Kapazitätsorientierte Auftragsfreigabe in matrixstrukturierten Montagesystemen

Matrixstrukturierte Montagesysteme haben sich als alternative, taktzeitunabhängige Organisationsform in der Montage hervorgetan. Die vorliegende Dissertation erweitert bisherige Forschungsarbeiten zur Montagesteuerung in matrixstrukturierten Montagesystemen um eine kapazitätsorientierte Auftragsfreigabe. Die Evaluation erfolgt simulationsbasiert am Beispiel einer Batteriemontage, wobei anhand relevanter Produktivitätskennzahlen der Mehrwert des entwickelten Ansatzes belegt wird.

Die starre Verkettung von Montagestationen in Montagelinien führt zunehmend zu Taktzeitverlusten und Ineffizienzen. In diesem Kontext haben sich matrixstrukturierte Montagesysteme als alternative, taktzeitunabhängige Organisationsform der Montage hervorgetan. In matrixstrukturierten Montagesystemen sind die Montagestationen voneinander entkoppelt und, ähnlich wie die Felder eines Schachbretts, zweidimensional angeordnet. Die auszuführenden Montagetätigkeiten sowie die zu durchlaufenden Montagestationen werden in Abhängigkeit von individuellen Auftragsmerkmalen und Stationsverfügbarkeiten durch eine reaktive Montagesteuerung festgelegt. Anders als in Montagelinien können somit belegte, inaktive oder nicht erforderliche Montagestationen übersprungen werden. Dadurch versprechen matrixstrukturierte Montagesysteme im Vergleich zu Montagelinien eine Reduktion von Taktzeitverlusten und Ineffizienzen. Gleichzeitig steigt jedoch die Anzahl zu berücksichtigender Freiheitsgrade in der Montagesteuerung und damit die Komplexität. Dies betrifft auch die Auftragsfreigabe, welche als integraler Bestandteil der Montagesteuerung gilt. Bisher stützten sich Ansätze zur Auftragsfreigabe in matrixstrukturierten Montagesystemen noch nicht auf einen detaillierten Abgleich von auftragsspezifischen Kapazitätsbedarfen und tätigkeitsbezogenen Bearbeitungsangeboten. Dieser ist jedoch entscheidend für die Wirtschaftlichkeitsbewertung sowie den effizienten Betrieb matrixstrukturierter Montagesysteme. Das übergeordnete Ziel dieser Dissertation ist daher die Entwicklung einer Methodik zur kapazitätsorientierten Auftragsfreigabe in matrixstrukturierten Montagesystemen. Die Methodik wird als Teil eines Agentensystems zur dezentralen Montagesteuerung in einer Evaluationsumgebung modelliert, wodurch die Wirkzusammenhänge innerhalb der Montagesteuerung realitätsnah abgebildet werden. Die simulationsbasierte Bewertung der Methodik erfolgt am Beispiel einer Batteriemontage, wobei die generelle Funktionalität der Methodik sowie ihr Mehrwert unter Berücksichtigung relevanter Produktivitätskennzahlen untersucht und belegt werden.