Nenne die 4 Ziele der Produktionslogistik
Liefertreue
Lieferzeit
Prozesskosten
Kapitalbindungskosten
Welche 3 Größen betrachtet das Trichtermodell
Zugang
Bestand
Abgang
Welche 2 Hauptkurven werden im Durchlaufdiagramm dargestellt
Zugangskurve
Abgangskurve
Was lässt sich aus dem Durchlaufdiagramm berechen?
Steigung der Zugangskurve gibt die Belastung an
Steigung der Abgangskurve gibt die Leistung an
vertikaler Abstand der Zugangs-und Abgangskurve entspricht dem Bestand
horizontaler Abstand der Zugangs-und Abgangskurve entspricht der Reichweite
Woraus ergibt sich das Durchlaufdiagramm?
Aus den Durchlaufelementen
Wie groß ist im idealisierten Modell die Auftragszeit?
idealerweise ist Auftragszeit= Bearbeitungszeit
Während Übergangszeit, Rüstzeit, etc. =0
Was zeigt die ideale Produktionskennlinie und wie sind Proportionalbereich und Sättigungsbereich definiert?
Die Grafik zeigt den Zusammenhang zwischen Bestand und Leistung eines Arbeitssystems:
Proportionalbereich: Leistung steigt proportional zum Bestand (geringe Bestände, lineares Wachstum).
Sättigungsbereich: Ab einem bestimmten Bestand bleibt die Leistung konstant – maximale Leistung erreicht, keine weitere Erhöhung durch mehr Bestand möglich
Wodurch unterscheidet sich die ideale Produktionskennlinie von der realen Produktionskennlinie?
Im Realfall liegen keine linearen Zusammenhänge vor.
Was versteht man unter der Losgrößenoptimierung
Die Bestimmung der idealen Stückzahl gleichartiger Güter die in einem Zuge hergestellt werden, um Kosten zu minimieren.
Durch welche Funktion lassen sich die Lagerkosten nach Andler beschreiben, nenne die Formel
linearer Zusammenhang
Durch welche Funktion lassen sich die Rüstkosten bei Variation der Losgröße beschreiben, nenne die Formel
Durch eine hyperbolische Funktion, die Rüstkosten sinken mit höherer Stückzahl
Wann liegt ein Kostenmimimum laut Andler/Harris vor?
Wenn die Summe aus Lagerkosten und Rüstkosten minimal ist.
Mit steigender Losgröße sinken die Rüstkosten aber steigen die Lagerkosten
Mit sinkender Losgröße sinken die Lagerkosten aber steigen die Rüstkosten.
Welche Bedingungen liegen dem Losgrößenoptimierungs-Modell nach Andler/ Harris zu Grunde?
Was sagt die Sensitivitätsanalyse aus?
Die Sensitivitätsanalyse zeigt wie stark die Kosten sich verändern wenn die tatsächlicht Losgröße um x% von der idealen Losgröße abweicht.
Wann benutze ich die Losgrößenoptimierung nach Andler/Harris und wann die Silver-Meal Heuristik?
Andler/Harris:
Für konstanten Bedarf über einen Zeitraum und einfacher Wiederbeschaffung
Silver-Meal:
Für periodische, schwankende Bedarfe, z.B. bei Saisonartikeln wie Glühwein oder Einweggrills.
Wie funktioniert die Silver-Meal-Heuristik
SMILE
S- Starte in der ersten Periode
M- Multipliziere die Lagerkosten mit deiner Stückzahl der ersten Periode und addiere die Rüstkosten
I- Immer weiter die Stückzahl der nächsten Periode addieren und mit den Lagerkosten pro Stück multiplizieren, solange die Durchschnittskosten pro Stück sinken. Sinken die Durchschnittskosten pro Stück so mache immer weiter mit der nächsten Periode
L- Losgröße festlegen sobald die Kosten wieder steigen. Deine ideale Losgröße umfasst die Perioden deren zusammengefasste Durchschnittskosten am niedrigsten sind.
E- Endlosschleife starten bis du alle Perioden betrachtet hast. Beginne nun mit der Periode bei der die Kosten wieder gestiegen sind.
Beispiel:
Wie groß sind die Lagerkosten wenn ich die Perioden 1 bis 3 zusammenfasse in ein Los?
Woche
1
2
3
4
Bedarf
10
20
15
Lagerkosten pro Stück: 1€ pro Woche
Rüstkosten: 50€
LK=(2*15+1*20)*1€= 50€
Wie groß sind die gesamten Rüstkosten meiner Produktion wenn ich die Perioden 1 bis 2 zusammenfasse in ein Los?
RKges= 3*50€=150€
Wie groß ist die ideale Losgröße nach Silver-Meal?
Z(1)= 50€/1=50€
Z(1,2)=(50+20*1€)/2= 35€
Z(1,2,3)= (50+20*1*1€+15*2*1€)/3=33,33€
Z(1,2,3,4)= (50+20*1*1€+15*2*1€+10*3*1€)/4= 32,5€
Die ideale Losgröße ist 1-4
Warum liefert die Silver-Meal Heuristik nicht immer die optimale Lösung
Da die Silver-Meal-Heuristik abbricht sobald es einmal wieder teurer wurde, erfolgt keine Gesamtbetrachtung, diese könnte aber günstiger sein.
Was versteht man unter Line Balancing
Ziel: Arbeit an einer Fertigunglinie so verteilen, dass:
Alle Stationen gleich ausgelastet sind
keine Station Leerlauf oder Überlast hat
das Produkt im vorgegebenen Takt hergestellt wird
Vorgehensweise des Line Balancings:
Wie berechnet sich die minimale Anzahl an Arbeitssystemen?
Herstellungszeit / Taktzeit
Herstellungszeit: Ein Züricher Erbrochenes vom Kantinennazi dauert 300 Sekunden
Taktzeit: Alle 90 Sekunden möchte ein geschmacksverirrter Informatiker eine Portion
Bsp.: 300/90= 3,333
Es benötigt min. 4 Leute in der Kantine um dem Bedart gerecht zu werden
Bedingungen des Line Balancing
Wie berechne ich die Effizienz/ Auslastung meiner Linie
oder wenn die benötigte Anzahl an Stationen bekannt ist:
benötigte Stationen / Ist-Stationen
Erkläre was ein Gantt-Diagramm ist
Was bildet es ab
Wofür wird es angewendet
Merke: Gantt zeigt ganz genau: Wann läuft was - und auch wie schlau
Ein Gantt-Diagramm ist eine balkenförmige Zeitplan-Grafik. Es zeigt, welche Aufgabe wann und wie lange bearbeitet wird. Auf der x-Achse ist die Zeit, auf der y-Achse sind die Vorgänge abgebildet.
Ziel: Ermittlung der Gesamtarbeitszeit M (Makespan) und Erkennung von Leerlaufzeiten
Nenne die behandelten Prioritätsregeln der Auftragsfertigung
FCFS (First come, first serve)
SPT (shortest processing time)
EDD (earliest due date)
Moore (geringste Anzahl an verspäteten Aufträgen herstellen)
PS: EDD ist nicht zu verwechseln mit EDG, damit ist schon Lurchi auf die Schnauze geflogen.
Nenne die Reihenfolge der Aufträge nach SPT
5
Nenne die Reihenfolge nach EDD
Was minimiert die SPT-Regel?
Die durchschnittliche Fertigstellungszeit wird minimiert
Was ist das Ziel der EDD-Regel?
Minimierung der maximalen Verspätung
Was ist das Ziel des Moore-Algorithmus?
Minimierung der Anzahl verspäteter Vorgänge
Nenne die Schritte des Moore-Algorithmus
Sortierung der Kennzahltabelle nach der EDD- Regel
Auswahl des ersten verspäteten Auftrags
Von allen Aufträgen, die nicht nach dem ersten verspäteten Auftrag beginnen (auch der verspätete Auftrag selbst) wird der Auftrag mit der längsten Bearbeitungszeit gewählt und aus der Liste entfernt. Der Auftrag wird in eine zweite Reihenfolge als Nr. 1 aufgenommen und die Verspätungen für die neue Tabelle neu berechnet.
Dies wird so lange wiederholt bis in der ersten Reihenfolge nur noch Aufträge ohne Verspätungen vorhanden sind. Die 2. Reihenfolgeliste beginnt nach der 1.
Nenne die drei wichtigsten Kennzahlen zur Beurteilung einer Prioritätsregel
durchschnittliche Fertigstellungszeit= Summe Fertigstellungszeit / Anzahl Aufträge
maximale Verspätung
Anzahl Verspätete Aufträge
Was versteht man unter einer Fließfertigung
Bei der Fließfertigung sind die Arbeitsstationen in einer festen Reihenfolge angeordnet. Jeder Auftrag durchläuft jede Station in der gleichen Reihenfolge
Bsp.: Bäckerei
Erst wird Teig hergestellt, dann Rohlinge gefertigt und dann gebacken.
Was sind die Herausforderungen bei einer Fließfertigung
Unflexibel, da freie Kapazitäten anderer Stationen nicht genutzt werden können.
Empfindlich bei Störungen, da alle Stationen voneinander abhängen.
Wie kann die Reihenfolge einer Fließfertigung optimiert werden
Mit dem Johnson-Algorithmus
Was sind die Vorraussetzungen für die Anwenung des Johnson-Algorithmus
Anzahl n der Aufträge ist bekannt
Reihenfolge immer identisch (Station 1, dann Station 2)
Alle Bearbeitungsdauern jedes Auftrages auf jeder Station sind bekannt
Erkläre das Vorgehen nach dem Johnson-Algorithmus
Die Aufträge werden bei einer 2-stufigen Fertigung den beiden Mengen J1 und J2 zugeordnet.
Menge J1: Auftragszeit Station 1 < Auftragszeit Station 2
Menge J2: Auftragszeit Station 1 > Auftragszeit Station 2
Sortiere J1 nach monoton zunehmender Auftragszeit
Sortiere J2 nach monoton abnehmender Auftragszeit
Auftragsfolge ergibt sich wenn die Reihenfolge J1 plus J2 gebildet wird.
Welche Station gibt den Takt (die Geschwindigkeit) in der Produktion an?
Die langsamste Station bestimmt den Takt (Theory of Constraints)
PS: engl. Constraints = Abhängigkeiten
Wofür steht die Abkürzung OPT in der Produktionslogistik?
Optimized Production Technology
Nenne die 9 Regeln der OPT
Was sind die Kerngedankten des OPT’s?
Systeme werden durch ihre Engpässe bestimmt.
Nicht alle Ressourcen / Stationen müssen zu 100% ausgelastet sein, da dies zu unnötigen Beständen und Opp. Kosten führt.
Lokale Optimierung kann das System verschlechtern, wenn eine nicht-Engpass Maschine optimiert wird entstünden wieder unnötig hohe Bestände
Planung und Steuerung orientieren sich am Engpass, so dass dieser verringert werden kann.
Wie wird nach OPT der Hauptengpass gefunden?
Aufbau des Produkt-Netzes:
Schauen welche Prozesse nacheinander ablaufen müssen, z.B. Sägen, schleifen, lackieren, verpacken (Reihenfolge fix)
Rückwärtsterminierung anhand der Kundenaufträge ausgehend vom Liefertermin:
Wann muss welcher Arbeitsschritt fertig sein damit der Liefertermin eingehalten werden kann, z.B. Liefertermin in 10 Tagen, Verpacken fertig an Tag 10, Lackieren fertig an Tag 9, Schleifen an Tag 8, Sägen an Tag 7
Erstellung von Belastungsprofilen (Tabelle mit Bedarf und Kapazität)
Arbeitssystem
Verfügbare Stunden (pro Tag)
Benötigte Stunden (insg.)
A1: Sägen
8
40
A2: Schleifen
50
A3: Lackieren
70 !!!
A4: Verpacken
30
Ermittlung des größten Engpasses, hier in Schritt 3
manuelle Analyse woran die Überlast liegt?
Bspw. Rüstzeiten zwischen verschiedenen Farben sind zu lange, dann würde man länger eine Farbe lackieren um Rüstvorgänge zu sparen
Steuerstrategien im OPT-Netz
Wie werden der kritische und unkritische Teil im Rahmen der OPT geplant?
Erinnerung:
unkritischer Teil ist vor dem Engpass
kritischer Teil ist Engpass und nach dem Engpass
Ziel: möglichst eine 100% Auslastung am Engpass, da “eine am Engpass verlorene Stunde ist eine für das ganze System verlorene Stunde”
unkritischer Teil (vor dem Engpass)
Rückwärtsterminierung ausgehend vom Engpass, damit nicht zu früh begonnen wird und zwischengelagert werden muss
kritischer Teil (Engpass und nach dem Engpass):
Vorwärtsterminierung, um sicherzustellen dass Folgeprozesse rechtzeitig abgeschlossen sind
Was sind die Nachteile oder Limitationen des OPT-Ansatzes
Engpass ändert sich in der Praxis schnell, da dieser nicht nur von Art der Arbeit und Maschine abhängig ist (Krankheit, Defekte etc.) . Dabei würde immer eine neue Netzberechnung und eine Umplanung erforderlich
Ein häufigeres Transpotieren der Teilerzeugnisse zwischen den Stationen kann zu niedrigeren Beständen führen und verhindern, dass eine Station Leerlauf hat. Allerdings erhöhen sich damit Transportaufwand und Koordinationsbedarf um die Lose wieder zusammenzuführen.
OPT gibt dem Anwender nur Info darüber wo der Engpass ist, bewertet diesen aber nicht anhand üblicher Kenngrößen wie Durchlaufzeit oder Auslastung
Unflexibel, es kann kein Auftrag nachträglich priorisiert werden, die Reihenfolge richtet sich nach der Auslastung am Engpass
Unterschied zwischen konventioneller Steuerung und Belastungsorientierter Auftragsfreigabe (BOA)
konventionell:
Alles wird im Voraus geplant und auf einmal freigegeben
Bei Überlastung werden Aufträge zurückgestellt
Problem von zu vielen parallelen Aufträgen die zu Staus und Lagerbeständen in der Produktion führen.
BOA:
Zwei-Stufen-Prinzip:
Dringlichkeitsprüfung: Welcher Auftrag ist wirklich nötig?
Freigabeprüfung: Hat das System überhaupt genug Kapazität?
Nur was dringend & machbar ist, wird freigegeben.
Vorteil: Weniger Überlastung, geringere Bestände, stabilerer Ablauf.
Wann wird laut BOA ein Auftrag freigegeben
Wenn das freizugebende Volumen + Restbestand unterhalb der Belastungsschranke liegen
Wie kann sich die Abgangswahrscheinlichkeit nach BOA berechnen
Wieviel Prozent der Arbeit dürfen bei konstanter Belastungsschranke nach BOA eingelastet werden?
Es dürfen soviel Prozent neue Aufträge rein wie vorher abgearbeitet wurden, um das System nicht zu überlasten
PS: Einlastungsprozentsatz gibt an wie stark das System gerade ausgelastet ist.
Wie Verhalten sich die Systemverluste über mehrere Stufen
kumulativ, d.h. die Verluste addieren sich über jede Stufe hinweg.
Was gibt der Abwertungsfaktor an ?
Wieviel Prozent ich am Anfang in das System einlasten muss, damit ich am Ende 100% des möglichen Outputs erhalte.
Bsp.:
EPS₁ = 80 %
EPS₂ = 90 %
EPS₃ = 75 %
ABFA₄ = (100 / EPS₁) × (100 / EPS₂) × (100 / EPS₃)
ABFA₄ = (100 / 80) × (100 / 90) × (100 / 75)
= 1,25 × 1,111 × 1,333
≈ 1,851
Ich muss 185,1 % einlasten um 100% output zu bekommen
Nenne die Schritte der belastungsorientierten Auftragsfreigabe
Raussortieren der Aufträge die nach Ablauf der Terminschranke starten
Sortieren nach Dringlichkeit (Fälligkeit des Starttermins)
Abwertung der Fertigungsaufträge anhand der Reihenfolge der durchlaufenden Stationen und der Abgangswahrscheinlichkeit der Station
Anhand der Reihenfolge wir der zuerst fällige Termin nun mit den abgewerteten Maschinenstunden in einer Tabelle zu den bisherigen Maschinenstunden an jeder Maschine addiert und geprüft ob die Belastungsgrenze erreicht wurde.
Wenn die Belastungsgrenze noch nicht erreicht wurde wird das Ganze so lange für die Folgeaufträge wiederholt, bis das erste Mal eine Grenze überschritten wurde. Dieser Auftrag wird noch gefertigt, alle anderen die auch diese Maschine verwenden werden verschoben. Aufträge die die überlastete Maschine nicht benötigen werden weiter geprüft, bis bei den anderen Maschinen eine Überlastung auftritt.
hier würde man nun noch die anderen Aufträge an den anderen Maschinen prüfen, sprich das Verfahren ist noch nicht am Ende.
Woraus errechnet sich die Belastungsgrenze einer Maschine
Kehrwert der Abgangswahrscheinlichkeit
Ab: 50%
Belastung 1/0,5 = 200%
Zuletzt geändertvor 6 Tagen