Simulationsbasierte Personalbedarfsprognose zur resilienten Dienstplangenerierung und Personalstammdimensionierung unter Einbezug zeitflexiblen Arbeitens für dezentral gesteuerte Produktionssysteme

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Thorsten Schmidt
• Fachliche Zuordnung: Produktionssystematik, Betriebswissenschaften, Qualitätsmanagement und Fabrikplanung
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 439188616

Während in Büroumgebungen flexible Arbeitszeitmodelle mittlerweile zum Standard gehören, werden Produktionsmitarbeiter meist weiterhin in größtenteils starren Schichtsystemen beschäftigt. Bereits im Vorgänger-DFG-Forschungsprojekt „Simulationsbasierte Personalbedarfsprognose zur Terminierung von Einsatzzeiten unter Einbezug zeitflexiblen Arbeitens für dezentral gesteuerte Produktionssysteme: Sim4PeP“ (Projektnummer 439188616) wurde zum „Dilemma der Personaldienstplanung für dezentral gesteuerte Produktionssysteme“ unter Einbezug von Arbeitszeitflexibilisierung und Wunscharbeitszeiten der Mitarbeiter geforscht. Darauf aufbauend wird im aktuellen Vorhaben der Forschungsschwerpunkt „Flexibilisierung der Arbeitszeiten für Produktionsmitarbeiter“ konsekutiv auf den Fokus der folgenden zwei Teilbereiche gelegt: 1) Resilienz von Dienstplänen trotz stochastischer Einflüsse sowie 2) Anforderungen zur langfristigen Beschaffenheit des Personalstamms (insb. der Qualifizierungsstruktur) unter Anwendung zeitflexibler Arbeitszeitmodelle in der dezentral gesteuerten Produktion. Die Erzeugung resilienter Dienstpläne beinhaltet Untersuchungen zur Robustheit bzw. Regenerationsfähigkeit bei Störungen und Ausfällen im täglichen Produktionsalltag. Ziel ist die Identifikation von Einflüssen und Auswirkungen stochastischer Parameter. Hierzu zählen auch die Themen adaptiver Planungshorizont, Rescheduling, Entscheidungsfreiheit der dezentralen Steuerung und aktuelle Komplexitätstreiber, wie der Fachkräftemangel. Bei der langfristigen Dimensionierung des Personalstamms werden die Beschaffenheit und die benötigte Entwicklung von Personalstammstrukturen sowie deren Auswirkungen auf das Produktionssystem analysiert. Hierzu werden beispielsweise variierende Auftragsszenarien, unterschiedliche Qualifikationsszenarien, Potenziale und Risiken bei der Integration von Teilzeitkräften sowie ebenfalls der Fachkräftemangel als Komplexitätstreiber miteinbezogen. Für die Untersuchungen im Vorhaben wird eine simulationsbasierte Optimierung basierend auf der im Vorprojekt ausgearbeiteten Methodik eingesetzt. Diese wird entsprechend der Projektanforderungen erweitert, sodass ein innerer Optimierungszyklus (Dienstplangenerierung und Evaluation der Produktionsläufe) und ein äußerer Optimierungszyklus (Personalstammdimensionierung) entsteht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen