Dezentrale Produktionslenkung unter Nutzung verhandlungsbasierter Koordinationsformen:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Dt. Univ.-Verl.
1997
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| Schriftenreihe: | Forschungsbeiträge zur Wirtschaftsinformatik
DUV : Wirtschaftsinformatik |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XVI, 276 S. graph. Darst. |
| ISBN: | 3824420937 |
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ABBILDUNGSVERZEICHNIS XII
TABELLENVERZEICHNIS XVII
I.EINLEITUNG 1
1.1 Motivation und Problemstellung l
1.2 Zielsetzung und Lösungsansatz der Arbeit 3
1.3 Aufbau der Arbeit 4
1.4 Umfeld der Arbeit 5
1.5 Konventionen 6
2. GRUNDLAGEN DER PRODUKTIONSLENKUNG 7
2.1 Lenkung betrieblicher Systeme und Modelle 7
2.2 Aufgaben der Produktionslenkung 12
2.2.1 Aufgabenobjekt und Sachziel der Produktionslenkung 12
2.2.2 Formalziele der Produktionslenkung 16
2.2.3 Kriterien zur Beurteilung von Produktionslenkungsverfahren 19
2.2.4 Gestaltungsgrundsätze für Produktionslenkungssysteme 23
2.3 Ausgewählte traditionelle Produktionslenkungsverfahren 31
2.3.1 Simultanplanung 31
2.3.2 Sukzessivplanung 36
2.3.3 Belastungsorientierte Auftragsfreigabe 44
2.3.4 KANBAN 50
2.3.5 Zusammenfassende Beurteilung der Verfahren 55
2.4 Dezentralisierungsansätze in der Produktionslenkung 56 v
2.4.1 Gründe für eine Verteilung der Lenkungsaufgabe 56
2.4.2 Aktuelle Ansätze zur dezentralen Produktionslenkung 58
2.5 Zusammenfassung 64
Inhaltsverzeichnis
3. KOORDINATION DEZENTRALER ENTSCHEIDUNGEN DURCH
VERHANDLUNGEN 65
3.1 Grundlagen 3.1.1 Verhandlungsbasierte Koordination 65
3.1.2 Lenkung von Verhandlungen durch Protokolle 72
3.1.3 Ausgewählte Verhandlungsprotokolle 3.2 Übertragung des Verhandlungsparadigmas auf die dezentrale
89
Produktionslenkung 90
3.2.1 Verhandlungsgegenstand 92
3.2.2 Verhandlungsvariablen 94
3.2.3 Verhandlungsteilnehmer 3.2.4 Indirekte Lenkung von Verhandlungen durch Zielvorgaben 9°
3.3 Teilautomatisierung von Verhandlungen durch Agenten 3.3.1 Agenten und Agentensysteme Einführung und Stand der Forschung 1°°
3.3.2 Kommunikationsverfahren 3.3.3 Das Kontraktnetz Protokoll
3.4 Ausgewählte Agentensysteme im Bereich der Produktionslenkung 109
3.5 Zusammenfassung 4. VORGEHENSWEISE ZUR GESTALTUNG DEZENTRALER,
VERHANDLUNGSBASIERTER PRODUKTIONSLENKUNGSSYSTEME 1 15
4.1 Die Vorgehensweise im Überblick 118
4.2 Abgrenzung des zu lenkenden Produktionssystems 4.3 Bildung autonomer Leistungssegmente auf der Basis von
Geschäftsprozeßmodellen * 4.3.1 Objekt und Transaktionszerlegung im Modell des Leistungssystems [i
4.3.2 Aufdeckung der Lenkungsstruktur 4.4 Zieldifferenzierung 134
4.4.1 Formale Anforderungen an die Formulierung von Zielvorgaben 4.4.2 Inhaltliche Ausgestaltung der Zielvorgaben 139
4.5 Spezifikation der Verhandlungsprotokolle 4.5.1 Spezifikation von Verhandlungsprotokollen für das Normalverhalten
4.5.2 Spezifikation von Ausnahmeverhalten 4.5.3 Spezifikation der Nachrichtentypen und formate 4.6 Entwicklung von Lösungsverfahren 4.7 Zusammenfassung
Inhaltsverzeichnis XI
5. KONZEPTION UND REALISIERUNG EINES PRODUKTIONSLENKUNGS¬
SYSTEMS ANHAND DER ENTWICKELTEN VORGEHENSWEISE 160
5.1 Zielgruppe des Lenkungsansatzes und Modellunternehmen 160
5.2 Prinzipien der engpaßorientierten Lenkung 162
5.3 Abgrenzung des zu lenkenden Fertigungsbereichs 167
5.4 Bildung autonomer Leistungssegmente 171
5.5 EngpaßorientierteZieldifFerenzierung 1 76
5.6 Spezifikation eines nachfragegetriebenen Verhandlungsprotokolls 193
5.7 Konzeption ausgewählter Lösungsverfahren 209
5.7.1 Engpaßbestimmung 209
5.7.2 Lösungsverfahren der Auftragsagenten 212
5.7.3 Lösungsverfahren der Bearbeitungsagenten 221
5.7.4 Lösungsverfahren der Lageragenten 229
5.8 Prototypische Realisierung 234
6. ZUSAMMENFASSENDE BEWERTUNG UND AUSBLICK .244
LITERATURVERZEICHNIS 252
ANHANG A: LEISTUNGSSEGMENTE DES MODELLUNTERNEHMENS 250
ANHANG B: DETAILMODELL DER „PRODUKTION MATERIAL¬
WIRTSCHAFT DES MODELLUNTERNEHMENS 251
STICHWORTVERZEICHNIS . 272
Abbildungsverzeichnis
Bild 1: Meta Model) für Geschäftsprozeßmodelle gemäß SOM Ansatz 9
Bild 2: Interaktionsschema eines betrieblichen Systems (Interaktionsmodell) 10
Bild 3: Vorgangs Ereignis Netz zur Abwicklung eines Kundenauftrags
(Aufgabensystem) 11
Bild 4: Einordnung der Produktion und der Produktionslenkung im güter¬
wirtschaftlichen Teil des betrieblichen Objektsystems (Interaktionsschema) 13
Bild 5: Hierarchische Struktur der Produktionslenkung 13
Bild 6: Gewichtung der Ziele der Produktionslenkung 18
Bild 7: Produktionslenkungssystem als Regelkreis mit Hilfsregelstrecke 20
Bild 8: Struktur eines zentralen Lenkungssystems 24
Bild 9: Komplexitätsbewältigung durch verrichtungsorientierte Objektzerlegung 25
Bild 10: Varianten dezentraler Lenkungssysteme 26
Bild 11: Hierarchische und nichthierarchische Koordination dezentraler
Lenkungsobjekte (Interaktionsschema). 28
Bild 12: Schichtenmodell der Koordinationsstruktur 30
Bild 13: Struktursicht der simultanen Produktionslenkung 32
Bild 14: Struktur des Sukzessivplanungsansatzes MRP II 36
Bild 15: Auftragsfreigabe und Überwachung (Ausschnitt eines Interaktionsschemas) 39
Bild 16: Zusammenhang zwischen dem mittleren Bestand, der mittleren Leistung
und der mittleren gewichteten Durchlaufzeit an einem Arbeitsplatz 44
Bild 17: Struktur der Belastungsorientierten Auftragsfreigabe 45
Bild 18: Struktursicht der Initialisierungsphase bei KANBAN 51
Bild 19: Struktursicht der Betriebsphase bei KANBAN 52
Bild 20: Zentrale Produktionslenkung mit Fertigungsleitständen 59
Bild 21: Zentrale Produktionslenkung mit Koordinationsleitstand und
Fertigungsleitständen 61
Bild 22: Zentrale Produktionslenkung mit kommunizierenden Leitständen 63
Bild 23: Aufdecken eines Verhandlungsprozesses durch Transaktionszerlegung 67
Bild 24: Verhandlungsszenarien in einem eindimensionalen Verhandlungsraum 69
Bild 25: Graphische Darstellung des Verhandlungsprozesses und der
Verhandlungsräume im Zeitablauf ^°
Bild 26: Initiales Interaktionsschemazur Definition von Verhandlungsprotokollen 73
Bild 27: Beispiel für die Spezifikation der Struktur eines Verhandlungsprotokolls
durch Transaktionszerlegung ^
Bild 28: Darstellungselemente von Vorgangs Ereignis Netzen 74
Bild 29: Beispiel für die Ablaufsicht eines Verhandlungsprotokolls 75
Abbildungsverzeichnis XIII
Bild 30: Verhandlungsprotokoll einer bilateralen Verhandlung 78
Bild 31: Verhandlungsprotokoll einer auktionatorgesteuerten Auktion 80
Bild 32: Verhandlungsprotokoll einer auktionatorgesteuerten Lizitation 82
Bild 33: Verhandlungsprotokoll einer Holländischen Auktion 83
Bild 34: Verhandlungsprotokoll einer Holländischen Lizitation 84
Bild 35: Verhandlungsprotokoll einer Ausschreibung 86
Bild 36: Verhandlungsprotokoll einer Einschreibung 87
Bild 37: Interaktionsschema einer mehrstufigen Fertigung 89
Bild 38: Beispiel von Verhandlungsräumen und Kontraktzone bei Verhandlungen
hinsichtlich der Verhandlungsvariable Liefertermin 93
Bild 39: Beispiel für ein Interaktionsschema (Ausschnitt) einer mehrstufigen
Verhandlung 94
Bild 40: Koordination durch Zielvorgaben 96
Bild 41: Grundstruktur von Zielhierarchien 98
Bild 42: Interaktionsschema (Ausschnitt) mit komplementären und
konfliktären Zielbeziehungen 99
Bild 43: Agentenarchitektur nach dem ADK Konzept in Anlehnung an das
Akteur Modell von Burmeister und Sundermeyer 101
Bild 44: Struktur des Blackboard Systems GEST 104
Bild 45: Das Message Passing Verfahren 105
Bild 46: Transaktionszerlegung beim Kontraktnetz Protokoll 106
Bild 47: Beispiel für ein Task Announcement im Distributed Sensing System 107
Bild 48: Beispiel für ein bid im Distributed Sensing System 108
Bild 49: Vorgehensweise zur Gestaltung dezentraler, verhandlungsbasierter
Produktionslenkungssysteme 115
Bild 50: Abgrenzung der zu lenkenden Diskurswelt 116
Bild 51: Abgrenzung autonomer Leistungssegmente 116
Bild 52: Ableitung lokaler Zielsysteme aus dem Gesamtziel des Produktionssystems 117
Bild 53: Beispiel für die Ablaufsicht eines Verhandlungsprotokolls im
Vorgangs Ereignis Netz 117
Bild 54: Beispiele für Diskursweltabgrenzungen 119
Bild 55: Einordnung von autonomen Leistungssegmenten in das Schichtenmodell
für Koordinationsstrukturen 120
Bild 56: VerrichtungsorientierteObjektzerlegung 122
Bild 57: Objektorientierte Transaktions und Objektzerlegung 123
Bild 58: Beispiele für gemeinsamen Ressourcenzugriffbei objektorientierter
Transaktions und Objektzerlegung bzw. verrichtungsorientierter
Objektzerlegung 125
Xjy Abbildungsverzeichnis
Bild 59: Beispiel für feste zeitliche Abhängigkeit von Prozessen bei verrichtungs
orientierter Objektzerlegung 126
Bild 60: Beispiel für starre Verkettung bei verrichtungsorientierter Objektzerlegung 127
Bild 61: Beispiel für rückgekoppelte Leistungsbeziehung bei verrichtungs¬
orientierter Objektzerlegung 129
Bild 62: Beispiel für zeitlich entkoppelte Prozesse bei verrichtungsorientierter
Objektzerlegung 130
Bild 63: Autonome Leistungssegmente im Interaktionsschema (Ausschnitt) 131
Bild 64: Beispiel für eine Transaktionszerlegung nach dem AVD Prinzip
(Ausschnitteines Interaktionsschemas) 132
Bild 65: Beispiel für eine V D Differenzierung (Ausschnitt Interaktionsschema) 132
Bild 66: Nichthierarchisches Agentennetzwerk (Ausschnitt Interaktionsschema) 133
Bild 67: Typen von Entscheidungsaufgaben eines Agenten 37
Bild 68: Initiales Interaktionsschema zur Spezifikation von Verhandlungs¬
protokollen (Ausschnitt) I39
Bild 69: Kennzeichnung der Verhandlungsauslöser im Interaktionsschema 140
Bild 70: Koordination durch bilaterale Verhandlung, initiiert durch
den Client (BV[C]) 142
Bild 71: Koordination durch bilaterale Verhandlung, initiiert durch
den Server (BV[S]) 143
Bild 72: Koordination durch Ausschreibung 43
Bild 73: Koordination durch Einschreibung 44
Bild 74: Gleichzeitiger Einsatz der Verhandlungsmuster Ausschreibung und
bilaterale Verhandlung (C) 45
Bild 75: Ausgewählte Varianten der Verknüpfung von Verhandlungsprotokollen
am Beispiel der Ausschreibung 47
Bild 76: Verknüpfung von Verhandlungen unter Berücksichtigung des
Order Penetration Point 149
Bild 77: Beispiel für eine Nachricht vom Typ Angebot 153
Bild 78: Struktur eines Lösungsverfahrens ^
Bild 79 Wirkung von Zeitpuffern vor Engpaßarbeitsgängen am Beispiel
eines Auftrags 164
Bild 80 Beispiele für den Einsatz von Zeitpuffern im Rahmen der engpa߬
orientierten Produktionslenkung Bild 81: Abgrenzung des zu lenkenden Fertigungsbereichs im Interaktionsschema l6
Bild 82: Zielsystem der Theory of Constraints l68
Bild 83 Verrichtungsorientierte Zerlegung des Objekts Produktion
Materialwirtschaft 171
Abbildungsverzeichnis .VI
Bild 84: Kombinierte Zerlegung der Produktion nach Objekt und
Verrichtungsprinzip 172
Bild 85: Zerlegung der Teilefertigung nach Objekt und Verrichtungsprinzip 173
Bild 86: Ergebnis der Segmentbildung 174
Bild 87: Leistungssegment Rahmenbau nach V D Differenzierung 174
Bild 88: Auftragswert in Abhängigkeit vom Bereitstellungstermin der
Auftragspositionen 181
Bild 89: Auftragswert bei differenzierter Berechnung des Verspätungsmalus 181
Bild 90: Auftragswert eines Auftrags mit zwei Auftragspositionen in Abhängigkeit
der Bereitstellungstermine 184
Bild 91: Zeitkomponenten des Bestandsmalus bei Engpässen 188
Bild 92: Ideal Terminplan für einen Beispielauftrag 189
Bild 93: Einstufiges Verhandlungsprotokoll auf der Basis einer modifizierten
Ausschreibung 194
Bild 94: Verhandlungsprotokoll des Auftragsagenten 196
Bild 95: Verknüpfung von Verhandlungen zu mehrstufigen Ausschreibungen
bei Bearbeitungsagenten 198
Bild96: Entkoppelte Verhandlungen bei Lageragenten 199
Bild 97: Behandlung des Ausnahmeereignisses Ablauf der Ausschreibungsfrist
beim Client 201
Bild 98 Behandlung des Ausnahmeereignisses Stomobedarf beim Client 202
Bild 99 Behandlung des Ausnahmeereignisses Modifikationsbedarf beim
Client oder Server 204
Bild 100: Belastungsübersicht der Arbeitsplatztypen des Modellunternehmens 211
Bild 101: Typischer Bestandsverlauf vor einem Engpaß Arbeitsplatz 212
Bild 102: Die Aufgabe Auftragserfassung bewertung des Auftragsagenten
in der Ablaufsicht (Ausschnitt) 213
Bild 103: Die Aufgabe Ausschreibung der Vorleistungen des Auftragsagenten
in der Ablaufsicht (Ausschnitt) 214
Bild 104: Graphische Darstellung von Terminabweichungen im Fall a) 216
Bild 105: Graphische Darstellung von Terminabweichungen im Fall b) 217
Bild 106: Die Aufgabe Erfassung und Bwertung von Angeboten über
Vorleistungen des Auftragsagenten in der Ablaufsicht (Ausschnitt) 219
Bild 107 Die Aufgabe Erstellung Übermittlung des Gegenangebots in der
Ablaufsicht (Ausschnitt) 220
Bild 108 Die Aufgabe Ausschreibungserfassung und bewertung des
Bearbeitungsagenten in der Ablaufsicht (Ausschnitt) 222
^^^ Abbildungsverzeichnis
Bild 109: Die Aufgabe Ausschreibung der Vorleistungen des Bearbeitungs¬
agenten in der Ablaufsicht (Ausschnitt) 222
Bild 110: Beispiel für die Wirkung der überlappenden Fertigung 226
Bild 111: Die Aufgabe Erfassung und Bewertung von Vorleistungsangeboten
des Bearbeitungsagenten in der Ablaufsicht (Ausschnitt) 227
Bild 112: Die Aufgabe Angebotserstellung und Übermittlung des
Bearbeitungsagenten in der Ablaufsicht (Ausschnitt) 228
Bild 113: Die Aufgabe Ausschreibungserfassung und bewertung des
Lageragenten in der Ablaufsicht (Ausschnitt) 229
Bild 114: Die Aufgabe Angebotserstellung und Übermittlung des Lager¬
agenten in der Ablaufsicht (Ausschnitt) 230
Bild 115: Beispiel zum Bestellpunktverfahren mit Höchstbestand
(eigene Darstellung) 233
Bild 116: Prinzipskizze der Datenhaltung und Kommunikation in PLANET AS 234
Bild 117: Dialogfenster Parameter des Auftragsagenten 235
Bild 118: Dialogfenster zur Kundenauftragserfassung und Verwaltung 236
Bild 119: Übersicht der offenen Ausschreibungen 237
Bild 120: Parametereinstellungen des Bearbeitungsagenten BARAD 238
Bild 121: Fertigungslisten des Bearbeitungsagenten BARAD 239
Bild 122: Leistungsverzeichnis des Bearbeitungsagenten BAEND 240
Bild 123: Dialogbox zur Ausschreibungsbestätigung 240
Bild 124: Dialogfenster „Arbeitsplatzbelegung des Bearbeitungsagenten BAEND 241
Bild 125: Bestandsübersicht des Lageragenten 242
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Bedeutung der Ziele der Produktionslenkung in mittelständischen
Unternehmen 19
Tabelle 2: Kriterien zur Beurteilung und Einordnung von Produktionslenkungssysteme 21
Tabelle 3: Einfluß von Zerlegungsregeln auf Koordinationsform und
Dezentralisierungsgrad 29
Tabelle 4: Größenordnung linearer Modelle am Beispiel eines Modellbetriebs 34
Tabelle 5: Beschreibungsrahmen für Verhandlungsmuster 77
Tabelle 6: Charakteristische Eigenschaften ausgewählter Verhandlungsmuster 88
Tabelle 7: Leistungsbeziehungen zwischen Objekttypen im Produktionsbereich 95
Tabelle 8: Auswahlschema für Verhandlungsmuster 142
Tabelle 9: Erfassungsschema für Ausnahmeereignisse 151
Tabelle 10: Grundstruktur einer Nachricht 152
Tabelle 11: Behandlung von Lösungsverfahren für spezielle Fertigungsablaufarten
in der Literatur 157
Tabelle 12: Einordnung der Zielgruppe des Lenkungsansatzes in eine Betriebs¬
typologie 160
Tabelle 13: Die Regeln des OPT Ansatzes 163
Tabelle 14: Übersicht über die Agenten des Lenkungssystems 176
Tabelle 15: Zieldifferenzierung in Abhängigkeit von Typ und Rolle der Agenten 177
Tabelle 16: Erfassungsschema für Ausnahmeereignisse bei den Transaktionen
Angebot bzw. Abbruch 200
Tabelle 17: Erfassungsschema für Ausnahmeereignisse bei der Transaktion
Auftrag
(bzw. Ablehnung ) 201
Tabelle 18: Nachrichtentypen zur dezentralen Koordination des Leistungsaustausches 205
Tabelle 19: Typunabhängige Attribute einer Nachricht 206
Tabelle 20: Typspezifische Attribute einer Ausschreibung 206
Tabelle 21: Typspezifische Attribute eines Angebots 207
Tabelle 22: Typspezifische Attribute eines Modifikationsvorschlags 208
Tabelle 23: Typspezifische Attribute eines Lieferscheins 208
Tabelle 24: Typspezifische Attribute einer Quittung 208
Tabelle 25: Beispiel für eine Kapazitätsübersichtsliste einer Produktgruppe
(Ausschnitt) 210
Tabelle 26: Beispiel für die Analyse von Terminabweichungen zur Dimensionierung
von Zeitpuffern 216
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