Modellbasierte Methoden zur echtzeitnahen Adaption und Steuerung von Distributionssystemen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die Anforderungen Wandlungsfähigkeit und Adaptivität an logistische Netze sowie die Auslöser für Anpassungsbedarf innerhalb definierter Anforderungsdimensionen sind durch die Forschung hinlänglich beschrieben worden. Es ist in diesem Kontext offenbar, dass sich ein Produktions- oder Logistiksystem in einem begrenzten Umfang – im Flexibilitätskorridor – an geänderte Anforderungen anpassen kann. Befinden sich antizipierbare Betriebspunkte aus einzelnen oder mehreren Anforderungsdimensionen außerhalb des Flexibilitätskorridors, ist das System nicht länger effizient und ein Anstoß für eine Veränderungsplanung ist gegeben. Positioniert im Spannungsfeld zwischen Produktion und Marktdynamik kommt der Distribution eine herausragende Bedeutung für Profitabilität und Leistung jeder Wertschöpfungskette zu. Um aber den Anforderungen an eine ereignisorientierte, belastungsorientierte Veränderungsplanung in Distributionssystemen gerecht zu werden, muss Wissen über die Art dieser Aufgabe und die notwendigen Planungsprozesse derart zur Verfügung stehen, dass ausgehend vom Wissen über den Anpassungsbedarf sich bestimmter Anpassungsmaßnahmen bedient werden kann, die die logistische Effizienz des Systems wiederherstellen. Wird das Wissen über Anstoß (Ereignis), Aufgabe, Prozess und Maßnahmen kontinuierlich überwacht, kann aktiv steuernd auf die Umfelddynamik und -turbulenzen reagiert werden. So befähigte logistische Distributionssysteme können als robust beschrieben werden. In diesem Sinne wurde auf der Netzwerkebene mit der Weiterentwicklung eines Vorgehensmodells für die Anpassungsplanung ein Meilenstein hin zu einer robusten Systemgestaltung gelegt. Kernbestandteil ist eine neue modellbasierte Vorgehensweise zur aktiven Verkürzung der Phasen einer Veränderungsplanung, welche einen Bewertungsrahmen beinhaltet, der zum Wahrnehmen einer Anpassungssituation, zur Bewertung von Anpassungsmaßnahmen und zur Entscheidungsunterstützung bei der Alternativenauswahl eingesetzt wird. Es wurden ergänzend ebenenübergreifende Modelle zur Konfiguration optimaler Bestandstrategien entwickelt und die ebenenübergreifende Synchronisation der Planungsergebnisse im Netzwerk untersucht. Die entwickelten Methoden und Verfahren wurden bei der Planung der Distributionsstruktur und bei der Gestaltung der Steuerungsgrenzen für die Bestandsstrategie in einer Fallstudie eingesetzt, validiert und können bei weiteren Planungen auf andere Fragestellungen übertragen werden. Damit kann mit den hier entstandenen Verfahren und Modellen eine Vision der Planung von robusten Netzwerken umgesetzt werden, welche sich durch die permanente Planungsbereitschaft und ganzheitliche Modellierung der relevanten Netzwerkausschnitte auszeichnet und sich in diesem Zuge selbst mit widerverwendbarem Wissen ausstattet. Im Bereich der Materialflusssteuerung konnten für verschiedene Anwendungen die Grundlagen für eine wissensbasierte Steuerung gelegt werden, nämlich die Definition entsprechender Merkmale und Maßnahmen. Die Besonderheit der Steuerung liegt in der Kombination mit simulationsbasierter Trainingsbeispielgenerierung. Diese erlaubt es, eine viel höhere Menge an Informationen in die Entscheidungsfindung einfließen zu lassen. Die praktische Umsetzung des Verfahrens in den Materialflusssimulator d³fact konnte ohne Probleme vollzogen werden. Das Konzept wurde anhand eines realen Parksystems demonstriert, und anhand dessen empirisch eine höhere Leistungsfähigkeit nachgewiesen. Eine Anwendung auf andere Systeme in der Logistik verspricht eine weitere Leistungssteigerung dieser mittels intelligenter Steuerung und Anpassung und dynamische Verhältnisse. Dangelmaier, Wilhelm; Klaas, Alexander; Laroque, Christoph: Aus Simulationen lernen. In: Universität Paderborn (Hg.): Forschungsforum Paderborn. Paderborner Wissenschaftsmagazin. Paderborn 2013, S. 70–75.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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(2010): Ein wissensbasiertes Verfahren zur simulationsgestützten Steuerung von fahrerlosen Transportfahrzeugen in Distributionszentren. In: Klaus Richter, Michael Schenk, Holger Seidel und Hartmut Zadek (Hg.): 15. Magdeburger Logistiktagung Effiziente und Sichere Logistik. 15. bis 17. Juni 2010. Stuttgart: Fraunhofer-Verlag
Dangelmaier, Wilhelm; Aufenanger, Mark; Laroque, Christoph; Klaas, Alexander
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(2011): Beherrschung von dynamischen Umgebungsfaktoren in der Intralogistik durch situationsabhängige, wissensbasierte Steuerung. In: Dieter Spath (Hg.): Wissensarbeit - zwischen strengen Prozessen und kreativem Spielraum. Berlin: GITO (Schriftenreihe der Hochschulgruppe für Arbeits- und Betriebsorganisation e. V. (HAB)), S. 113–128
Dangelmaier, Wilhelm; Klaas, Alexander; Laroque, Christoph
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(2011): Ein Konzept zur planungsebenenübergreifenden Bewertung der Adaptionsfähigkeit logistischer Netzwerke. In: Michael Schenk et al. (Hg.): 16. Magdeburger Logistiktage "Sichere und nachhaltige Logistik": Fraunhofer Verlag, Stuttgart, S. 133–142
Winkler, Matthes; Klingebiel, Katja; Klaas, Alexander; Laroque, Christoph
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(2011): Modellgestütztes Planen und kollaboratives Experimentieren für robuste Distributionssysteme. In: Dieter Spath (Hg.): Wissensarbeit - zwischen strengen Prozessen und kreativem Spielraum. Berlin: GITO (Schriftenreihe der Hochschulgruppe für Arbeits- und Betriebsorganisation e. V. (HAB)), S. 177–198
Kuhn, Axel; Klingebiel, Katja; Schmidt, Achim; Luft, Nils
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(2011): Simulation Aided, Knowledge Based Routing for AGVs in a Distribution Warehouse. In: Proceedings of the 2011 Winter Simulation Conference. WSC '11: December 11-14, 2011, Phoenix, Arizona, U.S.A.
Klaas, Alexander; Laroque, Christoph; Fischer, Matthias; Dangelmaier, Wilhelm
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(2012): A Cross-Level Approach To Planning Changeability in Distribution Systems. In: Fancesco Longo (Hg.): Proceedings of the 2012 Symposium on Emerging Applications of M&S in Industry and Academia Symposium. [S.l.]: Society for Computer Simulation International, S. 24–31
Klingebiel, Katja; Winkler, Matthes; Klaas, Alexander; Laroque, Christoph
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(2012): An integrated approach to robust multi-echelon inventory policies for distribution networks. Dortmund: Verl. Praxiswissen (Unternehmenslogistik)
Li, Cong
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(2012): An integrated approach to robust multi-echelon inventory policy decision. In: Aleksander Byrski (Hg.): Advances in intelligent modelling and simulation. Simulation tools and applications. Berlin, New York: Springer (Studies in computational intelligence, 416), S. 165–197
Klingebiel, Katja; Li, Cong
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(2012): Planning changeability in distribution systems. In: Werner Delfmann (Hg.): Coordinated autonomous systems. Wissenschaft und Praxis im Dialog. Hamburg: DVV Media Group (Schriftenreihe Wirtschaft & Logistik), S. 276–292
Klingebiel, Katja; Kuhn, Axel; Li, Cong
