Teil III
Gestaltung der Infrastruk tur des
Produktionssystems
Produktionssystem
Arbeitssysteme
Arbeitsaufgab en
Beziehungen
zwischen Arbeitssystemen
zwischen Produktionssegmenten
zwischen Unternehmen
6 Produktion ssegmentierung
6.1 Funktionsprinzip
6.2 Objektprinzip
Fließpro duktion
Beispiele
Karrosseriebau
Fahrzeugmontage
Motorenfertigung
Leiterplattenbest¨uckung
Handyproduktion
Flaschenabf¨ullung
Pizza, Brot, etc.
29
Fließpro duktion
Pro und Contra
Vorteile
kurze Transportwege
kurze Durchlaufzeit, niedriger WIP
geringer operativer Planungsaufwand
Nachteile
geringe Flexibilit¨at
st¨orungsempfindlich
hoher Investitionsaufwand
langweilig
Zentrenproduktion
Produktionsinsel
Flexibles Fertigungssystem (FFS)
7 Layoutplanung
7.1 Einf¨uhrung
Ziele
Transportzeiten
Transportressourcen
Kosten
30
Einflußgr¨oßen
Charakteristika der Produktarten (Ausmaße, Gewicht, Transportempfindlichkeit
etc.)
Bedarfsstrukturen nach Zeit, Menge, Ort in Abh¨angigkeit vo m Produktionspro-
gramm
Bedeutung der Transportobjekte f¨ur die Unternehmung
Transportmengen zwischen den Anordnungsobjekten
Entfernungen zwischen den (potent iellen) Standorten der Anordnungsobjekte
Fl¨achenbedarfe der einzelnen Anordnungsobjekte
technologische Bedingungen
verf¨ugbare Transportmittel
Daten
Entfernungen (zwischen potentiellen Standorten)
Anordnungsobjekte (Arbeitssysteme, Abteilungen)
Transportmengen (zwischen Anordnungsobjekten)
Kosten
Transportkosten
Kosten in Abh¨angigkeit von der Transportmittelart
Kosten in Abh¨angigkeit von der Transportleistung (Transportent fernung, Trans-
portmenge)
Standortwechselkosten
Bau¨anderungskosten
Umstellungskosten
Produktionsumstellungskosten (Dauer der Umstellungsmaßnahmen)
Zwischenlagerkosten
verursacht durch Zwischenlagerbest¨ande (Wartezeiten auf Fahrzeuge)
31
7.2 Modell QAP
Kosten I
Minimiere Z =
J
X
i=1
J
X
j=1
m
ij
· c
ij
Problem: Die c
ij
ang en von der osung (Zuordnung der AO zu den Standorten) ab
und sind daher keine Konstanten, die man bei Aufbau des Optimierungsmodell vorab
bestimmen kann.
c
ij
= c
T
· d
Standort(i),Standort(j)
c
ij
= c
T
·
J
X
k=1
J
X
l=1
d
kl
· u
ik
· u
jl
Kosten
Transportkosten zwischen AO 1 und AO 2, I
k
1 2 3
i 1 1 0 0
u
ik
= 2 0 0 1
3 0 1 0
Kosten
Transportkosten zwischen AO 1 und AO 2, II
u
11
= 1, AO 1 steht am Standort 1
u
23
= 1, AO 2 steht am Standort 3
c
12
= c
T
· ( d
11
· u
11
· u
21
+ d
12
· u
11
· u
22
+
d
13
· u
11
·u
23
+
d
21
· u
12
· u
21
+ d
22
· u
12
· u
22
+ d
23
· u
12
· u
23
+
d
31
· u
13
· u
21
+ d
32
· u
13
· u
22
+ d
33
· u
13
· u
23
)
c
12
= c
T
·
d
13
Alle nicht umrandeten Komponenten der Summe sind Null.
32
Modell QAP
Minimiere Z =
J
X
i=1
J
X
j=1
K
X
k=1
K
X
l=1
m
ij
·c
T
· d
kl
·u
ik
· u
jl
u. B. d. R.
K
X
k=1
u
ik
= 1 i = 1, 2, ..., J
J
X
i=1
u
ik
= 1 k = 1, 2, ..., K
Das QAP ist nicht- linear. Daher sind spezielle osungsmethoden erfor derlich. Eine
einfache Heuristik ist in G¨unther and Tempelmeier (20 16) beschrieben.
Literaturhinweis
Tempelmeier (2015), Aufga be A2.4
Teil IV
Fließproduktionssysteme, Allgemein
8 Einf¨uhrung
8.1 Einflußgr¨oßen
Einflußgr¨oßen
33
- Bearbeitungszeiten,
- Störungen,
- Qualität,
- Stationsgrößen
- Verkettung (synchron, asynchron),
- Puffer (Anzahl, Verteilung)
- Produktmix,
- Arbeitspläne (Struktur),
- Elementzeiten (deterministisch, stochastisch)
Arbeitsobjekte
Stationen
- Push,
- Pull,
- Hybrid
Steuerungskonzept
Systemstruktur
- zentral,
- dezentral
Entstörsystem
Produktions-
menge
Anzahl Werkstückträger
- Paletten, Werkstückträger,
- Kanbans,
- CONWIP-Karten
Stationen
Die Bearbeitungszeiten (Stationszeiten) sind nicht mehr deterministisch, wie bei der de-
terministischen Fließbandabstimmung angenommen. Statt dessen kann man die Arbeit-
szeit einer Station in f olgende Komponenten zerlegen:
Leerzeit(Warten auf das achste Werkst¨uck)
Bedienzeit
Ausfallzeit
Blockierzeit (Warten, bis das fertige Werkst¨uck entla den ist.)
Technische Verf¨ugbarkeit
Efficieny
e =
MT TF
MT T R + MT T F
=
1
p
1
p
+
1
r
=
1
1 +
p
r
34
MT T F =
e · MT T R
1 e
Die St¨orungen werden durch die technische Verf¨ugbarkeit beeinflußt. Die Verf¨ugbarkeit
einer Station kann in der Praxis manchmal nur 60% betragen.
Steuerungskonzept
Push-Konzept
Pull-Konzept
Anzahl Werkst¨ucktr¨ager
Begrenzter Bestand
Kanban
CONWIP
Unbegrenzter Bestand
Planungsschritte
Fließbandabstimmung (Verteilung der Arbeitslast unter deterministischen Bedin-
gungen)
Analyse unter stochastischen Bedingungen
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