Entwicklung einer Methode zur simulationsgestützten Steuerung in der Baustellenmontage

• Applicants: Dr.-Ing. Rouven Nickel; Professorin Dr.-Ing. Helena Szczerbicka
• Subject Area: Production Systems, Operations Management, Quality Management and Factory Planning
• Term: from 2011 to 2018
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 213249773

Aufgrund ungenügend ausgeprägter methodischer Unterstützung wird die operative Steuerung in der Baustellenmontage überwiegend gemäß der Erfahrung des Produktionssteuerers ausgeführt. Dadurch werden mögliche Wechselwirkungen paralleler Baustellen nicht berücksichtigt. Daraus resultieren häufig Überbestände der Ressourcen sowie verlängerte Durchlaufzeiten und mangelnde Termintreue der Montageprozesse. Mit Hilfe der zu entwickelnden Methode soll die Reaktionsfähigkeit der Steuerung in der Baustellenmontage erhöht werden. Dadurch lassen sich Liegezeiten von Montageaufträgen und die damit verbundenen Auftragskosten reduzieren. Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung einer Methode zur simulationsgestützten Steuerung in der Baustellenmontage. Die Methode gliedert sich in zwei Schritte. Im ersten Schritt werden mögliche Reihenfolgevertauschungen durch Prozessflexibilität sowie Ressourcenbelegungsalternativen (Betriebsmittel und Personal) für einen bestimmten Betriebszustand im Rahmen einer Auswirkungsanalyse identifiziert. Im zweiten Schritt wird eine Auswahl von Steuerungsmöglichkeiten mittels Simulation unter Einbeziehung von Unsicherheiten (z. B. Ressourcenverfügbarkeit) unterstützt. Hierzu werden heuristische Optimierungsalgorithmen (z. B. Genetische Algorithmen) auf ihre Eignung untersucht. Grundlage ist eine mathematische Formulierung des Optimierungsproblems in Form von Zielfunktionen und Restriktionssystemen. Die Steuerungsmöglichkeiten werden logistisch (z. B. Termintreue) und monetär (z. B. Lohnkosten, Personalkosten) bewertet. Zur Bildung eines Simulationsmodells werden Methodenbausteine entwickelt, die aus vorliegenden Unternehmensdaten (z. B. Netzplänen) ein Petri-Netz-Modell mit den richtigen Parametern und Attributen interpretieren. Die wissenschaftliche Frage des beantragten Forschungsvorhabens ist, inwieweit sich Online-Simulation für die Steuerung von Baustellenmontagen nutzen lässt.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr.-Ing. Peter Nyhuis