Zusammenfassung
Für die geforderte, optimale Nutzung des Aktionsraums zur planerischen Engpaßbewältigung müssen bestimmte Aktionsparameter in der mittelfristigen Mengen- und Terminplanung eingesetzt werden. Diese Aktionsparameter stehen bisher noch nicht in geeigneter Form zur Verfügung und werden nachfolgend entwickelt.
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Literatur
Dabei kann die geringe Sensibilität der Gesamtkosten hinsichtlich der Auftragsmengen (vgl. /39/) ausgenutzt werden: als Mindestauftragsmenge kann z.B. die halbe Andlersche Losgröße /71/ oder eine Transportbehälterfüllmenge dienen.
In der betrieblichen Praxis werden als Reaktion auf erkannte Kapazitätsengpässe oftmals Teilablieferungen der geplanten Auftragsmengen freigegeben /34/. Allerdings werden dadurch dann meist bestehende Kapazitätsengpässe verschärft, weil durch eine erneute Umrüstung der Kapazitätseinheit für die Herstellung der Restauftragsmenge zusätzlicher Rüstzeitbedarf entsteht. Dies ist bei dem entwickelten Verfahren nur in Ausnahmefällen vorgesehen: die Analyse des Bestandsverlaufs ermöglicht das gezielte Vorziehen der Folgeauftragsmenge bis zum neuen Auftragstermin der Restauftragsmenge.
Die Auftragsmengen wurden unter Berücksichtigung eines kostenoptimalen Auflegungszyklus ermittelt, der nun aufgrund eines vorliegenden Engpasses nicht mehr eingehalten wird.
Die dem Verfahren zugrundeliegende Variationsmöalichkeit der Auftragsmenaen und -termine ist stark eingeschränkt, wenn als Engpaßursache ein Materialengpaß für eine Position P der Kapazitätsgruppe K ermittelt wurde. Die Eng-paßsteuerung sollte deshalb nur zur Bewältigung eines Kapazitätsengpasses eingesetzt werden.
Im Anhang (10.5) ist das entwickelte Verfahren zur Engpaßsteuerung als Programmcode detailliert dargestellt.
Eine oft kritisierte Schwachstelle mittelfristiger Mengen- und Terminplanungssysteme ist die automatische Lösung von Kapazitätskonflikten ohne die Möglichkeit einer Intervention durch den Disponenten /63, 72/. Der definierte Aktionsparameter erlaubt erstmals die volle Integration des vorhandenen kapazitätsangebotsbezogenen Flexibilitätspotentials in den Planungslauf der Mengen- und Terminplanung.
Dies ist z.B. bei der “mannlosen 3. Schicht” möglich, bei der die Produktion solange fortgesetzt wird, bis das vorab bereitgestellte Material verbraucht wurde /15, 73/.
Durch die Vorgabe einer Sicherheitszeit SZ(P) wird die Materialbereitstellung (disponierbarer Bestand PB(P,t)) der Position P in jedem PZA t so dimensioniert, daß der gesamte Bedarf aller folgenden SZ(P) PZA abgedeckt ist. In jedem PZA ist dann ein dynamischer, bedarfsabhängiger Sicherheitsbestand vorhanden. Die positionsspezifische Festlegung einer fixen Sicherheitsmenge SM(P) führt dagegen zu einem statischen, bedarfsunabhängigen Sicherheitsbestand.
Es ist zu erwarten, daß auf diese Weise kurzzeitige Bedarfsunterdeckungen — insbesondere bei dynamisch angelegten Sicherheitsbeständen — kompensiert werden können: ein für eine bestimmte Verwendung (Bedarfsanmeldung der Position PO aufgebauter Bestand wird dann vorzeitig durch eine anderweitige Verwendung (Position P2) abgebaut. Dies setzt aber voraus, daß keine verwendungsspezifischen Bestandsreservierungen beachtet werden müssen.
Im Gegensatz zu dem in der Literatur (vgl. /62, 75/) verwendeten Begriff “Forward scheduling” für die Planungsrichtung bei einstufiger Auftragsbildung soll hier mit dem Begriff der Ressourcenbezogenen Vorwärtsrechnung — analog zur Vorwärtsterminierung bei konventioneller Terminplanung /49/ — auf die mehrstufige Abstimmung von Auftragsmengen und -terminen der in Materialflußrichtung nachfolgenden Positionen (ausgehend von den erkannten Engpässen der betrachteten Kapazitätsgruppe) abgehoben werden (“Forward calculation”).
Zur einfacheren Darstellung sei o.B.d.A. angenommen, daß bei der Herstellung einer ME der Positionen N1(P) und N2(p) jeweils genau eine ME der Position P benötigt wird.
Zur Definition der Bestandsreichweite einer Position zu einem bestimmten Zeitpunkt siehe /8/.
What-if-Analysen werden oftmals bei einer Simulation eingesetzt. Zum Verfahrensprinzip und der Vorgehensweise einer Simulation siehe ausführlich /76/.
Die Abschätzung von potentiellen Auswirkungen einer Entscheidung wird in /77/ als LOOK-AHEAD-TECHNIK bezeichnet.
Das Beispiel zeigt, daß nur die gemeinsame Analyse des Bestandsverlaufs der bedarfsverursachenden Nachfolgepositionen und der Kapazitätsauslastung zugehöriger Kapazitätseinheiten eine situationsadäquate Entscheidung ermöglicht, wie der Ma-terialengpaß einer Position über die Festlegung von Materialrestriktionen und Reduzierung von Auftragsmengen der Nachfolgepositionen optimal bewältigt werden kann. Weder bei einer generellen Festlegung der zu beschränkenden Nachfolgeposition über eine Priorität noch bei der Vorabdefinition von prozentualen Auftragsmengenreduzierungen könnte — wie gefordert — eine auf die spezifische Engpaßsituation angepaßte Zuordnung der Bedarfsunterdeckungen garantiert werden: eine Bedarfsanmeldung, die zu einer Bedarfsunterdeckung führte, muß nicht unbedingt von der priorisierten Nachfolgeposition verursacht worden sein und ist u.U. geringer als der Anteil der Bedarfsunterdeckung, welcher aus der prozentualen Auftragsmengenreduzierung resultiert.
Sofern das Kapazitätsangebot ausreichend verfügbar ist, erscheint ein Auftragssplittung zur Engpaßbewältigung sinnvoll (vgl. dazu FOX /62/): die Gewichtungen übergeordneter Zielkriterien zur Auftragsbildung (z.B. Kostenoptimale Auflegungshäufigkeit /28/) müssen dann vor dem Hintergrund der Machbarkeit der Planungsvorgaben revidiert werden /23/. Ansonsten würde ein Auftragssplitting die Kapazitätskonkurrenz bei der betrachteten Kapazitätseinheit nur verschärfen. Die Engpaßbewältigung bei einer Position droht damit zur Ursache für neue Kapazitätsengpässe auf wertschöpfungsmäßig höheren Produktionsstufen zu werden. Deshalb ist ein Auftragssplitting bei hohen Kapazitätsauslastungsgraden möglichst zu vermeiden, auch wenn es der Engpaßbewältigung auf im Material-fluß vorgelagerten Produktionsstufen dienen könnte.
Der Zeit- und Mengenfaktor für die Transformation von Auftragsverläufen der Position in N(P) in Bedarfsanmeldungen für die Position P wird im Anhang (10.1) definiert.
Aus Praktikabilitätsgründen wird nur eine Nachfolgeposition ausgewählt, auf die die gesamte Bedarfsunterdeckungs-menge der Position P verrechnet wird: die Auswahlalternativen steigen mit der Anzahl der Nachfolgepositionen N (P) und der Höhe der Bedarfsunterdeckungsmenge an. Der Aufwand zur Definition von Materialrestriktionen wird durch die vorgeschlagene Einschränkung der Auswahlmöglichkeit speziell bei Mehrfachverwendung der Position P erheblich reduziert.
Der Parameter wird im Anhang (10.3) definiert.
Die Transformation wird im Anhang (10.1) hergeleitet.
Kapazitätsorientierte Auftragsbildungsverfahren müssen außerdem auf die spezifischen Prozeßbedingungen ausgerichtet sein. Eine allgemeine Formulierung des Planungsproblems geben KÜHNLE /11/ und SILVER/DIXON /78/.
KÜHNLE stellt in /11/ ein solches iteratives Auftragsbildungsverfahren für eine spezielle Prozeßform der Wechselfließfertigung vor.
Die Darstellung des Planungsproblems für die speziell betrachtete Prozeßform einer Stoßfertigung mit reihenfolgeunabhängigen Rüstzeiten sowie die programmtechnische Verfahrensrealisierung findet sich im Anhang (10.2, 10.5).
Im Beispiel von Bild 5–20 ist MAXR(P3) = 2, weil ein zweistufiger Zusammenhang der Auftragsbegrenzungen zwischen den Positionen P3, P7 und P11 vorliegt.
Da die ressourcenbezogene Vorwärtsrechnung laut Anforderung als ultima ratio eingesetzt werden soll, kann die Engpaßbewältigung in diesem Fall nicht während des Planungslaufs erfolgreich abgeschlossen werden. Zur weiteren Vorgehensweise wird auf die Konzeption des gesamten Verfahrensablaufs zur Engpaßbewältigung (Kapitel 6) verwiesen.
Engpaßentschärfende Ereignisse sind z.B. Bedarfsänderungen — mengenmäßige Bedarfsreduzierung und/ oder — zeitliche Bedarfsverlagerung in Richtung Zukunft ungeplante Bestandserhöhung bei einer Engpaßposition P bei anderen Positionen der zugehörigen Kapazitätsgruppe K, falls ein Kapazitätsengpaß als Engpaßur-sache ermittelt worden war Erhöhung des Kapazitätsangebots der Kapazitätseinheit KE, falls ein Kapazitätsengpaß ursächlich für die Auftragsbeschränkung war.
Mengen- und Terminplanungsverfahren führen einen Neuaufwurf in regelmäßigen Abständen durch /8/. Auftragsbeschränkungen können dabei über die Definition bestimmter Parameter gezielt berücksichtigt oder gelöscht werden.
Kostenerhöhungen resultieren u.U. aus zusätzlich erforderlichen Rüstzeiten bzw. längeren Bearbeitungszeiten zur Auftragsdurchführung auf der alternativen Kapazitätseinheit.
Wenn alle für die Auftragsdurchführung geeigneten, alternativen Kapazitätseinheiten Kapazitätsengpässe ausweisen, dann könnte u.U. jede Bedarfsverlagerung eine erneute Bedarfsverlagerung verursachen (Dead-lock-Situation).
Zur Dimensionierung der Mindestlosgröße siehe 5.1.
Unterschiedliche zeitliche Relationen ergeben sich bei abweichenden Sicherheits- und Übergangszeiten, falls z.B. die Kapazitätseinheiten KE und KE’ verschiedenen Standorten (Werken) zugeordnet sind. Mengenrelationen variieren, wenn z.B. aufgrund (abnutzungsbedingt) abweichender Qualitätsniveaus von KE und KE’ die Bedarfsanmeldung zur Kapazitätseinheit KE’ entsprechend erhöht werden muß, damit der Bestandszugang der Position P in ausreichender Menge erfolgt.
Der Bestand einer Position wird bei simultaner Mengen-und Terminplanung ganzheitlich geführt /12/. Damit ist es für die Bestandsführung unerheblich, auf welcher Kapazitätseinheit die Aufträge der Position P durchgeführt werden.
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Fuchs, RM. (1990). Entwicklung der Aktionsparameter zur planerischen Engpaßbewältigung. In: Ein Planungsverfahren zur Erkennung und Bewältigung von Material- und Kapazitätsengpässen bei mehrstufiger Linienfertigung. IPA-IAO — Forschung und Praxis, vol 150. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-47942-7_6
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Publisher Name: Springer, Berlin, Heidelberg
Print ISBN: 978-3-540-53271-2
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