Anwendung von Prioritätsregeln im Maschinenbelegungsplan

Frank Förster

Dresden – 01. Dezember, 2010

Gliederung

1. Maschinenbelegungsplanung

2. Lösungsansätze

3. Prioritätsregeln

4. Ausblick

Gliederung

1. Maschinenbelegungsplanung

2. Lösungsansätze

3. Prioritätsregeln

4. Ausblick

Einordnung

1. Maschinenbelegungsplanung

Produktionsprozessplanung

Losgrößenbestimmung

Durchlauf- u. Kapazitätsterminierung

Reihenfolgeplanung u. Feinterminierung

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Bedeutung für Produktionsform

1. Maschinenbelegungsplanung

Flow shop Job shop

große SerienEinzel- u.

Kleinserienproduktion

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Bedeutung für Produktionsform

1. Maschinenbelegungsplanung

Flow shop Job shop

große SerienEinzel- u.

Kleinserienproduktion

2 / 11

Zu optimierende Zielgrößen

1. Maschinenbelegungsplanung

• Kosten• Erlöse

schwer quanitifizierbar

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Zu optimierende Zielgrößen

1. Maschinenbelegungsplanung

• Kosten• Erlöse

schwer quanitifizierbar

deshalb:

• Durchlaufzeit• Kapazitätsauslastung• Liefertermintreue

direkt beeinflussbar

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Gliederung

1. Maschinenbelegungsplanung

2. Lösungsansätze

3. Prioritätsregeln

4. Ausblick

Verfahren der Reihenfolgeplanung

2. Lösungsansätze

• Lineare Optimierung

• Branch & Bound

• Verfahren von Johnson

...

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Optimierende Verfahren Heuristische Verfahren

Prioritätsregeln

Beispiel:

2. Lösungsansätze 5 / 11

3 Aufträge → 4 Maschinenjeder Auftrag muss alle Maschinen durchlaufen

M1 M2 M3 M4

= (n!)m

Reihenfolgen

n

m

Gliederung

1. Maschinenbelegungsplanung

2. Lösungsansätze

3. Prioritätsregeln

4. Ausblick

Was macht eine Prioritätsregel?

3. Prioritätsregeln 6 / 11

• steuert Reihenfolge der Aufträge vor einer Maschine• weist jedem Auftrag einen Rang zu• Rang = berechnetes Prioritätskriterium

Was macht eine Prioritätsregel?

3. Prioritätsregeln 6 / 11

• steuert Reihenfolge der Aufträge vor einer Maschine• weist jedem Auftrag einen Rang zu• Rang = berechnetes Prioritätskriterium

M

Warteschlange

3. 1. 2.

Elementare Prioritätsregeln

3. Prioritätsregeln 7 / 11

• weitaus > 100 Prioritätsregeln• betrachten jeweils nur ein Reihenfolgekriterium

Bearbeitungszeit Liefer- u. Fertigstellungstermin Wert Wichtigkeit des Kunden...

Kriterien:

Kombination elem. Prioritätsregeln

3. Prioritätsregeln 8 / 11

• additive Verknüpfung

• multiplikative Verknüpfung

• alternative Verknüpfung

• dominante Verknüpfung

Wozu? – negative Effekte einzelner Regeln ausgleichen

Kombination elem. Prioritätsregeln

3. Prioritätsregeln 9 / 11

Beispiel:

Optimierungsziele KOZ ...

max. Kapazitätsauslastung ++ ...

min. Durchlaufzeit ++ ...

min. Zwischenlagerungskosten + ...

geringe Terminabweichung -- ++

KOZ - Kürzeste Operationszeit-Regel

Beurteilung mittels Simulation

3. Prioritätsregeln 10 / 11

fiktive Auträge

Simulationsmodell

vergleichbare charakterische Größen

P1 P2 P3 ... Pn

Gliederung

1. Maschinenbelegungsplanung

2. Lösungsansätze

3. Prioritätsregeln

4. Ausblick

Weiterentwicklung

4. Ausblick 11 / 11

wissensbasierte Systeme

DatenbankKennzahlen aus der

Vergangenheit

Kennzahlen aktueller Situation

Handlungsanweisung

Vielen Dankfür Ihre Aufmerksamkeit

Prioritätsregeln Prozent der Unternehmen

nur KOZ 1,7

LT und KOZ 3,4

nur LT 25,4

LT und RZ 15,3

LT und KR 35,4

KOZ Kürzeste OperationszeitLT LieferterminRZ RüstzeitKR Kunden-Regel

Quelle: Glaser, zitiert bei Vahrenkamp (1996): Produktions- und Logistikmanagement, S. 172

Anwendung von Prioritätsregeln in der Praxis

Bloech/Bogaschewski/Götze (1993): Einführung in die Produktion, S. 269

Komponenten der Auftragsdurchlaufzeit