Heuristiken für komplexe Reihenfolgeprobleme - FOM-Wiki
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<strong>Heuristiken</strong> für <strong>komplexe</strong><br />
<strong>Reihenfolgeprobleme</strong><br />
Christian Holst
Übersicht<br />
1. Definition <strong>Heuristiken</strong><br />
2. Hintergrund – Warum sind Prioritätsregeln notwendig ?<br />
3. Prioritätsregeln<br />
3.1 Beschreibung<br />
3.2 Formen / Ausprägungen<br />
3.3 Ziele<br />
4. Fazit / Zusammenfassung<br />
5. Literaturverzeichnis<br />
<strong>Heuristiken</strong> für <strong>komplexe</strong> <strong>Reihenfolgeprobleme</strong><br />
Christian Holst
1. Definition <strong>Heuristiken</strong><br />
• heurisko = „ich finde“<br />
• <strong>Heuristiken</strong> = Strategien, die das Finden von Lösungen<br />
zu Problemen ermöglichen sollen, zu denen kein mit<br />
Sicherheit zum Erfolg führender Algorithmus bekannt ist<br />
• im weiteren Verlauf werden die <strong>Heuristiken</strong> auch als<br />
Prioritätsregeln bezeichnet<br />
<strong>Heuristiken</strong> für <strong>komplexe</strong> <strong>Reihenfolgeprobleme</strong><br />
Christian Holst
2. Hintergrund Prioritätsregeln (1/2)<br />
<strong>Heuristiken</strong> für <strong>komplexe</strong> <strong>Reihenfolgeprobleme</strong><br />
Christian Holst
Hintergrund Prioritätsregeln (2/2)<br />
<strong>Heuristiken</strong> für <strong>komplexe</strong> <strong>Reihenfolgeprobleme</strong><br />
Christian Holst
3.1 Beschreibung<br />
Prioritätsregeln …<br />
…sind Vorschriften zur Reihenfolgebestimmung, bei denen<br />
jedem Auftrag eine Wertzahl zugeordnet wird<br />
… sind insbesondere dann wichtig, wenn vor einer Arbeitsstation<br />
mehrere Aufträge auf Ihre Bearbeitung warten, also um die<br />
Ressource konkurrieren<br />
… werden meist in der detaillierten Feinplanung<br />
eingesetzt<br />
<strong>Heuristiken</strong> für <strong>komplexe</strong> <strong>Reihenfolgeprobleme</strong><br />
Christian Holst
3.2 Formen / Ausprägungen (1/3)<br />
Regel<br />
KOZ Regel (kürzeste Operationszeit)<br />
LOZ Regel (längste Operationszeit)<br />
GRB- (LFR-) Regel<br />
(kürzeste Restbearbeitungszeit, bzw.<br />
Kürzeste Fertigungsrestzeit)<br />
WT Regel (Wert)<br />
SZ Regel (Schlupfzeit)<br />
FLT Regel (frühester Liefertermin)<br />
MAA Regel (meiste noch auszuführende Arbeitsgänge)<br />
WAA Regel (wenigste noch auszuführende Arbeitsgänge)<br />
FIFO Regel (first in, first out)<br />
FCFS Regel (first come, first served)<br />
GGB Regel (größte Gesamtbearbeitungszeit)<br />
KGB Regel (kleinste Gesamtbearbeitungszeit)<br />
UK Regel (Umrüstungskosten)<br />
Als nächster Auftrag wird der bearbeitet, …<br />
der die kürzeste Operationszeit hat<br />
der die längste Operationszeit hat<br />
dessen verbleibende Bearbeitungszeit an allen noch<br />
folgenden Arbeitsstationen die kürzeste ist<br />
der den höchsten Produktivwert hat<br />
bei dem die Differenz zwischen Liefertermin und<br />
Restbearbeitungszeit am kleinsten ist<br />
der den frühesten Liefertermin hat<br />
der die meisten noch auszuführenden Arbeitsgänge<br />
aufweist<br />
der die wenigsten noch auszuführendenArbeitsgänge<br />
aufweist<br />
der als erster im Gesamtsystem eingetroffen ist<br />
der zuerst auf der jeweiligen Arbeitsstation ankommt<br />
der die größte Gesamtbearbeitungszeit auf allen<br />
Arbeitsstationen hat<br />
der die kleinste Gesamtbearbeitungszeit auf allen<br />
Arbeitsstationen hat<br />
der die geringsten Umrüstungskosten an der<br />
Arbeitsstation verursacht<br />
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Christian Holst
Formen / Ausprägungen (2/3)<br />
Klassifikation nach Prioritäten<br />
•Ankunftszeitorientierte Prioritätsregeln ( FIFO, FCFS )<br />
•Bearbeitungszeitorientierte Prioritätsregeln ( KOZ, LOZ, KRB, WAA )<br />
•Terminorientierte Prioritätsregeln ( FLT, SZ )<br />
•Wertorientierte Prioritätsregeln ( WT, Deckungsbeitrag )<br />
•An der Kundenpriorität orientierte Prioritätsregeln<br />
( wichtigste Kunden )<br />
Klassifikation nach der Veränderlichkeit der Zeit<br />
•Statische Prioritätsregeln<br />
•Dynamische Prioritätsregeln<br />
Klassifikation nach dem zur Berechnung der Prioritätszahl benötigten<br />
Informationsbedarf<br />
•Lokale Prioritätsregeln<br />
•Globale Prioritätsregeln<br />
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Christian Holst
Formen / Ausprägungen (3/3)<br />
Bewertung der Wirksamkeit elementarer Prioritätsregeln<br />
Prioritätsregel Kriterium KOZ LOZ KRB GRB SZ WT<br />
Max. Kapazitätsauslastung Sehr gut Schlecht Gut Gut Gut Mäßig<br />
Min. Durchlaufzeit Sehr gut Sehr gut Gut Schlecht Mäßig Mäßig<br />
Min.<br />
Zwischenlagerungskosten<br />
Gut Mäßig Mäßig Mäßig Mäßig Sehr<br />
gut<br />
Min. Terminabweichung Schlecht Schlecht Mäßig Sehr gut Sehr gut mäßig<br />
Neben den einfachen Prioritätsregeln werden auch kombinierte Prioritätsregeln<br />
eingesetzt, bei denen mehrere Einzelkriterien zu einer Priorität verbunden werden<br />
z.B. KOZ + SZ Regel<br />
<strong>Heuristiken</strong> für <strong>komplexe</strong> <strong>Reihenfolgeprobleme</strong><br />
Christian Holst
3.3 Ziele<br />
-lehnen sich an den Zielen der Reihenfolgeplanung an<br />
(Minimierung der Durchlaufzeiten, Maximierung der<br />
Kapazitätsauslastung)<br />
- Allgemein abhängig vom Wettbewerb<br />
-das Unternehmen ist Kostenführer Ziel ist die effiziente<br />
Nutzung der Kapazitäten<br />
-Kunden wollen just in time beliefert werden<br />
Termineinhaltung steht im Vordergrund<br />
-Kunden erwarten schnelle und flexible Bearbeitung eines<br />
erteilten Auftrages Die mittlere Durchlaufzeit der Aufträge<br />
und die Anzahl der Aufträge in der Fertigung sind Ziele<br />
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Christian Holst
4. Fazit (1/2)<br />
Vorteile:<br />
Es kann keine Prioritätsregel generell empfohlen werden, es ist<br />
immer der konkrete Anwendungsfall zu betrachten<br />
Entscheidung, welcher Auftrag wann bearbeitet werden soll,<br />
kann zum spätest möglichen Zeitpunkt erfolgen<br />
Es kann für jede Arbeitsstation die am besten geeignete<br />
Prioritätsregel unabhängig von anderen angewendet werden<br />
Die detaillierte Feinplanung mit Hilfe des Konzeptes der<br />
Prioritätsregeln ist eine einfache, leicht verständliche, heuristische<br />
Lösung für eine Problematik, die nicht deterministisch in<br />
angemessener Zeit gelöst werden kann<br />
<strong>Heuristiken</strong> für <strong>komplexe</strong> <strong>Reihenfolgeprobleme</strong><br />
Christian Holst
Fazit (2/2)<br />
Nachteile:<br />
Keine Anhaltspunkte für Auswahl passender<br />
Prioritätsregeln<br />
Die Vielzahl der Prioritätsregeln ist kaum zu überblicken<br />
und leicht verwirrend<br />
Mangelnde Berücksichtigung möglicher „Stausituationen“ der<br />
Vor- und nachgelagerten Fertigungssituationen<br />
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Christian Holst
5. Literaturverzeichnis<br />
Produktionswirtschaft: Einführung in das industrielle<br />
Produktionsmanagement, 7.Auflage, Corsten H.<br />
PPS Systeme, 1994, Fandel G.<br />
Fallstudie zur Fertigungssteuerung mit Prioritätsregeln, 1988, Witte T.<br />
Grundlagen und Probleme der Betriebswirtschaft,<br />
Schmalen / Pechtl<br />
Ausarbeitung Prioritätsregeln für Probleme mit einer<br />
Maschine, Prof. Dr. Jahnke<br />
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Christian Holst
Vielen Dank für Ihre<br />
Aufmerksamkeit<br />
<strong>Heuristiken</strong> für <strong>komplexe</strong> <strong>Reihenfolgeprobleme</strong><br />
Christian Holst
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