Heuristiken zur Lösung von Losgrößenproblemen

Eine der wichtigsten Aufgaben im Produktionsbetrieb stellt die Produktionsprozessplanung dar. Sie legt die zeitliche, mengenmäßige und räumliche Durchführung der Produktion fest und kann in die Arbeitsschritte Losgrößenbestimmung, Durchlauf- und Kapazitätsterminierung sowie Reihenfolgeplanung und Feinterminierung gegliedert werden.
Im Rahmen der Losgrößenbestimmung, wird entschieden, ob es sich lohnt Fertigungsaufträge gleicher Erzeugnisse zusammenzufassen und unmittelbar nacheinander zu fertigen. Die Menge bzw. Anzahl an Erzeugnissen, welche dabei von einer Produktiveinheit ohne Rüstvorgänge in einem Zug gefertigt werden, wird hierbei Los oder auch Losgröße genannt.
In der Vergangenheit wurden sehr viele Modelle und Algorithmen entwickelt und entsprechend der Betriebssituation angepasst. Auch in der betrieblichen Software der Gegenwart sind einfache Modelle integriert, um die Planung zu erleichtern. Nicht allzu selten sind diese Modelle jedoch noch zu wenig angepasst an die individuellen Bedingungen im Betrieb.
Viele Probleme der Realität sind auch viel zu komplex, um sie in einfache Modelle zu fassen oder mit exakten Verfahren zu lösen. Aus diesem Grund wurden Verfahren entwickelt, die Näherungslösungen bieten und sowohl unabhängig von der Problemstruktur der Realität als auch anpassungsfähig sind. Durch diese Komplexitätsreduktion können mit bedeutend weniger Rechenaufwand akzeptable bis neuerdings sehr gute Ergebnisse erzielt werden.

Aufgabe dieser Arbeit soll es sein, einen Überblick über die bedeutendsten Losgrößenprobleme sowie deren Lösungsmethoden zu verschaffen. Die bekanntesten Lösungsverfahren sollen hierbei nur erwähnt und gegliedert werden. Da zu diesen Themen genügend Literatur zur Verfügung steht, wird im Rahmen dieser Arbeit lediglich auf weiterführende Quellen verwiesen. Einige neuere heuristische Lösungsansätze sollen allerdings ausführlich dargestellt werden.

Inhaltsverzeichnis

• 1. EINLEITUNG
• 2. BEGRIFFSERLÄUTERUNGEN
  • 2.1. LOSGRÖßENPROBLEME.
  • 2.2. DER BEGRIFF DER HEURISTIK
• 3. AUSGEWÄHLTE MODERNE HEURISTIKEN.
  • 3.1. A LAGRANGEAN-BASED HEURISTIC FOR DYNAMIC MULTILEVEL MULTIITEM CONSTRAINED LOTSIZING WITH SETUP TIMES
    • 3.1.1. Einführung ..
    • 3.1.2. Problemformulierung.
    • 3.1.3. Beschreibung der heuristischen Lösungsmethode .
    • 3.1.4. Tests und deren erreichte Ergebnisse.....
    • 3.1.5. Fazit
  • 3.2. MULTILEVEL LOT SIZING WITH SETUP TIMES AND MULTIPLE CONSTRAINED RESSOURCES: INTERNALLY ROLLING SCHEDULES WITH LOT-SIZING WINDOWS
    • 3.2.1. Einführung.
    • 3.2.2. Entscheidungsproblem und Modellformulierung
    • 3.2.3. Ablaufpläne mit Planungsfenstern..
    • 3.2.4. Modellformulierung der Untermodelle.
    • 3.2.5. Berücksichtigung von Rüstzeiten
    • 3.2.6. Errechnete Ergebnisse...
    • 3.2.7. Fazit
  • 3.3. HEURISTIKEN MIT FORTSCHREITENDEN INTERVALLEN.
    • 3.3.1. Einführung
    • 3.3.2. Das Mehr-Produkt-Modell mit Joint and Item-dependent Setup Costs (JIS).
    • 3.3.3. Beschreibung der Heuristik
    • 3.3.4. Ablauf der Lösungssuche...
    • 3.3.5. Tests und deren Ergebnisse...
  • 3.4. STEUERUNG EINER HEURISTIK ZUR LOSGRÖßENPLANUNG UNTER KAPAZITÄTSRESTRIKTIONEN MIT HILFE EINES PARALLELEN GENETISCHEN ALGORITHMUS
    • 3.4.1. Ausgangspunkt dieser Heuristik
    • 3.4.2. Das Modell (CLSPL).
    • 3.4.3. Die Heuristik von Haase.
    • 3.4.4. Der genetische Algorithmus
    • 3.4.5. Tests und Ergebnisse......
• 4. ANHANG..
  • 4.1. LITERATURVERZEICHNIS
  • 4.2. ABBILDUNGSVERZEICHNIS .

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Diese Seminararbeit befasst sich mit der Thematik der Losgrößenprobleme und deren heuristischen Lösungsansätzen. Das Ziel ist es, einen umfassenden Überblick über die bedeutendsten Losgrößenprobleme zu geben und die wichtigsten Lösungsmethoden zu erläutern. Dabei werden sowohl klassische als auch neuere heuristische Ansätze vorgestellt und im Detail analysiert.

• Die verschiedenen Arten von Losgrößenproblemen und deren Klassifizierung.
• Die Funktionsweise und Anwendung verschiedener Heuristiken zur Lösung von Losgrößenproblemen.
• Die Vor- und Nachteile der jeweiligen Heuristiken und deren Eignung für unterschiedliche Problemstellungen.
• Die Ergebnisse von Tests und Simulationen, die die Effizienz der Heuristiken demonstrieren.
• Die Bedeutung der Heuristiken für die Praxis der Produktionsplanung und -steuerung.

Zusammenfassung der Kapitel

• Kapitel 1 führt in die Thematik der Losgrößenprobleme ein und erläutert die Bedeutung der Produktionsprozessplanung. Es werden grundlegende Konzepte wie Rüstkosten, Lagerkosten und die Optimierung der Gesamtkosten vorgestellt.
• Kapitel 2 liefert eine umfassende Begriffserläuterung zu Losgrößenproblemen und der Definition von Heuristiken. Dabei werden die wichtigsten Typen von Losgrößenproblemen, wie statische und dynamische Modelle, sowie wichtige Lösungsmethoden erläutert.
• Kapitel 3 beleuchtet verschiedene moderne Heuristiken, die zur Lösung von Losgrößenproblemen eingesetzt werden. Hier werden sowohl klassische Ansätze wie das Silver-Meal-Verfahren als auch neuere heuristische Methoden, die auf Lagrangean-Relaxation oder genetischen Algorithmen basieren, vorgestellt und analysiert.

Schlüsselwörter

Die Arbeit befasst sich mit zentralen Themen wie Losgrößenprobleme, Heuristiken, Produktionsplanung, Rüstkosten, Lagerkosten, dynamische Modelle, statische Modelle, Silver-Meal-Verfahren, Lagrangean-Relaxation, genetische Algorithmen, und Optimierung der Gesamtkosten.

Details

• Hochschule: Technische Universität Chemnitz
• Note: 1,0
• Autor: Jens Stöckhardt (Autor:in)
• Erscheinungsjahr: 2005
• Seiten: 74
• Katalognummer: V49987
• ISBN (eBook): 9783638463089
• Sprache: Deutsch
• Schlagworte: Heuristiken Lösung Losgrößenproblemen