»Losüberlappung«
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»Losüberlappung«
Verfahren zur Effektivitätssteigerung in der operativen Produktionsplanung
Betriebswirtschaftliche Forschungsergebnisse, Vol. 132
(2005)
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Abstract
In der Produktionsplanung werden Losgrößen vornehmlich unter Kostenaspekten und ohne Berücksichtigung der Kapazitäten festgelegt. Engpässe zeigen sich dann oft erst während der Fertigungssteuerung, wenn die vorgegebenen Losgrößen zu unzulässigen Vorgaben führen. Hier ist die operative Produktionsplanung mit ihren Anpassungsmaßnahmen gefordert. Lose werden verlagert und modifiziert, indem sie gesplittet oder in kleinere Lose aufgeteilt werden. Dürfen Teile eines Loses bereits eine weitere Bearbeitung erfahren, während die Fertigstellung des restlichen Loses noch andauert, liegt Losüberlappung (lot streaming) vor. Bereits die Aufteilung in wenige Teillose reduziert Durchlaufzeiten erheblich, lässt Bestände sinken und steigert die Termintreue. Während Verfahren zur Bestimmung optimaler überlappender Losgrößen im internationalen Schrifttum seit den neunziger Jahren diskutiert werden, ist eine geschlossene Darstellung bisher nicht verfügbar. Zudem bieten gängige PPS-Systeme keine algorithmische Unterstützung bei der Festlegung überlappender Losgrößen.Martin Feldmann stellt Verfahren im Detail vor, die unmittelbar oder mit geringem Aufwand einsetzbar sind. Der Verfasser zeigt:- Ansätze, die für den Zwei- und den Dreistufenfall entwickelt wurden und für die geschlossene analytische Ausdrücke oder polynomiale Suchverfahren vorliegen. Es werden 23 Folgerungen formuliert, die wichtige und grundsätzliche Eigenschaften von optimalen Lösungen der Losüberlappungsprobleme aufzeigen.- Verfahren, die mit linearer Programmierung arbeiten und eine Aufteilung der Losgröße in konsistente Teillose im Mehrstufenfall vornehmen. Erstmals wird eine ökonomische Analyse für Losüberlappungsprobleme vorgeschlagen, die einen effektiven Einsatz diverser Anpassungsmaßnahmen erlaubt, indem sie ihre Konsequenzen quantifiziert.- Modelle, die zur Festlegung variabler Lose unter Losverfügbarkeit bei kontinuierlicher Zeitführung dienen und die eine seit Jahren bestehende Forschungslücke schließen.
Table of Contents
| Section Title | Page | Action | Price |
|---|---|---|---|
| Vorwort | 5 | ||
| Inhaltsverzeichnis | 7 | ||
| Tabellenverzeichnis | 10 | ||
| Abbildungsverzeichnis | 11 | ||
| Symbolverzeichnis | 13 | ||
| 1. Einleitung | 17 | ||
| 2. Losüberlappung, Planung und Modellbildung | 21 | ||
| 2.1 Anforderungen an Modelle | 26 | ||
| 2.2 Elementare Problemvereinfachungsstrategien | 28 | ||
| 2.3 Unsicherheit und Ausgestaltung der Planung | 31 | ||
| 3. Produktionsplanung und Problemvereinfachung | 35 | ||
| 3.1 Produktionsstrukturen | 35 | ||
| 3.2 Planungsebenen nach Anthony | 37 | ||
| 3.2.1 Strategische Produktionsplanung | 38 | ||
| 3.2.1.1 Bereitstellung des maschinellen Potentials | 40 | ||
| 3.2.1.2 Gestaltung der Produkte | 43 | ||
| 3.2.1.3 Konzeptwahl | 44 | ||
| 3.2.2 Taktische Produktionsplanung | 47 | ||
| 3.2.2.1 Losgrößenplanung | 48 | ||
| 3.2.2.2 Anpassung des Kapazitätsangebots | 50 | ||
| 3.2.3 Operative Produktionsplanung | 52 | ||
| 3.3 Mängel der PPS-Systeme | 54 | ||
| 3.4 Aufgaben der Untersuchung | 56 | ||
| 4. Rahmenbedingungen der Losüberlappung | 64 | ||
| 4.1 Technische und organisatorische Einschränkungen | 64 | ||
| 4.1.1 Offene und geschlossene Produktion | 65 | ||
| 4.1.2 Formen der Verfügbarkeit | 68 | ||
| 4.1.3 Rüsten, Warten, Transportieren und Lagern | 72 | ||
| 4.2 Produktions-, Freigabe- und Transferlose | 75 | ||
| 4.3 Andere Techniken zur Anpassung gegebener Losgrößen | 77 | ||
| 5. Verfahren der Losüberlappung | 80 | ||
| 5.1 Begriffe und Beziehungen | 80 | ||
| 5.1.1 Losarten | 81 | ||
| 5.1.2 Dominanzbeziehungen | 87 | ||
| 5.1.3 Weiterer Gang der Untersuchung | 89 | ||
| 5.2 Losüberlappungsprobleme im Zwei- und Dreistufenfall | 91 | ||
| 5.2.1 Losüberlappung im Zweistufenfall | 96 | ||
| 5.2.1.1 Kontinuierliche Losgrößen im Zweistufenfall | 101 | ||
| 5.2.1.2 Diskrete Losgrößen im Zweistufenfall | 102 | ||
| 5.2.2 Losüberlappung im Dreistufenfall | 106 | ||
| 5.2.2.1 Wartezeit- und Leerzeitfreiheit im Dreistufenfall | 106 | ||
| 5.2.2.2 Konsistente Lose im Dreistufenfall | 114 | ||
| 5.2.2.3 Diskrete Lose im Dreistufenfall | 122 | ||
| 5.3 Losüberlappung mit konsistenten Losen im Mehrstufenfall | 124 | ||
| 5.3.1 Zwei konsistente Lose im Mehrstufenfall | 125 | ||
| 5.3.2 Mehrere konsistente Lose im Mehrstufenfall | 134 | ||
| 5.3.2.1 LINGO-Kode und Beispiel | 137 | ||
| 5.3.2.2 Interpretation des Modells | 139 | ||
| 5.3.3 Postoptimale Analyse bei konsistenten Losen | 148 | ||
| 5.3.4 Modifikationen des Modells bei konsistenten Losen | 154 | ||
| 5.3.5 Rescheduling bei konsistenten Losen | 158 | ||
| 5.4 Losüberlappung mit variablen Losen im Mehrstufenfall | 162 | ||
| 5.4.1 Variable Lose bei Losverfügbarkeit im Mehrstufenfall | 165 | ||
| 5.4.2 LINGO-Kode und Beispiel | 168 | ||
| 5.4.3 Modellerweiterungen | 173 | ||
| 5.4.4 Zusätzliche Lose und ihr Effekt | 184 | ||
| 5.5 Weitere Ansätze zur Losüberlappung | 190 | ||
| 5.5.1 Losüberlappung aus Sicht der Losgrößenplanung | 192 | ||
| 5.5.2 Losüberlappung aus Sicht der Ablaufplanung | 194 | ||
| 5.5.2.1 Vorläufer der Losüberlappung | 194 | ||
| 5.5.2.2 Rüstprozesse und Losüberlappung | 196 | ||
| 5.5.2.3 Losüberlappung im Mehrproduktfall | 198 | ||
| 5.5.2.4 Losüberlappung unter verschiedenen Zielkriterien | 201 | ||
| 5.5.2.5 Losüberlappung bei diskreten Losen | 202 | ||
| 6. Zusammenfassung | 204 | ||
| Literaturverzeichnis | 207 | ||
| Stichwortverzeichnis | 218 |