Leistungsabstimmung

Vorgabe einer zeitlichen Obergrenze (Taktzeit) für die Erledigung der Arbeitsaufgaben an den Stationen in einem Fließproduktionssystem und Zuordnung von Arbeitsgängen zu den einzelnen Arbeitsstationen. Bei der Leistungsabstimmung sollen annähernd gleich leistungsfähige Stationen geschaffen werden. In diesem Zusammenhang wird auch festgelegt, welche Taktzeit verwandt wird bzw. wie viele Stationen im Fließproduktionssystem vorzusehen sind. Beides ergibt sich aus der geplanten Produktionsmenge pro Zeiteinheit. Bei Fließproduktionslinien liegen in der Regel stochastisch schwankende Bearbeitungszeiten vor. Die Verweildauer von Werkstücken an den einzelnen Stationen beeinflusst unter diesen Bedingungen nachfolgende Werkstücke in einem vorgelagerten Puffer oder — falls dieser Puffer voll ist — ein gerade fertig bearbeitetes Werkstück an der Vorgängerstation. Solche Blockierungen mindern die Leistung des Fließproduktionssystems. Das Gleiche gilt für den Materialmangel an einer betrachteten Station, der dadurch entsteht, dass an einer vorgelagerten Station die Bearbeitung überdurchschnittlich lang dauert und der Puffer zwischen beiden Stationen bereits leer ist. Das Ausmaß dieser leistungsmindernden stochastischen Effekte kann durch größere Puffer begrenzt werden. Da die Installation von Bearbeitungsstationen und technischen Lösungen für Puffereinrichtungen Investitionen erfordert und die zu erwartenden Zwischenlagerbestände mit der Größe der Puffer tendenziell zunehmen, ist man daran interessiert, möglichst wenige Stationen und wenig Pufferplatz im Fließproduktionssystem vorzusehen. Andererseits soll die geplante Produktionsmenge erreicht werden. Daraus ergibt sich ein Optimierungsproblem, das man als integrierte Leistungsabstimmung bezeichnet, bestehend aus Stationsaufbau und Pufferallokation. Bei Transferstraßen sind die Verweildauern von Werkstücken an den einzelnen Stationen in der Regel — wenn man mögliche Störungen vernachlässigt — deterministisch. In diesem Fall beschränkt sich das Problem der Leistungsabstimmung auf das so genannte klassische Fließbandabstimmungsproblem.

umfasst als Teilproblem der Ablauforganisation die Festlegung der Arbeitsgeschwindigkeit je Arbeitsgang und die Koordination der Arbeitsgeschwindigkeiten aufeinanderfolgender Arbeitsträger. Mit der Entscheidung über die Arbeitsgeschwindigkeit oder Intensität werden die Arbeitszeiten je Bearbeitungseinheit (Stück) festgelegt. Eine Koordination oder Abstimmung der Leistungen mehrerer Arbeitsträger ist zweckmässig, wenn diese nacheinander dieselben Aufträge bearbeiten. Durch diese Leistungsabstimmung lassen sich unerwünschte Wartezeiten der Aufträge oder Leerzeiten der Arbeitsträger vermeiden. Aufeinander abgestimmte Leistungstakte können insb. durch Änderung der Arbeitsgeschwindigkeit, der Arbeitsverteilung oder der Auftragsfolgen und durch Einfügen von Arbeitspausen erreicht werden. Besondere Bedeutung hat die Leistungsabstimmung bei Taktfertigung. Eine Fliessbandabstimmung (Fliessbandabgleich) führt dazu, dass allen Arbeitsstationen eines Bandes derselbe Takt zur Durchführung ihres Arbeitsganges vorgegeben wird. Sie ist erreichbar, indem man unter Beachtung vorgegebener Reihenfolgebedingungen die Arbeitsteile so auf die Stationen der Fertigungslinie verteilt, dass überall die Arbeitsgangzeit die Taktzeit möglichst wenig unterschreitet. Das Ziel der Abstimmung ist i. d. R. die Maximierung des Bandwirkungsgrades, der als Verhältnis zwischen der Summe der Bearbeitungszeiten und der Taktzeiten aller Stationen definiert ist. Zur Fliessbandabstimmung kann man einmal für eine vorgegebene Taktzeit die minimale Stationenzahl und günstigste Arbeitsverteilung suchen. Zum anderen kann man die Stationenzahl vorgeben und dann eine Arbeitsverteilung mit möglichst niedriger Taktzeit ermitteln. Dabei sind vorgegebene Reihenfolgebedingungen für die Bearbeitung der Arbeitselemente und die technologisch bedingten Fertigungsdauern zu beachten. Eine weniger strenge Verkettung der Stationen liegt vor, wenn man zwischen ihnen Pufferlager einrichtet. In der Praxis werden zur Lösung dieser Probleme vor allem heuristische Verfahren eingesetzt, die eine Zuordnung der Arbeitsteile nach Kennzahlen aus Zeit- oder Kostengrössen vornehmen. Im 0perations Research sind auch exakte Optimierungsverfahren entwickelt worden, deren Einsatz jedoch zumeist an der Komplexität der praktischen Problemstellung scheitert.

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