DE10343014A1

DE10343014A1 - Verfahren und Datenverarbeitungseinrichtung zum Durchführen eines Bedarfs-Kapazitäts-Abgleichs

Info

Publication number: DE10343014A1
Application number: DE2003143014
Authority: DE
Inventors: Albert Ritter
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2003-09-17
Filing date: 2003-09-17
Publication date: 2005-04-14

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Bedarfs-Kapazitäts-Abgleichs in einem Herstellungsprozess, bei dem auf einer Betriebseinheit zumindest zwei verschiedene Teile gefertigt werden, wobei die Fertigungskapazitäten für die beiden Teile verschieden sind. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass der Bedarf für die zumindest zwei auf der Betriebseinheit zu fertigenden Teile ermittelt wird, dass für jedes Teil eine verfügbare Kapazität der Betriebseinheit, wenn diese nur das jeweilige Teil fertigt, bestimmt wird, dass für jedes Teil aus dem Bedarf dieses Teils der Anteil von der verfügbaren Kapazität für dieses Teil bestimmt wird, der erforderlich wäre, wenn nur dieses Teil zu fertigen wäre, und dass die Anteile für jedes Teil aufsummiert werden und anhand des Ergebnisses ermittelt wird, ob der Bedarf für die auf der Betriebseinheit zu fertigenden Teile gedeckt werden kann. Ferner betrifft die Erfindung eine Datenverarbeitungseinrichtung für ein entsprechendes Verfahren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Durchführen eines Bedarfs-Kapazitäts-Abgleichs in einem Herstellungsprozess. Bei dem Herstellungsprozess werden auf einer Betriebseinheit zumindest zwei verschiedene Teile gefertigt, wobei die Fertigungskapazitäten für die beiden Teile verschieden sind. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Datenverarbeitungseinrichtung zum Durchführen eines solchen Bedarfs-Kapazitäts-Abgleichs in einem Herstellungsprozess.
Derartige Verfahren und Einrichtungen sind auch unter dem Begriff Kapazitätsmanagementverfahren bzw. Kapazitätsmanagementeinrichtungen bekannt. Sie finden insbesondere dann Anwendung, wenn sehr komplexe Systeme, wie z.B. Kraftfahrzeuge, hergestellt werden. Es ist bei einem solchen Herstellungsprozess von großer wirtschaftlicher Wichtigkeit, eine möglichst hohe Auslastung der Betriebseinheiten zu erhalten. Gleichzeitig muss es jedoch vermieden werden, dass Engpässe auftreten, die dazu führen können, dass der jeweilige Bedarf nicht gedeckt wird. Aus diesem Grund wird ein Bedarfs-Kapazitäts-Abgleich durchgeführt, durch den bereits vor der Herstellung des Systems die Auslastung der Betriebseinheiten oder mögliche Überlastungen der Betriebseinheiten ermittelt werden können.

Aus der DE 102 51 112 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln und Überwachen von Ressourcen in einem Herstellungsprozess bekannt. Das dort beschriebene Verfahren und System soll vermeiden, dass bei Lieferanten von Kraftfahrzeugteilen Engpässe auftreten. Hierfür wird für einen sehr langen Zeitraum im Voraus eine Bedarfsberechnung durchgeführt.

Weitere Verfahren sind in der DE 199 30 446 C1 , der EP 0 560 765 B1 , der DE 198 48 094 A1 , der DE 41 162 77 C2 , der WO 98/08177 und der EP 0 488 246 B1 beschrieben.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Datenverarbeitungseinrichtung der Eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit denen ein Bedarfs- Kapazitäts-Abgleich auch dann durchgeführt werden kann, wenn auf der Betriebseinheit ein Teilemix mit jeweils verschiedenen Fertigungskapazitäten hergestellt wird.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Datenverarbeitungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet

– dass der Bedarf für die zumindest zwei auf der Betriebseinheit zu fertigenden Teile ermittelt wird,
– dass für jedes Teil eine verfügbare Kapazität der Betriebseinheit, wenn diese nur das jeweilige Teil fertigt, bestimmt wird,
– dass für jedes Teil aus dem Bedarf dieses Teils der Anteil von der verfügbaren Kapazität für dieses Teil bestimmt wird, der erforderlich wäre, wenn nur dieses Teil zu fertigen wäre, und
– dass die Anteile für jedes Teil aufsummiert werden und anhand des Ergebnisses ermittelt wird, ob der Bedarf für die auf der Betriebseinheit zu fertigenden Teile gedeckt werden kann.

Unter einer Betriebseinheit wird hier jede Vorrichtung verstanden, welche verschiedene Teile oder Baugruppen fertigen kann. Unter Kapazität wird die auf eine Periode bezogene Leistungsfähigkeit der Betriebseinheit definiert. Sie wird in der Regel als Stück Teile pro Zeiteinheit angegeben. Die verfügbare Kapazität kann die Maximalkapazität der Betriebseinheit sein oder geringer als diese sein.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist geeignet, einen Bedarfs-Kapazitäts-Abgleich für die auf der Betriebseinheit zu fertigende Teile durchzuführen, wenn die Fertigungszeiten, und damit die Fertigungskapazitäten, für die verschiedenen Teile unterschiedlich sind und ferner das Verhältnis der Teile, die in einem Betrachtungszeitraum gefertigt werden, sich verändern kann, so dass keine Kapazität für ein bestimmtes Verhältnis von zu fertigenden Teilen angegeben werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf sehr einfache Weise für ein bestimmtes Verhältnis von zu fertigenden Teilen aus dem Bedarf für die jeweiligen Teile bestimmen, ob dieser Bedarf gedeckt werden kann. Ferner ergibt sich die Auslastung bzw. Überlastung der Fertigungseinheit. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann man somit sehr flexibel auf ein sich änderndes Verhältnis der herzustellenden Teile reagieren.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden bei der Bestimmung der verfügbaren Kapazitäten für die Teile Stillstandzeiten der Betriebseinheit berücksichtigt. Es können z.B. Umrüstzeiten bei dem Wechsel von der Fertigung eines Teils zu der Fertigung eines anderen Teils berücksichtigt werden. Diese Anpassung der verfügbaren Kapazitäten spiegelt die maximale Auslastung der Betriebseinheit im realen Betrieb wieder.

Die erfindungsgemäße Datenverarbeitungseinrichtung ist gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Ermitteln des Bedarfs für die zumindest zwei auf der Betriebseinheit zu fertigenden Teile, eine Einrichtung, mit welcher für jedes Teil eine verfügbare Kapazität der Betriebseinheit bestimmbar ist, wenn die Betriebseinheit nur das jeweilige Teil fertigt, eine Einrichtung, mit welcher für jedes Teil aus dem Bedarf dieses Teils der Anteil von der verfügbaren Kapazität für dieses Teil, der erforderlich wäre, wenn nur dieses Teil zu fertigen wäre, bestimmbar ist und eine Einrichtung zum Aufsummieren der Anteile für jedes Teil und zum Ermitteln, ob der Bedarf für die auf der Betriebseinheit zu fertigenden Teile gedeckt werden kann.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu der Zeichnung erläutert.
Die Figur zeigt die einzelnen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel soll ein Bedarfs-Kapazitäts-Abgleich in einem Herstellungsprozess durchgeführt werden, bei dem auf einer Betriebseinheit zwei konkurrierende Teile A und B gefertigt werden. Der Bedarfs-Kapazitäts-Abgleich wird auf einer Datenverarbeitungseinrichtung durchgeführt, die mit einer Datenbank gekoppelt ist, in der der aktuelle Bedarf für die zu fertigenden Teile und Daten zu den einzelnen Fertigungseinheiten gespeichert sind. Insbesondere ist in der Datenbank gespeichert, welche Teile eine Betriebseinheit fertigen kann sowie die jeweilige Kapazität, d.h. wie viel Stück pro Zeiteinheit von den Teilen gefertigt werden können.
Zunächst wird der Bedarf für die Teile A und B ermittelt. Hierzu ruft eine entsprechende Einrichtung der Datenverarbeitungseinrichtung die Daten aus der Datenbank ab. Es ergibt sich z.B., dass vom Teil A 320 Stück pro Zeiteinheit benötigt werden und vom Teil B 1560 Stück pro Zeiteinheit.
Danach wird für die Teile A und B die verfügbare Kapazität der Betriebseinheit bestimmt. Diese ist bei diesem Beispiel die Maximalkapazität. Die Maximalkapazität gibt an, wie viele Stück eines bestimmten Teils die Betriebseinheit fertigen kann, wenn nur dieses eine Teil gefertigt wird. Für das Teil A ist beispielsweise die Maximalkapazität 1000 Stück pro Zeiteinheit, für das Teil B 2000 Stück pro Zeiteinheit.
Daraufhin wird mittels einer entsprechenden Einrichtung der Datenverarbeitungseinrichtung für die Teile A und B der Anteil von der Maximalkapazität bestimmt der erforderlich wäre, wenn nur dieses Teil zu fertigen wäre. Im vorliegenden Beispiel ist der Bedarf für das Teil A 320 Stück pro Zeiteinheit. Da die Fertigungseinheit maximal 1000 Stück pro Zeiteinheit von dem Teil A fertigen kann, ist der Anteil von der Maximalkapazität für dieses Teil 32 %. Für das Teil B ergibt sich entsprechend ein Anteil von 78 %.
Daraufhin wird in einer entsprechenden Einrichtung der Datenverarbeitungseinrichtung die Summe dieser Anteile gebildet. Im vorliegenden Beispiel ergeben sich somit 110 %. Bei Vollauslastung der Betriebseinheit kann jedoch nur eine Kapazität von 100 % erreicht werden. Diese maximal mögliche Kapazität wird somit um 10 % überschritten. Praktisch bedeutet dies, dass 10 % einer geplanten Arbeitszeit fehlen. Bei einer Fünftagewoche, bei der im 2-Schicht-Betrieb insgesamt 16 Stunden pro Tag gearbeitet werden, stünden 80 Arbeitsstunden zur Verfügung. Der Bedarfs-Kapazitäts-Abgleich ergibt somit, dass 8 Stunden mehr gearbeitet werden müssten, um den Bedarf für die Teile A und B zu decken.
Ferner könnten noch Umrüstzeiten beim Wechsel von der Fertigung des Teils A zu der Fertigung des Teils B berücksichtigt werden. Dies kann beispielsweise dazu führen, dass die maximal erreichbare Kapazität nur 90 % ist, so dass im vorliegenden Beispiel die im realen Betrieb erreichbare Kapazität sogar um 22 % überschritten wird.
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel wird ein Bedarfs-Kapazitäts-Abgleich in einem Herstellungsprozess durchgeführt, bei dem eine Betriebseinheit drei Teile A, B, C herstellen kann. Es sollen zwei verschiedene Szenarien verglichen werden, bei denen für die drei Teile ein unterschiedlicher Bedarf besteht, und ermittelt werden, ob dieser Bedarf von der Betriebseinheit gedeckt werden kann und wie im jeweiligen Fall die Auslastung der Betriebseinheit ist.
Die Betriebseinheit kann maximal 300 Stück pro Zeiteinheit des Teils A, 200 Stück pro Zeiteinheit von dem Teil B und 100 Stück pro Zeiteinheit von dem Teil C fertigen, wenn jeweils nur das Teil A, B oder C gefertigt wird.
Im ersten Fall ist für eine bestimmte Zeiteinheit der Bedarf für das Teil A 100 Stück, für das Teil B 70 Stück und für das Teil C 30 Stück. Insgesamt sollen somit 200 Stück in dem entsprechenden Verhältnis gefertigt werden. Für das Teil A ergibt sich somit ein Anteil von 100/300 = 33,33 % von der Maximalkapazität. Für das Teil B ein Anteil von 70/200 = 35 % und für das Teil C 30/100 = 30 %. Die Summe der Anteile ist 98,33 %. In diesem Fall kann die Betriebseinheit somit den Bedarf decken und ist außerdem sehr gut ausgelastet.
In dem anderen Fall sollen von dem Teil A 70 Stück, von dem Teil B 80 Stück und von dem Teil C 50 Stück gefertigt werden. Auch hier sollen somit insgesamt 200 Stück gefertigt werden, jedoch ist das Verhältnis der einzelnen Teile verschieden. Für das Teil A ergibt sich damit ein Anteil von 70/300 = 23,33 % von der Maximalkapazität. Für das Teil B ein Anteil von 80/200 = 40 % und für das Teil C ein Anteil von 50/100 = 50 %. Die Summe dieser Anteile ergibt 113,33 %. Dies bedeutet, dass eine Fehlkapazität von 13,33 % vorliegt. Die Fertigungseinheit kann den Bedarf für dieses Teileverhältnis somit nicht decken.

Claims

Verfahren zum Durchführen eines Bedarfs-Kapazitäts-Abgleichs in einem Herstellungsprozess, bei dem auf einer Betriebseinheit zumindest zwei verschiedene Teile gefertigt werden, wobei die Fertigungskapazitäten für die beiden Teile verschieden sind, dadurch gekennzeichnet, – dass der Bedarf für die zumindest zwei auf der Betriebseinheit zu fertigenden Teile ermittelt wird, – dass für jedes Teil eine verfügbare Kapazität der Betriebseinheit, wenn diese nur das jeweilige Teil fertigt, bestimmt wird, – dass für jedes Teil aus dem Bedarf dieses Teils der Anteil von der verfügbaren Kapazität für dieses Teil bestimmt wird, der erforderlich wäre, wenn nur dieses Teil zu fertigen wäre, und – dass die Anteile für jedes Teil aufsummiert werden und anhand des Ergebnisses ermittelt wird, ob der Bedarf für die auf der Betriebseinheit zu fertigenden Teile gedeckt werden kann.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bestimmung der verfügbaren Kapazitäten für die Teile Stillstandszeiten der Betriebseinheit berücksichtigt werden.
Datenverarbeitungseinrichtung zum Durchführen eines Bedarfs-Kapazitäts-Abgleichs in einem Herstellungsprozess, bei dem auf einer Betriebseinheit zumindest zwei verschiedene Teile gefertigt werden, wobei die Fertigungskapazitäten für die beiden Teile verschieden sind, gekennzeichnet durch: – eine Einrichtung zum Ermitteln des Bedarfs für die zumindest zwei, auf der Betriebseinheit zu fertigenden Teile, – eine Einrichtung, mit welcher für jedes Teil eine verfügbare Kapazität der Betriebseinheit bestimmbar ist, wenn die Betriebseinheit nur das jeweilige Teil fertigt, – eine Einrichtung, mit welcher für jedes Teil aus dem Bedarf dieses Teils der Anteil von der verfügbaren Kapazität für dieses Teil, der erforderlich wäre, wenn nur dieses Teil zu fertigen wäre, bestimmbar ist und – eine Einrichtung zum Aufsummieren der Anteile für jedes Teil und zum Ermitteln, ob der Bedarf für die auf der Betriebseinheit zu fertigenden Teile gedeckt werden kann.