Entwicklung einer Gesamtmethodik zur Kombination von mathematischer Anordnungsoptimierung und Materialflusssimulation für die Produktionslayoutplanung, Dissertation

by Thomas Krüger

Abstract:
Steigende Kundenanforderungen, sinkende Produkt-, Innovations- und
Technologielebenszyklen sowie der globale Wettbewerb führen ständig zu neuen Herausforderungen für die betriebliche Wertschöpfung. Eine wesentliche Grundlage zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit von produzierenden Unternehmen bildet die Effizienz der zugrundeliegenden Prozesse und Produktionsstrukturen. Bereits mit der Planung eines Produktionslayouts wird daher ein wichtiger Erfolgsfaktor geschaffen.
Aufgrund des turbulenten Umfelds und der dynamischen usammenhänge ist diese Planungsaufgabe durch eine hohe Komplexität gekennzeichnet und muss gleichzeitig immer häufiger und unter hohem Zeitdruck gelöst werden. Das Ziel dieser Arbeit ist daher die Entwicklung einer Gesamtmethodik zur Planung von Produktionslayouts unter Berücksichtigung der beschriebenen Anforderungen.
Zunächst werden die erforderlichen wissenschaftlichen Grundlagen dargestellt und wichtige Elemente bzw. Teilmethoden für die Produktionslayoutplanung identifiziert. Darauf aufbauend wird der Fokus dieser Arbeit auf die Verfahren der mathematischen Anordnungsoptimierung und die Materialflusssimulation im Rahmen der Digitalen Fabrik gelegt.
Vorhandene Planungsmethoden aus Wissenschaft und Praxis, die diese Elemente aufgreifen, werden den aktuellen Anforderungen jedoch nicht oder nur teilweise gerecht. Aus diesem Grund gilt es, eine Gesamtmethodik zur Planung von Produktionslayouts zu entwickeln, die eine Verringerung der Planungszeit, eine Verbesserung der Planungsqualität sowie eine dynamische Absicherung der Ergebnisse bei der Bearbeitung von komplexen Planungsproblemen ermöglicht.
Um die beschriebenen Herausforderungen bei der Produktionslayoutplanung zu berücksichtigen, werden in der Gesamtmethodik neben der mathematischen Anordnungsoptimierung und der Materialflusssimulation zur dynamischen Absicherung der Ergebnisse auch partizipative Planungswerkzeuge und Virtual Reality eingebunden, um die Planungsqualität weiter zu steigern. Im Gegensatz zu den untersuchten Planungsmethoden werden in der Gesamtmethodik exakte mathematische Anordnungsverfahren eingesetzt, die eine hohe Ergebnisqualität
sicherstellen. Die Anordnungsoptimierung stellt die Basis für die nachgelagerten Planungsschritte dar. Mit der Materialflusssimulation wird die Planung dynamisch abgesichert, wodurch die Planungsqualität weiter steigt. Bislang wurde der Einsatz der Materialflusssimulation zur Unterstützung der Produktionslayoutplanung trotz der umfangreichen Möglichkeiten zur Absicherung und Optimierung der Planung durch den hohen Modellierungsaufwand stark gehemmt. Bei der Konzeption und
Umsetzung der Gesamtmethodik bildet daher die automatisierte
Simulationsmodellgenerierung in Verbindung mit der mathematischen
Anordnungsoptimierung einen Schwerpunkt der Entwicklungsarbeit, um diese Hemmnisse während der Planung zu eliminieren. .......

219 pages, ebook

Published January 1, 2019

About the author

Thomas Krüger, geboren 1962 in Ostwestfalen, arbeitete zunächst als Journalist für Tageszeitungen und Magazine. Heute ist er Hörbuch- und Kinderbuchverleger, Autor von Kinderbüchern (Jo Raketen-Po) und zahllosen Sonetten – u.a. an Donald Duck. Mit Erwin, Mord & Ente legt er seinen ersten Krimi vor und betritt mit der Figur der »Ermittlungsente« Lothar völlig neues Terrain. Thomas Krüger lebt mit seiner Familie in Bergisch Gladbach bei Köln.

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