Rollierende Linienbelegungsplanung bei kontinuierlicher Fließproduktion in der Prozessindustrie

Unternehmen der Prozessindustrie sehen sich gewöhnlich den Anforderungen nach geringen Produktpreisen und hoher Lieferbereitschaft gegenüber. Auf die zunehmende Forderung nach spezifischen Produktvarianten zu geringen Preisen reagieren sie mit dem Angebot eines Produktmix aus Standardprodukten und kundenindividuellen Erzeugnissen. Deren wirtschaftliche Erzeugung erfordert in der Regel den flexiblen Einsatz von kontinuierlichen Produktionslinien. Die Komplexität der hierdurch verursachten spezifischen Anforderungen an die operative Produktionsplanung wird zusätzlich durch den Einfluss von Unsicherheit auf die Produktbedarfe erhöht. Vor diesem Hintergrund entwickelt Jens Kruse in dieser Studie einen praxisorientierten Ansatz für die simultane Planung von Produktionslosgrößen, Linienallokationen, Produktionsreihenfolgen und Produktionsterminen unter Berücksichtigung eines dynamischen Planungsumfelds. Zur Berücksichtigung der Unsicherheit in den planungsrelevanten Informationen konzipiert der Autor einen problemspezifischen, rollierenden Planungsansatz. Darin integriert kommt ein modellgestützter Lösungsansatz zur Berechnung von rollierenden Linienbelegungsplänen zum Einsatz. Aufbauend auf der Praxisanforderung nach einem leicht adaptierbaren Planungsverfahren formuliert der Autor hierzu ein flexibles, modular aufgebes Optimierungsmodell. Dieses ermöglicht die Sicherstellung einer hohen Auslastung der kapitalintensiven kontinuierlichen Produktionslinien bei exakter Terminierung der Produktionsaufträge. Zusätzlich berücksichtigt das Modell die integrierte Planung nachgelagerter, mehrfach belegbarer Verpackungslinien. Das entwickelte Optimierungsmodell wird an seinen Gebrauch im Rahmen des rollierenden Planungsansatzes angepasst, indem verschiedene Planungsbereiche definiert werden, in denen das Modell detailliert, vereinfacht/aggregiert oder relaxiert gelöst wird. Die Leistungsfähigkeit des entwickelten Planungsansatzes wird unter Verwendung eines Standardsolvers zur Lösung des Optimierungsmodells anhand eines Praxisbeispiels aus der chemischen Industrie evaluiert. Dabei werden insbesondere die durch komplexe Interdependenzen gekennzeichneten Parameter des rollierenden Ansatzes hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Planungsergebnisse einer intensiven simulativen Analyse unterzogen. Bei der Interpretation der Evaluationsergebnisse zieht der Autor einige wertvolle Schlüsse zur Ausgestaltung eines rollierenden, modellgestützten Planungsansatzes in der Praxis.