Ablaufplanung: Verfahren von Johnson

Bei Reihenproduktion sind die Ressourcen dem Arbeitsplan der Produkte entsprechend angeordnet. Alle Produkte besuchen die Ressourcen in derselben Reihenfolge. Für die Bestimmung der Einlastungsreihenfolge der Aufträge gibt es verschiedene Verfahren, deren Anwendbarkeit u.a. von der Anzahl der Produktionsstufen abhängt.

Besonders bekannt ist das exakte Verfahren von Johnson, das die zykluszeitminimale Reihenfolge für $N$ Aufträge an 2 Maschinen bestimmt.

Das Verfahren von Johnson läuft wie folgt ab:

  1. Füge alle Aufträge in eine Liste ein.
  2. Falls die Liste leer ist, STOP. Wähle den Auftrag mit der kürzesten Bearbeitungszeit auf einer der beiden Maschinen aus.
  3. Betrifft die kürzeste Bearbeitungszeit die Maschine 1, dann plane den Auftrag so weit wie möglich vorne ein, andernfalls plane den Auftrag so weit wie möglich hinten ein.
  4. Entferne den aktuellen Auftrag aus der Liste und gehe zu Schritt 2.

Zur Beschreibung des Verfahrens siehe auch Tempelmeier(2020b), Aufgabe B4.6.

Das folgende Bild zeigt den Ablauf des Verfahrens von Johnson, wie es im Produktions-Management-Trainer implementiert ist.

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Das folgende Gantt-Diagramm zeigt die optimale Lösung. Man sieht, daß Leerzeiten an der zweiten vorwiegend am Anfang und am Ende der Produktion vorkommen.

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Plant man nun stattdessen die Aufträge beliebig, z.B. in der Reihenfolge ihrer Indizierung ein, dann erhält man folgendes Bild. Hier sieht, man, daß die Leerzeiten an der zweiten Maschine sich über die gesamte Produktionsdauer bzw. Zykluszeit verteilen. Insgesamt sind die Leerzeiten länger mit der Folge, daß die Zykluszeit erhöht ist.

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Siehe auch ...

Literatur

Günther, H.-O. und Tempelmeier, H. (2020). Supply Chain Analytics - Operations Management und Logistik. 13. Aufl., Norderstedt: Books on Demand.
Tempelmeier, H. (2020a). Production Analytics - Modelle und Algorithmen zur Produktionsplanung, 6. Aufl., Norderstedt: Books on Demand.
Tempelmeier, H. (2020b. Analytics in Supply Chain Management und Produktion. 7. Aufl., Norderstedt: Books on Demand.
Jaehn, F. und Pesch, E. (2014), Ablaufplanung - Einführung in Scheduling. Berlin (Springer)
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