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Inhaltsverzeichnis |
7 |
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Abbildungsverzeichnis |
11 |
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Tabellenverzeichnis |
15 |
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Algorithmenverzeichnis |
18 |
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Abkürzungsverzeichnis |
19 |
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1 Einleitung |
20 |
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1.1 Gegenstand der Arbeit |
20 |
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1.2 Gang der Untersuchung |
21 |
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2 Losgrößen- und Instandhaltungsplanung in der Sachgüterindustrie |
24 |
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2.1 Grundlagen der Losgrößen- und Instandhaltungsplanung |
24 |
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2.1.1 Kennzeichnung der Losgrößenplanung innerhalb der Produktionsplanung |
24 |
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2.1.2 Kennzeichnung der Instandhaltungsplanung |
29 |
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2.2 Detaillierte Untersuchung eines Anwendungsfalls bei einem Automobilzulieferer |
32 |
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2.2.1 Vorbemerkung zur Datenerhebung und -darstellung |
32 |
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2.2.2 Beschreibung des zugrunde liegenden Produkts, des Produktionsprozesses sowie der Losgrößenplanung |
33 |
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2.2.3 Darstellung der Instandhaltung und Analyse des Ausfallverhaltens des betrachteten Produktionssegments |
38 |
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2.2.4 Fazit |
43 |
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2.3 Ausgewählte Entscheidungsmodelle der Losgrößen- und Instandhaltungsplanung |
44 |
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2.3.1 Einführung zu formal-mathematischen Entscheidungsmodellen |
44 |
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2.3.2 Grundmodelle der Losgrößenplanung |
44 |
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2.3.3 Das Proportional Lot-Sizing and Scheduling Problem (PLSP) |
47 |
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2.3.4 Kombinierte Entscheidungsmodelle der integrierten Losgrößen- und Instandhaltungsplanung |
51 |
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2.3.5 Kritische Würdigung der bestehenden Ansätze und Definition der Forschungslücke |
55 |
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3 Entwicklung eines Entscheidungsmodells zur Losgrößenplanung bei industrieller Sachgüterproduktion |
56 |
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3.1 Generelle Überlegungen und Anforderungen |
56 |
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3.2 Modellstufe I: Erweiterung des PLSP um Rüstklassen |
62 |
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3.3 Erweiterung der Modellformulierung um periodenübergreifende Rüstvorgänge |
71 |
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3.3.1 Flexibilität des Startzeitpunkts eines Rüstvorgangs innerhalb einer Planungsperiode |
71 |
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3.3.2 Modellstufe II: Mehrperiodige Rüstvorgänge mit beschränkt-flexiblem Startzeitpunkt |
73 |
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3.3.3 Modellstufe III: Einperiodige Rüstvorgänge mit flexiblem Startzeitpunkt |
79 |
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3.4 Modellstufe IV: Erweiterung des PLSP um Rüstklassen und mehrperiodige Rüstvorgänge mit flexiblem Startzeitpunkt |
87 |
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3.4.1 Zusätzliche Notation und Annahmen |
87 |
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3.4.2 Das Proportional Lot-Sizing and Scheduling Problem with Setup Classes (PLSP-SC) |
91 |
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3.4.3 Fallbeispiele des PLSP-SC |
97 |
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4 Erweiterung des Entscheidungsmodells um die integrierte Optimierung der Losgrößen- und Instandhaltungsplanung |
102 |
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4.1 Generelle Überlegungen und Anforderungen |
102 |
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4.2 Modellstufe V: Integration der Instandhaltungsmaßnahmen in das PLSP-SC |
105 |
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4.3 Modellstufe VI: Erweiterung des Entscheidungsmodells um den Rüstverlust bei Instandsetzung |
119 |
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4.3.1 Zusätzliche Notation und Annahmen |
119 |
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4.3.2 Das Proportional Lot-Sizing and Scheduling Problem with Setup Classes and Maintenance (PLSP-SC-M) |
126 |
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4.3.3 Fallbeispiele des PSLP-SC-M |
131 |
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4.4 Ausblick auf Erweiterungsmöglichkeiten des entwickelten Entscheidungsmodells |
134 |
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4.5 Abschließendes Fazit |
137 |
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5 Lösung des Optimierungsproblems zur integrierten Losgrößen- und Instandhaltungsplanung durch eine Fix&Optimize-Heuristik |
138 |
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5.1 Einführung zu heuristischen Lösungsverfahren |
138 |
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|
5.2 Vorstellung der Fix&Optimize-Heuristik |
140 |
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|
5.3 Anpassung der Fix&Optimize-Heuristik auf das zugrunde liegende Optimierungsproblem |
145 |
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5.3.1 Adaption der Dekompositionsstrategien |
145 |
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5.3.2 Subprobleme und Untermengen |
147 |
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5.3.3 Erstellen der Startlösung |
149 |
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5.3.4 Verbesserungsverfahren |
150 |
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|
6 Numerische Untersuchungen |
153 |
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6.1 Numerische Untersuchung des PLSP-SC |
153 |
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6.1.1 Versuchsaufbau und -durchführung |
153 |
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6.1.2 Auswertung der Versuche |
157 |
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6.2 Numerische Untersuchung des PLSP-SC-M |
172 |
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6.2.1 Versuchsaufbau und -durchführung |
172 |
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|
6.2.2 Auswertung der Versuche |
175 |
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6.3 Numerische Untersuchung des Anwendungsfalls |
184 |
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|
6.3.1 Versuchsaufbau und -durchführung |
184 |
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|
6.3.2 Auswertung der Versuche |
191 |
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7 Schlussbemerkungen |
199 |
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7.1 Zusammenfassung |
199 |
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7.2 Ausblick |
201 |
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|
Literaturverzeichnis |
203 |
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Anhang |
212 |
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A Fallbeispiele zu den entwickelten Optimierungsmodellen |
213 |
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A.1 Verwendete Rechenhard- und -software |
213 |
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A.2 Fallbeispiele für das PLSP-SC |
213 |
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A.3 Fallbeispiele für das PLSP-SC-M |
217 |
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|
B Spezialfall von Produktion und Instandhaltung im PLSP-SC-M |
221 |
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|
C Details zu den numerischen Untersuchungen |
223 |
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C.1 PLSP-SC |
223 |
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C.1.1 Testmodelle des PLSP-SC |
223 |
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|
C.1.2 Struktur der Problemklassen |
231 |
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C.1.3 Testinstanzen des PLSP-SC |
234 |
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|
C.1.4 Berechnung der Ganzzahligkeitslücke der oberen und unteren Schranke sowie Glättung des Kurvenverlaufs |
240 |
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|
C.1.5 Reduktion der Anzahl von Binärvariablen: Vergleich der Modellvarianten PLSP-SC-?st , PLSP-SC-?ikt und PLSP-SC-?skt |
243 |
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|
C.1.6 Parameter der Fix&Optimize-Heuristik |
245 |
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|
C.2 PLSP-SC-M |
247 |
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C.2.1 Testmodell des PLSP-SC-M |
247 |
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|
C.2.2 Testinstanzen des PLSP-SC-M |
252 |
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|
C.3 Anwendungsfall |
258 |
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|
C.3.1 Testmodell für den Anwendungsfall |
258 |
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C.3.2 Testinstanz des Anwendungsfalls |
271 |
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|
C.3.3 Parameter der Fix&Optimize-Heuristik |
274 |
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