Two-level capacitated lot sizing in production control to guarantee availability, considering multidimensional restrictions

Die Lieferfähigkeit entwickelt sich zu einem der wichtigsten Wettbewerbsfaktoren für produzierende Unternehmen. Dynamische Parameteränderungen, wie Bedarfsanpassungen oder Störungen, führen insbesondere bei Engpassanlagen zu Problemen und beeinträchtigen den gesamten Produktionsprozess. Die Vielschichtigkeit technischer und organisatorischer Restriktionen als auch komplizierte Kostenstrukturen erschweren die manuelle Planung. Intelligente Produktionsplanungs- und -steuerungssysteme, die in der Lage sind in variantenreichen Produktionsumgebungen schnell auf Ereignisse zu reagieren, Unterstützung bei komplexen Entscheidungen zu geben und dabei alle relevanten Restriktionen, Parameter und Kosten zu berücksichtigen, gewinnen an Bedeutung. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der rechnerunterstützten Erzeugung von kostenoptimalen Losgrößen- und Reihenfolgeplänen im Rahmen der Produktionssteuerung zur Verbesserung der Lieferfähigkeit unter Berücksichtigung multidimensionaler Restriktionen. Durch Bedarfs- und Prozessunsicherheit ist eine Detailplanung für einen langen Zeitraum nicht sinnvoll. Deshalb wird in der vorgestellten Planungsmethode der relevante Horizont unterteilt und Entscheidungen unterschiedlichen Detaillierungsgrades getroffen. Die Optimierungsmodelle DLSP und CLSP dienen als Grundlage für die Planungsmethode und werden um zahlreiche praxisrelevante Aspekte erweitert. Außerdem wird eine Methode zur Reduktion negativer Nebeneffekte der rollierenden Planung vorgestellt. Zusätzlich zu Produktionsplänen werden durch die Methode Werkzeuginstandhaltungspläne, Rohmaterialbeschaffungspläne und Ladungsträgerpläne generiert. Ein abschließender Ergebnisvergleich der manuellen Planung mit automatisch generierten Plänen hat ergeben, dass Kosteneinsparungen von 15% realisierbar sind.. - Delivery Service availability as part of logistical service quality is becoming one on the most important competitive factors for producing companies. Dynamic changes of parameters like changes of demands or operational faults lead to problems especially at bottlenecks and influence the whole production process and as follows the delivery service availability. The complexity of technical and organizational restrictions as well as complicated cost structures make manual planning difficult. Intelligent systems for production planning and control, which are available to react quickly on events in production environments dealing with a high number of variants and to give decision support considering all relevant restrictions, parameters and costs, get higher relevance in practice.The present thesis deals with the computer supported generation of cost optimal lot sizes and production sequences within production control to improve delivery service availability considering multidimensional restrictions. Long planning horizons are not useful because of changing demands and process uncertainty. Therefore, the relevant planning is subdivided and decisions of different levels of detail are taken. Optimization models DLSP and CLSP are used as a basis for the planning method and are extended with aspects relevant in production practice. Further, a method to calculate ending horizon inventory levels is developed in order to reduce negative effects of the rolling planning horizon. Besides production plans, maintenance plans for the dies, raw material and loading equipment plans are generated. A comparison between manual and generated planning results has shown that cost reductions of 15 % are realistic and practicable.