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Dilemma der Ablaufplanung

Begriff von Gutenberg. Es ergibt sich aus der Aufgabenstellung der Ablaufplanung: Minimierung der Durchlauf- bzw. Leerzeiten und Optimierung der Kapazitätsauslastung. Diese beiden Aufgaben sind oftmals unvereinbar. Unterschiedliche Leistungsfähigkeit und mangelnde Teilbarkeit der Aggregate lassen es meist nicht zu, daß Roh- und Hilfsstoffe alle Aggregate kontinuierlich durchlaufen. Auf der anderen Seite werden dispositionsbestimmte Zwischenläger aufgebaut (zur Verminderung der Rüstkosten und Vergrößerung der Serien), die größere Durchlaufzeiten der Aufträge verursachen. Die Aufträge müssen deshalb mit Hilfe der Ablaufplanung so verteilt werden, daß der Anteil der Bearbeitungszeit an der Gesamtdurchlaufzeit maximiert, die Maschinenleerzeiten dagegen minimiert werden.

Bei der Reihenfolgeplanung in der Werkstattfertigung versucht man, Zwischenlagerung von Werkstücken und Leerzeiten von Werkstätten zu minimieren. Problem: Nimmt man neue Produkte auf, werden Werkstätten und Maschinen zwar besser ausgelastet, jedoch erhöhen sich auch die Zwischenlagerungszeiten der Werkstücke. Diese gegenläufige Entwicklung wird als Dilemma der Ablaufplanung bezeichnet.

Die Optimierungsziele der Ablaufplanung beziehen sich in der Regel nur auf die vorliegenden Aufträge oder nur auf die vorhandenen Maschinen. Daher widersprechen sich im allgemeinen die einzelnen Zielsetzungen. Erich Gutenberg spricht deshalb von einem «Dilemma der Ablaufplanung», welches darin besteht, die Durchlaufzeit der Aufträge zu minimieren und gleichzeitig die Kapazitätsauslastung der Maschinen zu maximieren. Soll die Durchlaufzeit der Aufträge minimiert werden, so müssen die Maschinen, während sie auf die Bearbeitung der Aufträge warten, leer stehen. Soll die Auslastung der Maschinen maximiert werden, so müssen die Aufträge vor den Maschinen auf ihre Bearbeitung warten, so daß sich die Durchlauf-zeit der Aufträge verlängert. Es ist also ein Zielkonflikt gegeben, der gelöst werden muß. Das Dilemma der Ablaufplanung ist insbesondere in der Werkstattfertigung ein Problem, welches praktisch täglich neu gelöst werden muß. In der Fließfertigung tritt es zwar zu Beginn der Planung auch auf, danach geht es aber in die Organisation über.

Von Gutenberg beschriebener Zielkonflikt zwischen einer möglichst hohen Auslastung der Ressourcen und der Reduzierung der Durchlaufzeit von Produktionsaufträgen. Damit sich die Investitionen amortisieren, müssen die Maschinen und Anlagen produktiv genutzt werden. Insofern ist eine Maximierung der Kapazitätsauslastung anzustreben. Dies setzt eine perfekte zeitliche Abstimmung von Kapazitätsangebot und -nachfrage voraus. Unter stochastischen Bedingungen (schwankende Nachfragemengen, variierende Arbeitsanforderungen, Störungen etc.) ist dies jedoch nicht möglich. Damit kommt es zu Warteschlangen vor den Arbeitssystemen. Bei hoher Arbeitsbelastung wird der zwischenzeitliche Abbau der Warteschlangen nur selten möglich sein. Wenn stattdessen in stochastischen Abständen mit gleichbleibender Intensität weitere Aufträge eintreffen, verlängern sich die Warteschlangen. Wegen der längeren Wartezeiten erhöhen sich aber die Durchlaufzeiten. Lange Durchlaufzeiten führen zu hohen Beständen an unfertigen Erzeugnissen, die Kapitalbindungskosten verursachen. Aus Kundensicht führen lange Wartezeiten zu verzögerter Belieferung und damit zu unbefriedigendem Service. Unter Kosten- und Service- Aspekten ist es daher nicht ratsam, die Auslastung zu maximieren.

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