Prozess- und Layoutplanung · 2006. 10. 15. · Institut für Produktionswirtschaft und Logistik I Manfred Gronalt 27 Layoutplanung es wird eine abgegrenzte Fläche (Standortträger)

1Institut für Produktionswirtschaft und Logistik I Manfred Gronalt

Prozess- und Layoutplanung

InselproduktionProzessplananalyse Layoutplanung


Prozessplanung - Materialfluss

Von-Nach DiagrammSankey Diagramm

Institut für Produktionswirtschaft und Logistik I Manfred Gronalt

Materialfluss bei Werkstattprduktion

A Process Layout Showing the Routing of Two Families of Parts.

Grindingmachines

Lathes Assembly Inspection Shipping

Painting

Part A familyStorage

areaPart B familyDrilling

machines

Institut für Produktionswirtschaft und Logistik I Manfred Gronalt

Materialfluss Alpinskiproduktion


Prozessplananalyse


Inselproduktion

Vorteile der Inselproduktionkurze Transportwege und –zeiten, geringer Transportkapazitätsbedarf, geringe Umrüstzeiten; niedrige Losgrößen, geringe Lagerbestände, kurze Durchlaufzeiten;hohe Flexibilität der Anpassung an kurzfristige Änderungen der Produktionsaufgaben;einfache Produktionssteuerung aufgrund hoher Übersichtlichkeit des Produktionsgeschehens;Identifizierung der Mitarbeiter mit „ihren“ Produkten, dadurch höhere Produktionsqualität;geringes Investitionsvolumen, da mit bestehender konventionellerTechnologie realisierbar.


Inselproduktion

Identifizierung von Erzeugnisfamilien unter Berücksichtigung der ProduktionsähnlichkeitAuswahl der Arbeitssysteme, die zu einer Produktionsinsel zusammengefasst werden sollen (Maschinen- bzw. Ressourcengruppierung).Konzeption eines dezentralen Planungs- und Steuerungssystems und Definition von Schnittstellen zum übergeordneten Produktionsplanungs-und -steuerungssystems.Auswahl, Schulung und Motivation der Mitarbeiter im Hinblick auf die neue Qualität der Arbeitsaufgaben.


Bildung von Produktionsinseln

Verzicht auf die Komplettbearbeitungund Bildung von drei Produktionsinseln:

{Drehen, Bohren} - {Erzeugnisse 1 und 3},{Fräsen} - {Erzeugnisse 1 und 2},{Entgraten, Waschen} - {Erzeugnisse 2 und 4};

Komplettbearbeitung und Installation einer zusätzlichen Fräsmaschine:

{Drehen, Bohren, Fräsen} - {Erzeugnisse 1 und 3},{Fräsen, Entgraten, Waschen} - {Erzeugnisse 2 und 4}.


Bildung von Produktionsinseln -Auslastungsberechnung


Bildung von Produktionsinseln -Ähnlichkeitskoeffizienten

Hierachische Clusterbildung

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛=

j

ij

i

ij

nn

nnsij ,max


Layoutplanung

Neugestaltung. nach der Errichtung einer Produktionsstätte sind in einer leeren Fabrikhalle Standorte für alle Produktionssegmente erstmalig zu bestimmen. Oder für eine neu eingerichtete Werkstattproduktion (oder auch ein Produktionszentrum) sind die Standorte für die einzelnen Arbeitssysteme (Werkstätten, Ressourcen) festzulegen.Umstellung. Aufgrund einer Veränderung der Struktur des Materialflusses zwischen einzelnen Ressourcengruppen sollen deren Standorte überprüft werden. Es kommt zu Standortveränderungen infolge eines geänderten Produktionsprogramms.Erweiterung. Ein zusätzliches Produktionssegment ist in einer bereits z.T. durch andere Segmente belegten Fabrikhalle zu platzieren. Dieses Problem finden wir z.B. in der Automobilindustrie, wenn die Teilefertigung auf die Produktion eines neuen Motorentyps umgestellt werden muss.


Gestaltung des Arbeitsablaufs -Activity Relationship Chart

A: Absolutely necessary. Because two operations may use the same equipment or facilities, they must be located near each other.E: Especially important. The facilities may require the same personnel or records, for example.I: Important. The activities may be located in sequence in the normal work flow.O: Ordinary importance. It would be convenient to have the facilities near each other, but it is not essential.U: Unimportant. It does not matter whether the facilites are located near eachother or not.X: Undesirable. Locating a welding department near one that uses flammable liquids would be an example of this category.


Gestaltung des Arbeitsablaufs -Activity Relationship Chart


Materialflussplanung - Vorgangsweise

Bestimme Anzahl von Bewegungen zwischen Abteilungen und erstelle eine von-zu Tabelle (als Indikator und mit Mengenangaben)Ermittle den Platzbedarf und berechne die Entfernung zwischen den AbteilungenErmittle eine Startlösung der Anordnung und bestimme die zugehörigen Kosten

Verbessere die Anordung durch systematisches Vertauschen

∑i= 1

n

∑j=1

n

C ij X ij


Layoutplanung


Layoutplanung – Materialfluss - Transportkosten


Layoutplanung - Zuordnungsproblem

Zuordnung von Maschinen zu StandortenVoraussetzung für die Lösung als Zuordnungsproblem:

diskrete Menge von AlternativenKeine Interaktionen zwischen den Abteilungen

Einfaches Lösungsverfahren: ungarische MethodeGroße Probleme mit Hilfe von Computer lösbar

Excel SolverMathematische Optimierungssoftware (z.B. XPRESS):



Startlösung: minimale Kosten



Ungarische Methode


Zuordnungsproblem - Excel Sover

123456789101112131415161718

B C D E F G H I J

ob Shop Co. Machine-Location Problem

Cost ($/hour) Location 1 Location 2 Location 3 Location 4 Location 5Machine 1 13 16 12 14 15Machine 2 15 - 13 20 16Machine 3 4 7 10 6 7

TotalAssignment Location 1 Location 2 Location 3 Location 4 Location 5 Assignments Supply

Machine 1 0 0 0 1 0 1 = 1Machine 2 0 0 1 0 0 1 = 1Machine 3 1 0 0 0 0 1 = 1

Total Assigned 1 0 1 1 0


Layoutplanung

es wird eine abgegrenzte Fläche (Standortträger) betrachtet, z.B. eine leere Fabrikhalle.auf dieser Fläche soll eine Menge von AO platziert werden.zwischen den AO bestehen Materialflussbeziehungen.es sind u.U. Nebenbedingungen zu beachten, die die benachbarte Aufstellung von zwei AO verbieten bzw. erzwingen (relative Anordnungsbedingungen) oder die die Aufstellung von AO in bestimmten Bereichen des Standortträgers erzwingen oder verbieten (absolute Anforderungsbedingungen).Eine räumliche Anordnung der AO (Layout) kann mit Hilfe einer Menge vonZielen, z.B. Transportentfernungen, Transportkosten etc. bewertet werden.


Layoutplanung

Planungsproblem:für jedes AO den günstigsten Standort innerhalb einer Fabrik oder Werkshalle zu finden.ein günstiges Layout wird vor allem dann erreicht, wenn man die AO so platziert, dass die insgesamt zu erbringende Transportleistung (ermittelt als Produkt aus Transportmenge und Transportstrecke) möglichst gering ist.

variablen Transportkosten (z.B. Treibstoffkosten) werden minimiert.Die Transportzeiten sind kurz. Als Folge sinken die Durchlaufzeiten der Produktionsaufträge bei gleichzeitig verringerter Kapitalbindung durch Lagerbestände.Die benötigte Transportmittelkapazität wird reduziert. Der Investitionsbedarf sinkt.


Layoutplanung - Beispiel

DatengrundlagePotentielle Standorte.Entfernungen.

Luftlinienentfernungenrechtwinklige Strecken

Transportmengen.Transportkosten.



Transportmenge

Distanz


Zweieraustauschverfahren



Startlösung

Bewertung aller Vertauschungen in Iteration 1


Zwischenlösung


Bewertung aller Vertauschungen in Iteration 2

Beste gefundene Lösung


Prozess- und LayoutplanungProzessplanung - MaterialflussMaterialfluss bei WerkstattprduktionMaterialfluss AlpinskiproduktionMaterialfluss AlpinskiproduktionProzessplananalyseInselproduktionInselproduktionBildung von ProduktionsinselnBildung von ProduktionsinselnBildung von ProduktionsinselnBildung von ProduktionsinselnBildung von Produktionsinseln - �AuslastungsberechnungBildung von Produktionsinseln - �AuslastungsberechnungBildung von Produktionsinseln - �ÄhnlichkeitskoeffizientenLayoutplanungGestaltung des Arbeitsablaufs - �Activity Relationship ChartGestaltung des Arbeitsablaufs - �Activity Relationship ChartMaterialflussplanung - VorgangsweiseLayoutplanungLayoutplanung – Materialfluss - TransportkostenLayoutplanung - ZuordnungsproblemLayoutplanung - ZuordnungsproblemLayoutplanung - ZuordnungsproblemLayoutplanung - ZuordnungsproblemZuordnungsproblem - Excel SoverLayoutplanungLayoutplanungLayoutplanung - BeispielLayoutplanung - BeispielLayoutplanung - BeispielLayoutplanung - BeispielLayoutplanung - Beispiel

Documents

Prozess- und Layoutplanung · 2006. 10. 15. · Institut für Produktionswirtschaft und Logistik I Manfred Gronalt 27 Layoutplanung es wird eine abgegrenzte Fläche (Standortträger)