Hierarchisch integrierte Produktionsplanung und -Steuerung

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1 Volkmar Söhner Hierarchisch integrierte Produktionsplanung und -Steuerung Mit 42 Abbildungen Physica-Verlag Ein Unternehmen des Springer-Verlags

2 1 Einleitung Problemstellung Gang der Untersuchung 5 2 Hierarchische Produktionsplanung und -Steuerung Hierarchische und simultane Produktionsplanung Die Ebenen der Hierarchischen Produktionsplanung und -Steuerung Produktionsprogrammplanung Primärbedarfsplanung Materialbedarfsplanung Kapazitätsbedarfsplanung Werkstattsteuerung Grundlagen der hierarchischen Planung Das Problem der Integration Das allgemeine Schema hierarchischer Planung Hierarchische Produktionsplanung aus der Sicht der hierarchischen Planung Probleme der Produktionsprogrammplanung Probleme bei der Kapazitätsbedarfsermittlung... 27

3 viii Inhalt sverzeictmis Das Problem bei der Festlegung der Auslastung Bestimmungsfaktoren der mittleren Durchlaufzeit Bestimmungsfaktoren der mittleren Bearbeitungszeit Bestimmungsfaktoren der mittleren Wartezeit Ursachen der Variabilität bei mehrstufiger Fertigung Ermittlung der mittleren Durchlaufzeit Auswirkungen mangelnder Integration Probleme der Primärbedarfsplanung Probleme der Materialbedarfs- und Kapazitätsbedarfsplanung Probleme der Losgrößenplanung Probleme der Vorlaufverschiebung Auswirkungen der Losgrößen auf zentrale Kriterien der Produktionsplanung Ziele der Losgrößenplanung Probleme der Kapazitätsbedarfsplanung Probleme der Werkstattsteuerung Probleme der Auftragsfreigabe Probleme der Reihenfolgeplanung Ziele der Werkstattsteuerung Zusammenfassung der Probleme und Mängel der Hierarchischen Produktionsplanung und -Steuerung 60 3 Grundlagen der Warteschlangentheorie Das Grundmodell der Warteschlangentheorie 64

4 ix Der Ankunftsprozeß Der Bedienungsprozeß Der Warteprozeß Die Notation von Kendali Der stationäre Zustand eines Wartesystems Leistungsgrößen von Wartesystemen Analytische Ergebnisse Eigenschaften der mittleren Wartezeit Das M/M/1-Modell Das M/G/1-ModeU Das G/G/1-Modell Warteschlangennetze Einführung Approximation allgemeiner Warteschlangennetze Der "Queueing Network Analyzer" Analyse des "Queueing Network Analyzer" Grenzen der Anwendbarkeit der Warteschlangentheorie Hierarchisch integrierte Produktionsplanung und -Steuerung Einleitung Konzeptionelle Darstellung des Ansatzes Grundlegende Annahmen Das Konzept der Echelon-Stückbearbeitungszeiten Hierarchisch integrierte Produktionsprogrammplanung Antizipation der mittleren Durchlaufzeit 109

5 4.3.1 Modellierung einer Wechselfertigung durch Warteschlangennetze Modellierung grundlegender Merkmale Jackson- und allgemeine Netze Berechnung der mittleren Durchlaufzeit Hierarchisch integrierte Losgrößenoptimierung Einfluß der Richtlosgrößen auf die mittlere Durchlaufzeit Optimierung der Richtlosgrößen Heuristische Berechnung durchlaufzeitoptimaler Richtlosgrößen Empirische Analyse der Zielfunktion Interpretation der Zielfunktion und der Lösungen Abschließende Bemerkungen zur Losgrößenplanung Modellierung spezieller Aspekte Maschinenausfälle und Wartungsarbeiten Auf Produktwechsel beschränkte Umrüstungen Montagearbeitsgänge und Zwischenlager Modellierung sonstiger Aspekte Primärbedarfsplanung Losanpassung Probleme der Losanpassung Festlegung der Anpassungsparameter Ein Verfahren zur Losanpassung Antizipation der Losanpassung 151

6 xi Formale Beschreibung der Antizipation Ermittlung der Antizipationsfunktionen Grobterminierung Werkstattsteuerung bei hierarchisch integrierter Produktionsplanung Festlegung der Freigabereihenfolge Die Strategie der Auftragsfreigabe Antizipation der externen Ankunftsvariabilität Strategie der Reihenfolgeplanung Zur Antizipation der Verspätungsregel Bewertung der hierarchisch integrierten Produktionsplanung Hierarchisch integrierte Produktionsplanung im Überblick Allgemeine Anmerkungen Probleme und offene Fragen Ergänzende Konzepte zur Hierarchischen Produktionsplanung und -Steuerung Klassische Losgrößenverfahren Das MLCLSP-Modell von Tempelmeier und Derstroff Beurteilung des MLCLSP Vergleich von HILO-und MLCLSP-Losen Versuchsaufbau Simulationsergebnisse Verfahren der Auftragsfreigabe 209

7 xii Inhaltsverzeichnis Das grundlegende Prinzip einer kontrollierten Auftragsfreigabe Belastungsorientierte Auftragsfreigabe Analyse der BOAF Abschließende Beurteilung der BOAF Der Ansatz von Missbauer Konzeptionelle Darstellung Losgrößenplanung Analyse der Losgrößenplanung Beauftragungsplanung Analyse der Beauftragungsplanung Kanban-Steuerung Beschreibung der Kanban-Steuerung Analyse der Kanban-Steuerung Abschließende Beurteilung der Kanban Steuerung Zusammenfassung 233 Anhang 237 Literaturverzeichnis 238