Multikriterielle Personaleinsatzplanung unter Berücksichtigung der Robustheit von Produktionssystemen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das Forschungsvorhaben hat einen wesentlichen Beitrag zur angestrebten Vereinbarkeit von kurzfristigen Leistungszielen der Fertigungsplanung und langfristigen Entwicklungszielen sowie Einsatzwünschen von Mitarbeitenden geleistet. Durch das Einbringen der Systemstabilität als Restriktion wird die multikriterielle Optimierung möglich, ohne die Fertigungsleistung zu reduzieren. Die entwickelte Planungsmethode ermöglicht durch ihren modularen Aufbau bei der Einbindung des CP Solver Optimierungsalgorithmus die Personaleinsatzplanung für verschiedene Fertigungssysteme. Planungsseitig werden Arbeitszeitwünsche und Arbeitsplatzwünsche von Beschäftigten als Restriktionen in das Optimierungsproblem eingebracht. Gleichzeitig wird die Minimierung der Durchlaufzeit der Aufträge im Booleschen Erfüllbarkeitsproblem und damit die Maximierung der Ausbringung des Fertigungssystems angestrebt. In Testszenarien konnte zunächst die Berücksichtigung von Lerneffekten bei der Personaleinsatzplanung erfolgreich anhand von Durchsatz und Qualifikationswerten validiert werden. Anschließend konnte die erhöhte Flexibilität durch die multikriterielle Planung gegenüber einer isolierten effizienzoptimierten Mitarbeiterzuweisung nachgewiesen werden. Ohne Durchsatzziele zu verfehlen, konnte Arbeitszeitwünschen von Mitarbeitenden entsprochen werden, die durch die effizienzoptimierte Zuweisung nicht umsetzbar waren. Zudem wurde mit dem Reinforcement-Learning ein vielversprechender Ansatz erprobt, der jedoch hinsichtlich einer robust hohen Entscheidungsqualität Potenzial für weitere Forschung bietet.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Ontology-based production planning under the consideration of system robustness. Procedia CIRP, 104, 547-552.
Denkena, Berend; Dittrich, Marc-André & Münch, Gina Vibora
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Systeminhärente Puffer für langfristige Ziele nutzen Multikriterielle Personaleinsatzplanung unter Berücksichtigung der Robustheit des Fertigungssystems. Industrie 4.0 Management 4, S. 59-62.
Denkena, B., Dittrich, M.-A. & Vibora Münch, G.
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Multikriterielle Personaleinsatzplanung in der Produktion, Zukunft. Digital Zeitschrift, Digitalisierung von der Idee zur Umsetzung, Ausgabe 1/2023, S. 34-37.
Denkena, B., Wichmann, M. & Voelker, H.
