Standortbezogene Prozessgestaltung Flashcards
Standortbezogene Prozessgestaltung
Grundlagen
Die Aufgabe ist die Strukturierung der Produktionspotenziale
• Segmentierung des gesamten Prozesses in Subsysteme
• layoutplanung auf Makroebene und innerhalb der Subsystem
• prozessflussanalyse der Subsysteme und des gesamtprozesses
Entscheidung für Gestaltung ist der Organisationstyp der Produktion, unterschieden werden:
Werkstattfertigung
Fließfertigung
Gruppenfertigung
Sonderform: kontinuierliche Fertigung
Werkstattfertigung
- Maschinen und Arbeitsplätze mit gleichartigen Arbeitsverrichtungen werden zu einer fertigungstechnischen Einheit, einer Werkstatt, zusammengefasst
- Produkte müssen von Werkstatt zu Werkstatt transportiert werden
- Transportwege können je nach Produkt unterschiedlich sein
+ hohe Flexibilität
+ hohes Qualitätsniveau - lange Transportwege
- große zwischenlager
- keine Vollauslastung der Kapazität
Fließfertigung
- die Anordnungen der Arbeitsplätze und Anlagen entspricht der Reihenfolge der am Produkt durchzuführenden Tätigkeiten
- geeignet für Massen- oder Großserienfertigung
+ kurze Transport
+ kaum Zwischenlager notwendig
+ übersichtlicher Produktionsprozess
- hoher Kapitalbedarf durch Spezialmaschinen
- störanfälligkeit
- monotone Arbeit
Gruppenfertigung
- Kombination von Werkstatt und Fließfertigung
- Produktion wird in Fertigungstechnische Einheiten unterteilt, die in Produktindividueller Bearbeitungsreihenfolge durchlaufen werden
- innerhalb einer fertigungstechnischen Einheit erfolgt Fließfertigung
+Ausnutzung von Skaleneffekten bei hoher Individualisierung
+ für verschiedene Stückzahldimensionen geeignet
- Ineffizienz durch Generalisierung möglich
Organisationstypen der Produktion
Organisationstypen werden vorrangig vom Produkt bestimmt und wirken sich auf viele Bereiche im Unternehmen und Leistungskennzahlen aus
Projektplanung
Netzplantechnik
- welcher ist der frühestmögliche Termin, an dem alle Arbeitsschritte (Vorgänge) eines Projektes oder zur Herstellung eines Produktes abgeschlossen sind ?
- in welchem Zeitfenster müssen die Vorgänge erledigt werden, um einen vorgegebene endtermin zu erfüllen
- welche Vorgänge sind kritisch auf die Terminerreichung
Netzplantechnik Grundlagen
Zur graphischen Darstellung in Reihenfolgerestriktionen und zeitlichen Strukturierung von Projekten werden Netzpläne genutzt.
Netzpläne sind gerichtete Graphen, bestehend aus knoten (Vorgänge) und Kanten (Reihenfolgebeziehungen)
Prozessorientierte Darstellung von I/O Graphen
Anfangs - Anfangs Beziehung: zwischen dem Beginn von Vorgang A und dem Beginn des nachfolgenden Vorgangs B müssen mindestens t Zeiteinheiten liegen
Netzplantechnik
Kapazitätsplanung
Bisher: Terminplanung
• alle Vorgänge können prinzipiell zu ihren frühestmöglichen Anfangszeiten begonnen werden
• Verfügbarkeit der notwendigen materiellen und personellen Ressourcen wird nicht geprüft
• keine Betrachtung von Kapazitäten der eingesetzten Produktiveinheiten
Kapazitätsplanung
• Prüfung zu jedem Zeitpunkt und für jede knappe Ressource, in Kapazitätsnachfrage das verfügbare Kapazitätsangebot überschreitet
• Identifikation von unzulässigen Produktionsablaufplänen
-> geeignete Maßnahmen zur kurzfristigen Erhöhung des Kapazitätsangebots oder kurzfristigen Verminderung der Kapazitätsnachfrage
Möglichkeiten bei Überschreitung der Kapazitäten
Erhöhung des Kapazitätangebots:
• zeitliche Anpassung (Überstunden, zusatzschichten)
• Intensitätsmäßige Anpassung bei Technologien mit Größeneffekten
• quantitative Anpassung (innerbetrieblicher Austausch von Ressourcen, Einsatz von Reserven)
Verminderung der Kapazitätsnachfrage:
• zeitliches vorziehen oder hinausschieben von Arbeitsaufträge
• auswärtsvergabe von Arbeitsaufträgen
• Verkleinerung von losgrößen/Aufteilung von losen
-> Ermittlung Kapazitätsmäßig zulässiger Produktionsabläufe durch Anpassung der Kapazitätsnachfrage an lediglich eine einzige knappe Ressource
Layoutplanung
Ziel
Innerbetriebliche Standortplanung
Zur Minimierung der Mittel- bis langfristig anfallenden Summe der standortbezogenen Transport-, Lager- und Produktionskosten
Subziele: Minimierung der Transportleistung Zwischenlagerungskosten Durchlaufzeiten Störanfälligkeit
Layoutplanung
Anlässe für eine innerbetriebliche Standortplanung:
• Neugestaltung
(Erstmalige Bestimmung der Standorte, leere Fabrikhalle)
• Umstellung
(Standortveränderungen in Folge eines geänderten Produktionsprogramms)
• Erweiterung
(Platzierung eines zusätzlichen Produktionssegmentes in einer bereits zT durch andere Segmente belegten Fabrikhalle)
Layoutplanung
Ausgangslage
Platzierung einer bestimmten Anzahl von Organisationseinheiten (OE) zb. Maschinen, auf einer gegeben Fläche in einem Unternehmen
Zwischen den OE bestehen Materialflussbeziehungen
-> wie sollen Maschinen angeordnet werden, damit die Transportintensität (Menge•Strecke) minimal ist ?
Layoutplanung
Quadratische Zuordnungsprobleme
Ziel: Anordnung von OE auf einer gegeben Fläche, sodass die aufzuwendenden Transportkosten minimiert werden.
Annahmen:
Es existiert eine Fläche mit p gleichgroßen Flächen
Auf den p Plätzen sollen p gleixhgrosse OE angeordnet werden
Die Entfernung D von Platz j zu k ist bekannt
Zwischen den OE findet Materialaustausch statt; die Transportmenge t von OE h zu OE i ist bekannt
Die Kosten für die Materialtransporte von OE h zu OE i sind proportional zur zu transportierenden Menge und zur zurückgelegten Entfernung
Layoutplanung
Heuristiken
Heuristisches Verfahren (Heuristiken) Sind Vorgehensregeln, die für die jeweilige Problemstruktur sinnvoll und erfolgsversprechend sind. Sie bieten die keine Garantie, dass ein Optimum gefunden (bzw. als solches) erkannt wird.
• Optimierungsprobleme werden für praxisrelevante Instanzgrößen häufig (praktisch) unlösbar
• Heuristiken können in kurzer Zeit Praxistaugliche Lösungen erzeugen
• typischerweise wird eine heuristischen Lösung in zwei Schritten bestimmt:
1. Eröffnungsverfahren: suchen einer ( möglichst guten) zulässigen Lösung (Umlaufmethode)
2. verbesserungsverfahren: verbessern der Ausgangslösung in n Iterationen (Zweiertauschverfahren)
Layoutplanung
Einsatz der Heuristiken zur Layoutplanung
1. umlaufverfahren=eröffnungsverfahren Ermitteln allein aus den Probleminputs eine zulässige Lösung -uniformierte Verfahren -greedy Algorithmen -vorausschauende Verfahren
2.zweiertausch=Verbesserungsverfahren
Gehen von einer zulässigen Lösung aus und versuchen diese durch kleine Veränderungen zu verbessern
-durchsuchen von Nachbarschaften
-mataheuristiken
