Aggregierte Kapazitätsabstimmung (dynamic master production scheduling and staff capacity planning)

\(\large (\text{DMPS-SCP})~~\left\{~~ \begin{align*} & \text{Min.} && \rlap{K=\sum_{t=1}^T(A\cdot[ k_{nl}\,u_t+k_{ll}\,w_t]+k_{ul}\,v_t+\sum_{j=1}^n h_j\,x_{j(t+1)})} \\ & \text{u. d. N.} && \sum_{j=1}^n a_{ij}\,y_{jt} \le R_{it} && (i=1, \ldots, m;~t=1, \ldots, T)\\ & && \sum_{j=1}^n a_j\,y_{jt} \le A(u_t+w_t)+v_t+a_t^+-a_t^- && (t=1, \ldots, T)\\ & && \sum_{t=1}^T (a_t^+-a_t^-)=0 \\ & && -\bar{A}^- u_t \le \sum_{t'=1}^t (a_{t'}^+-a_{t'}^-)\le \bar{A}^+ u_t && (t=1, \ldots, T) \\ & && v_t \le{} \overline{v}_t && (t=1, \ldots, T)\\ & && u_0=u_T=u^a,~u_t=u_{t-1}+u_t^+-u_t^- && (t=1, \ldots, T)\\ & && x_{j1}=x_j^a,~x_{j(t+1)}=x_{jt}+y_{jt}-d_{jt} && (j=1, \ldots, n;~t=1, \ldots, T)\\ & && a_t^+, a_t^-, u_t, u_t^+, v_t, w_t, x_{j(t+1)}, y_{jt} \ge 0 && (j=1, \ldots, n;~t=1, \ldots, T) \end{align*}\right. \)
\(A\)Normalarbeitszeit pro Mitarbeiter und Periode
\(\bar{A}^-\), \(\bar{A}^+\)Maximale kumulierte Anzahl an Minder- bzw. Mehrstunden pro Mitarbeiter
\(a_{ij}\)Produktionskoeffizient von Produktionsfaktor \(i\) für Produktgruppe \(j\)
\(a_j\)Produktionskoeffizient des Humanfaktors für Produktgruppe \(j\)
\(\ast\)\(a_t^-, a_t^+\ge 0\)Anzahl der Minder- bzw. Mehrstunden in Periode \(t\)
\(d_{jt}\)Nachfrage nach Produktgruppe \(j\) in Periode \(t\)
\(h_j\)Lagerungskostensatz von Produktgruppe \(j\) pro ME und Periode
\(k_{ll}\)Lohnkostensatz der Leiharbeitskräfte pro Stunde
\(k_{nl}\)Lohnkostensatz des Stammpersonals pro Stunde während der Normalarbeitszeit
\(k_{ul}\)Lohnkostensatz des Stammpersonals pro Überstunde
\(m\)Anzahl der Produktionsfaktoren \(i\) ohne Humanfaktor
\(n\)Anzahl der Produktgruppen \(j\)
\(R_{it}\)Kapazität von Produktionsfaktor \(i\) in Periode \(t\)
\(T\)Anzahl der Perioden \(t\) im Planungszeitraum
\(u^a\)Anzahl an Stammarbeitskräften zu Beginn der ersten Periode
\(\ast\)\(u_t\ge 0\)Anzahl an Stammarbeitskräften in Periode \(t\)
\(u_t^-\)Anzahl zu Beginn von Periode \(t\) ausscheidender Stammarbeitskräfte
\(\ast\)\(u_t^+\ge 0\)Anzahl zu Beginn von Periode \(t\) eingestellter Stammarbeitskräfte
\(\ast\)\(v_t\ge 0\)Anzahl an Überstunden in Periode \(t\)
\(\bar{v}_t\)Maximale Anzahl an Überstunden in Periode \(t\)
\(\ast\)\(w_t\ge 0\)Anzahl an Leiharbeitskräften in Periode \(t\) (nach Einstellung/Freisetzung)
\(x^a_j\)Anfangslagerbestand von Produktgruppe \(j\) zu Beginn der ersten Periode
\(\ast\)\(x_{jt}\ge 0\)Lagerbestand von Produktgruppe \(j\) zu Beginn von Periode \(t\)
\(\ast\)\(y_{jt}\ge 0\)Produktionsmenge von Produktgruppe \(j\) in Periode \(t\)