Titelaufnahme

Titel
Graphisches Entscheidungsunterstützungssystem zur Ermittlung der optimalen Strategie zur Kapazitätsanpassung für eine Kapazitätseinheit / von Florian Ernstbrunner
VerfasserErnstbrunner, Florian
Begutachter / BegutachterinMatyas,Kurt ; Morawetz,Christian
Erschienen2013
UmfangXVII, 179 Bl. : graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Dipl.-Arb., 2013
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Flexibilisierungsmaßnahmen / Entscheidungsunterstützungssystem / graphisch manuelle Kapazitätsanpassung / Maßnahmenbeeinflussungsmatrix / Wirkung / Entscheidungsunterstützung / KMU / Produktion / Kapazitätsplan / Drag & Drop / Kapazitätseinheit
Schlagwörter (EN)flexibility options / decision support system / graphically manually adjustment of capacity / SME / capacity plan / adjustment of capacity / production / drag & drop / influenced options matrix / operating unit / decision support
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-58736 Persistent Identifier (URN)
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Graphisches Entscheidungsunterstützungssystem zur Ermittlung der optimalen Strategie zur Kapazitätsanpassung für eine Kapazitätseinheit [13.81 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Nachfrageschwankungen werden als Turbulenzen wahrgenommen, wenn jene auf eine nicht ausreichend flexible Produktion treffen. Im Maschinen- und Anlagenbau sind KMUs im Vergleich zu Großunternehmen stärker von den Schwankungen betroffen. Das Modell "Kostenoptimale Kapazitätsanpassung" durch ein Entscheidungsunterstützungssystem (EUS) nach Morawetz bietet eine Herangehensweise an diese Problematik. Bei der Entwicklung dieses Modells entstanden drei weitere Fragen, welche im Rahmen eines Vorläuferprojekts für ein FFG-Projekt in dieser Arbeit beantwortet werden:

* Wie muss ein IT System strukturiert sein, um einen Entscheidungsträger bei der Erstellung eines kostengünstigen Kapazitätsplans zu unterstützen? * Wie beeinflussen sich die Anpassungsmaßnahmen bei der Einführung? * Wie wirkt sich die Anwendung von Anpassungsmaßnahmen auf Kapazitätsangebot und Kosten aus? Um eine beispielhafte Umsetzung eines EUS zur Kapazitätsanpassung zu zeigen, wird im Rahmen dieser Arbeit ein Prototyp - genannt Flexation-DSS - entwickelt. Im Zuge der Entwicklung werden zwei Konzepte eingeführt. Das eine Konzept beschreibt eine Methodik, um manuell einen Kapazitätsplan anzupassen. Diese Vorgehensweise wird anstelle einer von Morawetz beschriebenen Algorithmus-basierten Kapazitätsoptimierung verwendet. Es wurde eine Anleitung verfasst, wie Maßnahmen ohne Optimierungsalgorithmus iterativ gesetzt werden können, bis das gewünschte Kapazitätsniveau erreicht wird. Diese Anleitung besteht aus fünf Fragenblöcken und entsprechenden Handlungsmöglichkeiten. Der Prototyp unterstützt den Benutzer bei der Beantwortung dieser Fragen.

Für die graphische Umsetzung zum Erstellen eines Kapazitätsplans wird ein zweites Konzept vorgestellt, welches eine graphische Herangehensweise beschreibt. Es beschreibt, wie der Kapazitätsplan aufgebaut ist und wie die Benutzer ihn bearbeiten können. Dies basiert auf den Konzepten der Kapazitätshüllkurven, der Balkendiagramme, bekannt aus Tabellenkalkulationsprogrammen, und dem Verschieben von Elementen am Bildschirm durch ein visuelles "Drag&Drop"-Verfahren.

Die Flexibilisierungsmaßnahmen, um deren bestmöglichen Einsatz es sich in dieser Arbeit dreht, beeinflussen einander in unterschiedlicher Weise und Umfang. Das Konzept der Maßnahmenbeeinflussungsmatrix (MBM) ist ein Hilfsmittel, um die gegenseitigen Einflussnahmen festzuhalten. Als nächster Schritt erfolgt die Übertragung dieser Information auf die Eigenschaften der Maßnahmen - die Parameter. Somit entstehen für verschiedene Parameter, in Abhängigkeit der beeinflussenden Maßnahme, unterschiedliche Varianten. Dadurch wird u.a. auch die Basis für die Wirkung der einzelnen Maßnahmen auf das Kapazitätsangebot einer Periode bzw. auf den Betrachtungshorizont und dessen Kosten gelegt.

Das Flexation-DSS steht nicht für sich alleine, sondern bedarf Daten von außerhalb. Die Interaktion mit anderen Programmen erfordert zwei Überlegungen. Die eine befasst sich damit in welcher Form Informationen ausgetauscht werden und die zweite Überlegung, in welcher Datenstruktur.

Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Vorgehensweise vorgestellt, welche die Daten mittels CSV Dateien importiert bzw. exportiert. Die Datenstruktur lehnt sich an die Struktur der Parameter nach Morawetz an. Um die Machbarkeit zu visualisieren wird ein bestehender Prototyp - Spreadsheet-DSS - um Export und Import Funktionen erweitert.

Im Zuge der Arbeit wurden die Verbesserungen durch das Flexation-DSS, im Vergleich zum Spreadsheet-DSS, betrachtet und ein Experteninterview durchgeführt. Es konnte festgestellt werden, dass das Flexation-DSS zwar noch nicht für den operativen Einsatz gerüstet ist, jedoch einen Schritt in die richtige Richtung darstellt, und es über dies dabei hilft, die Anzahl der Fehler zu reduzieren.

Zusammenfassung (Englisch)

Extensive fluctuations in demand will be perceived as turbulent, if production isn't sufficiently flexible. In the business domain of mechanical engineering small and medium sized enterprises (SMEs) are more likely to be subject to dealing with heavy fluctuations than large enterprises. To cope with this situation, Morawetz designed a model for cost optimized adjustment of production capacity thru a decision support system (DSS). During development of this model, within a pre project of an FFG project, three questions were raised, which will be answered by this thesis.

* How should an IT-System be designed to support a decision-maker in developing a cost-efficient capacity plan? * How do capacity options influence each other during implementation? * What kind of impact on capacity supply and costs does the usage of capacity options cause? To show that there is a system design that fits the needs of a DSS for capacity adjustment, a software prototype, called "Flexation-DSS", is built. During development two concepts are introduced. One concept describes a way how to adjust a capacity plan manually. This way is used instead of the one recommended by Morawetz, where a cost-efficient capacity plan is achieved thru an optimization algorithm. An instruction guides a user thru five question-blocks and corresponding possible actions. The prototype supports the decision maker in answering the questions. A second concept is introduced for the graphical part of creating a capacity plan within the Flexation-DSS . It describes elements and methods a user will work with on a capacity plan. The concept is based on capacity envelope curves, bar charts, known from spreadsheet programs, and the "Drag&Drop" concept, describing how to move elements manually.

Focus of this thesis are flexibility options, which are influencing each other in different ways and to different extent. The concept of influenced options matrix (iom) is a tool to visualize reciprocal influence of options. In the subsequent steps this information is transferred to option attributes. Therefore different variations of the basic parameters are necessary, containing the accordant value of the connection expressed between different options. Thereby you define the impact of combining different options on a lower scale, and so you can also extrapolate the effects on a larger scale.

Flexation-DSS is an supplementary software program for other DSS / ERP Systems and so has to interact with other programs to fetch necessary data. Thereby two considerations have to be taken into account. One has to deal with the way information is exchanged and the other with data structure. Within the scope of the thesis a way is described, how data are transferred between two DSS by using csv formatted files (comma-separated values). The structure of the data closely follows the structure of option parameters introduced by Morawetz. To show this interaction an existing DSS prototype, called Spreadsheet-DSS, is upgraded with import and export functions to communicate with Flexation-DSS. To get an estimation of the degree Flexation-DSS improves the generation of a capacity plan, two actions were taken. Within the first, a comparison of Flexation-DSS and Spreadsheet-DSS were made, within the second, an expert was interviewed. The conclusions were that on the one hand Flexation-DSS isn't ready yet for operational use, but on the other hand the software is a step in the right direction and able to help reducing the amount of failures a user can make during plan generation.