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Bei der Schaffung eines wissensbasierten Systems stellt die Wissensakquisition zwangsläufig den aufwendigsten und zugleich subjektivsten Teil dar. Die Wissensbasis ist oftmals unpräzise, unsicher mithin unscharf. Der Erfolg bei der Wissensakquisition ist daher entscheidend von der Fähigkeit zur Akquisition unscharfen Wissens geprägt. Einen weiteren Problembereich bildet die Wissensrepräsentation, d. h. die verdichtete Abbildung der akquirierten, teils scharfen, teils unscharfen Wissensbasis. Das Buch stellt eine Methode zur Wissensakquisition und zur Wissensrepräsentation vor. Mit Hilfe dieser unternehmensunabhängig gültigen Methoden können Gießereien ein auf die jeweiligen Bedingungen angepaßtes System zur aktuellen Kapazitätsbelegung entwickeln. Die Praktikabilität der Methode wird anhand zweier exemplarisch entwickelter wissensbasierter Systeme nachgewiesen.
Aufbauend auf einem vorliegenden Segmentierungsansatz für die variantenreiche Serienfertigung, welcher, unter Nutzung der Ähnlichkeit des Bearbeitungsablaufs, die Harmonisierung des Auftragsdurchlaufs durch Bildung von Reihenfertigungssegmenten mit parallelen Kapazitäten ermöglicht, wird ein problemangepaßtes Feinplanungsverfahren entwickelt. Über die mit dem Einsatz der Lossplittung verbundene Harmonisierung der Belegungszeiten auf den Fertigungsstufen wird als übergeordnetes Ziel ein kontinuierlicher Materialfluß über die mehrstufige Reihenfertigung verfolgt. Aufgrund der bei Reihenfertigung mit parallelen Kapazitäten auftretenden Interdependenzen der Kapazitätsplanung und der Reihenfolgeplanung wird ein Simultanplanungsansatz gewählt. Gegenüber den bisher existierenden Verfahren, die lediglich eine Reihenfolgeplanung auf der Ebene der Kapazitätsgruppen ermöglichen, stellt das Verfahren eine wesentliche Unterstützung im produktionsnahen Feinplanungsbereich dar, und liefert signifikant bessere Ergebnisse gegenüber den theoretisch erreichbaren Zielfunktionswerten im Falle der Planung auf Ebene der Kapazitätsgruppen.
Die Lösung komplexer Planungsprobleme wird durch die Entwicklung rechnerunterstützter Verfahren, die sich auf den Einsatz zuverlässiger Algorithmen stützen, erheblich erleichtert. Die Realisierung einer, unter terminlichen und kapazitiven Gesichtspunkten effizienten Belegung der Formflächen in Gießereien scheitert bisher daran, daß kein Verfahren zur Verfügung steht, mit dem eine sowohl geometrisch als auch zeitlich optimierte Belegung der zur Verfügung stehenden Fläche möglich ist. Darüber hinaus sind bei Produktion großvolumiger Gußstücke – dem Großguß – gleichzeitig eine Vielzahl gießereispezifischer Restriktionen zu berücksichtigen. Diese spezifische Problemstellung nimmt der Autor zum Anlaß, ein Verfahren zur integrierten Lösung dreidimensionaler räumlich-zeitlicher Planungprobleme zu entwickeln. Die Beschreibung der Formflächenbelegungsplanung als ein sogenanntes Constraint-Satisfaction-Problem ermöglicht die strukturelle Einbeziehung unterschiedlicher Restriktionen in derartige Problemstellungen.
Die Vorgehensweise von mehr als 100 Industrieunternehmen bei der Gestaltung sozio-technischer Arbeitssysteme und ihrer Auswirkungen auf die Motivation der Mitarbeiter und das Auftreten von Umsetzungsdefiziten wird untersucht. Es wird ein handlungsorientiertes Verfahren zur projektiven Gestaltung rechnergestützter, integrierter Produktionsarbeitssysteme abgeleitet und beschrieben. Die folgerichtige Gestaltung von Organisation, Qualifikation und Technik, sowie die planmäßige Nutzung und der systematische Aufbau des Erfahrungswissens von Arbeitssystemnutzern und -gestaltern sind die kennzeichnenden Merkmale dieses Verfahrens. Das entwickelte Verfahren wird exemplarisch in einem Unternehmen der Stahlbauindustrie eingesetzt und evaluiert.
Die prozessorientierte Gestaltung der Auftragsabwicklung sowie die systemgestützte Integration aller an der Auftagsabwicklung beteiligten Partner stehen mehr denn je in der Diskussion. In Produktionsplanungs- und -steuerungssystemen (PPS-Systeme) bzw. Enterprise Resource Planning Systemen (ERP-Systeme) hat die zunehmende Prozessorientierung bisher allerdings nur teilweise Einzug gefunden. Heutige PPS-/ ERP-Systemezeichnen sich durch eine zunehmend umfangreiche Funktionalität zur Unterstützung der Auftragsabwicklung aus. Defizite bestehen weiterhin in der prozessorientierten Kopplung der angebotenen Einzelfunktionen. Den wachsenden Anforderungen an die Unternehmensspezifika der Abläufe werden die Systeme häufig nicht gerecht. Eine Beseitigung dieser Schwachstellen verspricht die Automatisierung der Prozesskoordination durch den Einsatz von Workflowmanagement, einer Softwaretechnologie aus dem Bereich des Office Managements. Einige PPS-/ ERP- Systeme verfügen bereits über einzelne Workflowfunktionalitäten und -mechanismen. Die grundsätzliche Frage nach wirtschaftlich nutzbringenden Einsatzfeldern automatisierter Prozesskoordination in der Auftragsabwicklung ist allerdings bisher nicht endgültig geklärt. Gegenstand der vorliegenden Dissertation ist daher die Entwicklung eines Verfahrens zur Analyse der Prozesskoordination in Auftragsabwicklungsprozessen und zur Bewertung des Einsatzes automatisierter Prozesskoordination. Das Verfahren beinhaltet zwei Bestandteile. In einem ersten beschreibenden Teil werden die Elemente eines Auftragsabwicklungssystems festgelegt und durch geeignete Beschreibungsmerkmale charakterisiert. In einem zweiten Teil werden die Wirkungen unterschiedlicher Gestaltungsalternativen ermittelt und erklärt.
Gestaltung und Auswahl von Koordinationsschwerpunkten zwischen Produzent und Logistikdienstleister
(2002)
In der vorliegenden Dissertation werden zunächst Koordinationsschwerpunkte zwischen Produzent und Logistikdienstleister ermittelt und gestaltet. Diese Koordinationsschwerpunkte beinhalten Informationsflüsse in unterschiedlichem Durchdringungsgrad. Anschließend wird ein Entscheidungsmodell zur unternehmensspezifischen Auswahl von Koordinationssschwerpunkten hinsichtlich ihrer Relevanz und Eignung für den entsprechenden Anwendungsfall entwickelt.
Verfahren zur Losgrößenbestimmung. Losgrößen- und Reihenfolgebestimmung in einem untersuchten Betrieb. Beschreibung des Simulationsmodells. Einflußfaktoren zur Ermittlung einer wirtschaftlichen Losgröße. Ergebnisse der durchgeführten Simulationen. Arbeitsschritte zur Durchführung einer Losgrößenbestimmung.
Entwicklung von Strategien zur Optimierung des Leistungs-Kostenverhältnisses in der Warenverteilung
(1978)
Rahmenbedingungen und Bestandteile der Warenverteilungsstrategie. Entwicklung einer Methode zur Ermittlung von Strategien für eine wirtschaftliche Warenverteilung: Abbildung der Rahmenbedingungen und unterschiedlicher Warenverteilungsstrategien in einem Simulationsmodell mit Hilfe der Methode des steilsten Abstiegs; Auswahl der zu untersuchenden Warenverteilungsstrategien. Anwendung der Methode in einem Untersuchungsfall. (Mi)
Ableitung einer Methode zur Wirtschaftlichkeitsanalyse von Organisationsstrukturen. Quantifizierung von Organisationsstrukturen. Ermittlung von Personal- und Organisationsmittelkosten. Vorgehensweise zur Ermittlung von Leistungsparametern. Durchführung eines Unternehmensvergleich hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit von Organisationsstrukturen der Fertigungssteuerung im Maschinenbau. Beschreibung von Untersuchungsergebnissen. (Wi)
Darstellung der Verfahren zur Teilebedarfsermittlung. Probleme der Bedarfsermittlung bei auftragsgebundener variantenreicher Produktion, aufgezeigt anhand einer Betriebsuntersuchung. Entwicklung eines Verfahrens zur auftragsorientierten Bedarfsermittlung auf der Basis betrieblicher Daten. Aufbau eines Simulationsmodells für die Materialwirtschaft; Simulationsergebnisse. Gegenüberstellung von Aufwand und Nutzen des vorgestellten Verfahrens. (Bs)
Warenverteilung als offenes System; Analyse der externen und internen Beziehungen eines Warenverteilungssystems. Wirtschaftliche Strukturierung von Warenverteilungssystemen als Optimierungsaufgabe; Auswahl eines geeigneten Lösungsverfahrens. Entwicklung eines modular aufgebauten, dialogfähigen Simulationsmodells; Anwendung des Modells auf ein reales Warenverteilungssystem. Interpretation der Simulationsergebnisse; Ermittlung einer wirtschaftlichen Warenverteilungsstruktur. (Kz)
Als Voraussetzung der Planung anforderungsgerechter und effizienter Organisationsformen wird eine Systematik zur Organisationsanalyse entwickelt und für den Logistikbereich Lager ausgestaltet. Nach Analyse bisheriger organisationstheoretischer Ansätze und Forschungsarbeiten im Bereich Fertigungssteuerung werden allgemeine organisatorische Kenngrößen aufgestellt und ihre Meßbarmachung (Operationalisierung) behandelt. Zur Quantifizierung der Lagerorganisation werden – nach systemtechnischer Gliederung des Untersuchungsbereiches – anhand der im Lager auszuführenden Funktionen entsprechende Indikatoren entwickelt und in einer Checkliste zusammengestellt. Die Aussagekraft des Quantifizierungsinstrumentariums wird in mehreren Untersuchungen demonstriert und statistisch abgesichert. Zusätzlich werden Typologien aufgestellt, um auch eine inhaltliche Beschreibung der Lagerorganisation zu ermöglichen. (Bm)
Problematik der Planungsgenauigkeit. Vorgehensweisen bei der Verdichtung von Daten. Bekannte Anwendungsfälle der Datenverdichtung. Unterteilung der Datenarten. Aufgaben und Ziele des Dateneinsatzes bei Teilplanungen im Produktionsbereich. Beschreibung des Simulationsmodells zur Abbildung der Terminplanung. Ableitung der Verdichtungskriterien. Durchführung der Datenverdichtung. Ergebnisse der Simulation. (Mi)
Begriffe Organisation, Arbeitsorganisation, Quantifizierung. Stand der Forschung zur Quantifizierung der Arbeitsorganisation. Klassifikationsmodell zur quantitativen Analyse und Darstellung arbeitsorganisatorischer Sachverhalte: Anforderungen, qualitative Modellstufe mit allgemeingültiger Grobstruktur und Feinstruktur für Fertigungsprozesse, quantitative Stufe. Ablaufplan für die Anwendung des Klassifikationsmodells (Erprobung am Beispiel des Fertigungsprozesses Formen): Zielsetzung, Abgrenzung und Vorbereitung der Analyse, quantitative Erfassung der arbeitsorganisatorischen Einzelheiten, Verdichtung zu Organisationsgraden und anderen Kennzahlen, Interpretation. Weiterführende Einsatzmöglichkeiten. (Pa)
Ablauf und Problematik der bisher üblichen isolierten Lagerdisposition. Aufgaben der Disposition im Rahmen der Auftragsabwicklung. Konzeption für eine belastungsorientierte integrierte Lagerdisposition. Vergleich beider Dispositionsverfahren mit Hilfe der Simulation. Einfluß auf Lagerbestände, Termintreue, Kapazitätsauslastung und Herstellkosten. (Sht)
Vergleiche von Netzplänen der Vergangenheit mit Hilfe eines Datenmodells. Beschreibung der Netzpläne durch interne und externe Parameter. Bildung von Komplexnetzplänen mit Entscheidungs- und Bündelknoten. Generieren neuer Netzpläne durch Aufstellen von logischen Beziehungen zwischen internen und externen Parametern. Programmtechnische Realisierung. Anwendungsbeispiel. (La)
Anforderungen an ein Simulationsmodell, das zur Überprüfung der Wirksamkeit von Handlungsalternativen in Betrieben eingesetzt werden soll. Begriffsdefinitionen. Lieferübersicht über 20 entwickelte Modelle. Strukturierung des Produktionsbereichs. Beschreibung der drei Teilemodelle Datenbereitstellung, Terminierung und Abbildung des Fertigungsablaufs. Maßnahmen zur Modelltransparenz, Veränderbarkeit und Operationalität des Modells. Überprüfung der Realitätsbezogenheit des Modells anhand eines ausgewählten Betriebes. (Tr)
Diskussion der Literatur zur Produktionsprogramm-, Produktionsvollzugs- und Materialbereitstellungsplanung. Herleitung des Modells zur Planung deckungsbeitragsmaximaler, fertigungsseitig und materialseitig realisierbarer Produktionsprogramme. Auswahl bzw. Entwicklung von Verfahren zur Planung des Produktionsprogramms, der Fertigungslosgrößen, des Fertigungsablaufs, der Beschaffungslose und zur Abstimmung der Teilplanungen. Programmtechnische Realisation des Planungsmodells mit Beispielrechnungen. (Do)
Kosteneinsparungen und Produktivitätssteigerungen lassen sich insbesondere in der Einzel- und Kleinserienfertigung u. a. durch eine zweckmäßige Arbeitsteilung erzielen. Es wird im Rahmen der Beschreibung des entwickelten Verfahrens ein neues modular aufgebautes Programmsystem (PREDAT, ATOPT) vorgestellt, das es ermöglicht, unter Berücksichtigung der relevanten Einflußgrößen die kostenoptimale Arbeitsteilung durch den Einsatz von EDV-Anlagen mittleren Arbeitsspeichergröße und gängiger Gerätekonfiguration zu ermitteln. (Mt)