Permutation Flow Shop Scheduling unter Einbezug von Lot Streaming bei auftragsspezifischen Lieferterminvektoren für Due Window-bezogene Zielfunktionen

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Vorwort, PDF (52 KB)

In dieser Arbeit wird eine Untersuchung vorgestellt zur Aufteilung von Auftragslosen mit mehreren identischen Einheiten in mehrere sog. Sublots, angewandt auf mehrere Liefertermine pro Auftrag. Hierfür werden zwei Zielsetzungen verfolgt, die Minimierung von Terminabweichungen sowie die Minimierung der nicht termingerecht fertiggestellten Menge. Diese Problemstellung wurde bislang in der Literatur nicht untersucht, hat aber praktische Relevanz in allen Fragestellungen, bei denen mehrere identische Einheiten zu fertigen und an verschiedenen Zeitpunkten auszuliefern sind.
Die bisherige Forschung hat in den vergangenen knapp fünfzig Jahren die Aufteilung von Auftragslosen intensiv für die Problemstellung einer Minimierung der Gesamtdurchlaufzeit untersucht und hierzu eine Reihe optimierender wie heuristischer Verfahren vorgestellt. Es wurden in dieser Zeit jedoch nur wenige Untersuchungen unter Einbezug von Lieferterminzielsetzungen publiziert, welche zudem alle auf nur einen Liefertermin pro Auftrag ausgelegt waren. Es ist somit die Frage bislang offen geblieben, inwiefern eine Aufteilung von Aufträgen geeignet ist, mehrere Liefertermine pro Auftrag mit geringeren Terminabweichungen zu bedienen. In der vorliegenden Arbeit werden erstmalig auftragsspezifische Lieferterminvektoren und damit verbunden die Zuordnung von Sublots zu diesen Lieferterminen untersucht, angewandt auf Reihenfertigungsprozesse unter Einbezug von Maschinenrüstzeiten. Hierzu wird ein gemischt-ganzzahliges Modell zur Bestimmung der Sublot-Anzahlen sowie ihrer -Größen vorgestellt. Dieses setzt im Rahmen eines zweistufigen Lösungsverfahrens auf einer zuvor bestimmten Zuordnungsmatrix von Auftrags-Sublots in sog. Einlastungspositionen auf den Maschinen auf. Die Bestimmung der Positionen erfolgt zunächst mit Hilfe von Prioritätsregeln und wird durch ein heuristisches Verfahren in Form eines Genetischen Algorithmus anschließend verbessert.
Das vorgestellte Verfahren wurde in einer numerischen Untersuchung validiert. In dieser konnte aufgezeigt werden, dass mit steigendem Rüstaufwand mehrere Liefertermine durch ein Sublot bedient werden, während die Zuordnung mehrerer Sublots zu einem Liefertermin abnahm. In allen Testinstanzen führte das Verfahren zu besseren Zielfunktionswerten im Vergleich zu einer Produktion ohne Aufteilung in Teillose. Mit der vorliegenden Arbeit wird die bisherige Forschung zu Lot Streaming um eine neue Richtung erweitert und ein neues Lösungsverfahren vorgestellt.