Die Variabilität in der kundenindividuellen Massenproduktion stellt eine enorme Herausforderung für die industrielle Fertigung dar. Die komplexe Werkstattfertigung als Produktionsprinzip eignet sich aufgrund der inhärenten Flexibilität besonders für die kundenindividuelle Massenproduktion. Allerdings sind die bestehenden Methodiken für die Produktionssteuerung einer Werkstattfertigung für die Einmal- oder Wiederholproduktion ausgelegt. In der vorliegenden Arbeit wird eine Methodik für eine dezentrale, selbstorganisierte und autonome Produktionssteuerung für eine Werkstattfertigung entwickelt, die dazu beiträgt, mit der zunehmenden Komplexität und dem gesteigerten Produktionsvolumen umzugehen. Dabei wird die Produktion als Reinforcement-Learning-Modell formalisiert, in dem mehrere kooperative Deep-Q-Network-Agenten lernen, die Abarbeitungsreihenfolge zu optimieren. Die Erprobung der Methodik in zwei praxisnahen Fallbeispielen aus der Halbleiterindustrie zeigt ihre Leistungsfähigkeit. In beiden Fallbeispielen konnten Strategien zur Optimierung der Abarbeitungsreihenfolge auf oder über Expertenniveau autonom erlernt werden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Die Variabilität in der kundenindividuellen Massenproduktion stellt eine enorme Herausforderung für die industrielle Fertigung dar. Die komplexe Werkstattfertigung als Produktionsprinzip eignet sich aufgrund der inhärenten Flexibilität besonders für die kundenindividuelle Massenproduktion. Allerdings sind die bestehenden Methodiken für die Produktionssteuerung einer Werkstattfertigung für die Einmal- oder Wiederholproduktion ausgelegt. In der vorliegenden Arbeit wird eine Methodik für eine dezentrale, selbstorganisierte und autonome Produktionssteuerung für eine Werkstattfertigung entwickelt, die dazu beiträgt, mit der zunehmenden Komplexität und dem gesteigerten Produktionsvolumen umzugehen. Dabei wird die Produktion als Reinforcement-Learning-Modell formalisiert, in dem mehrere kooperative Deep-Q-Network-Agenten lernen, die Abarbeitungsreihenfolge zu optimieren. Die Erprobung der Methodik in zwei praxisnahen Fallbeispielen aus der Halbleiterindustrie zeigt ihre Leistungsfähigkeit. In beiden Fallbeispielen konnten Strategien zur Optimierung der Abarbeitungsreihenfolge auf oder über Expertenniveau autonom erlernt werden.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Jan R. Westphal entwickelt ein Modell zur Handhabung der Komplexität und zur flussorientierten Lenkung des Produktionsprozesses in heterogenen Produktionsstrukturen.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Mit der Globalisierung rückt die Logistik als Wettbewerbsfaktor für Produktionsunternehmen zunehmend in den Vordergrund. In dem Band wird erstmals ein ganzheitlicher, sozio-technischer Ansatz für das Auftragsmanagement in der industriellen Produktion vorgestellt, der die Wechselwirkungen zwischen Systemfunktionen, Nutzern und der Organisation berücksichtigt. Unter Einbeziehung dieser Aspekte wird die Gestaltung und Einführung eines Auftragsmanagement-Systems nachvollziehbar beschrieben und durch zahlreiche Bilder und Praxisbeispiele veranschaulicht.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Das vorliegende Buch beinhaltet die Beiträge zur vierten Saarbrücker Fachtagung "CIM im Mittelstand". Es wendet sich insbesondere an Planer und Entscheider aus mittelständischen Unternehmen, die sich mit der Konzeption und Realisierung von integrierten EDV-Lösungen im Produktionsbereich beschäftigen. Die Beiträge stammen zum überwiegenden Teil von Praktikern aus der angesprochenen Interessentengruppe, die über ihre Erfahrungen bei der Realisierung der rechnerintegrierten Produktion und über die von ihnen erarbeiteten Konzepte berichten. Außerdem kommen eine Reihe namhafter Wissenschaftler und Systemanbieter zu Wort, die neue Tendenzen im Bereich der CIM-Technologie vorstellen. Inhaltlich beschäftigt sich das Buch schwerpunktmäßig mit den Themen "Rechnerunterstützte Qualitätssicherung - CAQ" und "Produktionsplanung und -steuerung (PPS), Just-in-Time (JIT), Auftragsabwicklung". Die Qualitätssicherung rückt nicht zuletzt wegen der schärferen gesetzlichen Nachweispflichten der Hersteller immer mehr in den Mittelpunkt des Interesses. Aber auch ihr Kostensenkungspotential und ihre wachsende Bedeutung als Wettbewerbsinstrument werden zunehmend erkannt. Neben der Qualität der Produkte ist aber auch die Qualität der Planung, die sich beispielsweise im Grad der Termintreue, in der Verkürzung und in der besseren Überschaubarkeit der Auftragsabwicklung offenbart, eine wesentliche Waffe im Wettbewerb. Außer jeweils mehreren Beiträgen zu den genannten Schwerpunktthemen werden in diesem Tagungsband die strategische Bedeutung von CIM, die Ermittlung der Wirtschaftlichkeit von CIM-Investitionen, neue Entwicklungen in der Fertigungsautomatisierung, Fragen der Organisations- und Personalentwicklung für CIM sowie eine Architektur für eine sichere CIM-Einführung behandelt.
Aktualisiert: 2023-01-21
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In Produktionssystemen mit knappen Ressourcen existieren nicht lineare Abhängigkeiten zwischen der Last im Produktionssystem und den Ausbringungsmengen. Durch sogenannte Clearing Funktionen können diese nicht linearen Abhängigkeiten beschrieben und quantifiziert werden. In dieser Forschungsarbeit wird eine Methodik zur simulationsgestützten Ermittlung von produktspezifischen Clearing Funktionen in einer Werkstattfertigung mit geschlossener Produktion vorgestellt. Diese Clearing Funktionen werden in ein Modell zur Auftragsfreigabe integriert, um eine Abschätzung der Durchlaufzeiten in Abhängigkeit von der Auslastung zu erhalten. Hierdurch können die Planungsergebnisse signifikant verbessert werden. Durch solche produktspezifischen Clearing Funktionen können zudem die im Produktionssystem tatsächlich und effektiv nutzbaren Kapazitäten abgeleitet werden. Diese verbesserte Einschätzung der Kapazitäten wird in weiterführenden Untersuchungen im Rahmen der Losgrößenplanung verwendet, was zu einer deutlichen Verbesserung der Planungsergebnisse führt.
Aktualisiert: 2021-04-16
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In Produktionssystemen mit knappen Ressourcen existieren nicht lineare Abhängigkeiten zwischen der Last im Produktionssystem und den Ausbringungsmengen. Durch sogenannte Clearing Funktionen können diese nicht linearen Abhängigkeiten beschrieben und quantifiziert werden. In dieser Forschungsarbeit wird eine Methodik zur simulationsgestützten Ermittlung von produktspezifischen Clearing Funktionen in einer Werkstattfertigung mit geschlossener Produktion vorgestellt. Diese Clearing Funktionen werden in ein Modell zur Auftragsfreigabe integriert, um eine Abschätzung der Durchlaufzeiten in Abhängigkeit von der Auslastung zu erhalten. Hierdurch können die Planungsergebnisse signifikant verbessert werden. Durch solche produktspezifischen Clearing Funktionen können zudem die im Produktionssystem tatsächlich und effektiv nutzbaren Kapazitäten abgeleitet werden. Diese verbesserte Einschätzung der Kapazitäten wird in weiterführenden Untersuchungen im Rahmen der Losgrößenplanung verwendet, was zu einer deutlichen Verbesserung der Planungsergebnisse führt.
Aktualisiert: 2019-11-13
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Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Hauptproduktionsprogrammplanung unter Unsicherheit. Im Unterschied zu existierenden Arbeiten wird dabei die Planungsumgebung – eine hierarchische Produktionsplanung und -steuerung – sowie die umsetzende Produktion explizit in die Untersuchung einbezogen, um auftretende Wechselwirkungen berücksichtigen zu können. Dazu wird ein Simulationsmodell verwendet, das diese Elemente umfasst. Zu den beiden wichtigsten unsicheren Parametern der Hauptproduktionsprogrammplanung, nämlich den Bedarfen und den Kapazitätsbelastungen, werden stochastische Optimierungsmodelle entwickelt, die den Einfluss der Unsicherheit weitgehend eliminieren. In umfangreichen Simulationsexperimenten wird das Verhalten dieser Modelle im praktischen Einsatz untersucht. In beiden Anwendungsbereichen führt die stochastische Optimierung zu wesentlichen Verbesserungen im Vergleich zu konventionellen Alternativen.
This thesis deals with Master Production Scheduling under uncertainty. In contrast to the existing research, the planning environment — a hierarchical production planning and control system — and the production are included into the study explicitely to take into account the interactions between these system elements. This testing environment is realized in a simulation model that covers all these elements. For the most important uncertain parameters of Master Production Scheduling — demands and capacity loads —, stochastic optimization models are developed. These models eliminate the influence of the uncertainty on the planning results. The performance of the stochastic models in practical applications is analyzed in comprehensive simulation experiments. For both planning parameters, the use of stochastic optimization improves the performance significantly compared to conventional alternatives.
Aktualisiert: 2019-06-18
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Die Beiträge in diesem Buch sind im Rahmen des 2. Forschungsforum Logistik (Produktionsprogramm- und Reihenfolgeplanung in der Automobilindustrie) entstanden und wurden dort in einer Runde von Experten der Branche, aus Forschung und Wirtschaft anregend diskutiert.
Aktualisiert: 2020-01-24
Autor:
Stefan Auer,
Matthias Conze,
Felicia Copaciu,
Willibald A. Günthner,
Andreas Holtz,
Klaus Liebler,
Michael Marr,
Walter Mayrhofer,
Sebastian Meißner,
Jürgen Minichmayr,
Christian Schwede,
Wilfried Sihn,
Sarah Alexa Thissen,
Michael Toth
Jan R. Westphal entwickelt ein Modell zur Handhabung der Komplexität und zur flussorientierten Lenkung des Produktionsprozesses in heterogenen Produktionsstrukturen.
Aktualisiert: 2023-04-11
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Das vorliegende Buch beinhaltet die Beiträge zur vierten Saarbrücker Fachtagung "CIM im Mittelstand". Es wendet sich insbesondere an Planer und Entscheider aus mittelständischen Unternehmen, die sich mit der Konzeption und Realisierung von integrierten EDV-Lösungen im Produktionsbereich beschäftigen. Die Beiträge stammen zum überwiegenden Teil von Praktikern aus der angesprochenen Interessentengruppe, die über ihre Erfahrungen bei der Realisierung der rechnerintegrierten Produktion und über die von ihnen erarbeiteten Konzepte berichten. Außerdem kommen eine Reihe namhafter Wissenschaftler und Systemanbieter zu Wort, die neue Tendenzen im Bereich der CIM-Technologie vorstellen. Inhaltlich beschäftigt sich das Buch schwerpunktmäßig mit den Themen "Rechnerunterstützte Qualitätssicherung - CAQ" und "Produktionsplanung und -steuerung (PPS), Just-in-Time (JIT), Auftragsabwicklung". Die Qualitätssicherung rückt nicht zuletzt wegen der schärferen gesetzlichen Nachweispflichten der Hersteller immer mehr in den Mittelpunkt des Interesses. Aber auch ihr Kostensenkungspotential und ihre wachsende Bedeutung als Wettbewerbsinstrument werden zunehmend erkannt. Neben der Qualität der Produkte ist aber auch die Qualität der Planung, die sich beispielsweise im Grad der Termintreue, in der Verkürzung und in der besseren Überschaubarkeit der Auftragsabwicklung offenbart, eine wesentliche Waffe im Wettbewerb. Außer jeweils mehreren Beiträgen zu den genannten Schwerpunktthemen werden in diesem Tagungsband die strategische Bedeutung von CIM, die Ermittlung der Wirtschaftlichkeit von CIM-Investitionen, neue Entwicklungen in der Fertigungsautomatisierung, Fragen der Organisations- und Personalentwicklung für CIM sowie eine Architektur für eine sichere CIM-Einführung behandelt.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Aktualisiert: 2023-04-04
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