Ein engpaßorientierter Ansatz zur simulationsunterstützten Planung von Personalstrukturen:
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| Published: |
Karlsruhe
IFAB
1994
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7 |
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Seite
Abkürzungsverzeichnis 11
1. Defizite bei der Planung von Personalstrukturen 21
1.1 Tendenzen der Fertigungssystemplanung 21
1.2 Problemstellung und Zielsetzung 22
1.3 Vorgehensweise 26
2. Stand der Forschung 29
2.1 Begriffsbestimmung und Problemabgrenzung 29
2.1.1 Personalstrukturplanung 29
2.1.2 Begriff der Heuristik 31
2.2 Systematisierung von Methoden für die
Personalstrukturplanung 33
2.2.1 Statische Planung der Personalstruktur 34
2.2.1.1 Quantitative und qualitative Methoden 34
2.2.1.2 Typologien für die Arbeitsorganisation 37
2.2.1.3 Verwendung von Planungsregeln 40
2.2.2 Dynamische Planung der Personalstruktur 41
2.2.2.1 Vollständige und eingeschränkte
Enumeration 41
2.2.2.2 Versuch und Irrtum 42
2.2.2.3 Systematische Parametervariation zur
Ableitung von Planungsregeln 44
2.3 Heuristische Graphensuchverfahren 45
2.3.1 Uninformierte Suche 46
2.3.2 A*-Algorithmus 48
2.3.3 Bergsteiger-Algorithmus 50
2.3.4 Threshold Accepting 51
2.3.5 Simuliertes Kühlen 52
2.3.6 TabuSearch 53
2.3.7 Record-to-Record Travel 55
2.3.8 Sintflut-Algorithmus 56
5
3. Modellierung und Ableitung technischer Fertigungs¬
strukturen 59
3.1 Schema zur Beschreibung technischer Fertigungs¬
strukturen 60
3.1.1 Simulationstechnische Merkmale 62
3.1.2 Betriebsmittel 63
3.1.3 Funktionen 64
3.1.3.1 Auftragsfunktionen 65
3.1.3.2 Umfeldfunktionen 68
3.1.4 Erzeugnisstruktur 70
3.1.4.1 Anzahl der Erzeugnisse und
Mengengerüst 70
3.1.4.2 Kennzahlensystem zur Quantifizie¬
rung von Durchlaufplanstrukturen 72
3.2 Repräsentation des Merkmalsraums durch
ausgewählte technische Fertigungsstrukturen 80
3.2.1 Fertigungsstrukturtyp 1 81
3.2.2 Fertigungsstrukturtyp 2 84
3.2.3 Fertigungsstrukturtyp 3 86
3.2.4 Generierung von Repräsentanten 89
4. Grundlegende Voraussetzungen für die Simulation von
Personalstrukturen 93
4.1 Das Simulationsverfahren ESPE 93
4.2 Definition eines Zielsystems 97
4.2.1 Anforderungen an das Zielsystem 97
4.2.2 Betriebsorganisatorische Zielkriterien 99
4.2.2.1 Auswahl geeigneter Zielkriterien 99
4.2.2.2 Durchlaufzeitgrad 101
4.2.2.3 Abarbeitungsgrad 104
4.2.2.4 Personalauslastung 105
4.2.3 Methode zur Bestimmung von Personalkosten 106
4.2.3.1 Vorbemerkungen 106
4.2.3.2 Motivation für einen neuen Ansatz
zur Berechnung des Stundenlohns 108
6
4.2.3.3 Berechnung des Stundenlohns eines
Mitarbeiters 109
4.3 Quantifizierung der Einschwingphase für die
generierten technischen Fertigungsstrukturen 122
5. Komponenten einer simulationsunterstützten Zwei-
Phasen-Planung 127
5.1 Zwei-Phasen-Konzept mit heuristischer Lösungs-
findung 127
5.2 Methoden zur Generierung von Ausgangslösungen 129
5.2.1 Demonstrationsbeispiel für ein Personal-
strukturplanungsproblem 130
5.2.2 Generierung einer personalkostenorientierten
Ausgangslösung 133
5.2.3 Generierung einer betriebsmittelorientierten
Ausgangslösung 137
5.2.4 Generierung einer funktionsorientierten
Ausgangslösung 143
5.3 Entwicklung von Verbesserungsstrategien 148
5.3.1 Strategien zur gezielten Qualifikations¬
erweiterung 149
5.3.1.1 Simulationsprotokoll für die
Qualifikationserweiterung 150
5.3.1.2 Qualifikationserweiterung auf der
Basis der absoluten Anzahl
vergeblicher Anforderungen 152
5.3.1.3 Qualifikationserweiterung auf der
Basis der relativen Anzahl
vergeblicher Anforderungen 155
5.3.2 Strategien zur gezielten Qualifikations¬
reduzierung 157
5.3.2.1 Simulationsprotokoll für die
Qualifikationsreduzierung 157
5.3.2.2 Qualifikationsreduzierung auf der
Basis der absoluten Anzahl
vergeblicher Anforderungen 159
7
5.3.2.3 Qualifikationsreduzierung auf der
Basis der relativen Anzahl
vergeblicher Anforderungen 162
6. Systematische Untersuchung nach dem Zwei-Phasen-
Konzept zur Ableitung geeigneter Verbesserungsstrategien 165
6.1 Versuchsplan 165
6.2 Definition von Zielerreichungsgraden 169
6.3 Durchführung der Simulationsexperimente 171
6.3.1 Simulationsexperimente zur gezielten
Qualifikationserweiterung 171
6.3.2 Simulationsexperimente zur gezielten
Qualifikationsreduzierung 177
6.4 Auswertung der Simulationsergebnisse 181
6.4.1 Einzelergebnisse 182
6.4.1.1 Methodisches Vorgehen 182
6.4.1.2 Gezielte Qualifikationserweiterung 183
6.4.1.3 Gezielte Qualifikationsreduzierung 187
6.4.2 Regressionsanalyse 190
6.4.2.1 Methodisches Vorgehen 190
6.4.2.2 Gezielte Qualifikationserweiterung 193
6.4.2.3 Gezielte Qualifikationsreduzierung 198
7. Entwicklung eines heuristischen Verfahrens für die
Personalstrukturplanung 203
7.1 Anpassung des Sintflut-Algorithmus an die Belange
der Personalstrukturplanung 203
7.1.1 Sintflut-Algorithmus in der ursprünglichen
Form 203
7.1.2 Suchrichtung und Modifikationsgrad 206
7.1.3 Konzept der bevorzugten Tiefensuche 207
7.1.4 Konzept der bevorzugten Breitensuche 210
7.1.5 Ermittlung der zu verwendenden Personenzahl 213
7.1.6 Sintflut-Algorithmus in der angepaßten Form 217
7.2 Formulierung von Planungszielen 221
7.3 Verifizierung des heuristischen Verfahrens 226
8
7.3.1 Festlegung des Planungsziels 226
7.3.2 Parameterdefinition 228
7.3.3 Versuchsdurchführung und Ergebnisse 230
7.3.3.1 Ermittlung geeigneter Ausgangs¬
lösungen und Personenzahlen 230
7.3.3.2 Anwendung des Sintflut-Algorithmus
auf die erzeugten Ausgangslösungen 233
8. Exemplarische Anwendung des entwickelten Verfahrens 241
8.1 Beschreibung des Planungsproblems 241
8.2 Zielsetzung der Planung 244
8.3 Bestimmung geeigneter Ausgangslösungen und
Personenzahlen 245
8.4 Lösungsfindung mit dem Sintflut-Algorithmus 247
9. Zusammenfassung und Ausblick 255
10. Literaturverzeichnis 259
10.1 Quellen 259
10.2 Verwendete Abkürzungen 281
11. Anhang 283
11.1 Durchlaufpläne und Fertigungsprogramme der
verwendeten technischen Fertigungsstrukturen 283
11.1.1 Durchlaufpläne der Fertigungsstruktur 1 283
11.1.2 Durchlaufpläne der Fertigungsstruktur 2 284
11.1.3 Durchlaufpläne der Fertigungsstruktur 3 286
11.1.4 Fertigungsprogramme 289
11.2 Ergebnisse aus der Untersuchung der Einschwing¬
phase 290
11.3 Ergebnisse der Regressionsanalyse 292
11.3.1 Gezielte Qualifikationserweiterung 292
11.3.2 Gezielte Qualifikationsreduzierung 295
11.4 Resultate der Verifizierung des entwickelten heuri¬
stischen Verfahrens 299
9
11.4.1 Sintflut-Algorithmus mit bevorzugter
Tiefensuche 300
11.4.2 Sintflut-Algorithmus mit bevorzugter
Breitensuche 304
10
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