Für produzierende Unternehmen gewinnt der zielgerichtete und effiziente Einsatz vorhandener Ressourcen neben der ökonomischen Optimierung an Bedeutung. Die ökonomische und organisatorische Optimierung von Produktionssystemen entsprechend der Lean Philosophie ist grundsätzlich mit den Zielen der ressourceneffizienten Produktion vereinbar. Allerdings sind der Übereinstimmung Grenzen gesetzt, so dass individuelle Analysen eines zu verbessernden Produktionssystems und das Abwägen potenzieller Verbesserungsmaßnahmen erforderlich sind.
Diese Dissertation erläutert einen Ansatz zur Mehrzieloptimierung schlanker und ressourceneffizienter Produktionssysteme sowie zur zielgerichteten Auswahl von Verbesserungsmaßnahmen. Zur Prognose der Auswirkungen unterschiedlicher Konfigurationen eines Produktionssystems werden Material-, Energie- und Informationsflüsse in eine ereignisorientierte Ablaufsimulation integriert und mit einem Bewertungsmodell aus Zielkriterien der schlanken und ressourceneffizienten Produktion gekoppelt. Unter Einsatz von statistischer Versuchsplanung werden Gauß Prozessmodelle an die Antworten des Simulationsmodells angepasst. Diese Metamodelle erlauben die Approximation des Systemverhaltens in kurzer Rechenzeit und ermöglichen somit umfangreiche Mehrzieloptimierungen und statistische Analysen des Produktionssystems, die im Simulationsmodell aufgrund langer Rechenzeiten kaum möglich wären. Ausgehend vom optimalen Zielzustand des Produktionssystems werden real umsetzbare Maßnahmen ermittelt, die geeignetste Maßnahmenkombination ausgewählt und ihre optimale Einführungsreihenfolge ermittelt. Abschließend werden die Wirkzusammenhänge schlanker und ressourceneffizienter Produktionssysteme am Beispiel eines idealtypischen Lagerfertigers generalisiert.
Aktualisiert: 2020-12-08
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Die kontinuierliche Steigerung der Produktivität nimmt eine Schlüsselrolle ein. Gleichzeitig gewinnt der zielgerichtete und effiziente Einsatz vorhandener Ressourcen wie Material, Energie und Personal für produzierende Unternehmen an Bedeutung. Denn die Differenz zwischen erforderlicher Steigerung der Produktivität und zunehmender Verknappung von Ressourcen muss durch Effizienzsteigerung aufgefangen werden.
Ein Großteil der Unternehmen hat diese Herausforderung erkannt. Zur erfolgreichen Umsetzung mangelt es allerdings oftmals an geeigneten Ansätzen zur systematischen und ganzheitlichen Bewertung und Optimierung der Produktion unter Berücksichtigung von Produktivität, Qualität und Ressourceneffizienz. In der Folge kommt es immer wieder zu Fehleinschätzungen der Bedeutung von Verbrauchsanteilen und der Auswahl geeigneter Maßnahmen.
Insbesondere für KMU, die über begrenzte finanzielle Mittel für im Ausgang unsichere Projekte verfügen, ist es bereits vor der Finanzinvestition in Maßnahmen zur Effizienzverbesserung wichtig, damit verbundene Ertragssteigerungen monetär bewerten zu können.
In der entwickelten Methodik wird der Ist-Zustand eines Produktionssystems per Top-Down-Analyse aufgenommen. Durch eine produkt-spezifische Bewertung werden Verbesserungspotenziale abgeleitet.
Zur Prognose zukünftiger Systemkonfigurationen werden die Material-, Energie- und Informationsflüsse durch generische Module in einem Simulationsmodell am Beispiel der Software Plant Simulation v12 abgebildet.
Um für Prognose und Optimierung des Systemverhaltens im Alltag nicht auf das komplexe Simulationsmodell zurückgreifen zu müssen, wird es in ein eigenständiges Approximationsmodell überführt. Dies wird anhand der Software JMP v12 erläutert, ist allerdings auf vergleichbare Softwarelösungen übertragbar.
Aktualisiert: 2017-06-01
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