Job Shop Scheduling in der Produktion

In der Produktionsplanung treten häufig Maschinenbelegungs- und Reihenfolgeprobleme auf, die mit herkömmlichen Planungsmethoden nicht zu bewältigen sind. Die vorliegende Arbeit nähert sich dieser Problemstellung über das aus dem Operations Research bekannte Modell des Job Shop Scheduling. Verschiedene heuristische Planungsmethoden werden dargestellt und diskutiert. Gleichzeitig wird das Modell um praxisrelevante Besonderheiten, wie Rüstzeiten, parallele Maschinen oder begrenzte Maschinenarbeitszeit erweitert. Mit Hilfe eines Simulationssystems werden für verschiedene Szenarios bei einer praxisrelevanten Problemgröße von bis zu 300 Aufträgen die Planungsmethoden überprüft und für verschiedene planerische Zeitkriterien ausgewertet.

Klappentext

In der Produktionsplanung treten häufig Maschinenbelegungs- und Reihenfolgeprobleme auf, die mit herkömmlichen Planungsmethoden nicht zu bewältigen sind. Die vorliegende Arbeit nähert sich dieser Problemstellung über das aus dem Operations Research bekannte Modell des Job Shop Scheduling. Verschiedene heuristische Planungsmethoden werden dargestellt und diskutiert. Gleichzeitig wird das Modell um praxisrelevante Besonderheiten, wie Rüstzeiten, parallele Maschinen oder begrenzte Maschinenarbeitszeit erweitert. Mit Hilfe eines Simulationssystems werden für verschiedene Szenarios bei einer praxisrelevanten Problemgröße von bis zu 300 Aufträgen die Planungsmethoden überprüft und für verschiedene planerische Zeitkriterien ausgewertet.

Inhalt
1: Das Modell. Maschinenbelegungsprobleme und das Job Shop Scheduling Problem.- 1.1. Maschinenbelegungsprobleme.- 1.2. Job Shop.- 1.3. Zielfunktionen.- 1.4. Semi-aktive, aktive und unverzögerte Belegungspläne.- 1.5. Komplexität.- 1.6. Artverwandte Problemtypen.- 2: Die Praxis. Anwendung des Job Shop Scheduling in der Produktionsplanung und -Steuerung.- 2.1. Admissive, imperative und informelle Beschränkungen.- 2.2. Produktionsplanung und -Steuerung.- 2.3. Eignung des Job Shop Scheduling.- 2.4. Datenstruktur für die Reihenfolgeplanung.- 3: Die Lösungsverfahren.- 3.1. Algorithmische Lösungsverfahren.- 3.2. Heuristische Lösungsverfahren.- 3.3. Das Umbelegungsverfahren.- 3.4. Expertensysteme.- 4: Die Simulation. Programmierung, Generierung von Testdatensätzen und Auswertung.- 4.1. Vorgehens weise.- 4.2. Programmstruktur.- 4.3. Realitätsnahe Erzeugung von Probleminstanzen.- 4.4. Ergebnisse der Simulation.- Al. Verzeichnis der verwendeten Kürzel und der formalin Bezeichnungen.- A2. Verzeichnis der Tabellen.- A3. Abbildungsverzeichnis.- A4. Systemumgebung und Fehlerabschätzung.- A5. Problem-Klassifikation.- A6. Verzeichnis der angewandten Verfahren.- A7. Ergebnistabellen der Simulation.- A8. Literaturverzeichnis.