Die Hersteller von Standardprodukten stehen heute vor enormen Herausforderungen. Seit längerem wird mit der stetigen Globalisierung der Zugang zu neuen und größeren Märkten auf der ganzen Welt ermöglicht. Dies führt zu einer weiteren Verschärfung der Konkurrenzsituation, da neben den inländischen Wettbewerbern gerade auch ausländische Unternehmen durch die Möglichkeit billiger Im- und Exporte auf den Markt drängen.
Das daraus resultierende Kundenverlangen nach preisgünstigen Produkten in guter Qualität erhöht den Kostendruck auf die Hersteller. Effiziente und damit kostengünstige Produktion wird immer unverzichtbarer, um auf Dauer konkurrenzfähige Preise anbieten zu können.
Unter diesen veränderten Bedingungen fand in der Vergangenheit nach einer Analyse der Verbesserungspotentiale in den Unternehmen häufig ein Überdenken der Geschäftsprozesse statt [Meyr 1999, S. 1]. Nicht nur aufgrund des stark forcierten Outsourcing, sondern auch durch die Notwendigkeit der ganzheitlichen Planung entlang der Wertschöpfungskette entstanden neue Anforderungen an die Logistik. In diesem Zusammenhang erhebt das Supply Chain Management (SCM) durch ganzheitliche Gestaltung und Steuerung der Transport-, Lager- und Produktionsprozesse den Anspruch, diesen neuen Anforderungen Rechnung zu tragen. Im Gegensatz zu Enterprise Resource Planning (ERP) Systemen, deren Planungsfunktionalitäten speziell bei Engpässen nur sehr schwach ausgeprägt sind (es liegt das Manufacturing Ressource Planning II (MRP II) Konzept zugrunde; vgl. Kapitel 2.1), sollen SCM-Werkzeuge durch geeignete Planungs- und Steuerungskomponenten eine Optimierung des Gesamtsystems gewährleisten [Meyr 1999, S. 1 f.]. Die Optimierung ist jedoch aus Komplexitäts- bzw. Zeitaufwandsgründen nicht als Ganzes zu bewältigen, sondern muss in Teilaufgaben zerlegt und auf unterschiedliche Ebenen verteilt werden, zwischen denen Interpendenzen zu beachten sind [Meyr 1999, S. 3].
Die simultane Losgrößen- und Reihenfolgeplanung (SLRP) soll eine dieser Teilaufgaben, nämlich die Linienplanung (bzw. Maschinenplanung) im SCM-Abschnitt Produktion, erfüllen [Meyr 1999, S. 3 f.].
Inhaltsverzeichnis
- 1 Einleitung / Problemstellung
- 2 Grundlagen der simultanen Losgrößen- und Reihenfolgeplanung
- 2.1 Ansätze und Merkmale
- 2.2 Einflussgrößen
- 2.3 Modellklassifizierung
- 3 Simultane Losgrößen- und Reihenfolgeplanung bei einstufiger Mehrproduktfertigung
- 3.1 Verschiedene Grundmodelle
- 3.2 General Lotsizing and Scheduling Problem (GLSP)
- 3.2.1 Modellformulierung
- 3.2.2 Verwandte Modelle
- 3.2.3 Lösungsverfahren
- 3.2.4 Kritik
- 4 Simultane Losgrößen- und Reihenfolgeplanung bei mehrstufiger Mehrproduktfertigung
- 4.1 Vorbetrachtungen
- 4.2 General Lotsizing and Scheduling Problem for Multiple Production Stages (GLSPMS)
- 4.2.1 Grundmodell
- 4.2.2 Modifikation I: Relaxation
- 4.2.3 Modifikation II - Linienkoordination 1: Beschränkung / Aufhebung des Produktionsverbotes
- 4.2.4 Modifikation III - Linienkoordination 2: Mengensplitting
- 4.2.5 Modifikation IV: Rüstzeitensplitting
- 4.2.6 Kurzzusammenfassung
- 4.2.7 Validierung / Lösungsverfahren
- 4.3 Weitere Modelle
- 5 Schlussbetrachtung
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit befasst sich mit der simultanen Losgrößen- und Reihenfolgeplanung (SLRP) in der Produktion von Standardprodukten unter dem Aspekt der Kostenoptimierung. Ziel ist es, optimale Losgrößen und Produktionsreihenfolgen für ein- und mehrstufige Fertigungsprozesse zu ermitteln, wobei reihenfolgeabhängige Rüstkosten und -zeiten berücksichtigt werden. Der Fokus liegt auf der Modellierung und Analyse mehrstufiger Prozesse, da diese in der Praxis relevant, aber bisher wenig erforscht sind.
- Kostenoptimierung in der Produktion von Standardprodukten
- Simultane Losgrößen- und Reihenfolgeplanung (SLRP)
- Modellierung ein- und mehrstufiger Fertigungsprozesse
- Berücksichtigung reihenfolgeabhängiger Rüstkosten und -zeiten
- Analyse und Vergleich verschiedener Lösungsverfahren
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung / Problemstellung: Die Einleitung beschreibt die Herausforderungen für Hersteller von Standardprodukten durch Globalisierung und zunehmende Konkurrenz. Der steigende Kostendruck erfordert effiziente Produktionsprozesse. Die simultane Losgrößen- und Reihenfolgeplanung (SLRP) wird als Teilaufgabe im Supply Chain Management (SCM) zur Optimierung der Linienplanung vorgestellt. Das Problem der SLRP besteht darin, wann und in welcher Menge Artikel kostengünstig hergestellt werden sollen, um den Bedarf zu decken und die Kapazität nicht zu überschreiten. Die Arbeit konzentriert sich auf deterministische, dynamische Modelle der SLRP für ein- und mehrstufige Mehrproduktfertigung, wobei der Fokus auf mehrstufigen Modellen liegt, da diese in der Praxis relevant, aber bisher weniger erforscht sind.
2 Grundlagen der simultanen Losgrößen- und Reihenfolgeplanung: Dieses Kapitel liefert die Grundlagen der simultanen Losgrößen- und Reihenfolgeplanung. Es beschreibt verschiedene Ansätze und Merkmale der SLRP, untersucht Einflussgrößen auf die Planung und klassifiziert verschiedene Modelle. Diese Kapitel legt die theoretischen Fundamente für die detailliertere Betrachtung von ein- und mehrstufigen Modellen in den folgenden Kapiteln.
3 Simultane Losgrößen- und Reihenfolgeplanung bei einstufiger Mehrproduktfertigung: Kapitel 3 befasst sich mit der SLRP in einem einstufigen Mehrproduktfertigungssystem. Es werden verschiedene Grundmodelle vorgestellt und das General Lotsizing and Scheduling Problem (GLSP) im Detail analysiert. Dies beinhaltet die Modellformulierung, verwandte Modelle, Lösungsverfahren und eine kritische Betrachtung bestehender Ansätze. Dieses Kapitel dient als Basis für das Verständnis der komplexeren mehrstufigen Modelle.
4 Simultane Losgrößen- und Reihenfolgeplanung bei mehrstufiger Mehrproduktfertigung: Das Kapitel konzentriert sich auf die SLRP in mehrstufigen Mehrproduktfertigungssystemen. Es beginnt mit Vorbetrachtungen und stellt das General Lotsizing and Scheduling Problem for Multiple Production Stages (GLSPMS) vor, inklusive verschiedener Modifikationen, die beispielsweise Relaxation, Linienkoordination (mit Mengensplitting und ohne Produktionsverbot) und Rüstzeitensplitting behandeln. Die Modifikationen werden detailliert erklärt und ihre Auswirkungen auf das Gesamtmodell diskutiert. Abschließend wird auf weitere Modelle eingegangen und Lösungsverfahren betrachtet.
Schlüsselwörter
Simultane Losgrößen- und Reihenfolgeplanung (SLRP), Lotsizing and Scheduling, Mehrproduktfertigung, einstufig, mehrstufig, Kostenoptimierung, Rüstkosten, Rüstzeiten, Modellformulierung, Lösungsverfahren, Supply Chain Management (SCM), General Lotsizing and Scheduling Problem (GLSP), General Lotsizing and Scheduling Problem for Multiple Production Stages (GLSPMS).
Häufig gestellte Fragen zur simultanen Losgrößen- und Reihenfolgeplanung
Was ist der Gegenstand dieser Arbeit?
Diese Arbeit befasst sich mit der simultanen Losgrößen- und Reihenfolgeplanung (SLRP) in der Produktion von Standardprodukten, mit dem Ziel der Kostenoptimierung. Es werden sowohl ein- als auch mehrstufige Fertigungsprozesse betrachtet, wobei ein besonderer Fokus auf den komplexeren mehrstufigen Prozessen liegt.
Welche Zielsetzung verfolgt die Arbeit?
Ziel ist die Ermittlung optimaler Losgrößen und Produktionsreihenfolgen für ein- und mehrstufige Fertigungsprozesse unter Berücksichtigung reihenfolgeabhängiger Rüstkosten und -zeiten. Die Arbeit konzentriert sich auf die Modellierung und Analyse, insbesondere von mehrstufigen Prozessen, die in der Praxis relevant, aber bisher weniger erforscht sind.
Welche Themenschwerpunkte werden behandelt?
Die Arbeit behandelt die Kostenoptimierung in der Produktion von Standardprodukten mittels simultaner Losgrößen- und Reihenfolgeplanung (SLRP). Sie umfasst die Modellierung ein- und mehrstufiger Fertigungsprozesse und berücksichtigt reihenfolgeabhängige Rüstkosten und -zeiten. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Analyse und dem Vergleich verschiedener Lösungsverfahren.
Welche Modelle werden untersucht?
Die Arbeit analysiert das General Lotsizing and Scheduling Problem (GLSP) für die einstufige Mehrproduktfertigung und das General Lotsizing and Scheduling Problem for Multiple Production Stages (GLSPMS) für die mehrstufige Mehrproduktfertigung. Für das GLSPMS werden verschiedene Modifikationen betrachtet, darunter Relaxation, Linienkoordination (mit und ohne Mengensplitting und Produktionsverbot) und Rüstzeitensplitting.
Wie ist die Arbeit strukturiert?
Die Arbeit gliedert sich in fünf Kapitel: Einleitung/Problemstellung, Grundlagen der SLRP, SLRP bei einstufiger Mehrproduktfertigung (mit Fokus auf dem GLSP), SLRP bei mehrstufiger Mehrproduktfertigung (mit Fokus auf dem GLSPMS und dessen Modifikationen) und Schlussbetrachtung. Jedes Kapitel behandelt einen spezifischen Aspekt der SLRP, beginnend mit den Grundlagen und Fortschreiten zu komplexeren Modellen.
Welche Lösungsverfahren werden betrachtet?
Die Arbeit beschreibt verschiedene Lösungsverfahren für die untersuchten Modelle, jedoch werden spezifische Algorithmen nicht im Detail implementiert oder verglichen. Der Fokus liegt auf der Modellierung und Analyse der Probleme.
Was sind die wichtigsten Schlüsselwörter?
Simultane Losgrößen- und Reihenfolgeplanung (SLRP), Lotsizing and Scheduling, Mehrproduktfertigung, einstufig, mehrstufig, Kostenoptimierung, Rüstkosten, Rüstzeiten, Modellformulierung, Lösungsverfahren, Supply Chain Management (SCM), General Lotsizing and Scheduling Problem (GLSP), General Lotsizing and Scheduling Problem for Multiple Production Stages (GLSPMS).
Welche praktischen Implikationen hat die Arbeit?
Die Ergebnisse der Arbeit können Herstellern von Standardprodukten helfen, ihre Produktionsprozesse zu optimieren und Kosten zu reduzieren, indem sie effizientere Losgrößen und Produktionsreihenfolgen ermitteln. Die Arbeit liefert wichtige Erkenntnisse für die Planung und Steuerung mehrstufiger Fertigungsprozesse.
Für wen ist diese Arbeit relevant?
Diese Arbeit ist relevant für Wissenschaftler, die sich mit Produktionsmanagement, Operations Research und Supply Chain Management befassen. Sie ist auch für Praktiker in der Industrie von Interesse, die sich mit der Optimierung ihrer Produktionsprozesse auseinandersetzen.
- Arbeit zitieren
- Stefan Knapke (Autor:in), 2005, Mehrstufige Losgroessen- und Reihenfolgeplanung, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/41608
