Produktionsablaufplanung bei reihenfolgeabhängigen Rüstzeiten

Diplomarbeit von Jörg Niemann

Problemstellung:

Die Absatzmärkte der Industrie sind heute durch einen stetigen Wandel der Rahmenbedingungen gekennzeichnet. Nicht zuletzt durch die steigende Globalisierung der Märkte und der damit verbundenen verstärkten Konkurrenz von Anbietern auf den Absatzmärkten entwickelt sich das Verhältnis von Kunden und Lieferanten tendenziell vom Verkäufermarkt hin zu einem Käufermarkt.

In der Stahlindustrie vollzog sich dieser Wandel im Bereich der europäischen Union besonders drastisch. Seit der Öffnung der Grenzen im Osten ist ein verschärfter Kampf zwischen den Unternehmen dieser Branche um Marktanteile entbrannt. Immer mehr Unternehmen aus den ehemaligen Ostblockstaaten drängen in die internationalen Märkte und setzen mit ihren kostengünstigeren Produkten die übrigen Anbieter erheblich unter Druck.

Die gegenwärtige Marktlage der stahlerzeugenden und stahlverarbeitenden Industrie ist durch weltweite Überkapazitäten und einen damit verbundenen Preisverfall für Stahlprodukte gekennzeichnet. Die Auswirkungen dieser veränderten Marktstrukturen schlugen sich auch in den Betriebsergebnissen der -JöNie- AG A Stadt nieder. Das Unternehmen ist auf dem Gebiet der Stahlverarbeitung tätig, wobei ein großer Teil des Geschäftsvolumens traditionell auf die Produktion von Stahlrohren entfällt.

Aufgrund der Konkurrenzsituation ist die momentane Auftragslage des Unternehmens durch eine geringere Nachfrage bei zudem rückläufigen Preisen auf diesem Segment gekennzeichnet. Dadurch hat sich der Druck auf die inländischen Produktionsgesellschaften in diesem Jahr weiter verstärkt, denn die Material- und Personalkostenerhöhungen konnten nicht an den Kunden weitergegeben werden.

Die -JöNie- Rohrwerke sind gezwungen, sich den geänderten Anforderungen des Wettbewerbs zu stellen. Daher ergibt sich die zwingende Notwendigkeit, Maßnahmen zur Kostensenkung bei (möglichst) gleichzeitiger Steigerung der betrieblichen Leistungsfähigkeit in der Produktion zu ergreifen.

Das Unternehmen sieht sich dabei dem Druck ausgesetzt, die Produktion flexibel zu gestalten und auch kleine Losgrößen wirtschaftlich zu fertigen. Bei einer variantenreichen Fertigung steigt daher die Bedeutung kurzer Rüstzeiten und niedriger Rüstkosten. Deshalb werden vermehrt Anstrengungen unternommen, um den Rüstaufwand an den Produktionsanlagen zu reduzieren, denn mit geeigneten Konzepten zur Auftragsfolgeplanung (Reihenfolgeplanung) können häufig große Rationalisierungspotentiale in den Fertigungsprozessen ausgeschöpft werden.

Im Rahmen dieser Arbeit soll eine Auftragsreihenfolgeplanung an einer Produktionsanlage der -JöNie- AG vorgenommen werden. Die Anlage (Ziehbank) wird zur Produktion von nahtlosen Präzisstahlrohren eingesetzt.

Schon seit längerem fiel die Maschine durch einen hohen Anteil von Rüstzeiten an der gesamten Betriebszeit auf. Der Rüstaufwand entsteht vorwiegend durch notwendige Werkzeugwechsel, um die Maschine für den nächsten Auftrag vorzubereiten. Die Rüstzeiten je Auftrag sind dabei nicht konstant, sondern hängen stets von dem zuvor gefertigten Los ab. Eine Reihenfolgeplanung für diese Anlage ist besonders sinnvoll, da sie die mit Abstand leistungsfähigste und teuerste Maschine zum Ziehen von Stahlrohren im Bereich des Unternehmens ist.

Im Rahmen einer Diplomarbeit sollte daher gezielt nach Möglichkeiten gesucht werden, wie die anfallenden Rüstzeiten durch eine geeignete Reihenfolgeplanung der Aufträge effizient reduziert werden können. Die Problemstellung sollte ausschließlich durch den Einsatz organisatorischer Maßnahmen gelöst werden, die Möglichkeiten technischkonstruktiver Änderungen an Maschine sollten nicht betrachtet werden.

Im Rahmen des Projektverlaufs wurde schnell deutlich, dass eine isolierte Betrachtung der Ziehbank nicht sinnvoll ist. Die Lösungsansätze zur Ablaufplanung an dieser Maschine müssen in ein umfassendes Konzept integriert werden, in dem auch angrenzende Unternehmensbereiche Beachtung finden. Die Reihenfolgeplanung kann jedoch nur dann eingehalten werden, wenn die benötigten Lose termingerecht an der Produktionsanlage bereitgestellt werden. Die zu generierende Abarbeitungsreihenfolge der Aufträge setzt deshalb eine effiziente Bereitstellungsplanung voraus.

Nicht zuletzt wegen der geringen Lagerfläche innerhalb des Unternehmen war die Berücksichtigung einer ,just in time“- Konzeption für den Materialfluss zwingend erforderlich. Deshalb erschien eine konzeptionelle Abstimmung mit dem Zulieferer sowie Teilbereichen der externen und internen Logistik sinnvoll, um die termingerechte Bereitstellung der benötigten Halbzeuge an der Ziehbank sicherzustellen.

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