Job Shop Scheduling in der Produktion
Einsatzorientierte Lösungen für ein Kernproblem der Produktionsplanung und Produktionssteuerung bei mittleren Auftragszahlen und variierenden Einsatzbedingungen
In der Produktionsplanung treten häufig Maschinenbelegungs- und Reihenfolgeprobleme auf, die mit herkömmlichen Planungsmethoden nicht zu bewältigen sind. Die vorliegende Arbeit nähert sich dieser Problemstellung über das aus dem Operations Research bekannte...
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Produktinformationen zu „Job Shop Scheduling in der Produktion “
Klappentext zu „Job Shop Scheduling in der Produktion “
In der Produktionsplanung treten häufig Maschinenbelegungs- und Reihenfolgeprobleme auf, die mit herkömmlichen Planungsmethoden nicht zu bewältigen sind. Die vorliegende Arbeit nähert sich dieser Problemstellung über das aus dem Operations Research bekannte Modell des Job Shop Scheduling. Verschiedene heuristische Planungsmethoden werden dargestellt und diskutiert. Gleichzeitig wird das Modell um praxisrelevante Besonderheiten, wie Rüstzeiten, parallele Maschinen oder begrenzte Maschinenarbeitszeit erweitert. Mit Hilfe eines Simulationssystems werden für verschiedene Szenarios bei einer praxisrelevanten Problemgröße von bis zu 300 Aufträgen die Planungsmethoden überprüft und für verschiedene planerische Zeitkriterien ausgewertet.
Inhaltsverzeichnis zu „Job Shop Scheduling in der Produktion “
1: Das Modell. Maschinenbelegungsprobleme und das Job Shop Scheduling Problem.- 1.1. Maschinenbelegungsprobleme.- 1.1.1. Restriktionen.- 1.1.2. Aufträge.- 1.1.3. Maschinen.- 1.1.4. Weitere Restriktionstypen.- 1.2. Job Shop.- 1.3. Zielfunktionen.- 1.3.1. Bewertung anhand der Beendigungszeiten.- 1.3.2. Bewertung anhand von Fälligkeitszeitpunkten.- 1.3.3. Bewertung anhand von Maschinenkosten und -auslastung.- 1.3.4. Der Kriterienkatalog.- 1.4. Semi-aktive, aktive und unverzögerte Belegungspläne.- 1.5. Komplexität.- 1.6. Artverwandte Problemtypen.- 1.6.1. Flow Shop.- 1.6.2. Permutation Flow Shop.- 1.6.3. Open Shop.- 2: Die Praxis. Anwendung des Job Shop Scheduling in der Produktionsplanung und -Steuerung.- 2.1. Admissive, imperative und informelle Beschränkungen.- 2.2. Produktionsplanung und -Steuerung.- 2.2.1. Vorgaben, Ziele und Entscheidungsvariablen:.- 2.2.2. Ablauf.- 2.2.3. MRP-Systeme.- 2.2.4. Hierarchische Produktionsplanung.- 2.2.5. Belastungsorientierte Auftragsfreigabe.- 2.2.6. Just-in-Time.- 2.2.7. KANBAN.- 2.2.8. Fortschrittszahlenkonzept.- 2.2.9. Zusammenfassung.- 2.3. Eignung des Job Shop Scheduling.- 2.3.1. Allgemeines.- 2.3.2. Besonderheiten der Einzel- und Kleinserienfertigung.- 2.3.3. Abweichungen vom Modell.- 2.3.4. Kriterien für die Beurteilung von Lösungsverfahren.- 2.4. Datenstruktur für die Reihenfolgeplanung.- 2.4.1. Das Entity-Relationship-Modell (ERM).- 2.4.2. ERM für die Reihenfolgeplanung.- 2.4.3. Die Relationenstruktur.- 2.4.4. Zusammenfassung.- 3: Die Lösungsverfahren.- 3.1. Algorithmische Lösungsverfahren.- 3.1.1. Vollständige Enumeration.- 3.2. Heuristische Lösungsverfahren.- 3.2.1. Vollständige Enumeration der unverzögerten Belegungspläne.- 3.2.2. Prior itäts-Abfertigungs-Regeln.- 3.2.3. BEWEx, Lückensprungmethode, ERFOx.- 3.3. Das Umbelegungsverfahren.- 3.3.1. Motivation für ein heuristisches Umbelegungsverfahren.- 3.3.2. Umbelegung eines Auftrags.- 3.3.3. Iteration und Abbruchbedingung.- 3.3.4. Komplexitätsreduktion durch rollierendes
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Planungsprinzip.- 3.4. Expertensysteme.- 3.4.1. Skelett-Konstruieren.- 3.4.2. Vorschlagen und Verbessern.- 3.4.3. Vorschlagen und Vertauschen.- 3.4.4. Least-Commitment-Strategie.- 3.4.5. Fallvergleichendes Konstruieren.- 3.4.6. Zusammenfassung.- 4: Die Simulation. Programmierung, Generierung von Testdatensätzen und Auswertung.- 4.1. Vorgehens weise.- 4.2. Programmstruktur.- 4.3. Realitätsnahe Erzeugung von Probleminstanzen.- 4.3.1. Zufallszahlengenerator.- 4.3.2. Umformung der Zufallszahlen.- 4.3.3. Generierung der Prozeßzeiten.- 4.3.4. Zufallsverteilung der Operationen auf die Maschinen und Modellierung von Engpaßmaschinen.- 4.3.5. Generierung von Übergangszeiten.- 4.3.6. Generierung der Auftragsdaten.- 4.3.7. Zusammenfassender Überblick.- 4.4. Ergebnisse der Simulation.- 4.4.1. Standardserie.- 4.4.2. Ergebniskontrolle mit variierenden Parametern.- 4.4.3. Rüstzeiten.- 4.4.4. Übergangszeiten.- 4.4.5. Parallele Maschinen.- 4.4.6. Abhängige Prozeßzeiten.- 4.4.7. Arbeitszeiten für Maschinen.- 4.4.8. Zusammenfassung.- Al. Verzeichnis der verwendeten Kürzel und der formalin Bezeichnungen.- A2. Verzeichnis der Tabellen.- A3. Abbildungsverzeichnis.- A4. Systemumgebung und Fehlerabschätzung.- A5. Problem-Klassifikation.- A6. Verzeichnis der angewandten Verfahren.- A7. Ergebnistabellen der Simulation.- A8. Literaturverzeichnis.
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Bibliographische Angaben
- Autor: Gerhard Georgi
- 1995, 250 Seiten, 44 Abbildungen, Maße: 23,5 cm, Kartoniert (TB), Deutsch
- Verlag: Physica-Verlag
- ISBN-10: 3790808334
- ISBN-13: 9783790808339
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