OR-basierter Ansatz zur durchlaufzeitoptimalen Planung der Materialbereitstellung in der Baustellenmontage

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Thomas Henke

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Die Baustellenmontage von Großgeräten im Sondermaschinenbau ist durch einen geringen Standardisierungsgrad charakterisiert, in Folge dessen die Materialbereitstellung überwiegend erfahrungsbasiert und unstrukturiert als Einzelkommissionierung des Gesamtauftrags erfolgt. Für die Montagemitarbeiter resultieren daraus hohe Sekundäraufwände, die sich negativ auf die Einhaltung und Stabilität der Durchlaufzeit auswirken und ein Risiko für Lieferterminabweichungen darstellen, deren Vermeidung das wichtigste Wettbewerbsmerkmal im Sondermaschinenbau ist. Da die bisherigen konventionellen Ansätze und Methoden zur Maximierung der Liefertermintreue und Erreichung effizienter Montage- und Logistikprozesse nicht bzw. nur sehr eingeschränkt auf die Baustellenmontage anwendbar sind, wird in dieser Arbeit ein OR-basierter Ansatz zur Optimierung der Durchlaufzeit in der Baustellenmontage vorgestellt. Mit Hilfe dieses Ansatzes wird der Standardisierungsgrad der Materialbereitstellung maximiert, die Sekundäraufwände für die Montagemitarbeiter reduziert und die Einhaltung des geplanten Liefertermins sichergestellt. Dazu besteht der OR-Ansatz aus zwei Optimierungsproblemen, die zielgerichtet auf die Charakteristika des Baustellenprinzips und des Sondermaschinenbaus ausgerichtet sind. Das Ziel des ersten Optimierungsproblems ist die Berechnung der durchlaufzeitoptimalen Montagereihenfolge unter Berücksichtigung des Montagelayouts und der verfügbaren Mitarbeiterkapazitäten. Darauf aufbauend werden im Rahmen des zweiten Optimierungsproblems die Packungsproblemarten Strip Packing und Rectangle Packing Area Minimization adaptiert, sodass mit ihrer Hilfe eine durchlaufzeitoptimale Anordnung der Ladungsträger bei der Materialbereitstellung ermöglicht wird.