31551 Materialwirtschaft - KE4 - Innerbetriebliche Materialbereitstellung und Standortplanung
41550 - Materialwirtschaft - KE4
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Lernkarten
1. Begriff: Betriebliche Standortplanung
An- und Abtransport der Güter zum bzw. vom Betrieb
Transportkosten nicht unbedingt dominierende Einflüsse.
Lokale Arbeitsmarktbedinungen, steuerliche Anzeize dominieren.
1. Begriff: Innerbetriebliche Standortplanung
Transporte, die innerhalb einer räumlich zusammengehörigen Betriebsstätte beginnen oder enden.
Im allgemeinen zwischen den Betriebsmitteln (Maschinen)
Transportkosten eindeutig dominierend
1. Begriff: Fließfertigung
Identische Maschinenfolge für alle Aufträge
Produktorientierte Standortentscheidung (product layout)
1. Begriff: Werkstattfertigung
In sehr kleinen Losen eine große Aunzahl beträchtlich voneinander abweichender Güter gefertigt.
Prozessorientierte oder funktionsorientierte Standortentscheidung.
1. Begriffe für Standortermittlung
- Standort k, identifiziert mit Koordinaten (xk, yk)
- Standort für Maschine k .. P(k)
- Lösung des Standordproblems .. LM
- Transportweg vom Standort k zum Standort l .. dkl
- Transportzeit zwischen Maschine m und n .. tmn
- Transportintensität zwischen Maschine m und n .. imn
- Zeitkostensatz .. q
- Transportkosten zwischen Manschine m und n .. kmn = knm
kmn = knm = tmn*q*(imn+inm)
2. Prämissen zur Lösung des Standortproblems
- Wahl des Standorts beeinflusst nicht die Betriebsleistung
- Abstatzpreise unabhängig von den Fertigstellungsterminen
- Nur Transportkosten problemabhängig
- Konstante, identische Zeitkostensätze (q=1)
- Transportzeiten proportional zu Stückzahl und Weglänge
- Alle Maschinen und Aufträge mit Maschinenfolge bekannt
- Zielkriterium: Kostenminimierung, damit Minimierung der Transportkosten
2. Minimax-Lösung
Minimieren der von einem Auftrag maximal zurückzulegenden Transportwege.
3. allgemeines Standortproblem
- unbeschränkter Lösungsraum
3. Standortproblem mit Beschränkungen
- Lösungsraum auf M ausgewählte Standorte beschränkt
- quadratisches Zuordnungsproblem
- binäre Problemvarialble: 0/1 je nachdem ob die Maschine an dem Standort ist oder nicht .. ykm
3. Euklidischer Abstand
- Standort durch Koordinaten gegeben.
- Weg euklidisch berechnet.
3. Rechtwinkliger Abstand
- Standort durch Koordinaten gegeben
- Weg durch rechtwinklige Wege ermittelt
4.1. Effektivitätsmaß
Maß mit variablen Transportkosten für einen Standort
4.1. Lösung zu allgemeinen Standortproblemen nach Bindschleder und Moore
- Bestehender Standort mit einer Maschine
- Eine Maschine soll hinzugefügt werden
- Isokostenlinie auf Basis des Effektivitätsmaßes erstellen
- Graphische Interpretation und vergleichende Bewertung der Standortvorschläge
- E = d12 = Sqrt(x2 + y2)
4.1. Lösung zu allgemeinen Standortproblemen mit mehr bestehenden Maschinen
- Bestehender Standort zwei oder mehreren Maschinen
- Eine Maschine soll hinzugefügt werden
- Isokostenlinie auf Basis des Effektivitätsmaßes erstellen
- Graphische Interpretation und vergleichende Bewertung der Standortvorschläge
- Näherungslösung
Vorgehen
- vermutete Näherungslösung x(1), y(1) festlegen
- x(2) errechnen aus dE/dx=0 mit y=y(1)
- y(2) errechnen aus dE/dy=0 mit x=x(1)
- Verfahren konvergiert zur optimalen Lösung
Eindeutige Lösung i.A. bei mehr als zwei existierenden Maschinen
4.1. Ermittlung der optimalen Standortkoordinaten
- mehrere bestehende Maschinen
- rechtwinkliges Abstandsmaß
- Intensitätensumme I ermiteln
- Intensitäten in x aufsummieren, bis i >= I/2 ergibt xopt
- Intensitäten in y aufsummieren, bis i >= I/2 ergibt yopt
Resumee
- Ergibt ein Optimum, eventuell gibt es auch noch andere.
- Zunehmend hoher Rechenaufwand wenn mehrere Maschinen gleichzeitig hinzukommen
- Teilweise nicht realisierbare Ergebnisse (Standort ist schon belegt)
3. Quadratisches Zuordnungsproblem
Berücksichtigt, ob ein Standort schon vergeben ist oder nicht.
4.2. Lösungen zu quadratischen Zuordnungsproblemen
Zielfunktion ZT=SSSSdkl*imn*ykm*ykl
cklmn=dkl*imn
yklmn=ykm*yln
Anwendbar für lineare Programmierung durch
ykm+yln-2*yklmn>=0 und
SSSSyklmn=M2
4.3. Arten heuristischer Zuordnungsverfahren
- konstruktive Verfahren
sukzessives Aufbauen der Lösung - Iterationsverfahren
Lösung durch Verschieben und Vertauschen ermitteln
4.3. Compoterized Relative Allication of Facilities Technique (CRAFT)
Iterationsverfahren zur optimalen Anordnung von Maschinen
- kann unterschiedliche Standortflächen berücksichtigen
- Transportwege als Abstände zwischen den Flächenzentren ermitteln
Flächentausch wenn (zumindest ein Kriterium muss erfüllt werden)
- Die beiden Flächen eine gemeinsame Seite haben
- Die beiden Flächen an eine gemeinsame dritte Maschine grenzen
- Die beiden Flächen gleich groß sind
Nachteil
- möglicherweise starke Umrissveränderungen der Maschinenstandorte
Best Practice
- mit verschiedenen alternativen Ausgangslösungen beginnen
4.3. Ablauf CRAFT-Verfahren
- Eingabe Ausgangslösung
- Eingabe Transportintensitäten
- Bestimmung der zu vertauschenden Maschinen
- Berechnen der Flächenzentren und Transportwege
- Berechung des Ausgangs-Zielfunktionswertes ZT
- Berechnen des Zielfunktionswertes Z'T nach dem Tausch
- Prüfen: kann Zielfunktionswert gesenkt werden
NEIN -> Ende - Tausch der Maschinen für geringstem Z'T
- Schleife mit 3
