsplanung und -steuerung

Betrachtet man die Produktionsplanung, so lassen sich in Anlehnung an Anthony die Ebenen der strategischen, taktischen und operativen Produktionsplanung unterscheiden. Auf der Ebene der strategischen Produktionsplanung erfolgen langfristige Grundsatzentscheidungen, die das Produktspektrum, die im Unternehmen angewendeten Technologien, die Dimensionierung sowie den Standort des Produktionssystems betreffen.

Im Rahmen der taktischen Produktionsplanung wird eine Konkretisierung der Vorgaben der strategischen Produktionsplanung vorgenommen. Dabei werden Konzepte, Projekte und Maßnahmenplane zur Gestaltung der Produkte, der angewendeten Technologien und des Produktionssystems erarbeitet und umgesetzt. Die operative Produktionsplanung hat die Aufgabe, ein gegebenes Produktionssystem, das auf Basis der Entscheidungen der strategischen und taktischen Produktionsplanung dimensioniert wurde, mit der Produktion von definierten Produkten so effizient wie möglich zu nutzen.

Dazu wird auf der Grundlage von vorliegenden oder erwarteten Kundenauftragen der mengenmaschige, zeitliche und räumliche Produktionsablauf unter Berücksichtigung der verfügbaren Potenzialfaktoren und Repetierfaktoren geplant. Nach Abschluss der Produktionsplanung obliegt es der Produktionssteuerung, die Produktionsprozesse zu veranlassen, zu überwachen und Maßnahmen zur Einhaltung des Produktionsplanes zu ergreifen. Als Entscheidungsvariablen der Produktionsplanung und -steuerung fungieren

• die Bedarfe der verkaufsfähigen Zwischen- und Endprodukte (Primarbedarfe),
• die Produktions- und Bestellauftragsgroßen alter Vor-, Zwischen- und Endprodukte sowie
• die Start- und Fertigstellungstermine alter Produktions- und Bestellauftrage sowie der einzelnen Arbeitsgange.

Die Produktionsplanung und -steuerung gliedert sich dabei in fünf Teilaufgaben:

1. Produktionsprogrammplanung
Die Produktionsprogrammplanung umfasst — ausgehend von vorliegenden oder prognostizierten Kundenauftragen sowie eines eventuell vorgegebenen mittelfristigen aggregierten Produktionsprogramms — die Festlegung von Art, Menge und Lieferterminen der im Planungszeitraum zu produzierenden verkaufsfähigen Endprodukte und Produktkomponenten (Primarbedarf). Dabei ist als Entscheidungskriterium der Deckungsbeitrag zugrunde zu legen.

2. Mengenplanung
Innerhalb dieser Teilaufgabe werden Art und Menge der Vor- und Zwischenprodukte bestimmt, die zur Herstellung des Primarbedarfes erforderlich sind (Sekundarbedarf). Aus dem ermittelten Bruttosekundarbedarf wird durch Subtraktion der verfügbaren Bestande, Bestellungen sowie durchschnittlichen Ausschussraten der Nettosekundarbedarf ermittelt, der unter Zugrundelegung von wirtschaftlichen Aspekten in einzelne Fertigungsauftrage (Eigenfertigungsbedarf) bzw. Bestellauftrage (Fremdfertigungsbedarf) zerlegt und grob terminiert wird.

3. Termin- und Kapazitätsplanung
Im Rahmen der Termin- und Kapazitätsplanung werden die Start- und Endtermine der einzelnen Fertigungsauftrage ermittelt. Weiterhin wird der sich aus der terminlichen Anordnung der Fertigungsauftrage ergebende Kapazitätsbedarf mit dem Kapazitätsangebot abgestimmt.
Inhaltsverzeichnis
Geleitwort6
Vorwort8
Inhaltsverzeichnis10
Abbildungsverzeichnis14
Tabellenverzeichnis18
Abkürzungsverzeichnis20
Symbolverzeichnis22
1 Einführung30
1.1 Problemstellung und Zielsetzung30
1.2 Aufbau der Arbeit und Vorgehensweise31
Teil l35
2 Ein hybrides und hierarchisches PPS-Konzept zur operativen Produktionsplanung und -steuerung heterogener Produktionsstrukturen36
2.1 Aufgaben und Ziele der Produktionsplanung und -steuerung36
2.2 Strukturelle Gestaltungsaspekte der operativen Produktionsplanung und -steuerung38
2.3 Aufbau des hybriden und hierarchischen PPS-Konzepts für heterogene Produktionssysteme42
2.4 Konzepte zur dezentralen Materialflusssteuerung45
2.5 Zusammenfassung67
Teil II71
3 Zielsystem und mogliche Erweiterungen des PAC-Konzepts72
3.1 Lager- und zellbezogene Messgrößen72
3.2 Bewertung der Optimalität von PAC-gesteuerten Produktionssystemen76
3.3 Praxisorientierte Erweiterungen des Grundkonzepts82
4 Mathematische Beschreibung von PAC-gesteuerten Produktionssystemen88
4.1 Einstufiges Produktionssystem mit einem Produkt88
4.2 Mehrstufiges Produktionssystem mit linearer Produktstruktur und einem Endprodukt91
4.3 Mehrstufiges Produktionssystem mit linearer Produktstruktur und mehreren Endprodukten95
4.4 Mehrstufiges Produktionssystem mit konvergierenden Produktstrukturen99
4.5 Kritische Wertung der mathematischen Modellierung99
5 Simulationsgestützte Analyse der Wirkung der PAC-Parameter102
5.1 Methodik und Vorgehensweise102
5.2 Analyse der Auswirkungen einer Variation der PAC-Parameter in mehrstufigen Einproduktsystemen109
5.3 Analyse der Auswirkungen einer Variation der PAC-Parameter in mehrstufigen Mehrproduktsystemen164
5.4 Vergleich von verschiedenen Steuerungspolitiken207
Teil III235
6 Optimierung der PAC-Parameter in mehrstufigen Mehrproduktsystemen236
6.1 Klassifikation des Optimierungsproblems236
6.2 Eine Heuristik zur Optimierung der Parameter237
6.3 Anwendung der Heuristik zur Optimierung unterschiedlicher Steuerungspolitiken fur einfache Produktionssysteme245
6.4 Anwendung der Heuristik zur Ermittlung einer optimalen PAC-basierten Steuerungspolitik fiir ein reales Produktionssystem256
6.5 Zusammenfassung261
7 Resümee und Ausblick263
Literatur268
Anhang280
A Das Simulationstool MLDesigner®280
B Die Simulationsbibliothek zur Modellierung eines PAC-gesteuertenProduktionssystems283
C Die Auswirkungen von asymmetrischen Bedienzeiten auf die optimale Einstellung der Parameter286
D Die Auswirkungen von unterschiedlichen variablen Stiickkosten auf die optimale Einstellung der Parameter290
E Die Auswirkungen einer Wertschopfung auf die optimale Einstellung der Parameter295
F Vergleich von verschiedenen Steuerungspolitiken304
G Beispiele fiir den Einsatz des Optimierungsalgorithmus310

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