| Vorwort | 6 |
| Inhaltsverzeichnis | 8 |
| Abbildungsverzeichnis | 13 |
| Tabellenverzeichnis | 15 |
| Symbolverzeichnis | 17 |
| Abkürzungsverzeichnis | 26 |
| 1 Gegenstand und Gang der Arbeit | 28 |
| 2 Der Serienanlauf als Planungsumfeld | 31 |
| 2.1 Begriff des Serienanlaufs | 31 |
| 2.2 Phasen des Serienanlaufs | 32 |
| 2.2.1 Vorserie | 33 |
| 2.2.2 Nullserie | 34 |
| 2.2.3 Produktionshochlauf | 34 |
| 2.3 Anlauftypen | 35 |
| 2.4 Literaturüberblick über Probleme und Lösungsansätze im Serienanlauf | 36 |
| 2.5 Planungsprobleme und -ebenen der Produktionsplanung und -steuerung | 40 |
| 2.6 Produktionsprogrammplanung | 42 |
| 2.7 Produktprogrammverfügbarkeitsplanung | 44 |
| 2.8 Einordnung des Problems in den Planungskontext | 48 |
| 2.9 Strukturdefekte des Planungsproblems | 50 |
| 3 Abbildung variantenreicher Erzeugnisse | 52 |
| 3.1 Abbildungsebenen | 52 |
| 3.2 Produktebene | 53 |
| 3.2.1 Funktion der Produktebene | 54 |
| 3.2.2 Klassifizierung von Merkmalen | 56 |
| 3.2.3 Implizite und explizite Produktdefinition | 56 |
| 3.2.4 Restriktionen zwischen Merkmalsausprägungen | 58 |
| 3.3 Technische Ebene | 60 |
| 3.3.1 Erzeugnisstruktur und Stücklistenarten | 60 |
| 3.3.2 Probleme bei der Abbildung variantenreicher Erzeugnisse | 62 |
| 3.3.3 Geschlossene Variantenstücklisten | 65 |
| 3.3.4 Offene Variantenstückliste: Die regelbasierte Komplexstückliste | 66 |
| 3.3.4.1 Funktionsweise | 66 |
| 3.3.4.2 Coderegeln als Boole’sche Terme | 68 |
| 3.3.4.3 Sekundärbedarfsbestimmung | 72 |
| 3.3.4.4 Integration von Strukturinformationen | 72 |
| 4 Das mehrstufige, einperiodige Produktprogrammverfügbarkeits-Planungsproblem (MEPVP) | 80 |
| 4.1 Annahmen | 80 |
| 4.2 Problemparameter | 81 |
| 4.2.1 Faktoreinsatzkosten zur Aufholung eines Entwicklungsverzug | 82 |
| 4.2.2 Nachfrageprognose, Stückdeckungsbeitrag und Beschaffungskapazität | 91 |
| 4.3 Handlungsalternativen | 94 |
| 4.4 Restriktionen | 95 |
| 4.4.1 Globale Restriktionen | 96 |
| 4.4.2 Logische Restriktionen | 97 |
| 4.4.2.1 Abbildung des Produktprogramms | 97 |
| 4.4.2.2 Interpretation der Auswahl | 102 |
| 4.4.2.3 Zulässigkeit der Auswahl | 104 |
| 4.4.2.4 Unterschiedlichkeit der Auswahl | 106 |
| 4.5 Zielkriterien | 106 |
| 4.6 Plananpassung und -fortschreibung | 108 |
| 4.7 Fazit | 110 |
| 5 Optimierungsmodelle zur Abbildung des MEPVP | 112 |
| 5.1 Einordnung der entwickelten Modelle in Modelltypen | 112 |
| 5.2 Übersicht über die entwickelten Modelle und die Gliederung des Kapitels | 115 |
| 5.3 Mengen-, Parameter- und Variablendefinitionen | 116 |
| 5.4 Verfügbarkeitsplanung mit einzelnen Varianten | 118 |
| 5.4.1 Minimierungsmodell | 118 |
| 5.4.2 Erweiterungsmöglichkeiten des Minimierungsmodells | 124 |
| 5.4.3 Maximierungsmodell | 126 |
| 5.4.4 Erweiterungsmöglichkeiten des Maximierungsmodells | 128 |
| 5.4.5 Kritische Beurteilung | 129 |
| 5.5 Verfügbarkeitsplanung mit Variantenmengen | 129 |
| 5.5.1 Geschlossene Variantenmengen | 130 |
| 5.5.2 Semi-offene Variantenmengen (Das MEPVP-Modell) | 137 |
| 5.5.3 Offene Variantenmengen | 142 |
| 5.5.4 Erweiterungsmöglichkeiten | 144 |
| 5.5.5 Kritische Beurteilung | 144 |
| 6 Mögliche Lösungsansätze für das MEPVP | 146 |
| 6.1 Verallgemeinerung des MEPVP-Modells | 146 |
| 6.2 Einordnung des MEPVP in die Systematik der Knapsack-Probleme | 147 |
| 6.2.1 Multi-dimensionales Knapsack-Problem (MDKP) | 148 |
| 6.2.2 Multiples Knapsack-Problem (MKP) | 149 |
| 6.2.3 Vergleich des MEPVP mit dem MDKP und dem MKP | 150 |
| 6.3 Komplexität des MEPVP | 153 |
| 6.3.1 Empirische Überlegungen | 153 |
| 6.3.2 Komplexitätstheoretische Betrachtung | 154 |
| 6.4 Diskussion von Lösungsverfahren | 159 |
| 6.4.1 Anforderungen an ein Lösungsverfahren für das MEPVP | 160 |
| 6.4.2 Exakte Lösungsverfahren | 161 |
| 6.4.3 Heuristische Lösungsverfahren | 163 |
| 6.4.4 Auswahlentscheidung und deren Begründung | 172 |
| 7 Ein heuristischer Lösungsansatz für das MEPVP | 174 |
| 7.1 Überblick über den gewählten Lösungsansatz | 174 |
| 7.2 Auslagerung von Stücklisteninformationen in die Produktebene als Vorstufe der Heuristiken | 175 |
| 7.2.1 Prinzip | 175 |
| 7.2.2 Sekundärbedarfsbestimmung bei ausgelagerten Stücklisteninformationen | 177 |
| 7.2.3 Auslagerung von Baubarkeitsregeln | 179 |
| 7.2.4 Auslagerung von Zusteuerungsregeln | 181 |
| 7.2.5 Vereinfachung von Coderegeln | 183 |
| 7.2.6 Anwendung am Beispiel | 186 |
| 7.3 Greedy Randomized Adaptive Search Procedure (GRASP) | 188 |
| 7.4 Tabu-Search | 191 |
| 7.4.1 Basisalgorithmus | 191 |
| 7.4.2 Erweiterungen | 195 |
| 7.5 Konzeption der Algorithmen für das MEPVP | 197 |
| 7.5.1 Definitionen und algorithmische Grundlagen | 197 |
| 7.5.2 GRASP als Eröffnungsverfahren | 204 |
| 7.5.2.1 Überblick über den Algorithmus | 204 |
| 7.5.2.2 Konstruktionsphase | 205 |
| 7.5.2.3 Lokale Suche | 213 |
| 7.5.3 Tabu-Search als Verbesserungsverfahren | 218 |
| 7.5.3.1 Überblick über den Algorithmus | 218 |
| 7.5.3.2 Erzeugung der Nachbarschaft | 225 |
| 7.5.3.3 Auswahl des besten Zugs | 230 |
| 7.5.3.4 Exploration, Intensivierung und Diversifikation | 232 |
| 8 Empirische Analyse des heuristischen Lösungsansatzes | 236 |
| 8.1 Übersicht über die Probleminstanzen | 237 |
| 8.1.1 Beschreibung der Probleminstanzen | 237 |
| 8.1.2 Künstliche Probleminstanzen | 238 |
| 8.1.3 Reale Probleminstanzen | 239 |
| 8.2 Empirische Analyse von GRASP | 240 |
| 8.3 Empirische Analyse von Tabu-Search | 244 |
| 9 Schlussbetrachtung und Ausblick | 253 |
| Anhang | 255 |
| Literaturverzeichnis | 258 |
