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Constant Work In Process (Conwip)

Peter Nyhuis (unter Mitarbeit von Wiebke Hartmann)

Als bekanntes Beispiel für eine zentrale Bestandsregelung gibt die Conwip-Steuerung als Verfahren der Auftragsfreigabe einen Auftrag frei, wenn der Bestand der Fertigung einen zuvor definierten Plan-Bestand unterschreitet. Aus einer Liste wird der Auftrag höchster Priorität zur Freigabe ausgewählt.

Entwicklung

Spearman und Hopp prägten den eingängigen Namen (Conwip - Constant Work in Process) und haben erheblichen Anteil an der Verbreitung des Fertigungssteuerungsverfahrens seit den neunziger Jahren [Spearman, Hopp, Woodruff 1989; Spearman, Woodruff, Hopp 1990; Spearman, Zazanis 1992; Hopp, Spearman 1996]. Grundidee des Verfahrens ist es, den Bestand einer Fertigung bzw. einer Fertigungslinie auf konstantem Niveau zu halten.

Verfahrensbeschreibung

Die Conwip-Steuerung gibt einen Auftrag frei, sobald der Bestand einer Fertigungslinie eine vorgegebene Bestandsgrenze unterschreitet (vgl. Abbildung 1).

Prinzip der Conwip-Steuerung

Abb. 1: Prinzip der Conwip-Steuerung [Lödding 2008]

Der Auftrag mit der höchsten Priorität wird aus der Liste freizugebender Aufträge ausgewählt, die alle bekannten, aber noch nicht freigegebenen Aufträge, deren Plan-Starttermin innerhalb eines definierten Vorgriffshorizonts liegt, enthält [Hopp, Spearman 1996, S. 434].

Um das Bestandsniveau einer Fertigungslinie einzustellen bzw. zu begrenzen, werden Conwip-Karten eingesetzt. Ohne begleitende Conwip-Karte darf ein Auftrag nicht freigegeben werden. Eine nach Auftragsfertigstellung frei werdende Conwip-Karte autorisiert die Freigabe eines weiteren Auftrages.

Die Anzahl der Conwip-Karten kann

  • im Betrieb über die schrittweise Reduzierung der Anzahl der Karten von einem als ausreichend bekannten bzw. angenommenen Anfangsbestand,
  • im Betrieb über die Ableitung aus der gültigen Plan-Durchlaufzeit der Fertigungslinie [Hopp, Spearmann 1996, S. 434] oder
  • modellbasiert im Rahmen einer logistischen Positionierung auf der Grundlage von Produktionskennlinien ermittelt werden [Lödding 2008, S. 335 f].

Der Vorgriffshorizont beschreibt die maximale Zeitdauer, die ein Auftrag vor dem geplanten Starttermin freigegeben werden darf. Die Conwip-Steuerung gibt einen Auftrag vorzeitig frei, wenn entweder Probleme in der Materialbereitstellung auftreten oder der Ist-Abgang den Plan-Abgang übertrifft.

Eigenschaften

Die Conwip-Steuerung weist folgende wesentliche Eigenschaften auf:

  1. Der Gesamtbestand einer Fertigungslinie kann auf einem definierten Niveau geregelt werden. Der Bestand an den einzelnen Arbeitssystemen kann dabei je nach Auftragszusammensetzung variieren.
  2. Die Freigabe der Aufträge über die Conwip-Karten bewirkt einen zeitlichen Belastungsabgleich.
  3. Es werden keine Reihenfolgevertauschungen innerhalb der Linie veranlasst.
  4. Die Conwip-Steuerung integriert keine Rückstandsregelung.
  5. Ein Kapazitätsabgleich ist nicht Bestandteil der Conwip-Steuerung.
  6. Die Conwip-Steuerung stellt ein sehr einfaches Fertigungssteuerungsverfahren dar [Spearman, Hopp 1996, S. 432 ff; Lödding 2008, S. 331 ff].

Anwendung

Ein sinnvoller Einsatz der Conwip-Steuerung ist gegeben, wenn:

  • Fertigungsaufträge existieren, die auf Freigabe warten,
  • ein möglichst geradliniger Materialfluss vorliegt
  • und Belastungen und Kapazitäten mittelfristig aufeinander abgestimmt sind.

Folgende Gründe können dafür sprechen, die Conwip-Steuerung nicht anzuwenden:

  • Die Conwip-Steuerung kann die Vorgaben der Produktionsplanung nicht umsetzen, wenn der Plan-Bestand zeitweilig größer ist als die Bestandsgrenze der Conwip-Steuerung.
  • Bei Unterauslastung wirkt eine vorzeitige Auftragsfreigabe und -fertigstellung bestandserhöhend [Lödding 2008, S. 337 f].
  • Eine Auftragsfreigabe mit arbeitssystemspezifischem Belastungsabgleich erzielt bei vergleichbarem Bestand bei komplexen Materialflüssen eine höhere Leistung.
  • Die Engpasssteuerung erzielt bei einem eindeutig definierten Durchsatzengpass bei einem vergleichbaren Bestand eine höhere Leistung.

Literatur

Hopp, Wallace J.; Spearman, Mark L.: Factory Physics. Chicago et al. : Irwin, 1996.

Lödding, Hermann: Dezentrale bestandsorientierte Fertigungsregelung. Düsseldorf : VDI-Verlag, 2001.

Lödding, Hermann: Verfahren der Fertigungssteuerung. 2. Auflage, Berlin et al. : Springer, 2008.

Spearman, Mark L.; Hopp, Wallace J.; Woodruff, David L.: A Hierarchical Control Architecture for Constant Work-in-Process (CONWIP) Production Systems. In: Journal of Manufacturing and Operations Management 2 (1989), Nr. 3, S. 147-171.

Spearman, Mark L.; Woodruff, David L.; Hopp, Wallace J.: CONWIP: a pull alternative to kanban. In: International Journal of Production Research 28 (1990), Nr. 5, S. 879-894.

Spearman, Mark L.; Zazanis, Michael A.: Push and pull productions systems: Issues and comparisons. In: Operations Research 40 (1992), Nr. 3, S. 521-532.

Autor


 

Prof. Dr.-Ing. habil. Peter Nyhuis, Leibniz Universität Hannover, Institut für Fabrikanlagen und Logistik, An der Universität 2, 30823 Garbsen

Autoreninfo


Zuletzt bearbeitet: 17.04.2015 18:00
Letzter Abruf: 25.04.2017 04:54
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