Acker Methoden der mehrstufigen Ablaufplanung in der Halbleiterindustrie

2011
ISBN: 978-3-8349-6731-2
Verlag: Betriebswirtschaftlicher Verlag Gabler
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 298 Seiten, eBook

Reihe: Produktion und Logistik

Isabel Jasmin Acker entwickelt für ein konkretes Ablaufplanungsproblem aus der Halbleiterindustrie ein hierarchisches Lösungsverfahren, bei dem Auftragsgruppen, parallele Maschinen, Rüst- und Nachlaufzeiten sowie Maschinenstillständen mit anschließenden Anlaufzeiten und mehrkriterieller Zielsetzung analysiert werden.

Dr. Isabel Jasmin Acker promovierte bei Prof. Dr. Andreas Kleine am Lehrgebiet Quantitative Methoden an der Universität Hohenheim. Sie ist Inhaberin eines Textilunternehmens und Dozentin an der Hochschule für Wirtschaft und Umwelt Nürtingen-Geislingen.

Zielgruppe

Research

Autoren/Hrsg.

Acker, Isabel Jasmin

Inhaltsverzeichnis

1;Geleitwort;6
2;Vorwort;8
3;Inhaltsverzeichnis;9
4;Abbildungsverzeichnis;13
5;Tabellenverzeichnis;16
6;Abkürzungsverzeichnis;19
7;Verzeichnis ausgewählter Symbole;22
8;1 Einleitung;34
8.1;1.1 Gegenstand der Arbeit;34
8.2;1.2 Aufbau der Arbeit;36
9;2 Ablaufplanung;39
9.1;2.1 Einordnung der Ablaufplanung in den Produktionsprozess;39
9.2;2.2 Grundlagen der Ablaufplanung;43
9.2.1;2.2.1 Begri. und Aufgaben der Ablaufplanung;43
9.2.2;2.2.2 De.nitionen und Notationsvereinbarungen;46
9.3;2.3 Klassi.kation von Ablaufplanungsproblemen;53
9.3.1;2.3.1 Maschinencharakteristika a;53
9.3.2;2.3.2 Auftragscharakteristika ß;56
9.3.3;2.3.3 Zielkriterien .;58
9.4;2.4 Der Losungsb¨ ereich – Arten von Ablaufpl¨anen;65
9.4.1;2.4.1 Fallstudie FS1;65
9.4.2;2.4.2 Zul¨assige Ablaufpl¨ane;67
9.4.3;2.4.3 Semiaktive Ablaufpl¨ane;69
9.4.4;2.4.4 Aktive Ablaufpl¨ane;70
9.4.5;2.4.5 Unverzogerte¨ Ablaufpl¨ane;72
10;3 Fallstudie aus der Halbleiterindustrie;74
10.1;3.1 Produktionsstufe Montage;75
10.2;3.2 Produktionsstufe Endmessung;77
10.3;3.3 Maschinenverfugbark¨ eit;81
10.4;3.4 Alternative Maschinenfolgen;84
10.5;3.5 Nachfrage;86
10.6;3.6 Zielsetzung;89
10.7;3.7 Zusammenfassung und Anmerkungen;91
11;4 Job-Shop-Modelle der Ablaufplanung;98
11.1;4.1 Das Prinzip des disjunktiven Graphen;99
11.1.1;4.1.1 Allgemein;99
11.1.2;4.1.2 Veranschaulichung mit Hilfe der Fallstudie FS1;101
11.2;4.2 Modellformulierung nach Manne fur¨ das klassische Job-Shop-Problem;105
11.2.1;4.2.1 Herleitung der Modellformulierung;105
11.2.2;4.2.2 Anwendung auf die Fallstudie FS1;107
11.3;4.3 Ein gemischt-ganzzahliges lineares Programm zur Modellierung der Fallstudie aus der Halbleiterindustrie;109
11.3.1;4.3.1 Weitere Notationsvereinbarungen;109
11.3.2;4.3.2 Modellierung der Fallstudie FSH: GGLP-Komplett;112
11.3.3;4.3.3 Erl¨auterungen;114
11.3.4;4.3.4 Fallstudie FS2;118
12;5Lösungsverfahren für Job-Shop-Probleme;122
12.1;5.1 Anmerkungen zur Komplexit¨at;122
12.2;5.2 Ub¨ erblick ub¨ er exakte und heuristische Losungsans¨ ¨atze;126
12.2.1;5.2.1 Exakte Verfahren;126
12.2.2;5.2.2 Heuristische Verfahren;134
12.2.2.1;5.2.2.1 Ero.n¨ ungsverfahren;135
12.2.2.2;5.2.2.2 Verbesserungsverfahren/Lokale Suchverfahren;137
12.2.2.3;5.2.2.3 Weitere Verfahren;145
12.3;5.3 Priorit¨atsregelverfahren;145
12.3.1;5.3.1 Einfache Konstruktionsverfahren;145
12.3.2;5.3.2 Priorit¨atregeln;153
12.3.3;5.3.3 Anwendung des Gi.er&Thompson-Verfahrens auf die Fallstudie FS1;159
12.4;5.4 Genetische Algorithmen;164
12.4.1;5.4.1 Hintergrund und Ablauf;164
12.4.2;5.4.2 Konstruktion Genetischer Algorithmen;169
12.4.2.1;5.4.2.1 Kodierung;170
12.4.2.2;5.4.2.2 Losungsev¨ aluierung;172
12.4.2.3;5.4.2.3 Ausgangspopulation;176
12.4.2.4;5.4.2.4 Selektion;177
12.4.2.5;5.4.2.5 Crossover;180
12.4.2.6;5.4.2.6 Mutation;185
12.4.2.7;5.4.2.7 Ersetzungsschema;187
12.4.2.8;5.4.2.8 Abbruchkriterium;188
12.4.3;5.4.3 Veranschaulichung an der Fallstudie FS1;189
13;6 Zweiphasen-Heuristik fur¨ die Fallstudie aus der Halbleiterindustrie;194
13.1;6.1 1. Phase – Auswahl der Maschinenfolgen;195
13.1.1;6.1.1 Ein gemischt-ganzzahliges lineares Programm zur Auswahl der Maschinenfolgen;195
13.1.2;6.1.2 Notationsvereinbarungen;197
13.1.3;6.1.3 Modellierung der Maschinenfolgeauswahl:;198
13.1.4;6.1.4 Erl¨auterungen;199
13.1.5;6.1.5 Fallstudie FS3;200
13.2;6.2 2. Phase – das Priorit¨atsregelverfahren;204
13.2.1;6.2.1 Einleitung;204
13.2.2;6.2.2 Erweiterungen;207
13.2.2.1;6.2.2.1 Nachlaufzeit;207
13.2.2.2;6.2.2.2 Rustzeit¨ und Auftragsgruppen;207
13.2.2.3;6.2.2.3 Maschinen – Stillst¨ande und Anlaufzeit;208
13.2.2.4;6.2.2.4 Kon.ikt-Begri.;209
13.2.3;6.2.3 Der Ablaufplan-Generator [G&T-ext];212
13.2.4;6.2.4 Losung¨ der Fallstudie FS3;223
13.3;6.3 2. Phase – der Genetische Algorithmus;227
13.3.1;6.3.1 Problemspezi.sche Ausgestaltung des Genetischen Algorithmus;228
13.3.2;6.3.2 Der Ablaufplan-Generator [Decod-ext];230
13.3.3;6.3.3 Losung¨ der Fallstudie FS3;235
14;7 Evaluation;238
14.1;7.1 Bestimmung und Generierung der Daten und Szenarien fur¨ die Simulationsstudie;238
14.1.1;7.1.1 Unver¨anderliche Daten;239
14.1.2;7.1.2 Ver¨anderliche Daten;239
14.1.2.1;7.1.2.1 Planungshorizont;239
14.1.2.2;7.1.2.2 Nachfrage;240
14.1.2.3;7.1.2.3 Liefertermine;240
14.1.2.4;7.1.2.4 Maschinenstillst¨ande;241
14.1.2.5;7.1.2.5 Maschinenfolgen;243
14.1.3;7.1.3 Betrachtete Szenarien;243
14.2;7.2 Simulationsablauf und -ergebnisse der 1. Phase;244
14.3;7.3 Simulationsablauf und -ergebnisse der 2. Phase;248
14.3.1;7.3.1 Allgemeines;248
14.3.2;7.3.2 Priorit¨atsregelverfahren;251
14.3.3;7.3.3 Genetischer Algorithmus;255
14.3.3.1;7.3.3.1 Populationsgroße¨;256
14.3.3.2;7.3.3.2 Anzahl Kinder;257
14.3.3.3;7.3.3.3 Evolutionsstrategie;258
14.3.3.4;7.3.3.4 Abbruchkriterium;259
14.3.3.5;7.3.3.5 Selektion des Mating-Pool;261
14.3.3.6;7.3.3.6 Crossover;263
14.3.3.7;7.3.3.7 Mutation;264
14.3.3.8;7.3.3.8 Zusammenfassung;266
14.4;7.4 Ergebnisvergleich der beiden Losungsv¨ erfahren;268
14.4.1;7.4.1 Zielfunktionswert;268
14.4.2;7.4.2 Fertigstellung nach dem Ende des Planungszeitraums;269
14.4.3;7.4.3 Zykluszeit;270
14.4.4;7.4.4 Terminub¨ erschreitung;270
14.4.4.1;7.4.4.1 Anzahl Terminub¨ erschreitungen;270
14.4.4.2;7.4.4.2 Hohe¨ Terminub¨ erschreitung;272
14.4.5;7.4.5 Abschlussbemerkungen;273
15;8 Schlussbetrachtung;278
15.1;8.1 Zusammenfassung;278
15.2;8.2 Ausblick;283
16;A Anhang;285
16.1;A.1 Weitere Ablaufgraphen und -pl¨ane zu denFallstudien;285
16.1.1;A.1.1 Beispiel f¨ur Unzul¨assigkeit;285
16.1.2;A.1.2 Aktiv;286
16.1.3;A.1.3 Unverz¨ogert;286
16.1.4;A.1.4 Optimal;287
16.1.5;A.1.5 Optimales Gantt-Diagramm von Fallstudie FS3;289
16.2;A.2 Modellformulierung nach Manne f¨ur Fallstudie FS1;290
16.3;A.3 Simulationsergebnisse zur 1. Phase;291
16.4;A.4 Simulationsergebnisse zur 2. Phase;293
16.4.1;A.4.1 Simulationsergebnisse zum Priorit¨atsregelverfahren;293
16.4.2;A.4.2 Simulationsergebnisse zum Genetischen Algorithmus;295
17;Literaturverzeichnis;299

Über Autor(innen)

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