Warteschlangentheorie

Forschungsgebiet, das sich mit Staueffekten im Materialfluss oder im Bedienprozess von Kunden beschäftigt. Die Warteschlangentheorie ist damit eine Methode zur Leistungsanalyse von Produktionssystemen. Zum Aufund Abbau von Warteschlangen vor einzelnen Arbeitssystemen kommt es, wenn der Kapazitätsbedarf der Produktionsaufträge und das Kapazitätsangebot der Arbeitssysteme zeitlich nicht abgestimmt sind. Ursache hierfür ist, dass die Aufträge in zufälligen Zeitabständen eintreffen und die Bearbeitungszeit von Auftrag zu Auftrag schwanken kann. Die Warteschlangentheorie zeigt Wege auf, wie solche Situationen beschrieben und Kenngrößen errechnet werden können. Etwa: Mit welcher Warteschlangenlänge bzw. mit welcher Wartezeit oder mit welcher Kapazitätsauslastung ist zu rechnen? Die Größe des Warteraums vor den Arbeitssystemen beeinflusst die Aufnahmekapazität und damit auch die Produktionsrate des gesamten Produktionssystems. Ist der Warteraum vor einem Arbeitssystem vollständig belegt, ist das unmittelbar vorgelagerte Arbeitssystem, z.B. eine Vorgängerstation bei einer Fließproduktion, blockiert. Das Ausmaß dieser leistungsmindernden stochastischen Effekte lässt sich mithilfe der Warteschlangentheorie berechnen oder zumindest abschätzen. Im Gegensatz zur Simulation

lassen sich die Kenngrößen sofort ausrechnen.

eine Methode des Operations Research zur Lösung von Dimensionierungsproblemen. Sie analysiert Beziehungen, die sich beim Warten in einer Reihe ergeben; dabei handelt es sich immer um ein Engpaßproblem (z.B. Kunden warten auf Bedienung, Erzeugnisse eines Fließbandes warten auf Überprüfung). Das Ziel eines Lösungsansatzes der Warteschlangentheorie ist aber nicht, einen Engpaß vollkommen zu beseitigen, denn dadurch würden an anderen Stellen Wartezeiten entstehen. Sie versucht vielmehr, das kostengünstigste Verhältnis zwischen kostspieligen Stauungen (Produktionsleistungen können durch Wartezeiten im Produktionsprozeß erst verspätet am Markt abgesetzt werden, dies führt zu längerer Kapitalbindung) einerseits und ungünstiger Auslastung der Engpaß stellen andererseits zu berechnen.

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Warteschlangenmodelle

Wartezeit