Eine Planungsmethode für das Problem der integrierten Produktions- und Transportplanung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Bernd Scholz-Reiter
• Fachliche Zuordnung: Verkehrs- und Transportsysteme, Intelligenter und automatisierter Verkehr
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 230762529

Die Wettbewerbssituation auf den globalen Märkten zwingt Unternehmen zu einer Fokussierung auf die eigenen Kernkompetenzen und die Zusammenarbeit mit spezialisierten Partnern in einer Supply Chain (SC). Durch die unterschiedlichen und häufig konträren Ziele dieser Partner werden Prozesse unternehmensintern optimiert. Durch dieses Verhalten entsteht aus übergeordneter Sicht kein optimales Planungsergebnis für die gesamte SC. Mit Hilfe der integrierten Planung als Instrument des Supply Chain Management ist es möglich, eine unternehmensübergreifende Verbesserung im Sinne der gesamten Lieferkette zu erreichen. In diesem Forschungsvorhaben wird eine Methode für die integrierte Planung entwickelt. Dabei wird auf den Bereich der Produktionsplanung und den anschließenden überbetrieblichen Transport zu verschiedenen Zielen fokussiert. Die methodische Unterstützung zur Lösung des integrierten Planungsproblems ist bisher nicht ausreichend, da die vorhandenen Methoden in der Mehrzahl produktions- oder transportorientierte Planungsansätze mit einer geringen Integration der beiden Teilprobleme verfolgen.Ziel dieses Forschungsvorhabens ist daher die Entwicklung und Bewertung einer Planungsmethode, die für den betrachteten Ausschnitt der Lieferkette eine hohe Integration der beiden Teilprobleme aufweist. Zur Erreichung dieses Ziels werden zwei voneinander unabhängige Entwicklungsrichtungen verfolgt und mehrere Teilziele definiert. Die bisherigen integrierten Planungsmethoden verwenden jeweils eigene Modelle und verhindern damit eine Vergleichbarkeit der Methoden untereinander. Aus diesem Grund besteht das erste Teilziel in der Entwicklung eines Basismodells, anhand dessen die vorhandenen und die in diesem Forschungsvorhaben zu entwickelnden Planungsmethoden evaluiert und hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit miteinander verglichen werden können.Die Anwendung evolutionärer Algorithmen stellt die erste Richtung bei der Entwicklung einer integrierten Planungsmethode dar. Ausgehend von einer Startlösung, für deren Erzeugung bekannte Verfahren aus der Produktions- und Transportplanung eingesetzt werden, generiert und optimiert der evolutionäre Algorithmus alternative Lösungsvarianten unter Berücksichtigung der Restriktionen beider Teilprobleme. Zur Bewertung der generierten Lösungsvarianten wird eine Bewertungsfunktion formuliert. Die zweite Entwicklungsrichtung ist gekennzeichnet durch eine mehrstufige Dekomposition der Teilprobleme Produktions- und Transportplanung sowie eine neue Strukturierung des Planungsprozesses. Auf Basis einer Klassifizierung werden für jede Klasse beide Teilprobleme zunächst separat gelöst, anschließend optimiert und die Teilergebnisse in zwei Schritten zu einem integrierten Gesamtplanungsergebnis zusammengesetzt. Die integrierten Planungsmethoden beider Entwicklungsrichtungen werden anhand des Basismodells evaluiert und darüber hinaus mit Hilfe der Simulation hinsichtlich der Stabilität der Lösungen untersucht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen