Die Produktion ist ein Wertsteigerungsprozess, bei dem aus Input-Einheiten wertgesteigerte Output-Einheiten erzeugt werden. Auf Seiten der Produzenten wird das Ziel verfolgt, eine möglichst hohe Wertsteigerung zu erreichen, um diese im Preis zum Ausdruck zu bringen. Die Wertschöpfung unterliegt u.a. zeitlichen Anforderungen, die durch effiziente Produktionsplanung einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung gesetzter Wertschöpfungsziele leisten. Da die industrielle Erzeugung eine Vielzahl von Schritten – wie die Beschaffung, die Produktion sowie die Distribution – beinhaltet, steigert sich die erreichbare Wertschöpfung durch Senkung des Zeitbedarfs der einzelnen Vorgänge.
Einem Unternehmen bieten sich verschiedene Organisationstypen der Produktion an, welche sich hinsichtlich der Anordnung der Arbeitssysteme und deren Transportbeziehungen unterscheiden. Bei genauerer Betrachtung der Fließfertigung – welche eine hohe Produktivität durch Anordnung spezialisierter Anlagen nach dem Objektprinzip aufweist – wird deutlich, dass die Zielsetzung in Form von Zeitkriterien im Fokus steht. Somit wird die Kostenminimierung durch eine Verringerung der Zeit, die ein Werkstück benötigt, um die Fertigung zu durchlaufen, unterstützt.
Zur Erreichung dieser angestrebten Zeitminimierung bestehen Methoden der Ablaufplanung im Flow-Shop . Bei dieser Problemstellung wird die Reihenfolge, in welcher die Aufträge über die Maschinen laufen, festgelegt. Eine der vier wichtigsten Möglichkeiten das Zielkriterium zu erreichen, ist die Minimierung der Zeit zwischen Beginn des ersten und Beendigung des letzten Auftrags. Diese Zeitspanne wird als Zykluszeit bezeichnet. Eine Minimierung der Zykluszeit wird durch das von S. M. Johnson entwickelte Verfahren aus dem Jahr 1954 erreicht.
Im Verlauf dieser Arbeit wird auf dieses Verfahren genauer eingegangen. Dabei werden die genaue Vorgehensweise sowie mögliche Anwendungsbereiche erläutert und anhand eines Zahlenbeispiels veranschaulicht. Zum Schluss wird der vorgestellte Algorithmus durch ein abschließendes Fazit kritisch beurteilt.
Inhaltsverzeichnis
- Problemstellung
- Der Johnson-Algorithmus
- Das Verfahren
- Anwendungsbereiche
- Veranschaulichung
- Aktueller Bezug
- Fazit
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Johnson-Verfahren, einem Algorithmus zur optimalen Ablaufplanung von Aufträgen in einem zweistufigen Flow-Shop-Problem. Ziel der Arbeit ist es, das Johnson-Verfahren zu erklären, seine Funktionsweise zu veranschaulichen und seine Anwendungsbereiche aufzuzeigen.
- Optimale Ablaufplanung im Flow-Shop
- Minimierung der Zykluszeit
- Das Johnson-Verfahren als Entscheidungsregel
- Anwendungsbereiche und Grenzen des Verfahrens
- Kritische Beurteilung des Algorithmus
Zusammenfassung der Kapitel
Problemstellung
Die Arbeit stellt die Bedeutung einer effizienten Produktionsplanung im Kontext der Wertschöpfung heraus. Dabei wird die Bedeutung der Zeitminimierung im Flow-Shop-System für die Erreichung der Produktionsziele hervorgehoben. Die Problemstellung des Flow-Shop-Scheduling wird vorgestellt und die Minimierung der Zykluszeit als ein wichtiges Zielkriterium definiert.
Der Johnson-Algorithmus
Das Verfahren
Das Johnson-Verfahren wird als ein Algorithmus zur optimalen Ablaufplanung von Aufträgen in einem zweistufigen Flow-Shop-Problem vorgestellt. Die Funktionsweise des Verfahrens wird Schritt für Schritt erklärt und anhand einer Tabelle veranschaulicht. Es werden die Entscheidungsregeln für die Zuordnung von Aufträgen zur ersten und zweiten Station erklärt, sowie die Logik der Vorgehensweise erläutert.
Anwendungsbereiche
Die Arbeit beleuchtet die Anwendungsmöglichkeiten des Johnson-Algorithmus bei zweistufigen Flow-Shop-Problemen. Es wird dargestellt, dass das Verfahren auch bei dreistufigen Flow-Shop-Problemen angewendet werden kann, unter der Voraussetzung, dass die kürzeste Bearbeitungszeit auf der ersten oder dritten Station größer oder gleich der maximalen Bearbeitungszeit auf der zweiten Station ist. Die Reduktion des dreistufigen Problems auf ein zweistufiges Problem wird beschrieben.
Schlüsselwörter
Flow-Shop-Scheduling, Johnson-Verfahren, Zykluszeit, Ablaufplanung, Produktionswirtschaft, Entscheidungsregel, zweistufiges Flow-Shop-Problem, dreistufiges Flow-Shop-Problem, Bearbeitungszeit, Stationen, Aufträge.
- Arbeit zitieren
- Anonym (Autor:in), 2017, Das Johnson-Verfahren. Ein Algorithmus für Flow-Shop-Scheduling, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1015175
