Störungsmanagement in Produktionssystemen

Sowohl die Erfahrung als auch verschiedene Untersuchungen in Produktionsbetrieben offenbaren, dass in der Produktion oftmals Störungen auftreten, die ihren Ablauf sowie ihre Planung und Steuerung beeinträchtigen und bestehende Ablaufpläne sowie weitere darauf aufbauende Planungen innerhalb kurzer Zeit obsolet werden lassen. Hierdurch bedingte wiederholte Planänderungen führen zu einer Planungsnervosität bzw. Planungsinstabilität. Zur Überwindung der negativen Effekte von Störungen können Reaktions- sowie Präventionsstrategien verfolgt werden. Bei den Reaktionsstrategien werden erst nach dem Eintreten einer Störung Maßnahmen zur Verminderung ihrer Wirkung ergriffen, bei den Präventionsstrategien wird dagegen der Versuch unternommen, das Auftreten von Störungen apriori zu unterbinden. In der vorliegenden Arbeit wird ein Simulationsmodell für das Störungsmanagement von Produktionssystemen vorgestellt und exemplarisch eingesetzt, mit dem verschiedene Präventions- und Reaktionsstrategien für den Umgang mit Störungen hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf das Produktionssystem und seine Planung und Steuerung analysiert werden können. Eine besondere Eigenschaft des Simulationsmodells besteht darin, dass explizit die Dekomposition eines dynamischen Ablaufplanungsproblems in eine Folge statischer Ablaufplanungsprobleme in Gestalt eines rollierenden Planungsansatzes und damit sowohl die Erstellung als auch die nachträgliche Veränderung von Maschinenbelegungsplänen abgebildet werden. Dieses ermöglicht eine Beurteilung verschiedener Strategien des Störungsmanagements zum einen im Hinblick auf die Effizienz der Kapazitätsnutzung und Auftragsbearbeitung, d. h. bzgl. ressourcen- und auftragsbezogener Kriterien. Zum anderen ist als Erweiterung bislang publizierter Ansätze unter dem Aspekt der Planungsinstabilität eine Beurteilung hinsichtlich des Ausmaßes störungsbedingter nachträglicher Veränderungen bereits bestehender Maschinenbelegungspläne möglich. Für die Quantifizierung der Planungsinstabilität werden vom Verfasser verschiedene Ansätze vorgestellt.