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In der vorliegenden Arbeit wird ein umfassender Überblick zum Thema Voraussicht im Rahmen der Ablaufplanung gewährt. Zunächst werden die unterschiedlichen Verfahren aus allen Bereichen der Ablaufplanung dargestellt und klassifiziert. Darauf folgend werden neu entwickelte Verfahren vorgestellt, die als Repräsentanten ihrer Klassen zur Erweiterung von Prioritätsregeln eingesetzt werden können. Dabei handelt es sich um ein modulares Konzept, das es gestattet, die Einzelmechanismen in beliebiger Kombination einzusetzen. Zur Überprüfung der Wirksamkeit findet eine Untersuchung aller entwickelten Verfahren im Rahmen eines stochastisch dynamischen Job Shops mithilfe umfangreicher Experimente statt. Bestandteil dieser experimentellen Studie ist auch die Untersuchung der Wechselwirkungen der verschiedenen Voraussichtsmechanismen. Die Experimentergebnisse zeigen auf, dass Voraussicht in vielen Situationen zur Verbesserung der Zielerreichung eingesetzt werden kann und liefern zudem zahlreiche Erkenntnisse über den Einfluss der Systemparameter auf die Vorteilhaftigkeit der einzelnen Voraussichtsklassen.
Ablaufplanung bei Reihenfertigung mit mehrfacher Zielsetzung auf der Basis von Ameisenalgorithmen
(2006)
In der Arbeit wird ein Permutation Flow Shop Problem mit mehrfacher Zielsetzung betrachtet. Das Problem der Reihenfolgeplanung von Aufträgen in einem Produktionssystem hat seit der Veröffentlichung des Johnson Algorithmus 1954 wesentliche Aufmerksamkeit erlangt. Dabei wurden hauptsächlich Probleme mit nur einer Zielsetzung betrachtet. In der Praxis hat sich die Reihenfolgeplanung in der Regel jedoch an mehreren Zielgrößen zu orientieren. Neben der Maximierung der Kapazitätsauslastung können z.B. auch die Minimierung der Durchlaufzeiten sowie das Einhalten von vorgegebenen Fertigstellungsterminen weitere zu berücksichtigende Ziele sein. In der vorliegenden Arbeit wird ein Zielsystem bestehend aus den Zielgrößen mittlere Durchlaufzeit, maximale Terminüberschreitung sowie der Zykluszeit betrachtet. Alle drei Zielgrößen sind zu minimieren. Es werden zwei Ameisenalgorithmen zur Ermittlung heuristisch effizienter Mengen von Auftragsfolgen vorgestellt und experimentell untersucht. Die Menge der heuristisch effizienten Auftragsfolgen ergibt sich dabei aus den von der Heuristik ermittelten heuristisch effizienten Auftragsfolgen. Bezogen auf eine Heuristik ist eine Auftragsfolge dann heuristisch effizient, wenn es keine andere von der Heuristik erzeugte und auf Effizienz überprüfte Auftragsfolge gibt, die bezüglich aller Ziele keinen schlechteren und bei mindestens einem Ziel einen besseren Zielerreichungsgrad aufweist. Daneben wird die Beurteilung der Qualität von heuristisch effizienten Mengen ausführlich betrachtet. Die bisher in der Literatur vorgestellten Maße werden kritisch diskutiert und anschließend ein System von Maßen zur Beurteilung der Qualität heuristisch effizienter Mengen entwickelt. Außerdem werden in der Arbeit allgemeine Überlegungen zur Steuerung der Suche nach Elementen der effizienten Menge angestellt. Dazu gehören Analysen zur Distanz von Auftragsfolgen im Lösungsraum, sowie die Entwicklung von Konzepten zur Definition der Nachbarschaft im Zielraum.
In vorliegender Arbeit wird das Problem der kostenorientierten Losgrößen- und Reihenfolgebestimmung bei getakteter Mehrproduktfließlinienfertigung untersucht. Das Problem kann als Teilproblem der Produktionsablaufplanung für den Fall der Serien- oder Sortenproduktion charakterisiert werden. Hinsichtlich des Produktionsvollzugs läßt sich die Serien- oder Sortenproduktion allgemein als Fertigungsform beschreiben, bei welcher mehrere verschiedenartige Erzeugnisse in gemeinsamer Produktion gefertigt werden, wobei der Übergang von einer Produktart auf eine andere Kosten verursacht. Das Produktionssystem der Fließlinienfertigung, bei der die zur Bearbeitung der verschiedenen Produkte notwendigen Betriebsmittel entsprechend der Bearbeitungsfolge an den Werkstücken räumlich angeordnet werden, bedingt nicht nur eine gemeinsame Produktion der betrachteten Produktarten, sondern auch, daß die Produktarten in Reihenfertigung produziert werden können. Eine getaktete Mehrproduktfließlinienfertigung ist darüber hinaus durch einen organisatorisch bedingten Zeitzwang charakterisiert, welcher besagt, daß die jeweils nächste Produkteinheit eines Loses die einzelnen Bearbeitungsstationen in einem bestimmten zeitlichen Intervall, der so genannten Taktzeit oder auch synonym Auflegeintervall, erreicht. Das Produktionssystem der getakteten Fließlinienfertigung wird auch als Fließbandfertigung bezeichnet. Die spezifischen Besonderheiten der losweisen Fließbandfertigung werden hinsichtlich des Bearbeitungs- und des Umrüstungsvollzugs in adäquater Weise berücksichtigt, das Losgrößen- und Reihenfolgeproblem verbal und formal beschrieben, sowie ein problemspezifischer Genetischer Algorithmus zur Lösung des Planungsproblems vorgestellt und experimentell untersucht.
In nahezu allen mittleren bis großen Unternehmen werden Projekte zur Lösung komplexer, teils interdisziplinärer Probleme durchgeführt . Man kann durchaus sagen, daß sich das Projektmanagement mittlerweile als Organisationsform neben der hierarchischen Struktur eines Unternehmens etabliert hat. Häufig wird es dabei zur Lösung von Aufgaben verwendet, welche einen hohen Grad an Neuartigkeit und Komplexität aufweisen, da traditionelle Linienorganisationen eher auf langfristige Zielsetzungen und Aufgaben ausgerichtet sind. Solche im Rahmen eines Projekts behandelten Probleme können in der Regel nicht intuitiv gelöst werden. Sie bedürfen einer systematischen Planung, um das Risiko von Fehlentscheidungen zu verringern. Das Projektmanagement bietet Methoden und Verfahren zur Organisation, Planung, Überwachung und Steuerung eines solchen Projekts . Die Verwendung von Methoden des Projektmanagements ist heute eine der wesentlichen Voraussetzungen, Effizienz und Innovationsfähigkeit von Unternehmen zu steigern, um sich im internationalen Wettbewerb zu behaupten. Durch den Einsatz von Projektplanungsmethoden können durchschnittlich Einsparungen in Höhe von etwa 15 erzielt werden . Dem steht ein durchschnittlicher Anteil der Planungskosten an den Projektkosten von circa 0,1 - 4 gegenüber. Probleme der Ablaufplanung sind daher seit mehreren Jahrzehnten verstärkt auch in der theoretischen Betrachtung im Rahmen des Operations Research häufig behandelte Themen. Diese Arbeit betrachtet die Planung eines Vorhabens mit komplexer Ablaufstruktur für den Fall, daß die Einzelvorgänge des Projekts in verschiedenen Durchführungsmodi ausgeführt werden können und die zur Durchführung des Vorhabens benötigten Ressourcen nur begrenzt zur Verfügung stehen. Zur Lösung des betrachteten Ressourcenplanungsproblems für diese Planungssituation stehen noch keine geeigneten Algorithmen zur Verfügung