Die zunehmende Flexibilisierung der Produktion, die steigende Volatilität von Anforderungen und Randbedingungen sowie die zunehmende Systemkomplexität bringen klassische Analyse- und Berechnungsverfahren an ihre Grenzen. Zusätzlich zu diesen Trends werden vermehrt Entscheidungen auf Grundlage unsicherer Daten und unvollständiger Informationen getroffen.

PROFACTOR entwickelt neue Ansätze für die Entscheidungsunterstützung und Optimierung entlang des Produktionslebenszyklus. Diese berücksichtigen das zeitliche Verhalten der betrachteten Systeme, die Wechselwirkungen einzelner Systemkomponenten sowie stochastische Einflüsse. Mit entsprechenden Modellen werden Szenarien und Strategien erprobt, die Systemleistungen prognostiziert und Entscheidungen abgesichert.

Durch Kombination von Simulationsmodellen mit ganzheitlicher Bewertung und Optimierungsverfahren entstehen Werkzeuge, welche optimierte Lösungsvorschläge anbieten oder bei Bedarf automatisch ausführen.

Dazu werden Folgende Themenbereiche werden anwendungsorientiert erforscht:

  • Prozessabsicherung und Auslegung komplexer Systeme mit Ablaufsimulation und stochastischen Modellen
  • Entwicklung neuer Methoden, Konzepte und Werkzeuge zur Entscheidungsunterstützung entlang des Produktionslebenszyklus
  • Virtuelle Abnahme von Leit- und Steuerungssystemen zur Verkürzung von Inbetriebnahmezeiten
  • Interoperabilität und Lernunterstützung in der Digitalen Produktion.

Ziel ist eine ganzheitliche Planung, Realisierung, Steuerung und kontinuierliche Verbesserung aller wesentlichen Fabrikprozesse und -ressourcen in Verbindung mit dem Produkt unter Verwendung digitaler Methoden.

  • Ganzheitliche Modellierung technischer und organisatorischer Prozesse (Produktionsabläufe und Geschäftsprozesse) mit einer dynamischen Kosten-Nutzen-Bewertung
  • Produktionssteuerung und Produktionsfeinplanung (Advanced Planning & Scheduling)

Ziel ist das Aufzeigen ungenutzter Synergien und Potentiale sowie das Einstellen eines optimalen Betriebspunktes.

  • Simulationsgestützte Analyse und Optimierung im Bereich der Produktion (Abläufe, technische Logistik, Materialflusssysteme, Transportlogistik, Supply Chain)
  • Verknüpfung von Simulation mit mathematischen, heuristischen und lernenden Optimierungsverfahren
  • Intelligente Metaheuristiken und mathematischen Verfahren zur Systemoptimierung / Simulationsbasierte Optimierung
  • Entwicklung dezentraler Optimierungsalgorithmen für die Anwendung in verteilten, adaptiven Produktionsnetzwerken

Ziel ist die Entwicklung von kognitiven Entscheidungsunterstützungssystemen mit Verfahren aus dem Bereich der Künstlichen Intelligenz

  • Entwicklung von Konzepten für die Berücksichtigung und Bewertung von Nachhaltigkeitsaspekten
  • Datenanalyse / Prozessvisualisierung
  • Methoden und Werkzeuge zur Herstellung der Interoperabilität in komplexen, adaptiven Unternehmen
  • Entscheidungsunterstützung in der Analyse und Optimierung von Produktionsabläufen und
    -systemen

Ziel ist die ganzheitliche Betrachtung ökonomischer, ökologischer und sozialer Produktionsaspekte sowie deren Auswirkung auf das Kostengefüge.

Projekte

IMP erforscht neue Methoden und Werkzeuge zur Verbesserung der Planung und Ausführung von Wartungstätigkeiten in anspruchsvollen, komplexen Produktionssystemen durch intuitive Anleitung, on-line Validierung und optimiertes Scheduling. Im Detail umfasst dies folgende Schwerpunkte: (1) Detektion und...+
Das Ziel dieses Projekts ist die Erforschung von Ansätzen für einen verteilten Optimierungsalgorithmus für Dynamic Job Shop Scheduling Probleme in einer massiv verteilten, flexiblen Fertigungs- und Produktionsumgebung, die von stochastischen Einflüssen geprägt ist. Der entwickelte Forschungspro...+
NPS2 erforscht neue Methoden für die prioritätsregelbasierte Führung und Steuerung von flexiblen, volatilen Produktionsabläufen auf operativer Shop Floor Ebene nach einstellbaren Strategien. Dazu werden komplexe Prioritätsregeln mittels Metaheuristiken und Simulationsmodellen automatisch synthe...+
Entwicklung von Methoden und Verfahren zur Optimierung der Produktionslogistik in der Herstellung von Stahlhalbzeugen für die Automobil- und Eisenbahnindustrie   Hintergrund Die europäische Stahlindustrie ist weltweit einem intensiven Wettbewerb ausgesetzt. Um weiterhin international konkurre...+

Publikationen

Weichhart, G., Guédria, W. and Naudet, Y.
Supporting Interoperability in Complex Adaptive Enterprise Systems: A Domain Specific Language Approach
Data and Knowledge Engineering, 2016

Stary, C., Neubauer, M., Oppl, S. and Weichhart, G.
Stakeholder-centered Ontologies for Educational Designs
Int. J. on Ontology of Designing, 2015, Vol. 5(2), pp. 149-178

Weichhart, G.
Supporting the evolution and interoperability of organisational models with e-learning technologies
Annual Reviews in Control, 2015, Vol. 39(0), pp. 118-127

Weichhart, G., Molina, A., Chen, D., Whitman, L. and Vernadat, F.
Challenges and Current Developments for Sensing, Smart and Sustainable Enterprise Systems
Computers in Industry, 2015, Vol. 79, pp. 34-46

Plasch Matthias, Hofmann Michael, Ebenhofer Gerhard, Rooker Martijn: Reduction of Development Time by Using Scriptable IEC 61499 Function Blocks in a Dynamically Loadable Type Library; Präsentation bei der ETFA’2014 – 19th IEEE Intl. Conf. on Emerging Technologies and Factory Automation, 17.-18. September 2014, Technische Universität von Katalonien, Spanien, Paper ID: 978-1-4799-4845-1/14/.

Hämmerle Alexander, Ankerl Martin: Solving a vehicle routing problem with ant colony optimisation and stochastic ranking; Präsentation bei der eurocast 2013 – 14th Intl. Conf. on Computer Aided System Theory, Roberto Moreno-Diaz, Franz Pichler (Hrsg.), 10.-15. Februar 2013, Museo Elder de la Ciencia y la Tecnología, Las Palmas de Gran Canaria, Spanien

Pitzer Erik, Beham Andreas, Affenzeller Michael, Heiß Helga, Vorderwinkler Markus: Prioritätsregelbasierte Produktionsoptimierung mit genetischer Programmierung und einem Lösungsarchiv; Tagungsband des FFH2012 – 6. FH-Forschungsforum, Michael Bobik et al (Hrsg.), 11.-12. April 2012, FH-Joanneum, Graz; S. 113-117.

Pitzer Erik, Beham Andreas, Affenzeller Michael, Heiß Helga, Vorderwinkler Markus: Production Fine Planning Using a Solution of Priority Rules; Tagungsband der LINDI‘2011 – 3rd IEEE International Symposium on Logistics and Industrial Informatics; Budapest, Ungarn, 25.-27. August 2011.

Kaiser Simon, Vorderwinkler Markus, Steringer Robert: Simulationsgestützte Entscheidungsunterstützung für den operativen Anlagenbetrieb; Tagungsband des ISM‘10 – Industrielles Symposium Mechatronik, Clusterland OÖ GmbH (Hrsg.); Linz, Österreich, 18. November 2010.

Speckle Markus, Gruber Matthias, Saler Martin: Evaluierung und Analyse integrationsfähiger Simulations Engines für die Entwicklung komplexer und detaillierter Simulationsmodelle; Tagungsband der ASIM‘09 – 20. Symposium Simulationstechnik, Gnauck Albrecht; Luther Bernhard (Hrsg.); Cottbus, Deutschland, 23.-25. September 2009, ISBN 978-3-9811800-5-3.

Vorderwinkler Markus: Simulationsgestütztes Engineering im Anlagenbau 4.0: Von der Anlagenkonzeption über die virtuelle Inbetriebnahme bis zur operativen Betrieb und der Instandhaltung; Vortrag beim 28. Internationalen Forum für industriell Instandhaltung, ÖVIA Kongress, 8.- 9. Okt. 2014, Bad Erlach, Österreich.

Vorderwinkler Markus: Cluster-Praxisbeispiel: Virtuelle Planung und Leistungsabsicherung im Anlagenbau 4.0; Vortrag bei der Veranstaltung „Industrie 4.0 und die Rolle von Serviceinnovationen“ der Nationalen Cluster Plattform; Wien, Österreich; 17. Juni 2014.

Vorderwinkler Markus: Steigerung der Energieeffizienz durch simulationsgestützte Auslegung und Produktionssteuerung; Vortrag beim Fachausschuss 16 „Energieeffizienz“ der Arbeitsgemeinschaft Wärmebehandlung + Werkstofftechnik e. V.; Friedrichshafen, Deutschland; 27. Mai 2014.

Vorderwinkler Markus: Simulationsgestütztes Engineering im Anlagenbau 4.0 – Von der Anlagenkonzeption über die virtuelle Inbetriebnahme bis zur  operativen Produktionssteuerung; Vortrag bei der Veranstaltung „Industrie 4.0 – Die Produktion der Zukunft“; Veranstalter: Salzburg Research Forschungsgesellschaft mbH; Salzburg, Österreich; 15. Mai 2014.

Vorderwinkler Markus: Minimierung des Ressourcenverbrauchs durch Ablaufsimulation; Vortrag beim Experten-Workshop zur Steigerung der Ressourceneffizienz; 23. Jänner 2013, Ruhstorf a. d. Rott, Deutschland / 24. Jänner 2013, Ried im Inkreis, Österreich.

Vorderwinkler Markus: Prioritätsregelbasierte Produktionssteuerung mit automatischer Regelerstellung und ‑optimierung; Vortrag beim Workshop der ASIM-Arbeitsgruppe „Simulationsbasierte Optimierung von Produktions- und Logistikprozessen; Berlin, Deutschland, 10. Dezember 2012.

Vorderwinkler Markus: Simulationsgestützte Planung & Optimierung logistischer Systeme; Vortrag beim Forschungs- & Technologieforum 2009 „Simulation und Modellierung; RIZ Waidhofen/Ybbs, Österreich, 26. Mai 2009.

Publications

Weichhart, G., Guédria, W. and Naudet, Y.
Supporting Interoperability in Complex Adaptive Enterprise Systems: A Domain Specific Language Approach
Data and Knowledge Engineering, 2016

Stary, C., Neubauer, M., Oppl, S. and Weichhart, G.
Stakeholder-centered Ontologies for Educational Designs
Int. J. on Ontology of Designing, 2015, Vol. 5(2), pp. 149-178

Weichhart, G.
Supporting the evolution and interoperability of organisational models with e-learning technologies
Annual Reviews in Control, 2015, Vol. 39(0), pp. 118-127

Weichhart, G., Molina, A., Chen, D., Whitman, L. and Vernadat, F.
Challenges and Current Developments for Sensing, Smart and Sustainable Enterprise Systems
Computers in Industry, 2015, Vol. 79, pp. 34-46

Plasch Matthias, Hofmann Michael, Ebenhofer Gerhard, Rooker Martijn: Reduction of Development Time by Using Scriptable IEC 61499 Function Blocks in a Dynamically Loadable Type Library; Präsentation bei der ETFA’2014 – 19th IEEE Intl. Conf. on Emerging Technologies and Factory Automation, 17.-18. September 2014, Technische Universität von Katalonien, Spanien, Paper ID: 978-1-4799-4845-1/14/.

Hämmerle Alexander, Ankerl Martin: Solving a vehicle routing problem with ant colony optimisation and stochastic ranking; Präsentation bei der eurocast 2013 – 14th Intl. Conf. on Computer Aided System Theory, Roberto Moreno-Diaz, Franz Pichler (Hrsg.), 10.-15. Februar 2013, Museo Elder de la Ciencia y la Tecnología, Las Palmas de Gran Canaria, Spanien

Pitzer Erik, Beham Andreas, Affenzeller Michael, Heiß Helga, Vorderwinkler Markus: Prioritätsregelbasierte Produktionsoptimierung mit genetischer Programmierung und einem Lösungsarchiv; Tagungsband des FFH2012 – 6. FH-Forschungsforum, Michael Bobik et al (Hrsg.), 11.-12. April 2012, FH-Joanneum, Graz; S. 113-117.

Pitzer Erik, Beham Andreas, Affenzeller Michael, Heiß Helga, Vorderwinkler Markus: Production Fine Planning Using a Solution of Priority Rules; Tagungsband der LINDI‘2011 – 3rd IEEE International Symposium on Logistics and Industrial Informatics; Budapest, Ungarn, 25.-27. August 2011.

Kaiser Simon, Vorderwinkler Markus, Steringer Robert: Simulationsgestützte Entscheidungsunterstützung für den operativen Anlagenbetrieb; Tagungsband des ISM‘10 – Industrielles Symposium Mechatronik, Clusterland OÖ GmbH (Hrsg.); Linz, Österreich, 18. November 2010.

Speckle Markus, Gruber Matthias, Saler Martin: Evaluierung und Analyse integrationsfähiger Simulations Engines für die Entwicklung komplexer und detaillierter Simulationsmodelle; Tagungsband der ASIM‘09 – 20. Symposium Simulationstechnik, Gnauck Albrecht; Luther Bernhard (Hrsg.); Cottbus, Deutschland, 23.-25. September 2009, ISBN 978-3-9811800-5-3.

Vorderwinkler Markus: Simulationsgestütztes Engineering im Anlagenbau 4.0: Von der Anlagenkonzeption über die virtuelle Inbetriebnahme bis zur operativen Betrieb und der Instandhaltung; Vortrag beim 28. Internationalen Forum für industriell Instandhaltung, ÖVIA Kongress, 8.- 9. Okt. 2014, Bad Erlach, Österreich.

Vorderwinkler Markus: Cluster-Praxisbeispiel: Virtuelle Planung und Leistungsabsicherung im Anlagenbau 4.0; Vortrag bei der Veranstaltung „Industrie 4.0 und die Rolle von Serviceinnovationen“ der Nationalen Cluster Plattform; Wien, Österreich; 17. Juni 2014.

Vorderwinkler Markus: Steigerung der Energieeffizienz durch simulationsgestützte Auslegung und Produktionssteuerung; Vortrag beim Fachausschuss 16 „Energieeffizienz“ der Arbeitsgemeinschaft Wärmebehandlung + Werkstofftechnik e. V.; Friedrichshafen, Deutschland; 27. Mai 2014.

Vorderwinkler Markus: Simulationsgestütztes Engineering im Anlagenbau 4.0 – Von der Anlagenkonzeption über die virtuelle Inbetriebnahme bis zur  operativen Produktionssteuerung; Vortrag bei der Veranstaltung „Industrie 4.0 – Die Produktion der Zukunft“; Veranstalter: Salzburg Research Forschungsgesellschaft mbH; Salzburg, Österreich; 15. Mai 2014.

Vorderwinkler Markus: Minimierung des Ressourcenverbrauchs durch Ablaufsimulation; Vortrag beim Experten-Workshop zur Steigerung der Ressourceneffizienz; 23. Jänner 2013, Ruhstorf a. d. Rott, Deutschland / 24. Jänner 2013, Ried im Inkreis, Österreich.

Vorderwinkler Markus: Prioritätsregelbasierte Produktionssteuerung mit automatischer Regelerstellung und ‑optimierung; Vortrag beim Workshop der ASIM-Arbeitsgruppe „Simulationsbasierte Optimierung von Produktions- und Logistikprozessen; Berlin, Deutschland, 10. Dezember 2012.

Vorderwinkler Markus: Simulationsgestützte Planung & Optimierung logistischer Systeme; Vortrag beim Forschungs- & Technologieforum 2009 „Simulation und Modellierung; RIZ Waidhofen/Ybbs, Österreich, 26. Mai 2009.

Ihr Ansprechpartner

DI Dr. Markus Vorderwinkler
Head of Simulation Based Decision Support and Optimisation

+43 72 52 885 350
markus.vorderwinkler@nullprofactor.at

Gerne antworten wir…

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