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Flow-Shop-Probleme entstehen immer dann, wenn Aufträge auf verschiedenen nachgelagerten Maschinen bearbeitet werden sollen, die Maschinenreihenfolge der einzelnen Aufträge jedoch gleich ist. D.h. also, dass alle Aufträge die gleichen Maschinen in der gleichen Reihenfolge durchlaufen müssen. Dies birgt das Problem, dass einzelne Aufträge andere Aufträge während der Fertigung nicht überholen können.
Merke
Ein Flow-Shop-Problem liegt vor, wenn jeder Auftrag auf der Maschine genau einmal zu bearbeiten ist und zwar in einer für alle Aufträge identischen, fest vorgegebenen Reihenfolge.
Pufferlager
Um jedoch Verzögerungen einzelner Aufträge ausgleichen zu können, empfiehlt sich die Einrichtung eines Pufferlagers. Ein Pufferlager kann ein Fertigungslos so lange aufnehmen, bis der Auftrag auf der nachfolgenden Maschine abgeschlossen ist. Ist ein Pufferlager vorhanden so spricht man von einer geschlossenen Produktion, existiert hingegen kein Pufferlager so handelt es sich um eine offenen Produktion.
Beispiel zum Flow-Shop-Problem
Beispiel
1. Der dritte Auftrag kann beginnen, da sich der zweite Auftrag bereits im Pufferlager befindet
2. wodurch gleichzeitig eine Überlappungen in der Bearbeitungszeit vom ersten und zweiten Auftrag auf Maschine 2 vermieden werden.
Ohne Pufferlager bei offener Produktion könnte die Maschine 1 nun 5 Zeiteinheiten nicht genutzt werden, da diese vom Auftrag 2 belegt ist.
Erläuterung zum Beispiel
Dieses einfach gehaltene Beispiel lässt erahnen, wie exponentiell der Planungsaufwand und infolgedessen auch die Probleme steigen, wenn plötzlich 150 Aufträge auf 20 nachgeschalteten Maschinen gefertigt werden sollen. Ein weiteres bisher unberücksichtigtes Problem ist der kurzfristige Ausfall einer Maschine, wodurch sich erneut die Vorteile von Pufferlagern verdeutlichen.
Insgesamt versucht man die Reihenfolge der Aufträge die als erstes die Maschinen durchlaufen zu optimieren. Es gibt unterschiedliche Gesichtspunkte nach denen die optimale Reihenfolge festgelegt werden kann. Im weiteren wird zur Veranschaulichung der Johnson-Algorithmus vorgestellt, bei dem die Bestimmung der optimalen Reihenfolge aufgrund der minimalen Zykluszeit erfolgt.
