Integrierte Produktions- und Distributionsplanung mit Routingentscheidungen: Modellierungsbaukasten und Lösungsverfahren
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Dortmund
Technische Universität
2016
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| adam_text | Titel: Integrierte Produktions- und Distributionsplanung mit Routingentscheidungen
Autor: Wendt, Rolf
Jahr: 2016
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
2 Einstufige Produktions- und Distributionsmodelle 7
2.1 Modellierung des allgemeinen Ein-Maschinen-Problems..............................10
2.2 Modellierung des Reihenfolgeproblems mit unterschiedlichen parallelen Maschi-
nen und reihenfolgeabhängigen Rüstzeiten............................................12
2.3 Modellierung des Traveling Salesman Problems......................................15
2.4 Modellierung des kapazitierten, distanzbeschränkten Vehicle Routing Problems
mit Zeitfenstern..........................................................................24
2.5 Modellierung des Vehicle Routing Problems mit Belieferungsaufteilung............33
2.6 Modellierung des Vehicle Routing Problems mit Zeitfenstern und mehrfachem
Fahren der Transporter ................................................................40
3 Formulierung des integrierten Produktions- und Distributionsplanungspro-
blems 51
3.1 Beschreibung der Entscheidungssituation..............................................52
3.2 Beschreibung des Entscheidungsproblems ............................................57
4 Modellierung verschiedener Szenarien der integrierten Produktions- und Dis-
tributionsplanung 62
4.1 Das Basis-Szenario der integrierten Produktions- und Distributionsplanung ... 65
4.2 IPDSP-Szenarien mit Bestellungen mit Erfüllungzusage............................72
4.3 IPDSP-Szenarien mit einer Prioritätsordnung der Bestellungen....................73
4.4 IPDSP-Szenarien mit gebündelten Bestellungen......................................73
4.5 IPDSP-Szenarien mit unterschiedlichem Höchstalter der jeweils bestellten Güter 74
4.6 IPDSP-Szenarien mit mehreren Maschinen unterschiedlichen Typs und Rüstzeiten 74
4.7 IPDSP-Szenarien mit mehreren Produktionsstandorten..............................76
4.8 IPDSP-Szenarien mit einem heterogenem Fuhrpark..................................79
4.8.1 Verallgemeinerung von IPDSP-Modellen mit heterogenem Fuhrpark ... 81
4.9 IPDSP-Szenarien mit mehreren möglichen Belieferungszeitfenstern je Bestellung 82
4.10 IPDSP-Szenarien mit mehreren Touren pro Transporter.............. 83
4.10.1 Verallgemeinerung von IPDSP-Modellen mit mehreren Touren pro Trans-
porter ...................................... 88
4.11 IPDSP-Szenarien mit Belieferungsaufteilung..................... 93
4.11.1 Verallgemeinerung von IPDSP-Modellen mit Belieferungsaufteilung .... 100
4.12 IPDSP-Szenarien mit mehreren Touren pro Transporter und Belieferungsaufteilungl03
4.12.1 Verallgemeinerung von IPDSP-Modellen mit mehreren Touren pro Trans-
porter und Belieferungsaufteilung.......................112
4.13 IPDSP-Szenarien mit Fahrtkosten, die vom Ladungsgewicht abhängen......116
4.13.1 Berücksichtigung von Ladungsgewichtsabhängigen Fahrtkosten im IPDSP-
Modell mit mehreren Touren pro Transportern...............117
4.13.2 Berücksichtigung von Ladungsgewichtsabhängigen Fahrtkosten im IPDSP-
Modell mit mehreren Touren pro Transportern und Belieferungsaufteilung 119
Ein Branch Bound-Verfahren zur Lösung des Basis-Szenarios der integrier-
ten Produktions- und Distributionsplanung 122
5.1 Ein allgemeines Branch Bound-Verfahren......................123
5.2 Idee des Branch Bound-Verfahrens zur Lösung des Problems...........125
5.3 Die untersuchten Lösungsraumteilmengen......................128
5.4 Die Zerlegung einer Lösungsraumteilmenge .....................129
5.5 Wann eine Lösungsraumteilmenge nichtleer ist ...................130
5.6 Eine zu einer Lösungsraumteilmenge gehörige Lösung ...............131
5.7 Zulässigkeit eines Auslieferungsplans.........................131
5.7.1 Überprüfung der Zulässigkeit eines Auslieferungsplans mittels eines MIP . 131
5.7.2 Notwendige Bedingungen für die Zulässigkeit eines Auslieferungsplans . . 133
5.7.3 Heuristische Bestimmung zulässiger Produktionsstartzeitpunkte und Aus-
lieferungszeitpunkte ..............................135
5.8 Die untere Schrankenfunktion.............................137
5.9 Die Wahl der zu verlängernden Auslieferungsreihenfolge..............144
5.10 Die Wahl der nächsten zu untersuchenden Lösungsraumteilmenge.........146
5.11 Das konkrete Branch Bound-Verfahren.......................147
Performanceanalyse der Lösungsmethoden 149
6.1 Generierung von Testinstanzen............................149
6.2 Analyse der Modelle von Tourenproblemen .....................157
6.3 Analyse der unterschiedlichen Lösungsverfahren für das IPDSP..........162
6.3.1 Lösen von Probleminstanzen mit dem Basis-Modell.............162
6.3.2 Lösen von Probleminstanzen mit Verallgemeinerungen des Basis-Modells . 167
6.3.3 Lösen von Probleminstanzen mit dem Branch Bound-Verfahren.....177
7 Ein Programm zur Lösung von praktischen Problemstellungen 180
7.1 Das Programm IntegratOR..............................180
7.2 Technische Details der Implementierung.......................184
7.3 Installationshinweise..................................185
8 Fazit und Ausblick 186
Symbolverzeichnis 188
Literaturverzeichnis 194
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