Echtzeitsteuerung des Materialflusses in mehrstufigen logistischen Systemen bei globalem Informationsmanagement
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Diplomarbeit aus dem Jahr 2003 im Fachbereich BWL - Beschaffung, Produktion, Logistik, Note: 1,0, Karlsruher Institut für Technologie (KIT) (Wirtschaftsingenieurwesen, Fördertechnik und Logistik), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Zusammenfassung:Untersuchungsgegenstand dieser Arbeit ist ein mehrstufiges logistisches System. Informationen über Systemzustände und den Nachfrageprozess sind jederzeit systemweit vorhanden und werden zur Steuerung des Systems eingesetzt. Die Durchlaufzeit und die Nachfrage stellen stochastische Größen dar. Die Steuerung des logistischen Systems erfolg...
Diplomarbeit aus dem Jahr 2003 im Fachbereich BWL - Beschaffung, Produktion, Logistik, Note: 1,0, Karlsruher Institut für Technologie (KIT) (Wirtschaftsingenieurwesen, Fördertechnik und Logistik), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Zusammenfassung:
Untersuchungsgegenstand dieser Arbeit ist ein mehrstufiges logistisches System. Informationen über Systemzustände und den Nachfrageprozess sind jederzeit systemweit vorhanden und werden zur Steuerung des Systems eingesetzt. Die Durchlaufzeit und die Nachfrage stellen stochastische Größen dar. Die Steuerung des logistischen Systems erfolgt in Echtzeit. Hierzu wird ein dreistufiger hierarchischer Planungsansatz eingesetzt, welcher den Materialfluss auf Basis globaler Information steuert. Ziel der Steuerung ist ein kontinuierlicher Materialfluss bei niedrigen Pipelinebeständen. Auf der oberen Hierarchieebene werden die Steuerungsparameter bestimmt, welche das Niveau der Echelon-Bestände jeder Stufe festlegen. Zur Ermittlung der Steuerungsparameter wird ein Basestock-Konzept eingesetzt. Die Flusssteuerung (mittlere Hierarchieebene) regelt den Materialfluss auf Grundlage der Steuerungsparameter. Auf der unteren Hierarchieebene wird die Durchlaufterminierung vorgenommen.
Im Rahmen dieser Arbeit wird das Systemverhalten in Abhängigkeit einer stochastischen Nachfrage untersucht. Mit Hilfe einer Simulationsstudie werden statistisch gesicherte Aussagen über den Servicegrad, die mittleren Bestände und Durchlaufzeiten, die Varianz der Bestände und die Auslastung der Ressourcen gemacht. Die Simulationsexperimente werden für variierende Einstellungen der Varianz der Nachfrage, sowohl bei stationärem, als auch bei instationärem Erwartungswert der Nachfrage, durchgeführt.
Die Simulationsexperimente zeigen, dass der Zielkonflikt zwischen Servicegrad und Beständen im System gut gelöst wird. Lediglich für große Schwankungen der Nachfrage ist ein leichter Abfall des Servicegrads zu beobachten. Dabei ist auf jeder Stufe des Systems ein geringer linearer Anstieg der im Mittel gehaltenen Bestände festzustellen. Das Phänomen des Bullwhip Effekts kann nicht beobachtet werden. Die Schwankungen der Pufferbestände nehmen auf jeder weiter flussaufwärts liegenden Stufe ab. Die Auslastung und die Flexibilität der Ressourcen kann durch den eingesetzten Planungsansatz erhöht werden und bleibt auch bei einer starken Schwankung der Nachfrage auf einem konstanten Niveau.
Diese Ergebnisse sind einerseits auf die systemweite Informationsweitergabe und andererseits auf den Einsatz des Basestock-Konzepts zurückzuführen. Die Verfügbarkeit globaler Information über Systemzustände und Nachfrage, ermöglichen eine bedarfssynchrone Produktion auf jeder Stufe. Der Einsatz des Basestock-Konzepts ermöglicht einen kontinuierlichen Materialfluss, da die Materialflusselemente lediglich in kleinen Mengen zu einer nachfolgenden Stufeweitergeleitet werden.
Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
1.Einleitung8
1.1Problemstellung8
1.2Ziel der Arbeit11
1.3Vorgehen und Aufbau der Arbeit11
2.Grundlagen und Begriffsdefinitionen14
2.1Begriffliche Abgrenzungen aus dem Bereich Produktion und Logistik15
2.2Organisatorische Anordnung und Struktur der Fertigung17
2.2.1Organisatorische Anordnung der Arbeitssysteme17
2.2.2Struktur der Produktionsprozesse18
2.3Bestandsmanagement in einstufigen Logistiksystemen19
2.4Bestandsmanagement in mehrstufigen Systemen23
2.4.1Koordination des Materialflusses bei zentraler Bestandssteuerung23
2.4.2Koordination des Materialflusses bei dezentraler Bestandssteuerung25
2.4.3Informationsweitergabe in mehrstufigen Logistiksystemen28
2.5Simulation in Produktion und Logistik30
3.Hierarchischer Planungsansatz zur Steuerung eines Produktionssystems32
3.1Optimierungsproblem37
3.2Bestimmung der Steuerungsparameter auf Grundlage s...
Untersuchungsgegenstand dieser Arbeit ist ein mehrstufiges logistisches System. Informationen über Systemzustände und den Nachfrageprozess sind jederzeit systemweit vorhanden und werden zur Steuerung des Systems eingesetzt. Die Durchlaufzeit und die Nachfrage stellen stochastische Größen dar. Die Steuerung des logistischen Systems erfolgt in Echtzeit. Hierzu wird ein dreistufiger hierarchischer Planungsansatz eingesetzt, welcher den Materialfluss auf Basis globaler Information steuert. Ziel der Steuerung ist ein kontinuierlicher Materialfluss bei niedrigen Pipelinebeständen. Auf der oberen Hierarchieebene werden die Steuerungsparameter bestimmt, welche das Niveau der Echelon-Bestände jeder Stufe festlegen. Zur Ermittlung der Steuerungsparameter wird ein Basestock-Konzept eingesetzt. Die Flusssteuerung (mittlere Hierarchieebene) regelt den Materialfluss auf Grundlage der Steuerungsparameter. Auf der unteren Hierarchieebene wird die Durchlaufterminierung vorgenommen.
Im Rahmen dieser Arbeit wird das Systemverhalten in Abhängigkeit einer stochastischen Nachfrage untersucht. Mit Hilfe einer Simulationsstudie werden statistisch gesicherte Aussagen über den Servicegrad, die mittleren Bestände und Durchlaufzeiten, die Varianz der Bestände und die Auslastung der Ressourcen gemacht. Die Simulationsexperimente werden für variierende Einstellungen der Varianz der Nachfrage, sowohl bei stationärem, als auch bei instationärem Erwartungswert der Nachfrage, durchgeführt.
Die Simulationsexperimente zeigen, dass der Zielkonflikt zwischen Servicegrad und Beständen im System gut gelöst wird. Lediglich für große Schwankungen der Nachfrage ist ein leichter Abfall des Servicegrads zu beobachten. Dabei ist auf jeder Stufe des Systems ein geringer linearer Anstieg der im Mittel gehaltenen Bestände festzustellen. Das Phänomen des Bullwhip Effekts kann nicht beobachtet werden. Die Schwankungen der Pufferbestände nehmen auf jeder weiter flussaufwärts liegenden Stufe ab. Die Auslastung und die Flexibilität der Ressourcen kann durch den eingesetzten Planungsansatz erhöht werden und bleibt auch bei einer starken Schwankung der Nachfrage auf einem konstanten Niveau.
Diese Ergebnisse sind einerseits auf die systemweite Informationsweitergabe und andererseits auf den Einsatz des Basestock-Konzepts zurückzuführen. Die Verfügbarkeit globaler Information über Systemzustände und Nachfrage, ermöglichen eine bedarfssynchrone Produktion auf jeder Stufe. Der Einsatz des Basestock-Konzepts ermöglicht einen kontinuierlichen Materialfluss, da die Materialflusselemente lediglich in kleinen Mengen zu einer nachfolgenden Stufeweitergeleitet werden.
Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis:
1.Einleitung8
1.1Problemstellung8
1.2Ziel der Arbeit11
1.3Vorgehen und Aufbau der Arbeit11
2.Grundlagen und Begriffsdefinitionen14
2.1Begriffliche Abgrenzungen aus dem Bereich Produktion und Logistik15
2.2Organisatorische Anordnung und Struktur der Fertigung17
2.2.1Organisatorische Anordnung der Arbeitssysteme17
2.2.2Struktur der Produktionsprozesse18
2.3Bestandsmanagement in einstufigen Logistiksystemen19
2.4Bestandsmanagement in mehrstufigen Systemen23
2.4.1Koordination des Materialflusses bei zentraler Bestandssteuerung23
2.4.2Koordination des Materialflusses bei dezentraler Bestandssteuerung25
2.4.3Informationsweitergabe in mehrstufigen Logistiksystemen28
2.5Simulation in Produktion und Logistik30
3.Hierarchischer Planungsansatz zur Steuerung eines Produktionssystems32
3.1Optimierungsproblem37
3.2Bestimmung der Steuerungsparameter auf Grundlage s...
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