, Volume 19, Issue 2, pp 77-85

A capacity-oriented hierarchical approach to single-item and small-batch production planning using project-scheduling methods

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Abstract

Most production planning and control (PPC) systems used in practice have an essential weakness in that they do not support hierarchical planning with feedback and do not observe resource constraints at all production levels. Also, PPC systems often do not deal with particular types of production, for example, low-volume production. We propose a capacity-oriented hierarchical approach to single-item and small-batch-production planning for make-to-order production. In particular, the planning stages of capacitated master production scheduling, multi-level lot sizing, temporal and capacity planning, and shop floor scheduling are discussed, where the degree of aggregation of products and resources decreases from stage to stage. It turns out that the optimization problems arising at most stages can be modelled as resourceconstrained project scheduling problems.

Zusammenfassung

Die meisten in der Praxis eingesetzten Produktionsplanungs- und Steuerungssysteme (PPS-Systeme) besitzen den Nachteil, daß weder eine hierarchische Planung mit Rückkopplungen ermöglicht wird, noch die Ressourcenbeschränkungen auf allen Planungsstufen beachtet werden. Außerdem sind PPS-Systeme meist nicht auf die Anforderungen verschiedener Organisations- und Fertigungstypen, z.B. der Fertigung kleiner Stückzahlen, zugeschnitten. Wir behandeln einen Ansatz für die hierarchische Planung von Einzel- und Kleinserienfertigung bei Kundenauftragsfertigung unter Berücksichtigung beschränkter Ressourcen. Insbesondere werden die Stufen der kapazitierten Hauptproduktionsprogrammplanung, der mehrstufigen Losgrößenplanung, der Termin- und Kapazitätsplanung sowie der Maschinenbelegungsplanung betrachtet, wobei das Niveau der Produkt- und Ressourcenaggregation jeweils von Stufe zu Stufe abnimmt. Die meisten Optimierungsprobleme, die hierbei auf den einzelnen Planungsstufen auftreten, können als ressourcenbeschränkte Projektplanungsprobleme modelliert werden.