Synchronisation der Knoten in Produktions- und Logistiknetzwerken

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Bernd Scholz-Reiter
• Fachliche Zuordnung: Verkehrs- und Transportsysteme, Intelligenter und automatisierter Verkehr
• Förderung: Förderung von 2004 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5437096

In der Zusammenarbeit von Unternehmen innerhalb von Produktions- und Logistiknetzwerken treten immer stärker zwei Tendenzen auf, die sich gegenseitig negativ beeinflussen. Das ist einerseits die zunehmende enge Verflechtung von Produktionsprozessen, die derzeit schon in Zulieferstrategien wie "just-in-time" oder "just-in-sequence" mündet, und andererseits die Notwendigkeit, immer schneller und flexibler auf sich ändernde Markt- bzw. Kundenanforderungen zu reagieren. Ohne geeignete Synchronisationsmechanismen kann dieser Situation mit hohen Pufferbeständen auf der Lieferantenseite begegnet werden, was aus betriebswirtschaftlichen Gründen nicht wünschenswert ist. Der gegenläufige Versuch, den Bedarfschwankungen zeitnah durch Anpassungen von Bestell-, Liefer- und Produktionsmengen zu folgen, führt häufig zu einem Aufschaukeln dieser Größen entlang der Lieferkette, dem so genannten Bullwhip-Effekt, wenn es an Transparenz und an Koordination mangelt. Die Erforschung von Synchronisationsmechanismen ist auf dem Gebiet technischer Systeme sehr weit gediehen und hat zur Entwicklung einer eigenen Synchronisationstheorie geführt, die sich dem Sachverhalt widmet, dass auch schwache und indirekte Kopplungen zur stabilen Synchronisation von Teilsystemen geeignet sind. Diese Mechanismen sollen hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit auf Produktions- und Logistiknetzwerke überprüft und angepasst und um neue, spezialisierte Methoden auf Basis der Synchronisationstheorie ergänzt werden. Der Schwerpunkt soll dabei auf die indirekten Verknüpfungen gelegt werden. In jedem Fall ist eine eingehende Analyse der Dynamik solcher Netzwerke erforderlich. Diese ist sowohl wegen der Kopplung mehrerer dynamischer Systeme als auch wegen der dynamischen Eigenschaften der einzelnen Systeme häufig derart durch Nichtlinearität geprägt, dass sich konventionelle Methoden der linearen System- oder Regelurigstheorie nicht darauf anwenden lassen. Deshalb ist die Erstellung eines Modells vorgesehen, das mit Methoden der nichtlinearen Dynamik untersucht werden kann. An diesem Modell soll die Anwendbarkeit der entwickelten Synchronisationsmechanismen überprüft werden. Zur Verifikation des Modells wird angestrebt, reale Datenreihen aus Produktions- und Logistiknetzwerken auf Synchronisationsphänomene hin zu untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen