Entwicklung einer Termintreuekennlinie als Funktion von Rückstand und Reihenfolgetreue
Final Report Abstract
Die Termintreue ist eine der wichtigsten Zielgrößen in der Produktion. Dennoch ist bisher nur im Nachhinein festzustellen, wie viele Aufträge eines Untersuchungszeitraums termintreu fertiggestellt wurden. Die Ursachen der Terminabweichungen bleiben häufig verborgen. Es ist daher sehr schwierig auszumachen, wie die Termintreue einer Fertigung gezielt verbessert werden kann. Dieses Forschungsprojekt hatte zum Ziel, die Termintreue zu quantifizieren und mit ihren Einflussgrößen in einen messbaren Zusammenhang zu bringen. Ob ein Auftrag termintreu fertiggestellt wird, entscheidet sich durch den Rückstand an den Arbeitssystemen und die Reihenfolgeabweichungen in der Fertigung. Ein positiver Rückstand führt im Mittel zu einer verspäteten Fertigstellung der Aufträge und somit zu einer positiven Terminabweichung. Ein negativer Rückstand kann dazu führen, dass die Aufträge zu früh fertiggestellt werden und eine negative Terminabweichung haben. Übersteigt die Terminabweichung das festgelegte Termintoleranzintervall, so sind die entsprechenden Aufträge nicht termintreu. Auch ohne Rückstand in der Fertigung sind Terminabweichungen denkbar. Diese werden durch Reihenfolgeabweichungen verursacht. Vorgezogene Aufträge werden früher fertig als geplant, zurückgestellte Aufträge später. Aus der Überlagerung von Rückständen an unterschiedlichen Arbeitssystemen und Reihenfolgeabweichungen ergibt sich in der Praxis eine häufig zu beobachtende Terminabweichungsverteilung: Sie ähnelt einer Normalverteilung mit Mittelwert nahe null (im Mittel werden die Aufträge nahezu pünktlich fertiggestellt). Es finden sich jedoch Ausreißer von diesem Mittelwert in positiver wie in negativer Richtung, z. T. ist die Verteilung zudem unsymmetrisch. Der Rückstand als Einflussgröße ist bereits messbar und kann einzelnen Arbeitssystemen und ganzen Fertigungen zugeordnet werden. In diesem Forschungsprojekt wurde daher eine Methode entwickelt, um die Reihenfolgeabweichung zu quantifizieren. Erstmals ist es nicht nur möglich zu bestimmen, ob eine Reihenfolge vom Plan abweicht, sondern zu quantifizieren, wie stark die Reihenfolgeabweichung ist und wie hoch die Terminabweichungen für die Aufträge sind, die sich aus den Reihenfolgeabweichungen ergeben. Damit ist ein wesentlicher Grundstein gelegt, um die Termintreue genauer zu untersuchen. Überraschend ist die Berechnungsgenauigkeit und Allgemeingültigkeit der entwickelten Methode. Durch sie konnten zuvor nur in der Simulation oder Praxis messbare Zusammenhänge der Produktionsplanung und -steuerung mathematisch modelliert werden (durchlaufzeitverkürzende Wirkung der KOZ-Regel nach Conway et al.). Als nächstes beantwortete dieses Forschungsprojekt die Frage nach der Wirkung der einzelnen Einflussgrößen auf die Termintreue. Mit Hilfe der gemessenen Terminabweichungsverteilung und ihrer Zerlegung gelang es, Termintreuekennlinien zu erzeugen, auf denen die maximal erreichbare Termintreue bei Reduzierung einer Einflussgröße ablesbar ist. Zusätzlich wurde eine Näherungsgleichung entwickelt, mit der durch Einsetzen von allgemein verfügbaren Messwerten einer Fertigung die Termintreue berechnet werden kann. Durch Parametervariation ist es möglich, das Verbesserungspotenzial der Termintreue einer Fertigung in Abhängigkeit eines veränderten Rückstands oder einer veränderten Reihenfolgeabweichung vorherzusagen. Die beiden Einflussgrößen Rückstand und Reihenfolgeabweichung sind heute bereits steuerbar. Durch Entscheidungen der Fertigungssteuerung, z. B. über die Höhe der bereitgestellten Kapazität oder über die Disziplin, mit der die Plan-Reihenfolge eingehalten wird, können beide Einflussgrößen gezielt eingestellt werden. Welche Auswirkungen die Steuerungsentscheidungen auf die Termintreue haben werden, ist anhand der in diesem Forschungsprojekt entwickelten Kennlinien erstmals einsehbar. Die Produktionsplanung und -steuerung von Industriebetrieben kann somit in Zukunft beurteilen, ob bestimmte Maßnahmen die Termintreue positiv beeinflussen oder nicht.
Publications
- Analyzing and Improving the Schedule Reliability of Industrial Companies. In: Proceedings of the 44th CIRP International Conference on Manufacturing Systems, 1–3 June 2011, Madison, WI, USA
Lödding, H.; Kuyumcu, A.
- The Effect of Backlog and Sequence Deviation on Schedule Reliability. In: Proceedings of the 21st International Conference on Production Research (ICPR 21): Innovation in Product and Production, 31 July–4 August 2011, Stuttgart 2011, Fraunhofer-Verlag, ISBN 978-3-8396-0293-5
Lödding, H.; Kuyumcu, A.
- Modelling lateness and schedule reliability: how companies can produce on time. In: Production Planning & Control; Taylor & Francis; 2012
Lödding, H.; Nyhuis, P.; Schmidt, M.; Kuyumcu, A.
(See online at https://doi.org/10.1080/09537287.2012.655803)
