Hierarchisches Planungsmodell zur Bestimmung der Herstellkosten von variantenreichen Serienprodukten in Produktion und Logistik bei unterschiedlichen Gleichteilestrategien

Hersteller variantenreicher Serienprodukte sehen sich mit dem Wunsch ihrer Kunden nach immer mehr Gestaltungsmöglichkeiten bei der Zusammenstellung der Produkte konfrontiert. Diese gestiegenen Kundenanforderungen sowie technische Innovationen führen zu einer Zunahme der Teilevielfalt und zu komplexeren Abläufen in Produktion und Logistik. Um diesem Trend entgegenzuwirken, werden verstärkt Gleichteile eingesetzt, welche die Teilevielfalt reduzieren ohne die vom Kunden wahrgenommene Wahlfreiheit einzuschränken. In der Praxis besteht die Aufgabe darin, die Vor- und Nachteile durch den Einsatz von Gleichteilen zu bewerten und somit die Gleichteilestrategie mit den geringsten Herstellkosten zu bestimmen. Dabei erweist sich insbesondere die Bestimmung der Kosten in Produktion und Logistik als schwierig.In dieser Arbeit wird ein Verfahren zur Bewertung unterschiedlicher Gleichteilestrategien bei variantenreichen Serienprodukten in Produktion und Logistik vorgestellt. Das Verfahren gliedert sich in drei Teile. Im ersten Teil erfolgt die Strukturierung und Dimensionierung des Produktions- und Transportnetzwerks zur Ermittlung der minimalen Herstellkosten bei einer gegebenen Gleichteilestrategie. Der zweite Teil des Lösungsverfahrens ermöglicht die separate Planung und Bewertung von Arbeitssystemen mit Fließlinienfertigung. Im dritten und letzten Teil wird die interne Produktionslogistik ausgewählter Lagerstandorte strukturiert und dimensioniert. Die unterschiedlichen Teilmodelle und Verfahren werden mit Hilfe eines hierarchischen Vorgehens miteinander verknüpft, sodass eine durchgängige Bewertung von Gleichteilestrategien ermöglicht wird. Das entwickelte Planungsmodell wurde an Hand von Testdaten evaluiert, wodurch die Anwendbarkeit des Modells für praktische Fragestellungen sichergestellt wurde.. - Manufacturers offering a wide range of different product variants have to deal with the problem that their customers demand for more and more influence on the configuration of products. These customer requirements as well as technical innovations lead to an increasing variety of parts and, therefore, to more complex processes in production and logistics. In order to work against this trend, common parts are applied. These common parts reduce the variety of parts without limiting the possible configurations visible to the customers. Thus, companies need to evaluate the assets and drawbacks of the use of common parts in order to find the common part strategy leading to the lowest manufacturing costs. Here, the determination of the manufacturing costs in production and logistics is especially challenging.In this thesis, a method for evaluating different common part strategies in production and logistics is presented. The method consists of three parts. First, the production and transportation network of the manufacturer is structured and dimensioned. Thereby, the minimal manufacturing costs of a given common part strategy are determined. The second part of the solution method deals with the planning and evaluation of production areas with assembly lines. Thirdly, the internal logistic network is structured and dimensioned to precisely define the logistic costs for some specific production sites. All three parts consist of several mathematical models or heuristic methods integrated in a hierarchical procedure. The whole method is tested and the industrial application is proven.