Materialflussoptimierung

Just-In-Sequence (JIS) ist ein gängiges Belieferungskonzept für die Versorgung der variantenreichen Großserienproduktion der Automobilindustrie. Dem Vorteil der geringen benötigten Lagerkapazitäten für die zum Verbau anstehenden Komponenten beim Automobilhersteller (Original Equipment Manufacturer, OEM) steht das Risiko gegenüber, dass bei einer Störung in der Prozessvorstufe die Produktion beim OEM zum Erliegen kommen kann. Dieses Risiko ist umso höher, wenn aufgrund der hohen Variantenanzahl die konkrete Komponente z. B. bei einem externen Dienstleister (EDL) erst bei Eingang des JIS-Abrufs (Sequenzabruf) gefertigt wird, also wenn das Fahrzeug beim OEM bereits in die Endmontage einläuft.

Mathematische, und hier insbesondere die diskrete, kombinatorische Optimierung kann einen wesentlichen Beitrag zur Optimierung der JIS-Prozesse, unter explizitem Einbezug von Effizienz, Qualität und Absicherung aller beteiligten Partner, leisten.

Die Forschungsthemen, die in diesem Umfeld betrachtet werden, betreffen aktuell im Wesentlichen die folgenden Anwendungsfelder, in Betrachtung spezifischer Fragestellungen, ohne darauf eingeschränkt zu sein:

  • Konzeption, Planung und Steuerung von Sicherheitspuffern bei externen Dienstleistern:

Eigentlich dem JIS-Prinzip widersprechend, bietet sich hier die Möglichkeit für den EDL seiner Verantwortung für den Supply-Prozess Rechnung zu tragen und die proaktive Produktionsabsicherung eigenverantwortlich zu realisieren. Der Puffer soll sich dabei so zusammensetzen, dass für bis zu einer Arbeitsschicht die Belieferung aus dem Puffer möglich wird. Die Planung und Steuerung des Puffers kann dabei nur auf tagesbezogen bekannten Mengen je Variante erfolgen, da die Produktionssequenz in der Regel erst sehr kurzfristig feststeht. Deshalb müssen, angesichts der auch beim EDL geringen Lagerkapazitäten, ausgefeilte Strategien zum Aufbau und kontinuierlichen Anpassen des Puffers entwickelt werden. Hierzu wird ein mathematisches Modell ausgearbeitet, welches bei möglichst geringer Puffergröße eine möglichst hohe Versorgungssicherheit erreicht. Es wird on-line bei Eintreffen des JIS-Abrufs über dessen konkrete Behandlung und gleichzeitig über mögliche Änderungsnotwendigkeit im Puffer sowie die zugehörigen Maßnahmen entschieden.

  • Tourenplanung- und steuerung zur Bandversorgung mit Standardteilen (JIT-Belieferung):

Die Bandversorgung mit Standardteilen ist in der Regel so organisiert, dass die Lieferanten auf Basis von, in diesem Fall stabilen, Vorschaudaten und Bestellungen an ein Zentrallager im Lieferantenpark des OEM anliefern. Die hier eingelagerten Waren werden dann bedarfsgerecht an das Band abgerufen.

Zugehörige Planungsalgorithmen müssen die verfügbaren Ressourcen, die Kapazitäten sowie die Belieferungszeitfenster an den jeweiligen Bearbeitungsstationen berücksichtigen und angesichts des kontinuierlichen Eingangs der kurzfristig zu befriedigenden Bestellungen on-line Entscheidungen treffen. Hinzu kommt, dass die einzelnen Touren aufeinander abgestimmt werden müssen, um den Verkehr am Montageband konfliktfrei zu halten.

  • Prozessoptimierung in Autoterminals:

Nach wie vor wird ein Großteil der auslieferbaren Fahrzeuge mit dem LKW zum Händler transportiert. Dies erfolgt aufgrund der geringen Platzkapazität beim OEM in einem zweistufigen Prozess über Autoterminals. Hier sind entsprechend permanente Ein- und Auslagerungen zu organisieren.

Auch in diesem Bereich hält zwischenzeitlich der JIS-Gedanke Einzug. Ziel ist es, die Standzeiten der LKW so gering wie möglich zu halten. Um diesem Ziel Rechnung zu tragen, werden Ein- und Auslagerungen in Form von Doppelspielen geplant. Insbesondere beim einstufigen Be- und Entladeprozess muss die Planung mehrere LKW koordiniert betrachten, da eine erneute Beladung des LKW erst nach dessen kompletter Entladung möglich ist. Eine weitere Herausforderung an die Ausgestaltung der mathematischen Zuordnungs- und Reihenfolgeplanung besteht darin, dass dem Übergang eines Fahrers zwischen dem Ein- und Auslagervorgang besondere Beachtung, auch unter Berücksichtigung von speziellen Lagerstrategien, zu schenken ist.

 

⇐ zurück zum Forschungsfeld: Wirtschaft, Handel und Logistik