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Simulationsmodell einer variablen Kleinserienfertigung an Hand eines praktischen Beispiels

Martin Keiml

Art der Arbeit

Diplomarbeit

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Wirtschaftswissenschaften

Betreuer*in

Richard Hartl

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DOI

10.25365/thesis.2823

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-30147.01382.578764-6

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Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Diese Arbeit behandelt das Problem der variablen Fließfertigung mit frei beweglichen Arbeitern unter stochastischen Bedingungen. Als Praxisbeispiel dient dabei die Fahrzeugmontage der Firma M-U-T. Diese geschieht derzeit in Einzelplatzmontage und in Fertigungsinseln, soll aber auf eine Fließfertigung umgestellt werden. Als Basis für die Auslegung eines Fließfertigungsystems soll ein Simulationsmodell dienen welches in dieser Arbeit formuliert, erstellt und untersucht wird. Das Modell hat zum Ziel, einen Fertigungshorizont von einem Jahr darstellen zu können. Die Auftragsgenerierung sowie die Bearbeitungszeiten in den einzelnen Stationen ist stochastisch. Weiters sind die Arbeiter zwischen den Stationen frei beweglich. Insgesamt sind nicht genügend Arbeiter verfügbar um alle Stationen gleichzeitig zu bedienen. Das Modell berücksichtigt auch den Ausfall von Arbeitern auf Grund von Urlaub oder Krankenstand. Die Aufgabenstellung mit der Ausgangssituation wird dabei in Kapitel 2 genau dargestellt. Hier wird die Problemstellung der Firma M-U-T, welche als Praxisbeispiel dient, genau erläutert. Weiters wird auf Arbeiten anderer Autoren verwiesen die ähnliche Aufgabenstellungen behandelt haben. Es werden auch Hinweise zu weiterer Literatur gegeben die nicht in unmittelbarem Zusammenhang zu dieser Arbeit stehen aber durchaus interessante Randbereiche behandeln. Damit wird ein Überblick über dieses Forschungsfeld gegeben. Im Anschluss daran werden im Kapitel 3 Struktur- und Planungsmodelle für Produktionssysteme gezeigt. Geeignete Modelle für diese Aufgabe werden diskutiert und verglichen um schließlich das Fertigungsmodell der M-U-T zu kategorisieren. Im Kapitel 4 wird auf die verschiedenen Möglichkeiten der Optimierung und mathematischen Problemlösung mittels Operations Research eingegangen. Insbesondere werden die Bereiche Lineare Optimierung, Netzplantechnik, Warteschlangentheorie und Simulation genauer behandelt und gegenübergestellt. Die Umsetzung des Simulationsmodelles ist in Kapitel 5 dargestellt. Nach der Formulierung der Modellannahmen sowie der Datensammlung und -auswertung wird die Layouterstellung des Simulationsmodells in AnyLogic behandelt. Nach der Validierung und Verifizierung des Modells kann schließlich in Kapitel 6 mit den Untersuchungen und Versuchen am Modell begonnen werden. In diesem Kapitel wird das Experimentdesign sowie die Durchführung dargestellt und die Ergebnisse präsentiert und diskutiert. Die Zusammenfassung der Ergebnisse, eine kritische Betrachtung sowie ein Ausblick wird abschließend in Kapitel 7 gegeben. Im Anhang werden die Objekte des AnyLogic- Modells gezeigt und ausgewählte Java- Methoden angegeben.

Abstract

(Englisch)

This work deals with the problem of variable flow-shop production with moveable workers under stochastic conditions. The vehicle assembly of the company M-U-T serves as practical example. The assembly is now conducted on single assembly stations and manufacturing cells. This system should be changed to a flow- shop model. To provide a basis for the design of a flow- shop system a simulation model has to be created, tested and investigated in this work. The model should be able to show a production cycle of one year. Generation of orders and working times in the stations are stochastic. Furthermore the workers can be moved freely between the stations. In total there are not enough workers available to operate all stations at the same time. The model also considers failure of workers because of vacation or illness. The problem definition and current situation is shown in detail in chapter 2. The task of the company M-U-T, which serves as an example, is explained in detail. There are also references to papers of other authors who dealed with similar problems. Additionally there are references to literature which has no direct correlation to the current work but deal with familiar areas of research. This provides an overview of this field of research. Subsequent chapter 3 shows some structural and planning models for production systems. Appropriate models for this work are discussed and compared in order to categorize the production system of M-U-T. Chapter 4 afterwards shows several opportunities for optimization and mathematical model solving with operations reserach. Espescially the linear optimization, network techniques, queuing theory and simulation is dealed and compared in detail. The conversion of the simulation model is shown in chapter 5. After formulation of model assumption, data collection and analysis the model layout design with AnyLogic is explained. Following the verification and validation procedures chapter 6 then starts with the model analysis and model experiments. This chapter explains the model design and performance and discusses the simulation results. Conclusions, critical model review and an outlook is given in chapter 7. The annex finally shows the actual AnyLogic models and some important Java-methods within the model.

Autor*innen

Martin Keiml

Haupttitel (Deutsch)

Simulationsmodell einer variablen Kleinserienfertigung an Hand eines praktischen Beispiels

Publikationsjahr

2008

Umfangsangabe

XV, 141 S. : graph. Darst.

Sprache

Deutsch

Beurteiler*in

Richard Hartl

Klassifikation

85 Betriebswirtschaft > 85.35 Fertigung

AC Nummer

AC07118805

Utheses ID

2451

Studienkennzahl

UA | 157 | | |

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