Stochastic modelling in production planning: Methods for improvement and investigations on production system behaviour

In dieser Dissertation werden Modelle zur Produktionsplanung entwickelt und das Systemverhalten durch Auswirkungen auf Kennzahlen analysiert. Die vorhandene Literatur wird durch die Berücksichtigung der stochastischen Verteilungen von kundengeforderten Lieferzeiten respektive Prozesszeiten und durch die Erhöhung der Komplexität durch Mehr-Maschinenmodelle und Mehr-Produktmodelle erweitert. Ergebnisse der Arbeit sind einerseits ein Modell zur Entscheidungsfindung der Kapazität eines Produktionssystems und die Weiterentwicklung von der Produktionssteuerungsmethode Conwip, andererseits ist im Bereich der Kennzahlen die JIT-Intensität entwickelt und der Einfluss von Abarbeitungsregeln auf die Produktionsdurchlaufzeit analytisch diskutiert worden. Das Modell zur Entscheidungsfindung von bereitgestellter Kapazität des Produktionssystems basiert auf der nachgefragten Kapazität, wobei Informationen von Prozessschwankungen und/oder Kundenbedarfsschwankungen eingebunden werden können. Die Produktionssteuerungsmethode Conwip ist um Sicherheitsbestände und um die Einbindung des Fertigwarenlagers in die WIP-Beschränkung erweitert worden. Die JIT-Intensität misst den Erfüllungsgrad der Seven Zeros in einem Produktionssystem, wobei hohe JIT-Intensität zu einer Erhöhung der Überkapazität und gleichzeitig zu einer Verminderung der Auslastung führt und bedeutet, dass das Produktionssystem den Kundenbedarfsschwankungen ohne Seven Zerorelevante Verluste folgen kann. Folglich hat das Management nun die Möglichkeit, den Umsatz durch den Verkauf von zusätzlichen Mengen zu erhöhen oder die überschüssige Kapazität zu reduzieren. Schlussendlich werden in der Dissertation die Auswirkungen von Abarbeitungsregeln auf die mittlere Produktionsdurchlaufzeit untersucht. Es wird für ein Mehr-Maschinensystem ein analytischer Zusammenhang zwischen prozesszeitgewichteter mittleren Durchlaufzeit und der Kovarianz zwischen Prozesszeit (Bearbeitungszeit) und Wartezeit zur Berechnung der mittleren Durchlaufzeit ermittelt. Für Ein-Maschinensysteme kann der Einfluss der Abarbeitungsregeln analytisch bewiesen werden, für Mehr-Maschinensysteme hingegen zeigt sich, dass die prozesszeitgewichtete mittlere Durchlaufzeit nicht invariant gegenüber der Abarbeitungsregel.