| Geleitwort | 6 |
| Vorwort | 7 |
| Inhaltsverzeichnis | 8 |
| Abbildungsverzeichnis | 14 |
| Tabellenverzeichnis | 16 |
| Symbolverzeichnis | 19 |
| Kapitel 1 Einleitung | 21 |
| Kapitel 2 Steuerung von Werkstattfertigungssystemen | 24 |
| 2.1 Produktion als Input/Output-System | 25 |
| 2.2 Produktionsplanung und -steuerung aus Sicht der Betriebswirtschaftslehre | 26 |
| 2.2.1 Betriebswirtschaftliche Zielgrößen | 26 |
| 2.2.2 Betriebswirtschaftliche Planungsmodelle | 27 |
| 2.3 Klassifizierung von Fertigungssystemen | 31 |
| 2.3.1 Fließfertigung | 33 |
| 2.3.2 Werkstattfertigung | 33 |
| 2.3.3 Zentrenfertigung | 34 |
| 2.3.4 Flexible Fertigungskonzepte | 34 |
| 2.3.5 Fazit | 36 |
| 2.4 Systeme zur Produktionsplanung und -steuerung | 36 |
| 2.4.1 Aufbau von Systemen zur Produktionsplanung und - steuerung | 37 |
| 2.4.2 Aufgaben von Systemen zur Produktionsplanung und - steuerung | 37 |
| 2.4.3 Schwachstellen der betrachteten Systeme zur Produktionsplanung und - steuerung | 44 |
| 2.5 Störungsmanagement | 45 |
| 2.5.1 Definition und Klassifizierung von St ¨ orungen | 46 |
| 2.5.2 Aufgaben des St ¨ orungsmanagements | 47 |
| 2.5.3 Maßnahmen in der Produktionsplanung | 49 |
| 2.5.4 Maßnahmen in der Produktionssteuerung | 50 |
| 2.6 Fazit | 53 |
| Kapitel 3 Modelle und Lösungsansätze zur Steuerung | 54 |
| 3.1 Klassifizierung von Modellen zum Scheduling und Rescheduling | 54 |
| 3.1.1 Definition von Scheduling und Rescheduling | 55 |
| 3.1.2 Planungsumgebung | 55 |
| 3.1.3 Strategien zur Steuerung | 56 |
| 3.1.4 Grundsätze des Rescheduling | 59 |
| 3.1.5 Methoden zum Rescheduling | 60 |
| 3.2 Allgemeine Lösungsansätze | 62 |
| 3.2.1 Exakte Verfahren | 64 |
| 3.2.2 Prioritätsregeln | 66 |
| 3.2.3 Heuristische Eröffnungsverfahren | 66 |
| 3.2.4 Heuristische Verbesserungsverfahren | 67 |
| 3.3 Verfahren zur Reihenfolgeplanung | 74 |
| 3.3.1 Simulated Annealing Ansätze | 76 |
| 3.3.2 Ein schnelles Tabu Search Verfahren | 77 |
| 3.3.3 Genetische Algorithmen | 78 |
| 3.3.4 Das Shifting Bottleneck Verfahren | 80 |
| 3.3.5 Verbesserte Lösungsansätze zur heuristischen Suche | 81 |
| 3.3.6 Parallele Lösungsverfahren | 91 |
| 3.3.7 Modelle mit anderen Zielsetzungen | 92 |
| 3.4 Erweiterte Modelle | 93 |
| 3.4.1 Modelle mit parallelen Maschinen | 94 |
| 3.4.2 Modelle mit integrierten Aspekten der Losgr ¨ oßenplanung | 106 |
| 3.4.3 Modelle mit Lagerhaltung und Transportaspekten | 111 |
| 3.5 Modelle mit Rescheduling | 113 |
| 3.5.1 Reaktive Modelle | 114 |
| 3.5.2 Pr ¨ adikatives/ reaktives Scheduling | 117 |
| 3.5.3 Proaktive oder robuste Modelle | 127 |
| 3.6 Fazit zu Lösungsverfahren | 135 |
| 3.7 Fazit zu Rescheduling-Ansätzen | 137 |
| Kapitel 4 Neues Modell zur adaptiven Steuerung | 138 |
| 4.1 Annahmen über die Problemstruktur | 139 |
| 4.1.1 Produktionsprogramm | 139 |
| 4.1.2 Integration von Aspekten der Losgrößenplanung | 140 |
| 4.1.3 Flexible Produktionsstruktur | 141 |
| 4.1.4 Lagerung | 142 |
| 4.1.5 Transport | 142 |
| 4.1.6 Bearbeitung und Weitertransport von Losen | 143 |
| 4.1.7 Dynamischer Produktionsablauf | 145 |
| 4.1.8 Bewertung einer Lösung / Zielkriterien | 147 |
| 4.2 Parameter | 149 |
| 4.2.1 Produktionsprogramm | 149 |
| 4.2.2 Integration von Aspekten der Losgrößenplanung | 150 |
| 4.2.3 Flexible Produktionsstruktur | 153 |
| 4.2.4 Transport | 156 |
| 4.2.5 Dynamischer Produktionsablauf | 157 |
| 4.2.6 Kosten im Fertigungssystem | 160 |
| 4.3 Variablen des Modells | 162 |
| 4.4 Nebenbedingungen | 163 |
| 4.4.1 Bündelung von Losen | 163 |
| 4.4.2 Zuordnung von Losen zu Maschinen | 164 |
| 4.4.3 Transitivität der Losreihenfolge | 164 |
| 4.4.4 Interdependenzen zwischen den Variablenklassen | 166 |
| 4.4.5 Berechnung der Bearbeitungszeitpunkte | 168 |
| 4.4.6 Produktartbeschränkungen | 176 |
| 4.4.7 Wertebereich der Variablen | 177 |
| 4.5 Zielfunktion | 178 |
| 4.5.1 Produktionskosten | 178 |
| 4.5.2 Rüstkosten | 178 |
| 4.5.3 Lagerkosten | 179 |
| 4.5.4 Transportkosten | 180 |
| 4.5.5 Terminabweichungskosten | 181 |
| 4.6 Kritische Beurteilung des Modells | 182 |
| Kapitel 5 Konzept zur Steuerung | 184 |
| 5.1 Merkmale des benutzten Konzepts | 184 |
| 5.2 Realisierung | 187 |
| 5.2.1 Simulation des Produktionsablaufs | 187 |
| 5.2.2 Einfache Anpassung durch Prioritätsregel | 196 |
| 5.2.3 Zeitlimitbasierter Ansatz | 197 |
| 5.2.4 Kontinuierliche Optimierung | 198 |
| Kapitel 6 Sequentielle und parallele Algorithmen für das neue Modell | 201 |
| 6.1 Erzeugung der Probleminstanzen | 202 |
| 6.1.1 Daten zu den Produktarten | 202 |
| 6.1.2 Daten zu den Aufträgen | 203 |
| 6.1.3 Daten zu den Losen | 203 |
| 6.1.4 Daten zu den Zentren | 204 |
| 6.1.5 Daten zu den Maschinen | 204 |
| 6.1.6 Daten zu den Transportmitteln | 205 |
| 6.1.7 Anpassung der Lieferterminzeitfenster | 205 |
| 6.2 Eröffnungsverfahren | 206 |
| 6.2.1 Kombiniertes Verfahren zur Berechnung der Startlösung | 208 |
| 6.3 Verbesserungsverfahren | 209 |
| 6.3.1 Verfahren zur Loszuordnung | 211 |
| 6.3.2 Verfahren zur Losreihenfolge | 213 |
| 6.3.3 Optimierung der Loszusammenfassung | 218 |
| 6.3.4 Beschreibung des Meta-Solvers | 218 |
| 6.4 Parallelisierung der Verfahren | 220 |
| 6.4.1 Massiv parallele und verteilte Systeme | 220 |
| 6.4.2 Kriterien zur Klassifizierung | 222 |
| 6.4.3 Gewählte Ansätze zur Parallelisierung | 223 |
| Kapitel 7 Analyse und exemplarische Validierung der neuen Algorithmen | 230 |
| 7.1 Vortests | 231 |
| 7.1.1 Problemgr ¨ oße und Komplexit¨ at | 231 |
| 7.1.2 Bestimmung der Position der Zeitfenster | 233 |
| 7.1.3 Bestimmung der Gr ¨ oße der Zeitfenster | 234 |
| 7.1.4 Kosten der Startl ¨ osung | 235 |
| 7.2 Analyse der sequentiellen Algorithmen | 237 |
| 7.2.1 Bewertung der Er ¨ offnungsverfahren | 237 |
| 7.2.2 Vergleich der Verbesserungsverfahren | 241 |
| 7.3 Analyse der parallelen Algorithmen | 250 |
| 7.3.1 Test mit statischer Gruppengr ¨ oße | 251 |
| 7.3.2 Test mit dynamischer Gruppengr ¨ oße | 252 |
| 7.3.3 Effizienz des parallelen Verfahrens | 254 |
| 7.4 Exemplarische Validierung | 257 |
| 7.4.1 Vergleich der drei Ans ¨ atze untereinander | 257 |
| 7.4.2 Vergleich mit einem allwissenden Gegner | 261 |
| Kapitel 8 Zusammenfassung und Ausblick | 265 |
| Literaturverzeichnis | 268 |
| Anhang A Tabellen und Abbildungen | 288 |
| A.1 Abbildungen zum Steuerungskonzept und Algo-rithmen | 288 |
| A.2 Ergänzende Tabellen zur Validierung | 292 |
