Quantifizierung zentraler Inputfaktoren zur Bestimmung von Plandurchlaufzeiten in der Werkstattfertigung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Matthias Schmidt
• Fachliche Zuordnung: Produktionssystematik, Betriebswissenschaften, Qualitätsmanagement und Fabrikplanung
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 506650355

Die Bestimmung von Planauftragsdurchlaufzeiten (Plan-ZDA) ist in Unternehmen mit komplexen Produktionsstrukturen eine immer noch ungelöste Fragestellung. Folglich haben Unternehmen häufig Probleme, Kunden termintreu zu beliefern. Neben einer durch verspätete Arbeitsvorgänge unzureichenden Termintreue, führen verfrühte Arbeitsvorgänge zu einem vermeidbaren Bestand. Präzise Plan-ZDA sind dabei erforderlich, um den Kunden einen realisierbaren Termin zu bestätigen, die Kapazitäten in der Fertigung zu planen und die Beschaffung besser zu organisieren.In der Praxis finden jedoch oft starre Methoden für die Bestimmung der Plan-ZDA Anwendung, die nicht ausreichend auf sich verändernde Umwelteinflüsse reagieren. Mögliche Umwelteinflüsse sind z.B. kurzfristige Krankmeldungen oder Schwankungen der Belastung der Produktion. Als klassische Ansätze zur Bestimmung von Plan-ZDA zählen insbesondere die Verfahren, welche auf Schätzungen, Vergangenheitswerten, logis-tischen Modellen und der Simulation basieren. Diese Verfahren berücksichtigen bei der Bestimmung unterschiedliche Informationen und Daten. Die Grenzen der meisten klassischen Verfahren liegen besonders in zu vereinfachten Annahmen, welches eine hohe Planungsgüte erschwert. Ansätze wie die Simulation begegnen diesen Grenzen, führen jedoch zu einem sehr hohen Anwendungsaufwand. Vor allem in komplexen Produktionsumfeldern wie der Werkstattfertigung (z.B. Werkzeug- und Sondermaschinenbau) ist eine präzise Planung aufgrund von streuenden Arbeitsinhalten und einer schwankenden Anzahl von Arbeitsvorgängen pro Auftrag in der Praxis nicht umgesetzt. Bei Auftragsfertigern kommt hinzu, dass eine unzureichende Bestimmung der Plan-ZDA unmittelbare Auswirkungen auf die Termintreue gegenüber den Kunden hat. Die zentralen Inputfaktoren, die in einer Werkstattfertigung die ZDA beeinflussen, sind heute noch nicht systematisch untersucht.Daher ist es das Ziel dieses Vorhabens, aus Unternehmensdaten von sechs Auftragsfertigern zentrale Inputfaktoren zur Bestimmung von Plan-ZDA in der Werkstattfertigung zu identifizieren und zu quantifizieren. Im Vorhaben sollen maschinelle Lernverfahren (ML) genutzt werden, um in Daten Muster zu erkennen und generalisierte Annahmen ableiten zu können. Die Erkenntnisse über die zentralen Wirkbeziehungen helfen den untersuchten Unternehmen, die Prognose von Plan-ZDA zu präzisieren und somit die Termineinhaltung gegenüber ihren Kunden zu verbessen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen