Entscheidungsunterstützung im operativen Produktionsbetrieb

Die zunehmende Verkürzung der Produkt- und Innovationszyklen sowie die steigende Volatilität der Märkte bedingen, dass Produktionssysteme mehr denn je an die jeweilige Situation angepasst werden müssen. Während man in der Fabrikplanung und Systemauslegung noch umfangreiche Freiheiten hinsichtlich der Anpassung von Strukturen und Layout hat, fokussieren sich im operativen Produktionsbetrieb die Eingriffsmöglichkeiten vor allem auf die Produktionsplanung und Produktionssteuerung. Geht es doch darum, die bestehende Produktionsinfrastruktur bestmöglich für die anstehenden Aufträge zu nutzen und den jeweiligen Betriebspunkt des Systems mit den Anforderungen in Einklang zu bringen.

PROFACTOR erweitert dazu die Simulationsmodelle der Fabrikplanung, um diese auch im operativen Tagesgeschäft einsetzen zu können. Dazu müssen die Modelle mit der Realität abgeglichen werden, sowie mit dem jeweils aktuellen Systemzustand initialisiert werden. Dies erfordert entsprechende Schnittstellen zu bestehenden IT-Systemen und Benutzeroberflächen. Das Spektrum reicht dabei von einfachen stand-alone Planungslösungen bis zur integrierten, simulationsbasierten Optimierung.

Ein spezieller Schwerpunkt ist die Steuerung volatiler Produktionsprozesse mit starken stochastischen Einflüssen mittels Prioritätsregeln (Dispatching-Regeln). Die Prioritätsregeln werden dabei mit Hilfe der Simulationsmodelle entwickelt und optimiert. Im Tagesgeschäft liefern die Simulationsmodelle eine Vorschau der zu erwartenden Produktionsabläufe sowie der sich einstellenden Kennzahlen. Dies unterstützt Planer und Disponenten bei ihrer täglichen Arbeit, reduziert den Planungsaufwand und erhöht die Systemleistung.

In Forschungsprojekten wird untersucht, wie sich die Prioritätsregeln mittels metaheuristischen Optimierungsverfahren automatisiert erstellen und optimieren lassen. Dabei werden die gewünschten Produktionsstrategien mittels umfangreicher Bewertungsmodelle vorgegeben. Diese berücksichtigen bei Bedarf nicht nur ökonomische Kennzahlen (z. B. Auslastung, Bestand, Termintreue), sondern auch ökologische (z. B. Energieverbrauch, Material- und Hilfsstoffverbrauch, Reststoffmengen, Lärm) und arbeitspsychologische/-ergonomische Kennzahlen (z. B. Stressbelastung, Arbeitsmonotonie, Zufriedenheit).

Leistungen:

• Entwicklung spezifischer Lösungen für die Produktionssteuerung (Advanced Planning & Scheduling): Strategien zur Reihenfolgeplanung, Auftragseinlastung und Auftragsdurchsteuerung; robuste Prioritäts-/Dispatch-Regeln für volatile, stochastische Systeme; Sequenzbildung; Losgrößenoptimierung; Ressourceneinsatzplanung und -disposition.

• Datenanalyse / -visualisierung / -integration: Einbindung, Aufbereitung und Auswertung von Maschinen- und Betriebsdaten aus unterschiedlichsten Quellen zur Analyse und Entscheidungsunterstützung sowie als Input für die Prognosemodelle.