Forschungsberichte

Modell zur Optimierung der Kapazitäts- und Belegungsplanung im Presswerksverbund der Automobilindustrie

Karen Mennerich

Presswerke für die Karosserieteilefertigung zählen zu den kapitalintensivsten Fertigungsbereichen, für die eine hochproduktive und wirtschaftliche Fertigung unabdingbar ist. Voraussetzung dafür ist eine technisch- und kostenoptimale Belegung der Werkzeugsätze auf den Pressenanlagen. Bisher fehlten entsprechende Planungsinstrumente, die aufzeigen, welche Belegungsalternativen für ein Pressteil sinnvoll sind und welche Auswirkung diese auf die Gesamtheit aller Möglichkeiten haben. Hierdurch konnten mögliche Zusammenhänge und Wechselwirkungen zwischen den Zielgrößen im Presswerkszielsystem nicht erkannt werden.

Mit der vorliegenden Arbeit wurde ein Planungsinstrument für die mittel- bis langfristige Optimierung der Kapazitäts- und Belegungsplanung im Presswerksverbund eines Automobilherstellers entwickelt, das eine ganzheitliche Bewertung der Belegungsalternativen ermöglicht und damit die Voraussetzung für die zielgerichtete Ableitung von Belegungsentscheidungen schafft. Die Grundlage für die Entwicklung bildeten Kenntnisse über die Kapazitäts- und Belegungsplanung im Produktentstehungs- und Produktionsprozess von Pressteilen im Presswerksverbund eines Automobilherstellers sowie die Analyse bestehender Planungsmethoden der integrierten Produktionsplanung.

In diesem Zusammenhang erfolgte sowohl die Erarbeitung einer Methode zur Bestimmung des Kapazitätsbedarfes für die Belegung der Werkzeugsätze auf alternativen Pressenanlagen, als auch eine Analyse der damit verbundenen Fertigungszeiten und Nutzungsgrade. Dabei wurde festgestellt, dass die Fertigungszeit und der Nutzungsgrad maßgeblich von der ausgewählten Werkzeugsatz-Anlagenkombination abhängen.
Weiterhin gab es eine Ermittlung der belegungsspezifischen Kostentreiber für potentielle Belegungsvariationen. In diesem Rahmen wurden zunächst die Wechselwirkungen und Zusammenhänge einzelner Zielgrößen, wie z.B. Maschinen-, Lohn- und Logistikkosten, durch die Definition von Kostenfunktionen dargelegt. Darüber hinaus erfolgte die Formulierung von organisatorischen Gestaltungsgrundsätzen für Maßnahmen zur Kapazitätsabstimmung. Dies beinhaltete sowohl die Bestimmung von Umbelegungs- und Fremdvergabestrategien in Abhängigkeit des ProduktzustandsmodelIs, als auch die Entwicklung einer Vorgehensweise zur Ermittlung einer in die Praxis überführbaren, kostenoptimalen Gestaltung des Schichtbetriebs einer Pressenanlage. Abschließend wurde innerhalb der prozessorientierten Bewertung das ganzheitliche Zielsystem für die Kapazitäts- und Belegungsplanung durch eine umfangreiche Kostenfunktion zum Vergleich alternativer Belegungsszenarien aufgestellt.