Regelungskonzept von HaProLoK
Die dezentrale Produktionsregelung
Die dezentrale Produktionsregelung nach Brinzer ist für variantenreiche Werkstattfertigung entwickelt worden. Dabei wird davon ausgegangen, dass die Fertigung teilautonome Produktionssysteme beinhaltet, beispielsweise Werkstätten oder Fertigungszellen. Diese bestehen jeweils aus einer oder mehreren gleichartigen, parallel arbeitenden Kapazitätseinheiten mit einem gemeinsamen Eingangspuffer, in den die zu bearbeitenden Fertigungsaufträge geliefert werden. Bei vollständiger Bearbeitung eines Auftrages wird dieser in das für den nächsten Arbeitsschritt vorgesehene Produktionssystem gebracht.
Die Regelung funktioniert mit drei unabhängig voneinander arbeitenden, dezentralen Reglern, welche die einzelnen Produktionssysteme autonom regeln:
Der Terminregler legt die Auftragsreihenfolge der Fertigungsaufträge im Eingangspuffer des jeweiligen Produktionssystems fest.
Der Bestandsregler regelt die Auftragsfreigabe für vorherige Produktions-systeme anhand des aktuellen Bestands im Vergleich zum Sollbestand.
- Der Durchsatzregler hat als Regelgröße die Kapazität des Produktionssystems.
Terminregler
Der Terminregler wird immer dann aufgerufen, wenn eine Belegungsentscheidung in einer Werkstatt ansteht. Er sortiert alle auf Bearbeitung wartenden Aufträge nach ihrer Dringlichkeit und erzeugt somit eine Bearbeitungsreihenfolge. Standardmäßig wird die Dringlichkeit anhand der aktuellen voraussichtlichen Termintreue des Auftrages festgelegt. Anpassungen, um etwa eine Rüstoptimierung hinzuzufügen, sind hier allerdings auch möglich. Nachdem die Priorisierung abgeschlossen ist, löst der Terminregler für den dringendsten Auftrag eine Freigabeanfrage beim Nachfolgersystem aus. Sollte das Ergebnis negativ sein, wiederholt er dasselbe für den nächstdringendsten Auftrag. Dies macht er solange, bis ein Auftrag eine Freigabe erhält oder alle wartenden Aufträge abgelehnt wurden.
Bestandsregler
Der Bestandsregler steuert den Zugang zu einem Produktionssystem, indem er Auftragsfreigaben beim vorgelagerten System erteilt, sobald der Sollbestand des aktuellen Produktionssystems unterschritten wird. Bei Überschreitung des Sollbestands erfolgt keine Freigabe. Die Freigabe kann entweder weich oder hart erfolgen: Bei einer weichen Freigabe wird der Fertigungsauftrag zwar freigegeben, jedoch zunächst zurückgestellt, sodass andere Aufträge bevorzugt bearbeitet werden. Befindet sich kein weiterer Fertigungsauftrag im System, wird der zurückgestellte Auftrag sofort bearbeitet. Im Fall einer harten Freigabe wird der Auftrag vollständig blockiert und erst dann freigegeben und bearbeitet, wenn der Sollbestand des Produktionssystems erneut unterschritten wird. Eine zusätzliche Freigaberegel verhindert, dass sich Produktionssysteme bei Rückflüssen in der Produktion gegenseitig blockieren können.
Im folgenden Bild wird das Zusammenspiel von Termin- und Bestandsregler veranschaulicht.
Kapazitätsregler
Der optionale Kapazitätsregler steuert die Kapazitäten der Produktionssysteme und prüft zyklisch, ob der aktuelle Auftragseingang mit den vorhandenen Kapazitäten übereinstimmt. Ist dies nicht der Fall, passt er die Kapazitäten entsprechend an. Im Gegensatz zu den anderen Reglern arbeitet der Kapazitätsregler nicht ereignisdiskret sondern zyklisch, beispielsweise einmal täglich.
Harmonisierte Produktions- und Logistikregelung
Die logistische Bewertung wird in die situativen, dezentralen Belegungsentscheidungen der Produktionsregelung integriert, um die Produktion optimal an die aktuelle logistische Auslastung anzupassen. Dadurch sollen Effizienzpotenziale für eine koordinierte Transportabwicklung und eine optimale Ressourcenauslastung gezielt ausgeschöpft werden.
Logistik
Eine temporär hohe Anzahl von Transportaufträgen kann die Logistik überlasten und führt zu Verzögerungen bei der Durchführung einzelner Transporte. Wenn bei der Belegungsentscheidung Arbeitsaufträge vorliegen, die durch den Abschluss des dieses Arbeitsschritts weitere Transporte auslösen, entsteht ein Potenzial zur Harmonisierung. Dieses besteht, wenn sich die Belegungsalternativen in der Anzahl der Transporte, den Start- und Zielorten oder den Transportstartzeiten unterscheiden.
Im Rahmen der logistischen Bewertung werden die potenziell zusätzlichen Transporte jeder Belegungsalternative mit der aktuellen logistischen Auslastung während der Bearbeitungszeit verglichen. Dadurch kann das Überlastungspotenzial der verschiedenen Arbeitsaufträge miteinander in Beziehung gesetzt werden. Da Transporte verursachende Belegungsentscheidungen für alle Arbeitsmodule situativ getroffen werden, ist der logistische Planungshorizont kurz. Ein logistisch ungünstiger Arbeitsauftrag kann daher bei mehreren aufeinanderfolgenden Belegungsentscheidungen in einem Arbeitsmodul so lange zurückgestellt werden, bis eine vorteilhaftere logistische Situation entsteht oder die terminliche Dringlichkeit eine sofortige Bearbeitung erfordert.