Die Notwendigkeit einer effizienten Materialversorgung von Produktionsprozessen hat in erster Linie zu einer steigenden Verbreitung von Routenzugsystemen geführt. Da die Anzahl an Routenzugsystemen in den unterschiedlichsten Bereichen stetig ansteigt, wird eine einheitliche Planung und Dimensionierung der Systeme immer wichtiger. Die Planung hat hierbei einen gravierenden Einfluss auf den Ressourceneinsatz und die Betriebskosten. Auf diese Weise wirkt sich die Planung direkt auf die ökologische und ökonomische Nachhaltigkeit und damit auf die Effizienz des gesamten Routenzugsystems aus.
Die Planung von Routenzugsystemen erweist sich oftmals als komplexe Aufgabenstellung, für deren Lösung bisher keine standardisierte Vorgehensweise existiert. Bei der Routenzugplanung treten darüber hinaus häufig Schwachstellen auf, die darauf zurückzuführen sind, dass die Systeme mangelhaft geplant wurden. Darüber hinaus werden bereits bestehende Routenzugsysteme oftmals ineffizient betrieben. Das Einbeziehen von Flexibilität und Wandlungsfähigkeit bei der Planung von Routenzugsystemen kann außerdem die Effizienz des gesamten Systems steigern. Aktuelle Forschungsschwerpunkte konzentrieren sich daher auf neue Steuerungsmethoden, die auf den aktuellen Transportbedarf ausgerichtet sind. In Anbetracht der Dimensionierung der Systeme können außerdem unterschiedliche Planungsmethoden zum Einsatz kommen. Bei Anwendung der verschiedenen Methoden weichen nicht nur die Planungsaufgaben voneinander ab, auch die Reihenfolge der Planungsschritte kann stark variieren. Aus diesem Grund unterscheiden sich die Planungsmethoden nicht nur bezüglich ihrer Eignung und Anwendungsvoraussetzungen, sondern unter Umständen auch hinsichtlich ihrer Planungsergebnisse. Bei der Planung von Routenzugsystemen werden typischerweise langfristig Routen geplant, auf denen die Routenzüge zyklisch verkehren. Hierbei wird ein fester Takt definiert, nach dem der Routenzug abfährt. Durch die klaren Strukturen wird zwar ein transparentes System geschaffen, es ist jedoch notwendig Sicherheitspuffer einzuplanen, um die auftretenden Schwankungen und Störungen im Betrieb abfangen zu können. Dies führt zu erheblichen Einschränkungen im Hinblick auf die Flexibilität und die Effizienz des Systems. Bei der Anwendung von dynamischen Planungsmethoden werden die Touren hingegen auf den aktuellen Transportbedarf angepasst und bieten damit mehr Flexibilität.
Inhaltsverzeichnis
1 EINLEITUNG
1.1 MOTIVATION UND PROBLEMSTELLUNG
1.2 ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE
2 AKTUELLER STAND DER TECHNIK
2.1 ROUTENZUGSYSTEME
2.1.1 Grundlegende Definitionen
2.1.2 Grundlegende Begriffe
2.1.3 Funktionalität und Systemelemente
2.1.4 Vorteile von Routenzugsystemen
2.1.5 Flexibilität und Wandlungsfähigkeit von Routenzugsystemen
2.2 PLANUNG VON ROUTENZUGSYSTEMEN
2.2.1 Grundlegende Planungsaspekte
2.2.2 Gestaltungsmöglichkeiten
2.2.3 Dimensionierung des Systems
2.2.4 Herausforderungen bei der Planung
2.3 PLANUNGSMETHODEN FÜR ROUTENZUGSYSTEME
2.3.1 Statische und dynamische Planungsansätze
2.3.2 Statische Planung
2.3.3 Dynamische Planung
2.3.4 Vorteile der Planungsmethoden
2.3.5 Nachteile der Planungsmethoden
2.3.6 Auswahl einer geeigneten Planungsmethode
3 VORGEHENSWEISE UND ERGEBNISSE DER PLANUNGSMETHODEN
3.1 EINGANGSDATEN FÜR DIE SIMULATION
3.2 DATENTRANSFER MITTELS IPO.LOG
3.3 ERGEBNISSE UND AUSWERTUNGEN DER PLANUNGSMETHODEN
3.3.1 Unterschiede der Berechnungsgrundlagen
3.3.2 Statische Ergebnisse der Planungsmethoden
3.3.3 Auswertungen der Systeme
4 VERGLEICH DER PLANUNGSMETHODEN
4.1 METHODIK
4.1.1 VDI Methode
4.1.2 ESB Methode
4.1.3 Software IPO.Log
4.2 NOTWENDIGE DATENGRUNDLAGEN
4.2.1 VDI Methode
4.2.2 ESB Methode
4.2.3 Software IPO.Log
4.3 STEUERUNG DES SYSTEMS
4.3.1 VDI Methode
4.3.2 ESB Methode
4.3.3 Software IPO.Log
4.4 MÖGLICHE EINSATZSZENARIEN
4.4.1 VDI Methode
4.4.2 ESB Methode
4.4.3 Software IPO.Log
4.5 FLEXIBILITÄT UND EFFIZIENZ DES PLANUNGSPROZESSES
4.5.1 VDI Methode
4.5.2 ESB Methode
4.5.3 Software IPO.Log
4.6 FLEXIBILITÄT UND EFFIZIENZ DER ROUTENZUGSYSTEMSTEUERUNG
4.6.1 VDI Methode
4.6.2 ESB Methode
4.6.3 Software IPO.Log
4.7 NORMIERUNG DER ERGEBNISSE
4.8 GEEIGNETE ANWENDUNGSBEREICHE
5 KRITISCHE BETRACHTUNG UND AUSBLICK
5.1 EINSCHRÄNKUNGEN DER FORSCHUNGSMETHODE
5.2 ZUKÜNFTIGE FORSCHUNGSEMPFEHLUNGEN
6 FAZIT
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel der Arbeit besteht in der Untersuchung der Effizienz und Flexibilität statischer versus dynamischer Planungsmethoden für innerbetriebliche Routenzugsysteme, um zu belegen, dass eine dynamische Planung mittels ereignisdiskreter Software überlegenere Ergebnisse liefert. Dabei wird eine Entscheidungshilfe erarbeitet, die Planer bei der Auswahl der optimalen Methode unterstützt.
- Vergleich statischer (VDI-Richtlinie, ESB-Methode) und dynamischer (IPO.Log-Software) Planungsmethoden.
- Analyse der Auswirkungen verschiedener Planungsszenarien auf die Systemeffizienz und Flexibilität.
- Untersuchung der Bedeutung von Informations- und Materialfluss bei der Routenzugsteuerung.
- Validierung theoretischer Ansätze anhand eines Beispielszenarios mittels Simulation.
- Kritische Bewertung von Planungsgrundlagen und deren Einfluss auf die Dimensionierung.
Auszug aus dem Buch
2.1.1 Grundlegende Definitionen
Für die Begriffe „Routenzug“ und „Routenzugsystem“ sind bisher keine einheitlichen Definitionen in der Literatur verfügbar. Werden die klassischen Definitionen betrachtet fällt vor allem auf, dass mehrheitlich Eigenschaften beschreiben werden, die bestimmte Gestaltungsmöglichkeiten der Systeme ausschließen. Am Häufigsten werden Routenzugsysteme mit einem festen Takt und fixen Routen beschrieben. Diese Aspekte sind jedoch für die Beschreibung einer dynamischen Routenzugplanung nicht geeignet. Aus diesem Grund wird in dieser Arbeit eine Definition verwendet, die keine spezifischen Systemkonfigurationen ausschließt.35 Ein Routenzug ist ein innerbetriebliches Transportsystem, durch das Transporteinheiten als Zug gebündelt bewegt werden. In der Regel besteht der Routenzug aus einem Schlepper und mehreren Anhängern und wird durch einen Fahrer, den sogenannten Routenzugfahrer, bedient.36 Entsprechend dient ein Routenzugsystem zur innerbetrieblichen Materialversorgung auf einer oder mehreren Routen.37 Hierbei werden vorkommissionierte Ladungsträger auf einer Tour transportiert und bedarfsgerecht an zuvor definierte Bereitstellorte gebracht.38 Der Routenzug fährt dabei bestimmte Haltestellen ab, um die Bereitstellorte mit Material zu versorgen.39 Folglich wird dieses Konzept mehrheitlich mit dem Konzept des Personennahverkehrs verglichen. Ein oder mehrere Routenzüge liefern hierbei im Regelfall Material von den Quellen (Lager), zu den Senken (Bereitstellorte) aus. Das Routenzugsystem beschreibt demzufolge das Zusammenspiel zwischen einem Schlepper und mehreren Anhängern.40 Routenzugsysteme können darüber hinaus als soziotechnische Systeme bezeichnet werden. Die Mitarbeiter und die Routenzugtechnik sind diesbezüglich darauf ausgerichtet, die Fertigung bedarfsgerecht mit Material zu versorgen. Der soziotechnische Ansatz bezieht sich dabei auf die wechselseitige Abhängigkeit zwischen dem sozialen System (Mitarbeiter) und den dazugehörigen technischen Komponenten. Hierbei hat die ausgewählte Routenzugtechnik erhebliche Auswirkungen auf das soziale System und demnach auf die Mitarbeiter, die für das Betreiben des Systems notwendig sind.41
Zusammenfassung der Kapitel
1 EINLEITUNG: Begründung der Relevanz des Themas, Erläuterung der Motivation sowie die konkrete Formulierung der Forschungsfrage und Zielsetzung.
2 AKTUELLER STAND DER TECHNIK: Zusammenfassung der theoretischen Grundlagen zu Routenzugsystemen, deren Planung und der Abgrenzung zwischen statischen und dynamischen Methoden.
3 VORGEHENSWEISE UND ERGEBNISSE DER PLANUNGSMETHODEN: Beschreibung der methodischen Durchführung, der Datenübertragung ins Simulationsmodell und Darstellung der primären Ergebnisse.
4 VERGLEICH DER PLANUNGSMETHODEN: Detaillierte Gegenüberstellung der drei gewählten Planungsmethoden hinsichtlich ihrer Methodik, Datengrundlagen und Steuerungseffizienz.
5 KRITISCHE BETRACHTUNG UND AUSBLICK: Reflexion der Forschungsmethode, Identifikation von Einschränkungen sowie Empfehlungen für weiterführende Studien.
6 FAZIT: Zusammenfassende Bewertung der Hypothesen und Ableitung der zentralen Erkenntnisse über die Eignung der verschiedenen Planungsmethoden.
Schlüsselwörter
Routenzugsystem, Materialversorgung, Statische Planung, Dynamische Planung, IPO.Log, VDI 5586, ESB-Methode, Flexibilität, Effizienz, Prozessoptimierung, Simulation, Logistik, Materialfluss, Kommissionierung, Unternehmensziele.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser wissenschaftlichen Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit der Planung und Dimensionierung von innerbetrieblichen Routenzugsystemen und vergleicht dabei klassische statische Vorgehensweisen mit modernen dynamischen Simulationsansätzen.
Welches sind die zentralen Themenfelder der Untersuchung?
Die zentralen Schwerpunkte liegen auf der Effizienzsteigerung der Materialversorgung, dem Vergleich unterschiedlicher Planungsmethoden (VDI, ESB, IPO.Log) und der Rolle von Flexibilität im logistischen Prozess.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Hauptziel ist es aufzuzeigen, dass eine dynamische Routenzugplanung durch ereignisdiskrete Software zu effizienteren Ergebnissen führt als herkömmliche statische Planungsmethoden.
Welche wissenschaftliche Methodik wird für den Vergleich verwendet?
Die Autorin nutzt eine vergleichende Analyse, die auf einer Literaturrecherche basiert und durch eine Validierung mittels einer Simulationssoftware (IPO.Log) unter Verwendung einheitlicher Eingangsdaten ergänzt wird.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Im Hauptteil werden der Stand der Technik, die verschiedenen statischen und dynamischen Planungsansätze im Detail vorgestellt und anschließend anhand von Kriterien wie Flexibilität, Effizienz und Steuerungsqualität kritisch bewertet.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit am besten?
Die Arbeit wird durch Begriffe wie Routenzugsystem, Materialfluss, statische Planung, dynamische Simulation, Prozessoptimierung und Effizienz charakterisiert.
Wie unterscheidet sich die VDI-Methode von der ESB-Methode in der Planung?
Während die VDI-Methode primär auf den Materialfluss und Durchschnittswerte fokussiert ist, bezieht die ESB-Methode zusätzlich den Informationsfluss und eine risikobasierte worst-case Dimensionierung mit ein.
Warum ist die Wahl der Planungsmethode für die Praxis so relevant?
Die Wahl der Methode beeinflusst maßgeblich die Investitionskosten, den Personalbedarf und die Flexibilität gegenüber Produktionsstörungen, was über den langfristigen Erfolg des Logistikkonzepts entscheidet.
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- Nadja Nilsson (Author), 2019, Effizienz- und Flexibilitätsvergleich statischer und dynamischer Planungsmethoden für innerbetriebliche Routenzugsysteme, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/459955
