FließlayoutModelle

FließlayoutModelle umfassen theoretische und rechnerische Darstellungen von Herstellungs- und Logistiklayouts, in denen die Arbeitsstationen in der Reihenfolge der Bearbeitung eines Produkts angeordnet sind. Sie zielen darauf ab, Materialflüsse zu optimieren, Durchsatz zu maximieren und Durchlaufzeiten zu verkürzen, während Kosten und Lagerbestände im Blick bleiben.

Typische Modellansätze verwenden verschiedene Formalismen. Mathematische Modelle, oft als Gemischt-ganzzahlige lineare Programme (MILP) formuliert, dienen der Linienbalancierung und der Zuordnung von Aufgaben zu Stationen bei einer festgelegten Arbeitsreihenfolge. Da exakte Lösungen mit wachsender Komplexität schnell unrealistisch werden, kommen heuristische Verfahren wie Greedy-Algorithmen, genetische Algorithmen oder Tabu-Suche zum Einsatz. Simulationsmodelle, insbesondere diskrete Ereignis-Simulation, ermöglichen die Abbildung dynamischer Materialflüsse, Unsicherheiten in Nachfrage und Ausfällen sowie die Bewertung unterschiedlicher Layout-Varianten. Ergänzend werden Konzepte der zellulären Fertigung und U-förmiger Layouts in FließlayoutModelle integriert, um Flexibilität und kurze Wege zu realisieren.

Zentrale Kennzahlen sind Durchsatz, Taktzeit, Auslastung der Stationen, Bestand an Zwischenprodukten (WIP), Transportwege sowie Investitions- und Betriebskosten. Anwendungen finden sich in der Automobil-, Elektronik- und Konsumgüterindustrie sowie in der Intralogistik. FließlayoutModelle unterstützen bei Planung, Entwurf und Umgestaltung von Produktionslinien, dem Vergleich unterschiedlicher Layout-Alternativen und der Bewertung von Varianten.

Herausforderungen umfassen Variantenvielfalt, Nachfrageschwankungen, Ausfälle und Lieferunbeständigkeiten sowie räumliche Restriktionen. Modelle müssen flexibel bleiben, um Veränderungen abzubilden, ohne unpraktisch zu werden.