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Operations Research - Kapazitätsplanung

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Operations Research

Kapazitätsplanung

Inhaltsverzeichnis

In den vorherigen Abschnitten ist immer davon ausgegangen dass genügend Kapazität zur Verfügung steht. Tatsächlich ist es häufig aber so, dass nur begrenzte Kapazitäten zur Verfügung stehen. Nachdem also die Ablaufplanung erfolgt ist, muss geschaut werden, welche Kapazitäten (Maschinen, Personen, Betriebsmittel etc.) die einzelnen Vorgänge benötigen und wie viele dieser Kapazitäten die Vorgänge in Anspruch nehmen. Um das herauszufinden, wird in ständiger Wechselwirkung mit der Ablaufplanung eine Belastungsübersicht der Kapazitäten erstellt. In dieser Belastungsübersicht wird die Beanspruchung einer Kapazität im betrachteten Zeitraum dargestellt. 

Beispiel

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Ein Unternehmen plant einen Auftrag, der aus den Vorgängen A,B und C besteht, auf einer Maschine durchzuführen. Die Vorgänge sollen möglichst früh abgeschlossen werden. Gegeben seien folgende Start- und Endzeitpunkte:

VorgängedFAZFEZ
A606
B5611
C41014

Alle drei Vorgänge sollen nacheinander auf einer Maschine erfolgen. Wie sieht das dazugehörige Belastungsdiagramm aus?


Das Belastungsdiagramm sieht wie folgt aus:

Belastungsdiagramm
Belastungsdiagramm

Es ist deutlich zu erkennen, dass der Vorgang C mit dem Vorgang B zeitlich kollidiert. Hier ist also eine Anpassung erforderlich. 

Kapazitätsanpassung

Es gibt zum einen die Möglichkeit das Kapazitätsangebot an die Kapazitätsnachfrage anzupassen, d.h. also bei gegebener Nachfrage das Angebot so zu variieren, dass diese befriedigt werden kann. Es gibt die Möglichkeiten einer zeitlichen, intensitätsmäßigen oder quantitativen Anpassung. Bei der zeitlichen Anpassung werden beispielsweise Überstunden, Zusatzschichten etc. eingeführt, um die Kapazitätsnachfrage zu befriedigen. Bei der intensitätsmaßigen Anpassung wird die Produktionsgeschwindigkeit variiert und bei der quantitativen Anpassung werden z.B. zusätzliche Maschinen oder Arbeitskräfte eingeführt.

Es besteht auch die Möglichkeit die Kapazitätsnachfrage an das Kapazitätsangebot anzupassen. Das bedeutet, dass bei gegebenem Kapazitätsangebot die Kapazitätsnachfrage variiert wird. Dies geschieht beispielsweise durch das Vorziehen von Vorgängen (z.B. bei spätestmöglicher Einplanung) oder das Aufschieben von Vorgängen, wobei hier die Gefahr besteht, dass der Fertigstellungstermin nicht eingehalten werden kann.

Beispiel

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Das obigen Unternehmen hat sich dazu entschieden den obigen Auftrag zeitlich nach hinten zu verlagern. Der Auftrag muss spätestens zum Zeitpunkt $D = 16$ fertiggestellt sein. Daraus ergeben sich die folgenden spätestzulässigen Start- und Endzeitpunkt:

VorgängedFAZFEZSAZSEZ
A60617
B5611712
C410141216


Das dazugehörige Belastungsdiagramm sieht wie folgt aus:

Belastungsdiagramm
Belastungsdiagramm


Durch die zeitliche Verschiebung der Vorgänge nach hinten, ist es nun möglich alle drei Vorgänge auf einer Maschine zu fertigen. Der Projektendtermin von $D = 16$ kann eingehalten werden. Allerdings ist nun ein Puffer von 1 Zeiteinheit (schraffierte Fläche) entstanden. Hier kann durch zeitliche Verschiebung nach vorne (soweit der frühestmögliche Startzeitpunkt (FAZ) das ermöglicht) eine Anpassung stattfinden. 

Beispiel

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Das Unternehmen hat in letzter Zeit Probleme mit dem Vorgang C. Es treten häufig Verzögerungen aufgrund von Rüstproblemen auf. Wie sollte das obige Belastungsdiagramm angepasst werden, unter Berücksichtigung der Rüstprobleme? 

Da die Rüstprobleme bei dem Vorgang C auftreten, sollte die Pufferzeit entweder vor oder nach dem Vorgang C eingeplant werden, damit der Projektendtermin eingehalten werden kann.

Belastungsdiagramm
Belastungsdiagramm