Neue Studie zum Distributed Flow Shop Scheduling im EJOR erschienen

Große Fertigungsunternehmen nutzen häufig mehreren Fabriken um ihre Produkte herzustellen. Dabei wird darauf geachtet, dass die mehrstufige Produktion in allen Fabriken möglichst identisch organisiert ist.

Für vorliegende Fertigungsaufträge geht es zunächst darum zu entscheiden, in welcher Fabrik sie produziert werden und danach festzulegen, in welcher Reihenfolge sie in der jeweiligen Fabrik produziert werden. Wir erweitern das traditionelle Problem der verteilten Fließfertigung, indem wir den Transport von Zwischenprodukten zwischen den Fabriken einbeziehen. Ein solcher Transport kann nach dem Abschluss eines Fertigungsschrittes auf einer Maschine erfolgen, wobei die Transportzeiten von der Entfernung zwischen der Herkunfts- und der Zielfabrik abhängen.

Unser Ziel ist es, die Zeitspanne, die für die Fertigung eines gegebenen Auftragsbestandes benötigt wird, über alle Fabriken hinweg zu minimieren. Wir stellen einen Greedy-Algorithmus vor, der den speziellen Anforderungen für die verteilte Fließfertigung mit Transport zwischen den Fabriken Rechnung trägt. Basierend auf einer Graphendarstellung wird ein Beschleunigungsverfahren entwickelt, um die Suchfähigkeit des Algorithmus zu verbessern.

Eine äußerst umfangreiche Rechenstudie demonstriert die Effektivität und Effizienz des vorgeschlagenen Algorithmus und zeigt die Vorteile der Transportoptionen auf. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Einbeziehung des Transports die Maschinenauslastung in den Fabriken durch die Beseitigung von Engpässen erhöht, was letztendlich die Gesamteffizienz verbessert und die Produktionszeit verkürzt. Außerdem gelingt es, den bestehenden Trade-off zwischen den zusätzlichen Transportzeiten und den auslastungsbezogenen Vorteilen des fabrikübergreifenden Transports zu quantifizieren.

Becker, T., Neufeld, J. & Buscher, U. (2024).  European Journal of Operational Research. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2024.10.026