Ein Planungsverfahren zur Kapazitätsabstimmung für Modell-Mix-Montagelinien am Beispiel einer Automobil-Endmontage

Aufgabenstellung: In variantenreichen Endmontagen - in der Arbeit am Beispiel der personalintensiven Automobilendmontage dargelegt - erschweren heterogene Belastungsprofile von Produkten die Planung und Steuerung der Arbeitsabläufe derart, daß die Ausnutzung der Personalkapazität anderen Fertigungsbereichen gegenüber starke Defizite aufweist. Trotz dieser Ausnutzungedefizite treten darüber hinaus bei Belastungsspitzen zeitweise Überlastungen des Personals auf. Stand der Technik: Die im allgemeinen in der Praxis anzutreffende jeweile isolierte, sukzessive Planung von Personalkapazität und Produktreihenfolge wird deren gegenseitiger Abhängigkeit nicht gerecht. Die Personalbedarfsermittlung erfolgt in der Regel manuell auf Basis von Schätzwerten. Dort wo das Produktionsprogramm einbezogen wird, erfolgt dies ohne Berücksichtigung von Produktreihenfolgen. Dagegen wird die Produktreihenfolge zwar in der Regel rechnerunterstützt durchgeführt, nutzt aber wiederum die Freiheitsgrade der flexibl en Ressource Personal nicht oder nicht ausreichend. Auch bekannte Verfahren des Operations Research bilden die integrierte Kapazitäts- und Reihenfolgenbetrachtung bei variabler Personalkapazität nicht ab. Lösungsansatz: Notwendig ist somit eine Integration von Produktreihenfolgenplanung und Personalkapazitätsplanung unter Berücksichtigung der relevanten Eigenschaften des Produktionssystems, wie z.B. das stationsspezifische Abdriftpotential. Hierzu muß ein Verfahren entwickelt werden, das mit Hilfe der Heuristik eine Optimierungsstrategie verfolgt. Ziel der Optimierung ist die Maximierung der Kapazitätsausnutzung. Ausgehend von minimaler Personalbesetzung entwickelt das Verfahren gezielte Produktreihenfolgen. Um die Interdependenzen von Produktreihenfolge und Kapazitätsbedarf zu erfassen ist eine begleitende Simulation der Kapazitätsreihenfolge durchzuführen, auf Basis derer ein Kapazitätscontrolling erfolgt. Werden definierte Grenzwerte der Kapazitätsbelastung überschritten, wird die P ersonalkapazität gezielt erhöht und der Reihenfolgebildungsprozeß neu gestartet. Zur Begrenzung der erforderlichen Iterationsschleifen - der prozeßnahe Einsatz des Verfahrens erfordert trotz großer zu verarbeitender Datenmengen ein dialogfähiges Antwortzeitverfahren - wurden geeignete Suchstrategien entwickelt. Anwendung des Verfahrens: Das Verfahren wurde programmtechnische umgesetzt und befindet sich im permanenten praktischen Einsatz zur Unterstützung der Planungs- und Steuerungsaufgaben eines Automobilherstellers. Die im Rahmen dieses Einsatzes erfolgte Überprüfung belegt die mit dem Verfahren zu erzielende Verbesserung der Kapazitätssituation und zeigt auf, daß der entwickelte Algorithmus auch in der Praxis auftretende kritische Problemgrößen meistert.