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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-65779
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2014/6577/


Antizipationsfunktionen für die hierarchische Planung am Beispiel der Koordination von langfristiger Standort- und mittelfristiger Produktionsplanung

Kröger, Florian

pdf-Format:
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SWD-Schlagwörter: Koordination , Antizipation , Hierarchische Planung , Standortplanung , Produktionsplanung , Supply Chain Management
Freie Schlagwörter (Deutsch): Antizipationsfunktion
Basisklassifikation: 85.99 , 85.10
Institut: Wirtschaftswissenschaften
DDC-Sachgruppe: Wirtschaft
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Stadtler, Hartmut (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 22.01.2014
Erstellungsjahr: 2013
Publikationsdatum: 30.01.2014
Kurzfassung auf Deutsch: In der vorliegenden Arbeit werden neue hierarchische Koordinationsformen auf Basis der hierarchischen Planung (HP) vorgestellt, die neue Antizipationsfunktionen zur besseren Abschätzung einer untergeordneten Planungsebene beinhalten. Ziel ist die abgestimmte Optimierung beider Planungsebenen zur Verbesserung des Gesamtergebnisses. Durch eine erhöhte Abbildungsgenauigkeit der Prozesse der untergeordneten Planungsebene soll die Bereitstellung und Nutzung der Kapazitäten zudem verbessert werden. Dazu werden auf der übergeordneten Planungsebene die Auswirkungen der getroffenen Entscheidungen auf die untergeordnete Planungsebene mit Hilfe von Antizipationsfunktionen abgeschätzt, um dadurch bessere Lösungen für das gesamte Planungssystem auf der übergeordneten Planungsebene zu bestimmen. Als Anwendungsbeispiel werden die entwickelten hierarchischen Koordinationsformen mit Antizipationsfunktionen auf die Koordination der langfristigen Standort- und mittelfristigen Produktionsplanung angewandt.
In Kapitel 1 werden die Planungsebenen und -aufgaben im Supply Chain Management (SCM) und die Grundlagen der HP erläutert. Dabei wird besonders auf die langfristige Standortplanung und die mittelfristige Produktionsplanung eingegangen. Zur Erläuterung des Konzeptes der HP wird die Formalisierung nach Schneeweiß genutzt.
Die Beschreibung von Eigenschaften, mathematischen Modellen und der Koordination der behandelten langfristigen Standort- und mittelfristigen Produktionsplanung ist Inhalt des Kapitels 2. Zu Vergleichszwecken wird zusätzlich ein Gesamtmodell aufgestellt, das die langfristige Standort- und mittelfristige Produktionsplanung simultan für einen langfristigen Planungszeitraum ausführt.
Im Anschluss werden Punkte aufgezeigt, die die Notwendigkeit einer Koordination der langfristigen Standort- und mittelfristigen Produktionsplanung belegen. Ein Literaturüberblick, die Koordination der langfristigen Standort- und mittelfristigen Produktionsplanung betreffend, führt zu dem Schluss, dass bislang keine Arbeiten existieren, die eine derartige Koordination betrachten. Folglich werden Voraussetzungen und Anforderungen an eine Koordination der beiden Planungsebenen definiert.
Nachdem die Notwendigkeit und die Anforderungen an eine Koordination dargestellt wurden, wird in Kapitel 4 das Konzept der HP auf die langfristige Standort- und mittelfristige Produktionsplanung übertragen, wobei die Darstellungsform nach Schneeweiß genutzt wird. Die Antizipationsfunktion wird ebenfalls in der Notation nach Schneeweiß dargestellt, aber allgemein definiert, da im Kern der Arbeit mehrere Antizipationsfunktionen entwickelt und eingesetzt werden. Zuletzt werden die Top-Down Planung und die iterative hierarchische Planung als Varianten der hierarchischen Koordination ohne Antizipation und die zugehörigen Algorithmen zum jeweiligen Planungsablauf vorgestellt.
Kapitel 5 stellt mit der Entwicklung neuer hierarchischer Koordinationsformen den Kern der Arbeit dar. Um neue Antizipationsfunktionen zu entwickeln, werden zunächst die zu antizipierenden Bestandteile einer untergeordneten Planungsebene definiert. Diese werden als detaillierte Daten, zusätzliche Kapazitätsbedarfe, direkte Maßnahmen zur Kapazitätsanpassung und vor- oder nachgelagerte Maßnahmen zur Kapazitätsanpassung vorgestellt. Anschließend werden allgemeine Formulierungen einer explizit approximierten und einer teilweise explizit exakten Antizipationsfunktion präsentiert. Zur konkreten Anwendung für die Koordination der langfristigen Standort- und mittelfristigen Produktionsplanung werden zwei explizit approximierte Antizipationsfunktionen und zwei teilweise explizit exakte Antizipationsfunktionen mit einer und zwei Perioden aufgestellt.
Das letzte Kapitel 6 beschreibt und analysiert Testrechnungen, die für die neuen hierarchischen Koordinationsformen durchgeführt wurden. Zunächst wird der Testaufbau mit genutzter Rechnerumgebung, den getesteten Varianten sowie den Prämissen und betrachteten Testszenarien erläutert. Anschließend wird die Erzeugung der Testdaten beschrieben und der Ablauf der Testrechnungen dargestellt. Im letzten Abschnitt werden die Ergebnisse der Testrechnungen ausgewertet. Neben durchschnittlichen Werten und Verteilungen der Gaps und Rechenzeiten je Variante werden Wilcoxon Vorzeichen-Rang-Tests für den Variantenvergleich der Gesamtergebnisse und Rechenzeiten angewandt.
Es zeigt sich, dass die Varianten mit den entwickelten Antizipationsfunktionen signifikant bessere Gesamtergebnisse liefern als die Varianten ohne Antizipation. Allerdings sind damit höhere Rechenzeiten verbunden, die auch durch die Ergebnisse der Testrechnungen des großen Szenarios belegt werden. Letztendlich ist im Anwendungsfall zwischen dem Aufwand durch zusätzliche Rechenzeiten und dem Nutzen durch bessere Gesamtergebnisse abzuwägen.

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