Bündler Berechnung
Zur Modellierung einer Sequenz in ipolog 4MF müssen zuvor sowohl Standardversorgungs- wie auch Standardbündlerketten im Submodul, Materialflussplanung > Standardprozesskette editieren‘ erstellt und definiert werden. Der sortenreine Standardversorgungsprozess und die Standardbündlerkette werden vorerst separat aufgebaut und können in diesem Submodul miteinander verbunden werden, um einen gesamthaften Standardprozess zu erhalten.
Log IDs, die im Entscheidungsbaum anschließend einer Standardversorgungskette zugewiesen werden, welche in einer Standardbündlerkette mündet, sind dann im Submodul ‚Materialflussplanung > Bündlereditor‘ verfügbar. Nun können hier konkrete Bündler (alias Sequenzen, Warenkörbe, Car Sets) gebildet, Log IDs zugeordnet und weitere Prämissen zur Berechnung eingegeben werden.
Aufbau des Submoduls:
Wie im Screenshot abgebildet sind dort die Standardversorgungsketten, die Bündlerketten und die Log IDs aus dem Logistischen Mengengerüst aufgelistet. Zudem können die Eigenschaften der Bündlerkette definiert werden.
Anlegen eines Bündlers:
Durch einen Klick auf eine Bündlerkette ist diese ausgewählt und kann editiert werden:
- Behälterdefinition: Ladungsträger sowie Bündlergestell können ausgewählt werden. Darüber hinaus die Anzahl an Fächern sowie die Anzahl der Behälter pro Gestell.
- Einstellung für Auftragsberechnung:
- „Eine LOG-ID pro Fach“: Jedes Fach eines Behälters wird genau mit einer LOG-ID befüllt. Bei dieser Option kann keine optionale Installationsrate aktiviert werden, da dies zu einem Zielkonflikt führen kann. Die Option „Leere Fächer erlaubt“ kann per Haken aktiviert werden. In diesem Fall sind leere Fächer in einer Box erlaubt. Werden im entsprechenden Takt keine Teile verwendet, bleibt das Fach leer und wird übersprungen. Ist die Funktion "Leere Fächer erlaubt" deaktiviert, bedeutet das, dass jedes Fach der Box befüllt wird, auch wenn nicht in jedem Takt ein Fach verbraucht wird.
Usecase: eine Log ID pro Fach entspricht dem Anwendungsfall für reine Sequenzbehälter, wenn folglich nur eine Teilefamilie im Bündler ist und die Teile in einer "entweder/ oder“ -Beziehung zueinander stehen. Siehe dazu nachfolgend Beispiel 1 und 2. - „x LOG-IDs pro Fach“: Pro Fach können mehrere LOG-IDs eingefüllt werden. Die optionale Installationsrate kann aktiviert und angepasst werden. Initial sind 80% gesetzt. Leere Fächer können ebenfalls (de-)aktiviert werden.
Usecase: Diese Berechnungslogik "x LOG-IDs pro Fach" entspricht dem Prinzip "Car Set" oder einem Warenkorb. Es finden sich also verschiedenen Teilefamilien in einem Bündler. Siehe dazu nachfolgend Beispiel 3. - Optionale Verbaurate: Die optionale Verbaurate funktioniert wie ein zusätzlicher Faktor, der über die summierte Verbaurate hinaus die Häufigkeit des Teileverbrauchs im Bündler entscheidet. Siehe dazu Beispiel 4.
- Zuweisung der Log-IDs: Die Log-IDs werden gruppiert dargestellt. Durch Anklicken kann eine einzelne oder mit 'Strg' bzw. 'Shift' mehrere IDs markiert und über den entsprechenden Button einer Bündlerkette zugewiesen werden. Diese muss vorab in der Bündler-Übersicht ausgewählt und blau hinterlegt sein.
Funktionsweise des zugrundeliegenden Algorithmus
Der Berechnung der Bündler liegt ein Algorithmus zugrunde, der sich über die Einstellungen im Bündler Editor hinaus verschiedener Werte bedient. Diese sind:
- Verbaurate (Logistisches Mengengerüst)
- Arbeitszeiten, Pausenzeiten (Schichtplan)
- Taktzeit (Produktionsdaten)
- Anfangs-/Sicherheits-/Meldebestand im Prozessketten Editor
- Die Einstellungen im Bündler-Editor
Die Berechnung der Sequenzierung wird anhand verschiedener Beispielfälle aufgezeigt. Diese unterscheiden sich durch Anzahl an Teilen pro Fach, leeren Fächern und der optionalen Verbaurate.
Beispiel 1 - allgemeine Berechnungslogik
Bündler-Editor: Ein Teil pro Fach. Keine Leeren Fächer erlaubt. Verbaurate: 100%. Keine optionale Verbaurate.
Prozessketten Editor (Für die entsprechende Bündlerkette): Anfangsbestand: 4; Meldebestand: 2; Sicherheitsbestand: 1
Log 1, Log 2 und Log 3 sollen gebündelt werden. Alle drei Teile haben eine Installationsrate von 33,33% oder in Worten: diese Log IDs werden durchschnittlich jeden dritten Takt abgerufen. Für die Berechnung der Sequenzierung ist die Summe der Verbaurate pro Takt relevant. Im obigen Beispiel dauert dieser zehn Minuten. Im ersten Takt ergibt sich eine Gesamtverbaurate von genau 100% (33,33% (Log 1) + 33,33% (Log 2) + 33,33% (Log 3) = 100%), was bedeutet, dass direkt im ersten Takt ein Fach/eine Log ID verbraucht wird. Hierbei wird die Log ID mit der größten kumulierten Verbaurate (siehe nächster Absatz) ausgewählt. Bei Gleichheit entscheidet das Zufallsprinzip. Im Beispiel oben wird Log 1 im Bündlerbehälter platziert.
Der nächste Takt berechnet sich rekursiv. Die Logik ist für alle Beispiele dieselbe. Im folgenden Takt (im Beispiel oben 10:10 Uhr) wird die initiale Verbaurate auf die Verbaurate des vorherigen Taktes addiert. Eine Ausnahme bildet die (oder ggf. mehrere) Log ID, die im vorhergehenden Takt verbraucht wurde. Zu dieser Zelle wird nicht nur die initiale Verbaurate (hier 33,33%) hinzugefügt, sondern aufgrund des Verbaus 100% subtrahiert. Für den zweiten Takt ergeben sich folgende Werte:
- Log 1: 33,33% (Wert aus vorherigem Takt) – 100% (wegen Verbau) + 33,33% (initiale Verbaurate) = - 33,33%
- Log 2: 33,33% (Wert aus vorherigem Takt) + 33,33% (initiale Verbaurate) = 66,67%
- Log 3: 33,33% (Wert aus vorherigem Takt) + 33,33% (initiale Verbaurate) = 66,67%
Der nächste Takt wird erneut rekursiv nach dem zuvor dargestellten Prinzip berechnet. Allerdings wird nicht Log 1, sondern Log 2 oder Log 3 (Auswahl erfolgt bei Gleichheit der Verbaurate nach dem Zufallsprinzip) verbaut. Im Beispiel wird Log 2 verwendet. Die Berechnung für Takt 10:20 Uhr sieht wie folgt aus:
- Log 1: -33,33% (Wert aus vorherigem Takt) + 33,33% (initiale Verbaurate) = 0%
- Log 2: 66,67% (Wert aus vorherigem Takt) – 100% (wegen Verbau) + 33,33% (initiale Verbaurate) = 0%
- Log 3: 66,67% (Wert aus vorherigem Takt) + 33,33% (initiale Verbaurate) = 100%
Im aufgeführten Beispiel wurde eine Box mit 9 Fächern ausgewählt. Entsprechend ist die erste Box nach neun Zyklen vollständig verbraucht. Der Anfangsbestand an der Linie beläuft sich auf vier Boxen, der Melde- bzw. Sicherheitsbestand beläuft sich auf zwei bzw. eine Box. Außerdem wurde die Anzahl an Behältern pro Gestell als „2“ definiert.
- Frühester Bereitstellzeitpunkt: Im 18. Takt. Also in dem Zyklus, in dem die zweite Box vollständig verbraucht sein wird.
- Spätester Bereitstellzeitpunkt: Nach dem 27. Takt. Drei Boxen sind verbraucht und die letzte an der Linie vorhandene Box wird angebrochen. Der Sicherheitsbestand wird unterschritten, woraus sich der späteste Bereitstellzeitpunkt ergibt.
Beispiel 2 - leere Fächer
Unterschiede der Konfiguration im Vergleich zum Beispiel 1: Die Log IDs haben andere Installationsraten (Log 4: 30%; Log 5: 20%; Log 6: 10%). Da die Summe <100% ist, ergibt sich nicht in jedem Takt zwangsläufig ein Verbrauch. Im Tabellenblatt "Case 2 and 3" sind keine, in "Case 2-1 and 3.1" sind leere Fächer im Bündlerbehälter erlaubt.
Die Berechnungslogik für die Sequenzierung erfolgt analog zu Beispiel 1. Im Folgenden wird auf die Unterschiede eingegangen, bedingt durch die Unterschiede in der Konfiguration.
Für beide Fälle ergibt sich im ersten Takt eine Gesamtverbaurate von 60%, somit findet kein Verbau statt. Erst im zweiten Takt wird die 100% Marke erreicht und die Log ID verbaut. Sind keine leeren Fächer erlaubt (Case 2 and 3), wird die Log ID in das erste Fach der ersten Box platziert. Sind leere Fächer erlaubt (Case 2-1 and 3-1), so wird das erste Fach frei gelassen und das zweite Fach befüllt.
Beispiel 3 - x Log IDs pro Fach
Konfiguration: „x LOG-IDs pro Fach“.
Die Berechnungslogik für die Sequenzierung erfolgt analog zu Beispiel 1. Sobald die Summe der Verbaurate >=100% ist, wird eine Log ID verbraucht. Ist die Summe der Verbaurate >=200%, so werden zwei Log IDs verbraucht und im Bündlerbehälter platziert. Bei >= 300% werden drei Log IDs verbraucht usw. Im Beispiel "Case 4" kommt es im zweiten Takt zu dieser Situation. Die Verbaurate beträgt 240%, weshalb zwei Log IDs verbraucht werden. Deshalb werden Log 11 und Log 12 verbraucht.
Hinweis: Da hier die Summe der Verbaurate der Log IDs immer >100% ist, kann kein leeres Fach im Bündlerbehälter vorkommen. Jeder Takt verbraucht ein Fach eines Bündlerbehälters.
Beispiel 4 - optionale Verbaurate
In den bisherigen Beispielen wurde stets die Gesamtverbaurate als Kriterium für den Verbrauch von Logs in den Bündler verwendet. Die optionale Verbaurate kommt nun zusätzlich hinzu und bildet das primäre Entscheidungskriterium, das den Verbrauch der Log IDs bestimmt.
Im aufgeführten Beispiel wird neben den Log IDs (Log 13: 70,00%; Log14: 50,00%; Log15: 50,00%)
eine opt. Verbaurate von 80% angenommen. Im ersten Takt ergibt sich eine Gesamtverbaurate von 70% + 50% + 50% = 170% und eine (gesetzte) optionale Verbaurate von 80%. Bislang hätte die Gesamtverbaurate von 170% den Verbau von genau einer Log ID ausgelöst. Die hinzugekommene optionale Verbaurate beträgt 80% und damit unter 100%. In diesem Fall wird kein Verbau ausgelöst, das Fach bleibt leer oder wird ggf. im folgenden Takt befüllt (abhängig von der Aktivierung des Kriteriums "leere Fächer erlauben").
Der nachfolgende, zweite Takt berechnet sich analog zu Beispiel 1. Es ergibt sich eine Gesamtverbaurate von 340% und eine optionale Verbaurate von 80% (optionale Verbaurate Takt 1) + 80% (optionale Verbaute Takt 2) = 160%. Da die 100%-Marke überschritten wird, wird ein Verbrauch ausgelöst. Die optionale Verbaurate gibt in diesem Zusammenhang allerdings nur die Tatsache an, dass ein Verbau stattfindet, jedoch bestimmt sie nicht die Quantität. Diese ist weiterhin durch die Gesamtverbaurate gegeben und beträgt hier 340%. Dadurch werden drei Log IDs verbaut, in diesem Beispiel sind es alle drei Log IDs.
Für den dritten Takt erfolgt die Berechnung der optionalen Verbaurate vergleichbar dem bereits bekannten, rekursiven Muster:
Opt. Verbaurate (Takt 3) = opt. Verbaurate (Takt 2) - 100% (da in diesem Takt Logs verbraucht wurden) + 80% initiale opt. Verbaurate = 160% - 100% + 80% = 140%. Auch in diesem Takt ist die opt. Verbaurate > 100% und es werden Teile im Bündler verbraucht.
Die Berechnung der Summe der Verbaurate bzw. der Gesamtverbaurate erfolgt nach dem in Beispiel 1 vorgestellten Muster.
