Methodik zur Mehrzieloptimierung schlanker und ressourceneffizienter Produktionssysteme
Zusammenfassung der Projektergebnisse
In der industriellen Produktion gewinnt der gezielte und effiziente Einsatz von Ressourcen neben wirtschaftlichen Gesichtspunkten immer mehr an Bedeutung. Das Projektvorhaben konnte zeigen, dass die ökonomische Optimierung gemäß der Lean-Philosophie mit den Zielgrößen der ressourceneffizienten Produktion grundsätzlich vereinbar ist. Da dies jedoch nicht überall uneingeschränkt vorausgesetzt werden kann, müssen die Wirkzusammenhänge in jedem Produktionssystem und die Eignung von Verbesserungsmaßnahmen untersucht werden. Auf dieser Grundlage wurde das Projekt „Methodik zur Mehrzieloptimierung schlanker und ressourceneffizienter Produktionssysteme“ durchgeführt. Um eine optimale Konfiguration des Produktionssystems zu finden, wurde der Einfluss verschiedener Parameter auf die Zielkriterien der schlanken und ressourceneffizienten Produktion in einer ereignisdiskreten Ablaufsimulation untersucht. Durch statistische Versuchsplanung konnte das komplexe Simulationsmodell zu Gauß-Prozessmodellen vereinfacht werden. Diese Approximation erlaubt eine umfangreiche multikriterielle Optimierung und statistische Auswertung in akzeptabler Rechenzeit. Ausgehend vom optimalen Systemzustand werden reale Verbesserungsmaßnahmen identifiziert und deren bestmögliche Kombination sowie Einführungsreihenfolge bestimmt. Die Wirkzusammenhänge und Maßnahmen werden für ein idealtypisches Produktionssystem, einen idealen Lagerfertiger, generalisiert und anschließend in einem Anwendungsfall in der Industrie validiert. Der entwickelte Ansatz und seine Einzelmethoden haben einen entscheidenden Beitrag zur Mehrzieloptimierung von Produktionssystemen geleistet. Das Ergebnis des Projektes ermöglicht auf diese Weise die integrierte Bewertung partiell konkurrierender Lean und Green Zielkriterien sowie die zielgerichtete Auswahl von Verbesserungsmaßnahmen. Durch die bereits erfolgte und weiterhin angestrebte Übertragung des Vorgehensmodells und der erzielten Erkenntnisse in die industrielle Praxis hat das Projekt zur Erhaltung und Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit von produzierenden Unternehmen und zur Einhaltung gesetzlicher Vorschriften zum Umweltschutz beigetragen.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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2019. Information Exchange in Global Production networks: Increasing Transparency by Simulation, Statistical Experiments and Selection of Digitalization Activities. Procedia CIRP, S. 225-230
Treber, S., Breig, R., Kentner, M., Häfner, B., Lanza, G.
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2019. Transparency increase in global production networks based on multi method simulation and metamodeling techniques. CIRP Annaly - Manufacturing Technology 68, S. 439-442
Lanza, G., Treber, S.
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2020. Generische Modellierung von halbautomatisierten Produktionssystemen für Ablaufsimulationen. ZWF Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 115 (11), S. 792-796
Brützel, O., Overbeck, L., Nagel, M., Strieker, N., Lanza, G.
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2020. Multi-objective optimization of lean and resource efficient manufacturing systems. Production Engineering - Research and Development 14 (2), S. 165-176
Greinacher, S., Overbeck, L., Kuhnle, A., Krähe, C., Lanza, G.
