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Operations-Research-Spektrum

, Volume 19, Issue 3, pp 205–217 | Cite as

Activity-on-node networks with minimal and maximal time lags and their application to make-to-order production

  • Klaus Neumann
  • Christoph Schwindt
Theoretical Papers

Abstract

Maximal time lags between activities of a project play an important role in practice in addition to minimal ones. However, maximal time lags have been discussed very rarely in literature thus far. This paper shows how to model projects with minimal and maximal time lags by cyclic activity-on-node networks. As an important application, the production process for make-to-order production with limited resources is studied, which can be represented by a multi-project network where the individual operations of the jobs correspond to the nodes of the network. For different product structures, careful consideration is given to the modelling of a nondelay performance of overlapping operations by appropriately establishing minimal and maximal time lags.

Key words

Project planning and control resource-constrained project scheduling activity-on-node networks maximal time lags make-to-order production overlapping operations 

Zusammenfassung

Zeitliche Maximalabstände zwischen den Vorgängen eines Projektes spielen neben zeitlichen Minimalabständen in der Praxis eine wesentliche Rolle. Bis heute sind zeitliche Maximalabstände jedoch in der Literatur kaum behandelt worden. Die vorliegende Arbeit zeigt, wie Projekte mit zeitlichen Minimal- und Maximalabständen als zyklische Vorgangsknotennetzwerke modelliert werden können. Als wichtige Anwendung wird der Produktionsprozeß in der Auftragsfertigung mit Kapazitätsbeschränkungen behandelt, der als Multi-Projekt-Netzwerk dargestellt werden kann, wobei die einzelnen Arbeitsgänge den Knoten des Netzwerks entsprechen. Für verschiedene Produktionsstrukturen wird die Modellierung einer unterbrechungsfreien offenen Fertigung durch die Bestimmung geeigneter zeitlicher Minimal- und Maximalabstände beschrieben.

Schlüsselwörter

Projektplanung und -Steuerung ressourcenbeschränkte Projektplanung Vorgangsknotennetze zeitliche Maximalabstände Auftragsfertigung offene Fertigung 

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References

  1. 1.
    Askin RG, Standridge CR (1993) Modeling and Analysis of Manufacturing Systems. John Wiley, New YorkGoogle Scholar
  2. 2.
    Bartusch M (1983) Optimierung von Netzplänen mit Anordnungsbeziehungen bei knappen Ressourcen. Ph.D. Thesis. Technical University of AachenGoogle Scholar
  3. 3.
    Bartusch M, Möhring RH, Radermacher FJ (1988) Scheduling Project Networks with Resource Constraints and Time Windows. Ann Oper Res 16:201–240Google Scholar
  4. 4.
    Brinkmann K, Neumann K (1996) Heuristic Procedures for Resource-Constrained Project Scheduling with Minimal and Maximal Time Lags: the Resource-Levelling and Minimum Project-Duration Problems. J Decision Systems 5:129–155Google Scholar
  5. 5.
    Chase RB, Aquilano NJ (1992) Production and Operations Management. 6th Ed. Irwin, HomewoodGoogle Scholar
  6. 6.
    Christofides N, Alvarez-Valdes R, Tamarit JM (1987) Project Scheduling with Resource Constraints: A Branch and Bound Approach. Eur J Oper Res 29:262–273Google Scholar
  7. 7.
    Demeulemeester EL, Herroelen WS (1992) A Branch and Bound Procedure for the Multiple Resource-Constrained Project Scheduling Problem. Mgmt Sci 38:1803–1818Google Scholar
  8. 8.
    Drexl A, Fleischmann B, Günther H-O, Stadtler H, Tempelmeier H (1994) Konzeptionelle Grundlagen kapazitätsorientierter PPS-Systeme. ZfbF 46:1022–1045Google Scholar
  9. 9.
    Elmaghraby SE (1977) Activity Networks. John Wiley, New YorkGoogle Scholar
  10. 10.
    Elmaghraby SE, Kamburowski J (1992) The Analyis of Activity Networks under Generalized Precedence Relations. Mgmt Sci 38:1245–1263Google Scholar
  11. 11.
    Evans JR, Anderson DR, Sweeny DJ, Williams TA (1990) Applied Productions & Operations Management. 3rd Ed. West Publishing, St. PaulGoogle Scholar
  12. 12.
    Garey MR, Johnson DS (1979) Computers and Intractability. W. H. Freedman, San FranciscoGoogle Scholar
  13. 13.
    Günther H-O (1992) Netzplanorientierte Auftragsterminierung bei offener Fertigung. OR Spektrum 14:229–240Google Scholar
  14. 14.
    Heizer J, Render B (1993) Production and Operations Management. 3rd Ed. Allyn and Bacon, BostonGoogle Scholar
  15. 15.
    Nahmias S (1993) Production and Operations Analysis. 2nd Ed. Irwin, HomewoodGoogle Scholar
  16. 16.
    Neumann K (1975) Operations-Research-Verfahren, Band III. Carl Hanser, MünchenGoogle Scholar
  17. 17.
    Neumann K, Morlock M (1993) Operations Research. Carl Hanser, MünchenGoogle Scholar
  18. 18.
    Neumann K, Schwindt C (1995) Projects with Minimal and Maximal Time Lags: Construction of Activity-on-Node Networks and Applications. Report WIOR-447. Institut für Wirtschaftstheorie und Operations Research, University of KarlsruheGoogle Scholar
  19. 19.
    Neumann K, Zhan J (1995) Heuristics for the Minimum Project-Duration Problem with Minimal and Maximal Time Lags under Fixed Resource Constraints. J Intelligent Manufacturing 6:145–154Google Scholar
  20. 20.
    Roy B (1964) Les problèmes d'ordonnancement. Dunod, ParisGoogle Scholar
  21. 21.
    Stinson JP, Davis EW, Khumawala BM (1978) Multiple Resource-Constrained Scheduling Using Branch and Bound. AIIE Transactions 10:252–259Google Scholar
  22. 22.
    Talbot FB, Patterson JH (1978) An Efficient Integer Programming Algorithm with Network Cuts for Solving Resource-Constrained Scheduling Problems. Mgmt Sci 24:1163–1174Google Scholar
  23. 23.
    Wiest J, Levy F (1977) A Management Guide to PERT/CPM. Prentice Hall, Englewood CliffsGoogle Scholar
  24. 24.
    Zhan J (1994) Heuristics for Scheduling Resource-Constrained Projects in MPM Networks. Eur J Oper Res 76:192–205Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag 1997

Authors and Affiliations

  • Klaus Neumann
    • 1
  • Christoph Schwindt
    • 1
  1. 1.Institut für Wirtschaftstheorie und Operations ResearchUniversität KarlsruheKarlsruheGermany

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