Download Ablaufplanung mit alternativen Prozessplänen by Kai Watermeyer PDF

By Kai Watermeyer

Kai Watermeyer entwickelt ein gemischt-ganzzahliges lineares Programm als foundation zur exakten Lösung der Ablaufplanung mit vollständiger Flexibilität, d.h. der vollständigen Integration der Prozess- und Ablaufplanung eines Produktionsunternehmens. Die functionality dieses Programms in Bezug auf die Bestimmung des frühestmöglichen Fertigstellungszeitpunkts aller einzuplanenden Aufträge bewertet der Autor anhand von Testinstanzen. Er entwickelt ein Verfahren zur Überführung der Ablaufplanung mit vollständiger Flexibilität in ein Projektplanungsproblem mit multiplen Ausführungsmodi. Die notwendige Flexibilisierung von Produktionssystemen und die Ausnutzung der geschaffenen Potentiale z.B. durch die Anschaffung von Universalmaschinen oder die Mehrfach-Qualifizierung von Mitarbeitern erfordern Planungssysteme, die replacement Prozesspläne in die Ablaufplanung einbinden. In dieser Arbeit wird ein mathematisches Programm zu dieser Problemstellung entwickelt.

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Die Kombination von Branchand-Bound und Schnittebenenverfahren soll den Rechenaufwand verringern. Die betrachteten exakten Verfahren erfordern dabei jeweils einen exponentiellen Rechenaufwand. Aufgrund der hohen Komplexität bzw. der NP-schwere der Ablaufplanung mit vollständiger Flexibilität (vgl. Geyik und Dosdo˘gru 2013, S. 1631) können die nachfolgend behandelten MILPs lediglich zur exakten Lösung von kleinen Probleminstanzen innerhalb einer vertretbaren Zeitspanne eingesetzt werden. Größere Probleminstanzen lassen sich mit vertretbarem Zeitaufwand dagegen nur noch durch Verfahren mit polynomialem Rechenaufwand lösen, die in der Regel allerdings keine optimalen Lösungen garantieren.

8) wird den Operationen der aktivierten Knoten zugleich eine Ausführungseinheit auf einer der alternativen Bearbeitungsmaschinen zugeordnet. 10) legen schließlich die Zeitbeziehungen der aktivierten Operationen innerhalb eines Auftrags fest. 9) formuliert dazu den Verfügbarkeitstermin jedes Auftrags, indem die erste Operation jedes Auftrags erst nach diesem Zeitpunkt ausgeführt werden kann. 10) modelliert dagegen die Vorrangzeitbeziehungen zwischen den aktivierten Operationen eines Auftrags. Eine Operation kann dabei erst gestartet werden, wenn alle direkten aktivierten Vorgänger-Operationen des gleichen Auftrags beendet wurden.

Durch einen Gozinto-Graphen lassen sich die konvergente Produktstruktur, die Zeitbeziehungen zwischen den Aufträgen sowie die Aufteilung in Fertigungs- und Zwischen-Montage-Aufträge illustrieren. 2 ist der Gozinto-Graph eines Montage-Auftrags zur Erläuterung dargestellt. 2: Gozinto-Graph, Quelle: Eigene Darstellung ein realer Montage-Auftrag a ∈ A \ {0}, der sich aus va = 5 Aufträgen zusammensetzt. Die jeweiligen Aufträge sind Elemente der Menge Ja = { ja1 , ja2 , ja3 , ja4 , ja5 }. 2 sind die Aufträge als Rechtecke und die Vorrangzeitbeziehungen zwischen ihnen als Pfeile dargestellt.

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