Anlagenplanung und Maschinenbelegung in der Produktion

Verteilungsplan: Konzept, Determinanten und Typen

Die Anlagenplanung ist der Prozess, durch den die optimale Verwaltung von Produktionsfaktoren bestimmt wird. Ziel ist es, ein Produktionssystem so zu konfigurieren, dass Ziele auf die wirtschaftlichste und effizienteste Weise erreicht werden.

Das übergeordnete Ziel der Layoutplanung (Anordnung der Arbeitsbereiche) ist es, eine Anordnung der Einrichtungen zu finden, die möglichst kostengünstig ist. Dieses grundlegende Ziel wird in vier Teilziele unterteilt:

• Mindestmengen-Einheit, Sicherheit und Flexibilität.

Faktoren der physischen Layoutplanung

An der physischen Gestaltung sind folgende Faktoren beteiligt:

1. Materialien
2. Maschinen
3. Arbeit
4. Bewegung
5. Warten (Wartezeiten)
6. Nebenleistungen: Diese erleichtern das Kerngeschäft.
7. Gebäudeänderungen

Vier Typen der Anlagenverteilung

Es werden vier Typen der Anlagenverteilung identifiziert:

• Produktorientierte Verteilung: In dieser Verteilung sind die Maschinen nebeneinander entlang der Folge von Operationen angeordnet.
• Prozessorientierte Verteilung: Personal und Ausrüstung, die die gleiche Funktion erfüllen, sind im selben Bereich gruppiert.
• Zell- oder Hybrid-Layout: Es besteht aus der Zuweisung unterschiedlicher Maschinen zu Zellen, in denen Produkte mit ähnlichen Verarbeitungsanforderungen bearbeitet werden. Eine Zelle ist ein Cluster von Maschinen und Arbeitern, die eine definierte Folge von Operationen produzieren.
• Verteilungsplan für feste Positionen: Diese Verteilung wird genutzt, wenn es nicht möglich ist, ein Produkt zu bewegen. Obwohl die Produkte in Projekten oft einzigartig sind, teilen sie allgemeine Merkmale.

Beispiele für die Fertigung an fester Position sind Bauvorhaben oder Projekte, bei denen mehrere Aufgaben an einem Ort durchgeführt werden (z. B. Werbeagenturen, Forschung & Entwicklung). In diesen Fällen sind die Projekte jedes Mal einzigartig.

Maschinenbelegung und Interferenzen

Der Zweck der Maschinenzuweisung ist es, Unterbrechungen in der Produktion zu vermeiden. Typische Probleme in der Produktion sind Ausfallzeiten und Warteschlangen.

Zur Vermeidung dieser Probleme wird häufig die sogenannte Optimierte Produktionstechnologie (OPT) angewendet, bei deren Umsetzung fünf Regeln gelten.

Ein primäres Ziel des Unternehmens ist die Minimierung der Gesamtkosten. Es gibt zwei Hauptquellen für eine kostengünstige Produktion:

1. Warten: Der Grad der Komplexität von Warteschlangen hängt von zwei Faktoren ab: Servern oder Kanälen sowie Verarbeitungsphasen oder Stadien.

Es ist zudem wichtig, die Zahl der potenziellen Kunden zu bestimmen. Das Problem der Warteschlangen kann auf zwei Arten analysiert werden:

• Variabilität der Ankunftsraten von Aufträgen und Dienstleistungen in einem System mit einem einzelnen Server oder Kanal.
• Variabilität der Ankunftsraten von Aufträgen und Dienstleistungen in einem Mehrkanalsystem.

2. Systemkapazität: Kapazitätspläne werden für den langfristigen, mittleren und kurzfristigen Zeitraum erstellt. Im Belastungsplan werden Fehlanpassungen zwischen der geplanten und der verfügbaren Kapazität berechnet. Wenn möglich, wird mathematische Programmierung eingesetzt, wobei oft der Kuhn-Zuweisungsalgorithmus verwendet wird. Dieser dient dazu, die Auftragsfolge für die einzelnen Maschinenkomponenten festzulegen.

Sequenzierung in der Produktion

Die Sequenzierung hängt von den jeweiligen Einstellungen ab. Es gibt zwei Arten der Sequenzierung:

• Sequenzierung auf einer Maschine oder Anlage: Hierbei unterscheiden wir zwei Fälle:

1. Unter Berücksichtigung der Vorbereitungszeit.
2. Unabhängig von der Vorbereitungszeit.