Fertigungsregelung in strukturdynamischen Produktionssystemen
Date Issued
2026-07-23
Author(s)
Supervisors
Referees
Abstract
Das Anbieten von kundenindividuellen Produkten für eine gute Marktpositionierung benötigt eine flexible Produktion mit kurzen Lieferzeiten, um auf Änderungen der Umgebungsbedingungen oder auf Kundenwünsche reagieren zu können. Strukturdynamische Produktionssysteme (SDPS) sind eine organisatorische Methode zur Strukturierung von Produktionsabläufen, die Vorteile für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) bietet. SDPS ermöglichen durch eine adaptierte Planung und Steuerung eine Lieferzeitdifferenzierung von Fertigungsaufträgen und prozessbedingten festen Übergangszeiten. Sie arbeiten dazu mit temporär getakteten Sequenzen, die keine ungeplanten Zeitanteile der Übergangszeit besitzen. Mit diesen Sequenzen bieten sie die Möglichkeit, kundenindividuelle Produkte mit kurzer Lieferzeit zu fertigen oder bei zeitdiskreten Veränderungen die entsprechende Übergangszeit sicherzustellen. Dadurch wird für Unternehmen eine Flexibilisierung in der Ausrichtung der Produktion ermöglicht, sodass sie diese leicht an veränderte Auftragszusammensetzungen und Schwankungen der Anteile an Produktvarianten anpassen können. Temporär getaktete Sequenzen werden durch Verfahren zur Belegungsplanung und Auftragsfreigabe umgesetzt, sodass keine physischen Anpassungen der Produktion mehr notwendig sind. Beim Übergang von temporär getakteten zu frei vernetzen Sequenzen entstehen Organisationsübergänge, die zu Übergangsverlusten führen und damit den produktiven Produktionsbetrieb verschlechtern. Diese Arbeit stellt die dazu notwendigen Methoden zur Belegungsplanung und Auftragsfreigabe sowie die darin enthaltenen Funktionen neben der grundsätzlichen Methode der SDPS vor, sodass die-se eine Planung und Steuerung von getakteten sowie ungetakteten Sequenzen ermöglichen und die dabei auftretenden Organisationsübergänge planen.
Die Evaluation der Verfahren erfolgt anhand von zwei ereignisdiskreten Simulationsszenarien, die die Auswirkungen von temporär getakteten Sequenzen auf die logistischen Zielgrößen Durchlaufzeit, Termintreue und Auslastung ermöglichen. Mit den Simulationsergebnissen er-folgt die Ermittlung von Kennfeldern, die eine Bewertung der logistischen Zielerreichung in Abhängigkeit des gewählten Betriebspunktes und der Auftragszusammensetzung ermöglichen. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass eine adaptierte Belegungsplanung und Auftragsfreigabe eine kurze Durchlaufzeit in Kombination mit hohen Auslastungswerten bei niedrigen Taktungsanteilen erreicht. Bei hohen Taktungsanteilen nehmen Übergangsverluste und Turbulenzen im System zu, die sich insgesamt negativ auf die Systemleistung und die Auslastung auswirken. Zudem hat der hohe Anteil an getakteten Sequenzen negative Auswirkungen auf den Auftragsdurchlauf von frei verketteten Aufträgen, die durch zusätzliche Liegezeiten entstehen. Eine gezielte Erhöhung des Bestandsniveaus bei mittleren Taktungsanteilen von 30 bis 60 % erhöht die Leistung des Systems, da sie taktungs- und bestandsbedingte Leistungsverluste ausgleicht. Die Verschiebung des Betriebspunktes darf in diesem Bereich nicht umfangreich stattfinden, da sonst die Durchlaufzeit übermäßig zunimmt und es zu Flexibilitätseinbußen kommt. SDPS erhöhen durch temporär getaktete Sequenzen die Flexibilität in der Auftragsgestaltung und erhöhen damit die Wettbewerbsfähigkeit von KMU.
Die Evaluation der Verfahren erfolgt anhand von zwei ereignisdiskreten Simulationsszenarien, die die Auswirkungen von temporär getakteten Sequenzen auf die logistischen Zielgrößen Durchlaufzeit, Termintreue und Auslastung ermöglichen. Mit den Simulationsergebnissen er-folgt die Ermittlung von Kennfeldern, die eine Bewertung der logistischen Zielerreichung in Abhängigkeit des gewählten Betriebspunktes und der Auftragszusammensetzung ermöglichen. Die Simulationsergebnisse zeigen, dass eine adaptierte Belegungsplanung und Auftragsfreigabe eine kurze Durchlaufzeit in Kombination mit hohen Auslastungswerten bei niedrigen Taktungsanteilen erreicht. Bei hohen Taktungsanteilen nehmen Übergangsverluste und Turbulenzen im System zu, die sich insgesamt negativ auf die Systemleistung und die Auslastung auswirken. Zudem hat der hohe Anteil an getakteten Sequenzen negative Auswirkungen auf den Auftragsdurchlauf von frei verketteten Aufträgen, die durch zusätzliche Liegezeiten entstehen. Eine gezielte Erhöhung des Bestandsniveaus bei mittleren Taktungsanteilen von 30 bis 60 % erhöht die Leistung des Systems, da sie taktungs- und bestandsbedingte Leistungsverluste ausgleicht. Die Verschiebung des Betriebspunktes darf in diesem Bereich nicht umfangreich stattfinden, da sonst die Durchlaufzeit übermäßig zunimmt und es zu Flexibilitätseinbußen kommt. SDPS erhöhen durch temporär getaktete Sequenzen die Flexibilität in der Auftragsgestaltung und erhöhen damit die Wettbewerbsfähigkeit von KMU.
Subjects
Produktionsplanung
;
Scheduling
;
Rekonfiguration
;
Montageplanung
;
Fertigungssteuerung
;
Auftragsfreigabe
;
Strukturdynamische Produktionssysteme
;
Ereignisdiskrete Simulation
;
Variantenfertigung
;
Wandlungsfähigkeit
;
Produktionsorganisation
;
Belegungsplanung
Institution
Type
Dissertation
Band
1/2026
Language
German
File(s)![Thumbnail Image]()
Loading...
Name
Dissertation_Bader_Fertigungsregelung_in_strukturdynamischen_Produktionssystemen.pdf
Size
5.49 MB
Format
Adobe PDF
Checksum
(MD5):608ec47e39fbb99041ffdffa7ae6824c