Inhaltsverzeichnis

Abbildungsverzeichnis   II

1  Einleitung.  1

2  Grundlagen der Maschinenbelegungsplanung  2

2.1  Einordnung und Aufgaben  2

2.2  Prämissen und Zielsetzungen  4

2.3  Lösungsansätze  7

3  Prioritätsregeln  10

3.1  Klassifizierungsmöglichkeiten von Prioritätsregeln  10

3.2  Ausgewählte elementare Prioritätsregeln.  12

3.3  Kombinierte Prioritätsregel  14

3.4  Beurteilung  15

4  Zusammenfassung und Ausblick  21

Literaturverzeichnis.   23

I

Abbildungsverzeichnis   

Abbildung  2-1: Zusammenhänge wesentlicher Produktionsformen, Teilaufgaben und  

deren  Methoden  

Abbildung  2-2: Mögliche Zielsetzungen im Rahmen ablauforganisatorischer  

Probleme.   

Abbildung  2-3: Komponenten der Auftragsdurchlaufzeit  

Abbildung  2-4: Einordnung möglicher Lösungsverfahren.  

Abbildung  3-1: Gliederungsmöglichkeit von Prioritätsregeln.  

Abbildung  3-2: Verteilung der Fertigstellungszeiten bei verschiedenen  

Priorit  ätsregeln.  

Abbildung  3-3: Wirksamkeit von Prioritätsregeln  

Abbildung  3-4: Prozentuale Verteilung der Prioritätsregeln in der praktischen  

Anwendung.   

II

1 Einleitung

Die fortschreitende wirtschaftliche Entwicklung fordert von vielen Unternehmen eine flexible und genaue Planung bezüglich einer termingerechten Fertigstellung bzw. das streben nach kurzen Durchlaufzeiten und hohen Kapazitätsauslastungen. Daher wird es immer wichtiger den Fertigungsablauf der Produktionsmaschinen zu optimieren (Maschinenbelegungsplanung).

Bezüglich der Maschinenbelegungsplanung existieren verschiedene Verfahren, wobei Gegenstand dieser Hausarbeit die Erörterung der Ablauf- bzw. Reihenfolgeplanung mittels Prioritätsregeln in der Durchführungsplanung ist. Es soll ein Einblick vermittelt werden, inwiefern Prioritätsregeln als Instrument der Maschinenbelegungsplanung (als Lösungsansatz) zum Einsatz kommen, da sie im Bereich der Ablaufplanung -vor allem im praktischen Einsatz- eine große Rolle spielen und Thema vieler Untersuchungen sind. ¹ Des weiteren werden heuristische Prioritätsregeln im in den heutigen kommerziell

angebotenen EDV-Programme zur Produktionsplanung und -steuerung im allgemeinen zur Festlegung des Fertigungsablaufs verwendet. ² Dieses liegt besonders an der einfachen Handhabung solcher Entscheidungsregeln. 3

Die Hausarbeit gliedert sich in drei Abschnitte (Kapitel 2 bis 4) die aufeinander aufbauen. Im 2. Kapitel werden die Grundlagen der Maschinenbelegungsplanung ausgeführt. In der u.a. die Aufgaben, Ziele sowie die allgemeinen Prämissen dargestellt werden.

Kapitel 3 behandelt die Prioritätsregeln mit den Grundlegenden Ausprägungen, sowie eine beispielhafte die praktische Anwendung. Es erfolgt die Vorstellung einer Auswahl von gebräuchlichen und weit verbreiteten elementaren Prioritätsregeln. ⁴ Die

weitergehende Betrachtung bezieht sich auf die Kombinationsmöglichkeiten der elementaren Prioritätsregeln und einer anschließenden Beurteilung. Abschließend wird kurz auf eine Untersuchung der praktischen Anwendung von Prioritätsregeln eingegangen. Zum Abschluss erfolgt eine kurze Zusammenfassung und ein Ausblick.

¹ Vgl. Daub, A., Ablaufplanung, 1994, S. 136.

² Vgl. Petersen, U., Produktionsplanung und Belegung von Montageflächen, 1992, S. 74.

³ Vgl. Kistner, K.; Steven, M., Produktionsplanung, 1990, S. 147.

⁴ Vgl. Schafft, E., Modellbildung und Modellbewertung dargestellt an einem Beispiel der Produktionsplanung bei Sortenfertigung, 1992, S. 162.

1

2 Grundlagen der Maschinenbelegungsplanung

2.1 Einordnung und Aufgaben

„Im Rahmen der Produktionsprozessplanung durchzuführenden Aufgaben werden i.d.R. innerhalb einer sukzessiv erfolgenden Planung in folgende Teilaufgaben zerlegt:“ ⁵ § Losgrößenbestimmung § Durchlauf- und Kapazitätsterminierung § Reihenfolgeplanung und Feinterminierung

Jede dieser Planungsbereiche wird einzeln für sich betrachtet und die dort entstehenden Optimierungsprobleme gelöst. Die Ergebnisse aus der vorhergehenden Planungsebene gehen dann jeweils als Daten in die nachfolgenden Ebenen mit ein.

Die Maschinenbelegungsplanung umfasst die eher kurzfristigen Planungsaufgaben, die der Reihenfolgeplanung und Feinterminierung ⁶ . Es werden Reihenfolgen für die

Bearbeitung von Aufträgen gebildet (Reihenfolgeplanung) und es wird eine detaillierte zeitliche Verteilung der Aufträge auf einzelne Maschinen vorgenommen (Feinterminierung). 7

Das Vorgehen bei der Maschinenbelegungsplanung richtet sich stark an den zugrundeliegenden Gegebenheiten im Produktionsbereich (z.B. Produktionsform) aus ⁸ ,

wodurch Art und Schwierigkeit der zu lösenden Probleme maßgeblich durch die Produktionsform beeinflusst wird ⁹ . Einen Überblick über die Zusammenhänge zwischen

den drei obengenannten Planungsbereichen und den wesentlichen Produktionsformen Repetitions- und Anordnungstyp gibt die Abbildung 2 - 1 nach DOMSCHKE/ SCHOLL/VOß.

Wie aus der Abbildung hervorgeht wird der Maschinenbelegungsplanung im Bereich der Werkstattfertigung eine große Bedeutung zugeteilt, die sowohl der Planung als auch zur Steuerung der eher kurzfristigen Ablaufplanung dient.

⁵ Vgl. Domschke, W.; Scholl, A.; Voß, S., Produktionsplanung, 1993, S. 16 ff.

⁶ Vgl. Ebenda, S. 17.

⁷ Vgl. Ebenda, S. 20.

⁸ Vgl. Bloech, J.; Bogaschewsky, R.; Götze, U.; Roland, F., Einführung in die Produktion, 1993, S. 267.

⁹ Vgl. Domschke, W.; Scholl, A.; Voß, S., Produktionsplanung, 1993, S. 17.

2

Abbildung 2-1: Zusammenhänge wesentlicher Produktionsformen, Teilaufgaben und deren

Methoden 10

Dieses ist vor allem darin begründet, dass die Werkstattfertigung durch § eine uneinheitliche Bearbeitungsfolge ohne strenge Anordnung der Maschinen und

§ Aufträge mit ungleicher Bearbeitungszeit ohne festgelegten Rhythmus im Fertigungsablauf,

gekennzeichnet ist. ¹¹ Aufgrund der daraus entstehenden komplexen Problematik der

Maschinenbelegungsplanung werden hohe Anforderungen an die Ablaufplanung und Fertigungssteuerung gestellt.

Im Gegensatz dazu ist bei der eigentlichen Fließfertigung ¹² die technologische

Arbeitsgangfolge und die ‚Bearbeitungszeiten für jeden Auftrag’ gleich, so das hier ein reines Reihenfolgeproblem der Auftragsveranlassung vorliegt ¹³ . Hierdurch erfolgt die

Ablaufplanung einmalig vor dem Beginn der Fertigung einer Produktart und hat somit eher langfristigen Charakter. 14

¹⁰ Domschke, W.; Scholl, A.; Voß, S., Produktionsplanung, 1993, S. 17.

¹¹ Vgl. Bloech, J.; Bogaschewsky, R.; Götze, U.; Roland, F., Einführung..., a.a.O., S. 240.

¹² Abgesehen von Sonder- oder Mischformen wie z.B. die Reihenfertigung.

¹³ Vgl. Vahrenkamp, R., Produktions- und Logistikmanagement, 1996, S. 170.

¹⁴ Vgl. Bloech, J.; Bogaschewsky, R.; Götze, U.; Roland, F., Einführung..., a.a.O., S. 268.

3

2.2 Prämissen und Zielsetzungen

Bei der Maschinenbelegungsplanung befasst man sich mit der Zuordnung von Aufträgen zu Arbeitsträgern bzw. Maschinen und umgekehrt unter Beachtung vorgegebener Zielsetzungen und Restriktionen. ¹⁵ Als Restriktionen sind z.B. die folgenden Prämissen zu beachten: 16

(a) Jeder Auftrag muß eine fest vorgegebene Maschinenfolge durchlaufen (technologische Folge).

(b) Kein Auftrag kann gleichzeitig auf mehr als einer Maschine bearbeitet werden und keine Maschine kann mehrere Aufträge synchron bearbeiten. (c) Bearbeitungs- sowie Transportzeiten sind konstant und bekannt. (d) Zu Beginn des Planungszeitraums stehen die Aufträge eindeutig fest.

„Aufgabe der Maschinenbelegung ist es, einen zulässigen - die Prämissen (a) bis (d) erfüllenden - Ablaufplan zu erstellen, der bezüglich mindestens einer Zielgröße optimal ist.“ 17

Je nachdem, ob sich die Ziele zur Lösung der Maschinenbelegung auf Aufträge oder auf Maschinen beziehen, kann eine allgemeine Unterscheidung in auftrags- und arbeitsträgerorientierte Ziele erfolgen (siehe Abbildung 2-2). 18

Abbildung 2-2: Mögliche Zielsetzungen im Rahmen ablauforganisatorischer Probleme 19

Als Ziele können grundsätzlich Kosten- bzw. Erfolgsgrößen in Betracht gezogen werden. ²⁰ Jedoch aufgrund von Bewertungsproblemen ²¹ und der schweren

Quantifizierbarkeit dieser Zielgrößen, werden in der Literatur vielfach abgeleitete

¹⁵ Vgl. Domschke, W.; Scholl, A.; Voß, S., Produktionsplanung, 1993, S. 249.

¹⁶ Vgl. Zäpfel, G., Produktionswirtschaft, 1982, S. 248.

¹⁷ Ebenda, S. 248.

¹⁸ Vgl. Domschke, W.; Scholl, A.; Voß, S., Produktionsplanung, 1993, S. 26.

¹⁹ Vgl. Ebenda, S. 27.

²⁰ Vgl. Zäpfel, G., Produktionswirtschaft, 1982, S. 248.

²¹ Vgl. Domschke, W.; Scholl, A.; Voß, S., Produktionsplanung, 1993, S. 267.

4

Zeitziele formuliert ²² . Es wird angenommen, dass diese Ersatzziele die Kosten- und Erlösziele positiv beeinflussen. 23

Ein Verständnis über die vorwiegend relevanten Zeitgrößen innerhalb eines Auftragsdurchlaufs gibt beispielhaft die folgende Abbildung:

Abbildung 2-3: Komponenten der Auftragsdurchlaufzeit 24

Die wesentlichen Zielsetzungen im Rahmen der Maschinenbelegungsplanung lassen sich in Anlehnung an ZÄPFEL in drei Gruppen unterteilen: ²⁵ § Durchlaufzeitbezogene Ziele § Kapazitätsorientierte Ziele § Terminorientierte Ziele

Die Durchlaufzeitbezogenen Ziele verfolgen im allgemeinen die Zielsetzung, durch einen schnellen Produktionsfluss, die Kapitalbindungskosten der Aufträge gering zu halten. ²⁶ Wie aus der Abbildung 2-3 hervorgeht ist die Durchlaufzeit eines Auftrags die

Summe der Belegungszeiten auf allen Maschinen, den jeweiligen Transportzeiten und den entsprechenden Wartezeiten. Aufgrund der Prämisse (c) ist die Durchlaufzeit nur von den Wartezeiten abhängig, denn diese werden durch die Reihenfolge in der die Aufträge abgearbeitet werden beeinflusst. Demnach gehört zu den durchlaufbezogenen Zielen u.a. das Optimierungsziel ‚Minimierung der Summe der Wartezeiten aller Aufträge über alle Maschinen’.

Kapazitätsorientierte Ziele verfolgen im allgemeinen eine möglichst hohe produktive Ausnutzung der vorhandenen betrieblichen Maschinen ²⁷ und gehören zu den

²² Vgl. Bloech, J.; Bogaschewsky, R.; Götze, U.; Roland, F., Einführung..., a.a.O., S. 268.

²³ Vgl. Vahrenkamp, R., Produktions- und Logistikmanagement, 1996, S. 159.

²⁴ Vgl. Bloech, J.; Bogaschewsky, R.; Götze, U.; Roland, F., Einführung ..., a.a.O., S. 269.

²⁵ Vgl. Zäpfel, G., Produktionswirtschaft, 1982, S. 249.

²⁶ Vgl. Ebenda, S. 250.

²⁷ Vgl. Ebenda, S. 250.

5

arbeitsträgerorientierten Zielen. Eine typische Zielsetzung ist hier die Minimierung der Summe der Leerzeiten aller Maschinen, d.h. Zeiten in denen Maschinen stillstehen sollen vermieden werden.

Zu den Terminorientierte Zielen gehören beispielsweise „Minimierung der maximalen Verspätung“ oder „Minimierung der Summe aller Verspätungen“. ²⁸ Hierdurch wird z.B.

versucht, mögliche Kosten an Konventionalstrafen und verspätete Rückflüsse der Erlöse zu vermeiden. ²⁹ Des weiteren sind auch Zielsetzungen bezüglich Terminunterschreitungen denkbar. 30

Eine noch nicht behandelte, in der Literatur häufig genannte Zielsetzung, ist die Minimierung der Zykluszeit bzw. Minimierung der maximalen Durchlaufzeit. Die Zykluszeit ist diejenige Zeitspanne, die vom Beginn der Bearbeitung des ersten Auftrags bis zur endgültigen Fertigstellung des letzten der zu bearbeitenden Aufträge vergeht. ³¹ Dieser Begriff ist vor allem von Bedeutung, da nach Ablauf der Zykluszeit der Fertigungsbereich für neue Auftragsfolgen frei ist. 32

ZÄPFEL gliedert diese Zielsetzung in die Durchlaufzeitbezogenen Ziele, zeigt aber gleichzeitig die Kontroverse vieler Autoren auf, die durch diese Zielsetzung verfolgten Kostenziele entstehen: 33

Die Durchlaufzeitbezogenen Ziele sind primär an den Kapitalbindungskosten ausgerichtet. Wobei diese Kosten vom Wert der gelagerten Erzeugnisse, ihrer Lagerdauer und dem angenommenen kalkulatorischen Zinssatz abhängig sind. ³⁴ Doch

werden in dieser Zielsetzung z.B. die Fertigstellungszeitpunkte aller Aufträge, die vor der längsten Durchlaufzeit beendet werden, als gleichgültig angesehen. Hierdurch hat diese Zielsetzung eher Bedeutung in Bezug auf die Fragestellung „ob ein vorgegebenes Produktionsprogramm innerhalb des Planungszeitraums abzuwickeln ist?“. DOMSCHKE/SCHOLL/VOß ordnet diese Zielsetzung eher in die Kapazitätsorientierte Ziele ein. 35

Zwischen den möglichen Zielsetzungen der Maschinenbelegungsplanung können unterschiedliche Zielbeziehungen existieren, die z.B. untereinander äquivalent oder

²⁸ Vgl. Domschke, W.; Scholl, A.; Voß, S., Produktionsplanung, 1993, S. 263.

²⁹ Vgl. Vahrenkamp, R., Produktions- und Logistikmanagement, 1996, S. 159.

³⁰ Vgl. Bloech, J.; Bogaschewsky, R.; Götze, U.; Roland, F., Einführung..., a.a.O., S. 270.

³¹ Vgl. Domschke, W.; Scholl, A.; Voß, S., Produktionsplanung, 1993, S. 262.

³² Vgl. Vahrenkamp, R., Produktions- und Logistikmanagement, 1996, S. 162.

³³ Vgl. Zäpfel, G., Produktionswirtschaft, 1982, S. 249 f.

³⁴ Vgl. Bloech, J.; Bogaschewsky, R.; Götze, U.; Roland, F., Einführung..., a.a.O., S. 246.

³⁵ Vgl. Domschke, W.; Scholl, A.; Voß, S., Produktionsplanung, 1993, S. 262.

6

konkurrierend wirken können. So ist beispielsweise die Minimierung der Wartezeiten ³⁶ mit der Zielsetzung Minimierung der mittleren Durchlaufzeit äquivalent. 37

Ein in der Literatur oft genanntes Beispiel für Zielkonkurrenz ist die gegenläufige Entwicklung von Durchlaufzeit und Kapazitätsbeanspruchung. ³⁸ Hierbei besteht häufig

ein Zielkonflikt zwischen den Zielsetzungen der Minimierung der Durchlaufzeit und Maximierung der Kapazitätsauslastung. ³⁹ Diesen Zusammenhang bezeichnet man auch

als „Dilemma der Ablaufplanung“.

2.3 Lösungsansätze

Lösungsansätze der Ablaufplanung haben sich in zwei Richtungen entwickelt (siehe Abbildung 2-4). ⁴⁰ Zum einen existieren optimierende Verfahren, die mittels analytischer

Lösungsverfahren spezielle Problemstellungen behandeln. Beispielhaft wäre hier der Johnson-Algorithmus zu nennen, der für Aufträge die zwei Maschinen in gleicher technologischer Reihenfolge durchlaufen, den optimalen (Zyklusminimalen) Ablaufplan ermittelt. ⁴¹ Doch diese optimierenden Ansätze sind nur begrenzt anwendbare „exakte“

Lösungsverfahren.

Durch heuristische Verfahren und deren Verzicht auf die Sicherheit der Optimalität einer Lösung, wurde eine -im Vergleich zu optimierenden Verfahren- größere zeitliche Effizienz erreicht. ⁴² Dieses ist zum einem durch das Problem der Konkurrenz von mehr

als zwei Zielen begründet, dass praktisch nicht in vertretbaren Rechenzeiten durch exakte Verfahren gelöst werden kann. ⁴³ Ein weiterer Grund ist die Vielzahl an

möglichen Lösungen, die schon aus relativ übersichtlichen Problemstrukturen entstehen können: schon bei 3 Aufträgen und 4 Maschinen existieren 1296 mögliche Ablaufpläne, sofern keine einschränkenden Prämissen gegeben sind. 44

³⁶ Vgl. hierzu die Ausführungen zu den Durchlaufzeitorientierten Zielen auf S. 5.

³⁷ Vgl. Zäpfel, G., Produktionswirtschaft, 1982, S. 253.

³⁸ Vgl. Adam, D., Produktionspolitik, 1976, S. 218 f.

³⁹ Vgl. Domschke, W.; Scholl, A.; Voß, S., Produktionsplanung, 1993, S. 30.

⁴⁰ Vgl. Bloech, J.; Bogaschewsky, R.; Götze, U.; Roland, F., Einführung..., a.a.O., S. 283.

⁴¹ Vgl. Domschke, W.; Scholl, A.; Voß, S., Produktionsplanung, 1993, S. 330 ff.

⁴² Vgl. Daub, A., Ablaufplanung, 1994, S. 135.

⁴³ Vgl. Hackstein, R., Produktionsplanung und -steuerung (PPS), 1989, S. 18.

⁴⁴ Vgl. Bloech, J.; Bogaschewsky, R.; Götze, U.; Roland, F., Einführung..., a.a.O., S. 283.

7

Abbildung 2-4: Einordnung möglicher Lösungsverfahren 45

Des weiteren wird die Komplexität der Problemlösung, durch die in der Fertigung zugrundeliegende Abarbeitungsfolge der Aufträge, beeinflusst. Liegt eine immerwährend gleiche Maschinenfolge für alle Aufträge vor, bezeichnet man dieses als „flow shop“. Im Gegensatz dazu sind beim „job shop“ unterschiedliche Maschinenfolgen für die einzelnen Aufträge zugelassen, es handelt sich dabei um eine Verallgemeinerung von flow shop. 46

Im allgemeinen Fall von job shop Problemen mit mehr als zwei Aufträgen kann es z.B. durch unterschiedliche Abarbeitungsreihenfolgen zu unterschiedlichen Wirkungen auf das betriebswirtschaftliche Zielsystem führen. Des weiteren ist es auch möglich, dass ein Auftrag mehrmals eine Maschine durchlaufen muss. 47

In bezug auf diese heuristischen Lösungsansätze haben sich vor allem die sogenannten Prioritätsregeln durchgesetzt, ⁴⁸ mit denen das komplexe Gesamtproblem in eine Reihe einfacher Teilprobleme aufgespalten werden kann. 49

Prioritätsregeln steuern die Reihenfolge der Aufträge vor einer Maschine, indem den jeweils wartenden Aufträgen einen Rang zugewiesen wird. Somit ist die Prioritätsregel eine Vorschrift, die aus einer Konfliktmenge von konkurrierenden Aufträgen vor einer

⁴⁵ Vgl. Daub, A., Ablaufplanung, 1994, S. 124.

⁴⁶ Vgl. Bloech, J.; Bogaschewsky, R.; Götze, U.; Roland, F., Einführung..., a.a.O., S. 284.

⁴⁷ Vgl. Vahrenkamp, R., Produktions- und Logistikmanagement, 1996, S. 170 f.

⁴⁸ Vgl. Bloech, J.; Bogaschewsky, R.; Götze, U.; Roland, F., Einführung..., a.a.O., S. 283.

⁴⁹ Vgl. Kistner, K.; Steven, M., Produktionsplanung, 1990, S. 147.

8

Maschine, entsprechend der jedem Auftrag zugeordnetem Zahlenwerte (Prioritäten), eine Auswahl trifft. 50

In bezug auf die Wirkungsweise einer Prioritätsregel ist es gleichgültig, ob der minimale oder der maximale Zahlenwert die höchste Priorität darstellt, weil z.B. durch eine Vorzeichenänderung die Folge der Prioritäten umgekehrt werden kann. ⁵¹ Die

Prioritätsregeln dienen folglich als Entscheidungskriterium, mit deren Hilfe für Aufträge (in Konfliktfällen) Prioritäten vorgegeben werden. 52

Ein Auftrag lässt sich in mehrere verschiedene Arbeitsgänge (Operationen) unterteilen. ⁵³ Je nach Sichtweise kann sich daher die Anwendung einer Prioritätsregel

auf den Auftrag oder auf den Arbeitsvorgang beziehen. In der vorherigen Beschreibung der Prioritätsregel kann hierdurch der Begriff Auftrag auch durch Arbeitsvorgang ersetzt werden.

Prioritätsregeln finden im Rahmen der Maschinenbelegungsplanung in zwei Bereichen Anwendung. Zum einem als Lösungsansatz für klassische statische Maschinenbelegungsprobleme ⁵⁴ , bei denen alle Aufträge gleichzeitig zu Beginn des Planungs-

zeitraums zur Bearbeitung bereitstehen und die Maschinen frei sind, so das diese belegt werden können. ⁵⁵ Die Prioritätsregeln dienen hier zur Erzeugung von zulässigen Auftragsfolgen für die einzelnen Maschinen. 56

Dieses erfolgt durch Prioritätsregelverfahren die nach DOMSCHKE/SCHOLL/VOß im allgemeinen aus den folgenden zwei Schritten bestehen: 57

1. Sortiere die Aufträge nach Rangwerten einer vorzugebenen Prioritätsregel. 2. Plane die Aufträge in die durch die Rangwerte bestimmte Reihenfolge (Sortierreihenfolge) auf die betrachteten Maschinen ein.

DAUB gliedert diese Verfahren in die Gruppe der Eröffnungsverfahren ein (siehe Abbildung 2 - 4 ), die eine (erste) zulässige Ausgangslösung bestimmen und beispielsweise für weitergehende Optimierungsverfahren dienen. ⁵⁸ Hingegen bezieht

KRYCHA die Meinung, Prioritätsregeln als besondere Verfahren der Ablaufplanung zu

⁵⁰ Vgl. Zäpfel, G., Produktionswirtschaft, 1982, S. 273.

⁵¹ Vgl. Seelbach, H., Ablaufplanung, 1975, S. 171.

⁵² Vgl. Daub, A., Ablaufplanung, 1994, S. 142.

⁵³ Vgl. Domschke, W.; Scholl, A.; Voß, S., Produktionsplanung, 1993, S. 251.

⁵⁴ Vgl. hierzu die Prämissen der Maschinenbelegungsplanung aus Kapitel 2.2.

⁵⁵ Vgl. Zäpfel, G., Produktionswirtschaft, 1982, S. 275.

⁵⁶ Vgl. Daub, A., Ablaufplanung, 1994, S. 141 f.

⁵⁷ Vgl. Domschke, W.; Scholl, A.; Voß, S., Produktionsplanung, 1993, S. 269.

⁵⁸ Vgl. Daub, A., Ablaufplanung, 1994, S. 136.

9

behandeln, zumal mit Hilfe dieser Regeln der Produktionsablauf im voraus festgelegt werden kann. 59

Ein anderer Bereich der Anwendung von Prioritätsregeln ist das Problem der dynamischen Maschinenbelegungsplanung. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, dass Aufträge sukzessiv im Planungszeitraum eintreffen und Maschinen bereits belegt sein können. ⁶⁰ Hier erfolgt, im Falle eines Auftragsstaus vor einer Maschine, mittels der

Prioritätsregeln eine Auswahl des Auftrags der als nächster zu bearbeiten ist.

3 Prioritätsregeln

3.1 Klassifizierungsmöglichkeiten von Prioritätsregeln

Es existieren in der Literatur über 100 entwickelte Prioritätsregeln, jedoch für die praktischen Anwendungen stehen meistens 5 bis 10 unterschiedliche Regeln bereit. ⁶¹ Im

folgenden wird aufgrund dieser Menge an Prioritätsregeln unterschiedliche Klassifizierungsmöglichkeiten dargestellt.

Grundlegend können elementare und kombinierte Prioritätsregeln unterschieden werden. Die elementaren Prioritätsregeln verfolgen nur ein Reihenfolgekriterium, hingegen werden bei den kombinierten Regeln mehrere elementare Prioritätsregeln so verknüpft, dass verschiedene Reihenfolgekriterien berücksichtigt werden. ⁶² Auf die

kombinierte Prioritätsregeln und deren Verknüpfungsarten wird in Kapitel 3.3 genauer eingegangen.

Die Vielfalt der verwendeten elementaren Prioritätsregeln kann nach verschiedenen Gesichtspunkten unterschieden werden nach Art: 63

§ des zeitlichen Geltungsbereich der Prioritäten in dynamische und statische Prioritätsregeln.

„Eine Prioritätsregel wird als statisch bezeichnet, wenn die einmal berechnete Dringlichkeitsziffer sich während eines Belegungslaufs nicht mehr verändert. Dynamische Regeln nehmen dagegen im Zeitablauf eine Neuberechnung vor.“ 64

⁵⁹ Vgl. Krycha, K.-T., Analytische und heuristische Verfahren zur Planung des Produktionsablaufes, 1969, S. 230.

⁶⁰ Vgl. Zäpfel, G., Produktionswirtschaft, 1982, S. 275.

⁶¹ Vgl. Vahrenkamp, R., Produktions- und Logistikmanagement, 1996, S. 171.

⁶² Vgl. Blohm, H., Produktionswirtschaft, 1987, S. 303.

⁶³ Vgl. Seelbach, H., Ablaufplanung, 1975, S. 171 f.

⁶⁴ Petersen, U., Produktionsplanung und Belegung von Montageflächen, 1992, S. 75.

10

§ der zur Berechnung benötigten Informationen in globale und lokale Prioritätsregeln.

PETERSEN erklärt diese Unterscheidung sehr allgemein: Globale Prioritätsregeln beziehen sich auf einen Zustand des Gesamtsystems, wohingegen lokale Regeln örtlichen oder sachlichen Beschränkungen der Informationsbasis unterliegen. ⁶⁵ Hingegen differenziert SEELBACH diese Art der Klassifikation

von Prioritätsregeln genauer, wie in Abbildung 3 - 1 zur Veranschaulichung dargestellt ist. 66

§ der Wirksamkeit von Prioritätsregeln im Hinblick auf vorgegebene Zielsetzungen.

ALBACH gliedert beispielsweise die Fülle an Prioritätsregeln nach bestimmten Zielkriterien in sieben Gruppen: ⁶⁷ Restfertigungszeit, Zahl der restlichen

Bearbeitungsgänge, Bearbeitungszeit an der Maschine, Gesamtbearbeitungszeit, Nähe des Liefertermins, Kapitalbindung und Deckungsbeitrag.

§ der bei der Berechnung zugrundegelegten Kriterien.

Man kann für jedes Kriterium mindestens eine Basisregel formulieren ⁶⁸ , z.B. für

das Kriterium Gesamtbearbeitungszeit eines Auftrags: Die höchste Priorität erhält derjenige wartende Auftrag vor einer Maschine, der die kürzeste (oder längste) Gesamtbearbeitungszeit aufweist.

Abbildung 3-1: Gliederungsmöglichkeit von Prioritätsregeln 69

⁶⁵ Vgl. Petersen, U., Produktionsplanung und Belegung von Montageflächen, 1992, S. 75.

⁶⁶ Vgl. Seelbach, H., Ablaufplanung, 1975, S. 171 f.

⁶⁷ Siehe Albach zitiert bei Krycha, K.-T., Analytische..., a.a.O., S. 232 ff.

⁶⁸ Vgl. Seelbach, H., Ablaufplanung, 1975, S. 172.

⁶⁹ In Anlehnung an Seelbach, H., Ablaufplanung, 1975, S. 171 f.

11

Eine andere in der Literatur häufig verwendete Klassifizierung von Prioritätsregeln unterteilt zwei Gruppen, die Ortsgebundenen und Kausalen Regeln. 70

Die Ortsgebundenen (bzw. Lokalen) Regeln beinhalten Prioritätsregeln, die auf die gesamte Werkstatt bezogen ohne Bezugnahme auf eine bestimmte Maschine oder sich auf eine Maschine bzw. mehrere Maschinen beziehen. Hingegen bezeichnet man als kausale bzw. wirkungsbezogene Regeln, die Prioritätsregeln die zur Vergrößerung der Kapazitätsausnutzung, Verringerung der Durchlaufzeit, Verringerung der Zwischenlagerungskosten, Verringerung von Terminüberschreitungen dienen oder Zufallsregeln. Im Anschluss wird anhand einer weiteren Klassifizierungsmöglichkeit in Regeltypen nach NIEDEREICHHOLZ, elementare Prioritätsregeln vorgestellt. 71

3.2 Ausgewählte elementare Prioritätsregeln

Um die Reihenfolge der Aufträge an einer Maschine festzulegen berücksichtigen elementare Prioritätsregeln eine als besonders wichtig angesehene Zielgröße. 72

Aufgrund der schon erwähnten Fülle an existierenden Prioritätsregeln wird anhand einer Gliederungsmöglichkeit in Regeltypen, einige ausgewählte elementare Prioritätsregeln vorgestellt und kurz erläutert: 73

Verspätungsregeln

Diese Regeln beziehen sich im allgemeinen auf eine möglichst termingerechte Fertigstellung der Aufträge. Früheste Lieferterminregel

Derjenige Auftrag erhält die höchste Priorität, der in der Warteschlange den frühesten Liefertermin aufweist.

Schlupfzeit-Regel

Es erhält derjenige Auftrag die höchste Priorität, der in der Warteschlange den kleinsten Schlupf besitzt.

Als Schlupfzeit wird das Zeitintervall zwischen Liefertermin und noch ausstehender (Rest-) Bearbeitungszeit bezeichnet. 74

⁷⁰ Vgl. Hoss, K., Fertigungsablaufplanung mittels operationsanalytischer Methoden, 1965, S. 157 f., Gottschalk, E. (Hrsg.), Rechnergestützte Produktionsplanung und -steuerung, 1989, S. 171 f., Hackstein, R., Produktionsplanung und -steuerung (PPS), 1989, S. 191 f.

⁷¹ Vgl. Niedereichholz, C., Innerbetriebliche Materialflußplanung, 1979, S. 75 ff.

⁷² Vgl. Kistner, K.; Steven, M., Produktionsplanung, 1990, S. 147.

⁷³ Vgl. Niedereichholz, C., Innerbetriebliche Materialflußplanung, 1979, S. 75 ff.

⁷⁴ Vgl. Vahrenkamp, R., Produktions- und Logistikmanagement, 1996, S. 171.

12

Ankunftsregeln

Hier werden die Prioritäten in Abhängigkeit des Eintreffens der einzelnen Aufträge vor der Maschine bzw. in der Warteschlange bestimmt. FIFO-Regel ⁷⁵ (First-in-first-out)

Derjenige Auftrag der zuerst in den Warteraum vor der Maschine eintrifft, erhält die höchste Priorität und wird zuerst bearbeitet.

Diese Prioritätsregel wird auch als Wartezeit-Regel bezeichnet, da der Auftrag mit der längsten Wartezeit die höchste Priorität erhält. 76

Die LIFO-Regel (Last-in-first-out) ist das Gegenstück der vorhergehenden Regel und bevorzugt den jeweils zuletzt eingetroffenen Auftrag.

Auftragsabhängige Regeln

Bei diesen Regeln werden die Prioritäten nach bestimmten Eigenschaften des Auftrags festgelegt. 77

Kürzeste Operationszeit-Regel (KOZ)

Derjenige Auftrag erhält die höchste Priorität, der in der Warteschlange die kürzeste Bearbeitungszeit (Operationszeit) auf der betrachteten Maschine benötigt. Die Umkehrung der KOZ-Regel ist die Längste Operationszeit-Regel (LOZ), diese bevorzugt den Auftrag mit der längsten Bearbeitungszeit.

Fertigungsrestzeit-Regel

Derjenige Auftrag erhält die höchste Priorität, der in der Warteschlange die größte restliche Fertigungsgesamtzeit besitzt. 78

Diese Regel bezieht mehrere Maschinen in die Betrachtung mit ein.

Rüstzeit-Regel

Der Auftrag wird als nächster ausgeführt, dessen Rüstzeit (im Vergleich zu dem gerade beendeten Auftrag) am niedrigsten ist.

⁷⁵ In der Literatur wird auch häufig die Bezeichnung FCFS (First-come-first-served) verwendet, vgl. Schafft, E., Modellbildung... a.a.O., S. 163; Petersen, U., Produktionsplanung... a.a.O., S.

76.

⁷⁶ Vgl. Petersen, U., Produktionsplanung und Belegung von Montageflächen, 1992, S. 76.

⁷⁷ Vgl. Niedereichholz, C., Innerbetriebliche Materialflußplanung, 1979, S. 78.

⁷⁸ Vgl. Hoss, K., Fertigungsablaufplanung... a.a.O., S. 157.

13

Wertregeln

Diese Regeln dienen zur Verringerung der Zwischenlagerung ( -skosten). 79

Statische Wert-Regel

Der Auftrag in der Warteschlange erhält die höchste Priorität, der den höchsten Produktendwert besitzt.

Dynamische Wert-Regel

Derjenige Auftrag erhält die höchste Priorität, dessen Produktwert vor Ausführung des jeweiligen Arbeitsvorgangs der größte ist. 80

Zufallsregeln

Die Prioritäten der wartenden Aufträge werden bei dieser Regel zufallsmäßig festgelegt.

Im weiteren existieren noch speziell zugeschnittene Prioritätsregeln, so definiert z.B. PETERSEN zusätzliche Prioritätsregeln wie die Größte-Platzbedarf-Regel, Gewicht-Regel oder eine Höhen-Regel für die Simulationsstudie eines räumlichorientierten Fertigungsproblems. 81

Wie in einem späteren Praxisbeispiel zu sehen ist, existiert auch eine sogenannte Kunden-Regel, bei der die Prioritäten nach der Wichtigkeit der Kunden vergeben werden. 82

3.3 Kombinierte Prioritätsregel

Wie in dem vorhergehenden Kapitel deutlich geworden ist, verfolgt jede elementare Prioritätsregel i.d.R. nur eine Zielsetzung und berücksichtigt nur ein Reihenfolgekriterium. Hierdurch besitzt jede Prioritätsregel gewisse Stärken und Schwächen in Bezug auf unterschiedliche Zielsetzungen. ⁸³ Aus diesem Grunde scheint es sinnvoll,

mittels einer Verknüpfung elementarer Prioritätsregeln mehrere Ziele der Reihenfolgeplanung gleichzeitig zu realisieren ⁸⁴ , sowie die Vorteile verschiedener Regeln zu vereinen ⁸⁵ oder negative Eigenschaften zu unterdrücken.

⁷⁹ Vgl. Hoss, K., Fertigungsablaufplanung... a.a.O., S. 158.

⁸⁰ Vgl. Petersen, U., Produktionsplanung und Belegung von Montageflächen, 1992, S. 76.

⁸¹ Vgl. Ebenda, S. 76 ff.

⁸² Vgl. Vahrenkamp, R., Produktions- und Logistikmanagement, 1996, S. 172.

⁸³ Siehe hierzu die anschließende Beurteilung in Kapitel 3.4.

⁸⁴ Vgl. Zäpfel, G., Produktionswirtschaft, 1982, S. 273.

⁸⁵ Vgl. Hackstein, R., Produktionsplanung und -steuerung (PPS), 1989, S. 193.

14

Eine Kombination von Prioritätsregeln kann auf unterschiedlicher Weise erfolgen: 86

§ Additive Verknüpfung

Die einzelnen ergebenden Zahlenwerte der Regeln werden zu einem neuen Kriterium summiert. Hierbei kann auch eine unterschiedliche Gewichtung c n der einzelnen Regeln durch Konstanten erfolgen.

§ Multiplikative Verknüpfung

Das Produkt der Prioritäten bildet das neue Kriterium. Eine Gewichtung der einzelnen Kriterien kann hier zusätzlich über die Exponenten erfolgen.

§ Alternative Verknüpfung

Es werden je nach vorliegender Situation unterschiedliche Prioritätsregeln angewendet. Hierbei muss eine Grenze festgelegt werden, die bestimmt, wann die eine und wann die andere Elementarregel anzuwenden ist. 88

§ Dominante Verknüpfung

Es existiert eine Hauptregel, wenn diese gegenüber zwei Aufträgen indifferent ist werden weitere Prioritätsregeln herangezogen.

Eine Gewichtung der unterschiedlichen Kriterien kann beispielsweise dann sinnvoll sein, wenn die Prioritätsskala, d.h. der Bereich, in dem die Zahlenwerte liegen, verschieden ist. 89

3.4 Beurteilung

Der Vergleich und die Untersuchung der Wirksamkeit von Prioritätsregeln geschieht im allgemeinen mit Hilfe der Simulation. ⁹⁰ Dieses ist darin begründet, dass viele Probleme

der Ablaufplanung, insbesondere die Wirksamkeit der einzelnen Prioritätsregeln hinsichtlich der verschiedenen Zielsetzungen, i.d.R. so komplex sind, dass sie nicht mit analytischen Lösungen behandelt werden können. 91

⁸⁶ Vgl. Kistner, K.; Steven, M., Produktionsplanung, 1990, S. 148 f.

⁸⁷ Vgl. Kurbel, K., Simultane Produktionsplanung bei mehrstufiger Serienfertigung, 1978, S. 80.

⁸⁸ Vgl. Seelbach, H., Ablaufplanung, 1975, S. 173.

⁸⁹ Vgl. Hackstein, R., Produktionsplanung und -steuerung (PPS), 1989, S. 193.

⁹⁰ Vgl. Krycha, K.-T., Analytische..., a.a.O., S. 233.

⁹¹ Vgl. Krycha, K.-T., Analytische..., a.a.O., S. 233.

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Die Wirkungsweisen der verschiedenen Prioritätsregeln sind unter den unterschiedlichsten B edingungen mit Hilfe von Simulationsmodellen untersucht worden. ⁹² Der wesentliche Bestandteil dieser Studien ist, dass eine große Zahl von

simulierten Aufträgen durch ein fiktives oder der Realität nachempfundenes Betriebsmodell (Simulationsmodell) zu schleusen und dabei für alternative Prioritätsregeln durch Berechnungsexperimente charakteristische Größen ⁹³ festzuhalten sind. ⁹⁴ Zu diesen Größen gehören z.B. die durchschnittlichen Wartezeiten der Aufträge

vor den Maschinen oder die Durchlaufzeiten der Aufträge. Anhand dieser Größen kann dann die Wirksamkeit einzelner Prioritätsregeln, in bezug auf die verfolgten Ziele der Maschinenbelegungsplanung, abgeleitet werden. 95

Aufgrund der Vielgestaltigkeit der untersuchten Problemstellungen, der gewählten Erfolgsmaßstäbe und der Simulationstechniken wird eine Vergleichbarkeit der Ergebnisse, in bezug auf die Wirksamkeit von Prioritätsregeln, erschwert. ⁹⁶ So zeigen

z.B. frühere Studien eindeutige Vorteile der KOZ-Regel bezüglich der Durchlaufzeit und Kapazitätsauslastung auf. ⁹⁷ Hingegen führen neuere Untersuchungen zu dem Ergebnis, „dass keine der untersuchten Prioritätsregeln eindeutige Vorteile aufweist“ ⁹⁸ .

Damit eine gesicherte Aussage zur Eignung einer bestimmten Prioritätsregel im Hinblick auf eine Zielsetzung getroffen werden kann, sollte eine Vielzahl an innerbetrieblichen Simulationsläufen mit unterschiedlichen Parameterkonstellation durchgeführt werden. ⁹⁹ Diese Konstellationen sollten dann beispielsweise im Hinblick auf folgende Kriterien variieren: ¹⁰⁰ § Zahl der Aufträge § Zahl der Aggregate § Maschinenfolge § Bearbeitungszeiten § Grad der Kapazitätsauslastung

⁹² Vgl. Hackstein, R., Produktionsplanung und -steuerung (PPS), 1979, S. 194.

⁹³ Vgl. hierzu auch die Zeitgrößen in Abbildung 2-2.

⁹⁴ Vgl. Zäpfel, G., Produktionswirtschaft, 1982, S. 275.

⁹⁵ Vgl. Zäpfel, G., Produktionswirtschaft, 1982, S. 275.

⁹⁶ Vgl. Seelbach, H., Ablaufplanung, 1975, S. 177.

⁹⁷ Vgl. Blohm, H., Produktionswirtschaft, 1987, S. 303.

⁹⁸ Siehe Berr, U.; Tangermann, H.P. zitiert bei Blohm, H., Produktionswirtschaft, 1987, S. 303.

⁹⁹ Vgl. Daub, A., Ablaufplanung, 1994, S. 146.

¹⁰⁰ Vgl. Daub, A., Ablaufplanung, 1994, S. 146 f.

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Aufgrund simulationsbedingter stochastischer Einflüsse, sollte für einen Vergleich der einzelnen Prioritätsregeln in bezug auf ihre Wirksamkeit und zielsetzungsspezifischen Beurteilung gegebenenfalls auch Aussagen über Mittelwerte und Varianzen hinzugezogen werden. ¹⁰¹ Beispielsweise kann mittels einer Verteilung der

Fertigstellungszeiten von unterschiedlichen Prioritätsregeln in bezug auf die Zielsetzung einer geringen Terminüberschreitung (wie in Abbildung 3 - 2 dargestellt) die Lösungsgüte einer Prioritätsregel zusätzlich untermauert werden.

Abbildung 3-2: Verteilung der Fertigstellungszeiten bei verschiedenen Prioritätsregeln 102

Wie aus der Abbildung hervorgeht ist die Verteilung nach Prioritätsregel 1 anzustreben, da diese eine gewisse Sicherheit gegen Verspätung aufweist. Hingegen könnte die Prioritätsregel 4 aufgrund vorzeitiger Fertigstellung hohe Lagerkosten für Fertigfabrikate verursachen oder die Regel 3 zu hohen Verspätungskosten führen. 103

Die Qualität mittels Prioritätsregeln erzeugter Lösungen hängt sehr stark von der jeweiligen Fertigungssituation und der zu optimierenden Zielfunktion ab, so dass keine generellen Empfehlungen zur Auswahl von Prioritätsregeln gegeben werden können. 104

Somit sollte eine unkritische Übernahme konkreter Prioritätsregeln ohne Prüfung der firmeninternen Bedingungen nicht erfolgen. 105

¹⁰¹ Vgl. Daub, A., Ablaufplanung, 1994, S. 147.

¹⁰² Vgl. Hoss, K., Fertigungsablaufplanung... a.a.O., S. 160.

¹⁰³ Vgl. Ebenda, S. 160.

¹⁰⁴ Vgl. Corsten, H.; Gössinger, Ralf (Hrsg.), Dezentrale Produktionsplanungs- und -steuerungs-Systeme, 1998, S. 161.

¹⁰⁵ Vgl. Petersen, U., Produktionsplanung und Belegung von Montageflächen, 1992, S. 74.

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Einen Überblick über wesentlich übereinstimmende Ergebnisse, einer Reihe von Simulationsstudien (bis zum Jahr 1965), in Bezug auf die Wirkungsweisen von Prioritätsregeln gibt HOSS. 106

Dort werden beispielsweise vier Hauptoptimierungsziele betrachtet: ¹⁰⁷ § Maximale Kapazitätsauslastung § Minimale Durchlaufzeiten § Minimale Zwischenlagerungskosten § Geringe Terminabweichung

Die ersten beiden Optimierungsziele beziehen sich zum einen -aufgrund der Zielkonkurrenz- auf das spezielle Maschinenbelegungsproblem „Dilemma der Ablaufplanung“. Andererseits sind Gegenstand dieser Ziele die Untersuchung der Belegungs- und Verarbeitungszeiten. Während die anderen Ziele eher Kostenaspekte verfolgen, wie z.B. Kapitalbindungskosten, Verspätungskosten in Form von Konventionalstrafen oder entgangenen Gewinnen.

Die wesentlichen Ergebnisse dieser und ähnlicher Studien sind in Abbildung 3 - 3 dargestellt.

Abbildung 3-3: Wirksamkeit von Prioritätsregeln 108

Offensichtlich erreicht die KOZ-Regel zwar hinsichtlich der Durchlaufzeit und Kapazitätsauslastung gute Ergebnisse, jedoch bezüglich der Termintreue schlechte Resultate weil die Aufträge mit hohen Bearbeitungszeiten lange warten müssen. ¹⁰⁹ Um

eine Verbessung zu erreichen, wäre eine Kombination m it einer weiteren Regel

¹⁰⁶ Vgl. Zäpfel, G., Produktionswirtschaft, 1982, S. 275.

¹⁰⁷ Vgl. Hoss, K., Fertigungsablaufplanung... a.a.O., S. 36 ff.

¹⁰⁸ Vgl. Hoss, K., Fertigungsablaufplanung... a.a.O., S. 168. Niedereichholz, C., Innerbetriebliche Materialflußplanung, 1979, S. 84.

¹⁰⁹ Vgl. Vahrenkamp, R., Produktions- und Logistikmanagement, 1996, S. 172.

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„Begrenzung der maximalen Wartezeit“ sinnvoll, d.h. bei Überschreitung einer vorgegebenen Grenze wird der jeweilige Auftrag vorgezogen. 110

Untersuchungen haben gezeigt, dass durch additive oder multiplikative Kombination von Prioritätsregeln nicht unbedingt eine bessere Zielerfüllung gegenüber elementaren Regeln zufolge hat, ebenso kann das Gegenteil eintreten. ¹¹¹ So ist die Auswahl einer

geeigneten Verknüpfung äußerst sorgfältig vorzunehmen, sonst kann es zu einer Verstärkung negativer Effekte kommen. 112

Sollen beispielsweise bestimmte negative Eigenschaften elementarer Prioritätsregeln unterdrückt werden, so ist es sinnvoll eine alternative Verknüpfung der Regeln vorzunehmen. Hierbei sind die Regeln dann so zu formulieren, dass jeweils die günstigere Regel hinsichtlich der verfolgten Zielsetzung zur Wirkung kommt. ¹¹³ Im

allgemeinen kann z.B. die KOZ-Regel verwendet werden und bei drohender Terminüberschreitung alternativ die Schlupfzeit-Regel verfolgt werden, bis sich die Auftragslage normalisiert hat. ¹¹⁴ Denn die Schlupfzeit-Regel, wie auch die Früheste

Lieferterminregel führen zu geringen Terminabweichungen.

Die dynamische Wert-Regel erfüllt vorrangig das Ziel der Minimierung der Zwischenlagerkosten, weil diese zu einer Beschleunigung des Material- und Wertedurchfluss führt. ¹¹⁵ Derweilen wird die FIFO-Regel oft in der Praxis eingesetzt und ist erfolgreich, wenn die Maschinenbelegung exakt zu planen ist. 116

Trotz der Vorteile der KOZ-Regel existiert eine Untersuchung bezüglich der in Praxis genutzten Prioritätsregel, in der eine höhere Bedeutung der Lieferterminregel gewidmet wird (siehe Abbildung 3-4).

¹¹⁰ Vgl. Vahrenkamp, R., Produktions- und Logistikmanagement, 1996, S. 172.

¹¹¹ Vgl. Zäpfel, G., Produktionswirtschaft, 1982, S. 273.

¹¹² Vgl. Kistner, K.; Steven, M., Produktionsplanung, 1990, S. 149.

¹¹³ Vgl. Hackstein, R., Produktionsplanung und -steuerung (PPS), 1989, S. 194.

¹¹⁴ Vgl. Müller, E.; Neuvians, G.; Zimmermann, H.-J., Untersuchung über den Zusammenhang zwischen der Bestimmung optimaler Losgrößen und der Fertigungsablaufplanung, 1974, S. 74.

¹¹⁵ Vgl. Niedereichholz, C., Innerbetriebliche Materialflußplanung, 1979, S. 82.

¹¹⁶ Vgl. Niedereichholz, C., Innerbetriebliche Materialflußplanung, 1979, S. 77.

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Nach den von Glaser u.a. untersuchten Unternehmen werden die Prioritätsregeln in der Praxis wie folgt verwendet: 117

Die folgende Graphik veranschaulicht die Hohe Bedeutung der Lieferterminregel (LT) in der Praxis, bei der nur 1,7% der Unternehmen eine Regel verwenden, die nicht mit der Lieferterminregel in Verbindung steht.

Abbildung 3-4: Prozentuale Verteilung der Prioritätsregeln in der praktischen Anwendung

¹¹⁷ Siehe Glaser zitiert bei Vahrenkamp, R., Produktions- und Logistikmanagement, 1992, S. 172.

20

4 Zusammenfassung und Ausblick

Die Prioritätsregeln als Instrument der Maschinenbelegungsplanung haben Vor- aber auch Nachteile. Nachdem nun die verschiedenen Ausprägungen sowie die praktische Bedeutung für Unternehmen durchleuchtet wurden, kann man zusammenfassend sagen, dass ein besonderer Vorteil der Prioritätsregeln gegenüber anderen Verfahren zur Maschinenbelegungsplanung darin besteht, dass durch ihre einfache und flexible Handhabung auch die Bewältigung einer dynamischen ändernden Problemstellung möglich ist. ¹¹⁸ Ein weiterer Vorteil ist, dass die Manipulation der organisatorischen

Reihenfolge der Aufträge einen großen Einfluss auf den Fertigungsablauf herbeiführen kann, ohne eine Veränderung fertigungstechnischer Gegebenheiten vorauszusetzen. 119

Allerdings muss kritisiert werden, dass innerbetriebliche Simulationsstudien i.d.R. kostenintensiv und zeitraubend sind. Des weiteren verwenden zwar die heutigen kommerziell angebotenen EDV-Programme zur Produktionsplanung und -steuerung im allgemeinen heuristische Prioritätsregeln zur Festlegung des Fertigungsablaufs ¹²⁰ . Aber

trotz der Möglichkeit, dass der Anwender dieser Programme Prioritätsregeln individuell auswählen und gewichtet kombinieren kann, steht dieser regelmäßig vor dem Problem der Prioritätsregelauswahl ¹²¹ und der Kalibrierung der verwendeten Kennziffern ¹²² .

Obwohl die Untersuchungsergebnisse nicht eindeutig zugunsten einer bestimmten Prioritätsregel sprechen und die Ergebnisse sich manchmal sogar widersprechen, haben Studien gezeigt, dass es in nahezu allen Fällen für jedes Modell eine Regel gibt, mit der die Untersuchungsziele bestmöglich beeinflusst werden können. ¹²³ Es ist also

feststellend zu sagen, dass Prioritätsregeln nur im Einzelfall zufällig zur optimalen Lösung des Ablaufplanungsproblems führen, weshalb die Qualität eines Prioritätskriterium mit Hilfe einer innerbetrieblichen Simulation zu testen ist. ¹²⁴ Somit

sollte sich die Auswahl der Prioritätsregeln, egal ob elementare oder kombinierte, an den speziellen Gegebenheiten des Ablaufplanungsproblems und an der(den) zugrunde gelegten Zielsetzung(en) orientieren. 125

¹¹⁸ Vgl. Kistner, K.; Steven, M., Produktionsplanung, 1990, S. 149.

¹¹⁹ Vgl. Niedereichholz, C., Innerbetriebliche Materialflußplanung, 1979, S. 75.

¹²⁰ Vgl. Petersen, U., Produktionsplanung und Belegung von Montageflächen, 1992, S. 74.

¹²¹ Vgl. Zäpfel, G., Produktionswirtschaft, 1982, S. 276.

¹²² Vgl. Petersen, U., Produktionsplanung und Belegung von Montageflächen, 1992, S. 74.

¹²³ Vgl. Hackstein, R., Produktionsplanung und -steuerung (PPS), 1979, S. 194.

¹²⁴ Vgl. Adam, D., Produktionspolitik, 1976, S. 220.

¹²⁵ Vgl. Daub, A., Ablaufplanung, 1994, S. 145.

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Ausblick

Zur ununterbrochenen Harmonisierung des Produktionsablaufs im Sinne der Just-in-Time-Philosophie werden die Prioritätsregeln nach GOTTSCHALK in Abhängigkeit bestimmter Situationen und Prozesszustände an Bedeutung gewinnen und weiterentwickelt werden müssen. 126

Die Weiterentwicklung der Prioritätsregeln sind die wissensbasierte Systeme, d.h. in einer Wissensbasis werden systemspezifische Kenntnisse, die aufgrund von Vergangenheitserfahrung gewonnenes Wissen speichert. So besteht die Möglichkeit in Entscheidungssituationen aktuelle Systemzustände zu erklären und

Handlungsanweisungen abzuleiten. Bei einigen Systemen erweitert sich die Wissensbasis im Zuge einer Anwendung, da sie zusätzlich über eine Wissenserwerbskomponente verfügen. 127

¹²⁶ Vgl. Gottschalk, E. (Hrsg.), Rechnergestützte Produktionsplanung und -steuerung, 1989, S. 174.

¹²⁷ Vgl. Tempelmeier, H.; Kuhn, H., Flexible Fertigungssysteme, 1993, S. 42 f.

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Literaturverzeichnis

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