Mathematische Beschreibung und Bewertung des Einflusses der Kapazitätsflexibilität und Belastungsstreuung auf das logistische Systemverhalten
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die logistische Leistungsfähigkeit stellt für heutige Unternehmen einen entscheidenden Wettbewerbsfaktor dar. Die Abhängigkeiten zwischen logistischen Zielgrößen sind jedoch komplex und für Unternehmen nur schwer erkennbar. Spezifische Modelle sind daher notwendig, um diese Zusammenhänge beschreibbar zu machen. Im Bereich des Produktionsmanagements repräsentiert die Theorie der Logistischen Kennlinien nach NYHUIS ein solches Modell. Der Einfluss der Belastungsstreuung und der Kapazitätsflexibilität auf das logistische Systemverhalten konnte darin bisher nur experimentell ermittelt werden. Ziel dieses Forschungsvorhabens war es daher, diesen Einfluss mathematisch zu beschreiben, um damit die Aussagekraft der Logistischen Kennlinien weiter zu erhöhen. Als Teilziele ergaben sich daraus die Operationalisierung der beiden Einflussgrößen Belastungsstreuung und Kapazitätsflexibilität, der Aufbau einer Simulationsumgebung, die Durchführung der Versuchsplanung, die analytische Beschreibung des logistischen Systemverhaltens sowie die Validierung der Ergebnisse. Im Rahmen des Forschungsprojekts ist eine Dissertation entstanden (bereits eingereicht, noch nicht veröffentlicht), die sich dieser Teilziele angenommen hat. Die Ergebnisse des Forschungsprojekts erfüllen die formulierten Forschungsziele. In einem ersten Schritt konnten die Einflussgrößen Belastungsstreuung und Kapazitätsflexibilität analytisch beschrieben werden. Für die Belastungsstreuung wurde eine Kennzahl entwickelt, die ausgehend von ihrem Idealwert 1 (keine Belastungsstreuung) eine Aussage über das Zugangsverhalten an einem Arbeitssystem zulässt. Die Kapazitätsflexibilität wurde über die prozentual maximal bzw. minimal mögliche Änderung der Kapazität beschrieben. Im zweiten Schritt konnte eine Simulationsumgebung, die eine getrennte Untersuchung der beiden Einflussgrößen Belastungsstreuung und Kapazitätsflexibilität zulässt, aufgebaut werden. Sie basiert auf Microsoft® Excel und in Teilen auf Plant Simulation©. Die Versuchsplanung wurde so durchgeführt, dass das Simulationsziel mit möglichst wenigen Simulationsläufen erreicht wird. Im dritten Schritt konnten mathematische Zusammenhänge zwischen der Belastungsstreuung, der Kapazitätsflexibilität und dem logistischem Systemverhalten bzw. dem Streckfaktor α1 der Kennlinientheorie abgeleitet werden. Diese konnten in einem vierten Schritt mit Hilfe von Realdaten aus der Leiterplattenindustrie validiert werden. Die Projektergebnisse ermöglichen es nun, den Streckfaktor α1 zu berechnen. Die Aussagekraft der Logistischen Kennlinien wird damit erhöht. Bemerkenswert ist, dass der bisher empirisch ermittelte Wert (α1=10) die berechneten Werte für einen großen Anwendungsbereich sehr gut annähert.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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“Measurement and Modeling of Flexibility - Deductive and simulation based modeling of the impact of capacity flexibility and load variance within the context of the Logistic Operating Curves Theory by Nyhuis”, Proceedings of the 2010 2nd International Conference on Software Technology and Engineering (ICSTE 2010), San Juan (Puerto Rico), 03.-05.10.2010, S. 131-136
Hartmann, W.; Busse, T. D.; Nyhuis P.
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“Beschreibung und Bewertung von Flexibilität”, Industrie Management 27 (2011) 1, S. 62-64
Hartmann, W.; Busse, T. D.; Nyhuis P.; Beck, S.
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“Belastungsstreuung in der Produktion - Simulative Analyse des Einflusses der Belastungsstreuung auf das logistische Systemverhalten”, Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 107 (2012) 10, S. 722-726
Busse, T. D.; Nywlt, J.; Nyhuis P.
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“Analysis of the Influence of Load Variation on the Logistical System Performance”. 2013 Global Business & Economics Anthology, 07.-10. January 2013, ISSN: 1553-1392, Perth, Australia
Nywlt, J.; Busse, T. D.; Nyhuis, P.
