OffshorePlan - Komplementäre Nutzung mathematischer und ereignisdiskreter Modelle zur Lösung komplexer Planungs- und Steuerungsprobleme in der Offshore-Baustellenlogistik

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr.-Ing. Michael Lütjen; Professorin Dr.-Ing. Helena Szczerbicka
• Fachliche Zuordnung: Produktionssystematik, Betriebswissenschaften, Qualitätsmanagement und Fabrikplanung
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 411010215

Die Offshore-Baustellenlogistik mit Schwerpunkt der Windenergie definiert ein komplexes Planungs- und Steuerungsproblem. Kostenintensive Schiffe und Personal müssen in Abhängigkeit des sich dynamisch ändernden Seewetters so eingesetzt werden, dass Windparks termingerecht errichtet werden. Aufgrund der Neuartigkeit der Offshore-Windenergietechnik gibt es keine etablierten Planungs- und Steuerungsmethoden für die Errichtungsplanung von Windenergieanlagen. Grundsätzlich werden hierzu ereignisdiskrete Simulationsverfahren oder Ansätze der mathematischen bzw. stochastischen Optimierung eingesetzt. Beide Methoden besitzen Vor- und Nachteile hinsichtlich Laufzeit, Detaillierungsgrad und Optimalitätsbedingungen. In diesem Projektvorhaben soll deshalb die komplementäre Nutzung untersucht werden. In der ersten Förderphase wurde ausgehend von einem einheitlichen Grundmodell eine automatisierte Transformation in ereignisdiskrete Simulationsmodelle als auch in mathematische Optimierungsmodelle für verschiedene Abstraktions-/Aggregationsebenen abgeleitet. Im Ergebnis können Projektmanager so die jeweiligen Vorteile der beiden Methoden in einem komplementären Ansatz für eine verbesserte rechnergestützte Planung und Steuerung nutzen. In der zweiten Förderphase soll einerseits die Problemstellung erweitert werden, indem auch die besonderen Eigenschaften Personaleinsatzplanung im Offshore-Bereich in Betracht gezogen wird. Zudem soll ein hierarchischer Simulationsansatz entwickelt werden, der je nach Bedarf und aktueller Entscheidung, auf heuristische, simulationsbasierte oder optimale, mathematische Lösungsansätze zurückgreifen kann. Hierdurch soll die Komplementarität der bisher zumeist getrennt Betrachteten Ansätze vertieft werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen