Simulationsbasierte Personalbedarfsprognose zur Terminierung von Einsatzzeiten unter Einbezug zeitflexiblen Arbeitens für dezentral gesteuerte Produktionssysteme: Sim4PeP

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

Durch die zu erwartende Dezentralisierung der PPS im Rahmen der Industrie 4.0 ergeben sich auch für die Personalplanung neue Herausforderungen. Der Mensch wird in der Smart Factory weiterhin eine Schlüsselrolle einnehmen, obwohl sich Art und Inhalt manueller Tätigkeiten verändern werden. Einsatzzeiten verschieben sich und Arbeitsinhalte fordern spezifischere Qualifikationen, wodurch die Einsatzkontinuität abnimmt. Zugleich ist durch die Autonomie von Maschine und Auftrag in Verbindung mit einer Echtzeitsteuerung der konkrete Bedarfszeitpunkt kaum mehr im Voraus ableitbar, sondern dieser wird erst während des tatsächlichen Bedarfs identifizierbar. Zur Bewältigung der veränderten Anforderungen gibt es aktuell keine Methoden. Um trotz des entstehenden Zeitkonflikts eine effiziente Einsatzplanung zu sichern, wird im Vorhaben ein simulationsbasiertes Prognosemodell für den operativen Personalbedarf in dezentralen Produktionssystemen entwickelt. Durch Einbeziehung flexibler Arbeitszeiten wird das personelle Kapazitätsangebot so an den Bedarf angepasst, dass die dezentrale Steuerung übergreifend Zielstellungen von Auftrag, Maschine und vor allem Personal berücksichtigen kann. Dabei werden für Letztere nicht nur unternehmensseitige, sondern auch mitarbeiterindividuelle Ziele verfolgt.Durch das simulationsbasierte Vorgehen werden in der Realität auftretende stochastische Unsicherheiten, wie schwankende Prozesszeiten oder Ausfälle, berücksichtigt. Das Prognosemodell fokussiert einen kurzfristigen Planungshorizont. In einem ersten Schritt werden mittels Steuerungsparametern (z.B. Personaleinsatzzeiten) Szenarien generiert und mittels Optimierer entsprechend der zu entwickelnden Zielfunktion variiert. Szenarien hoher Lösungsgüte werden zu einem stochastischen Gesamtplan zusammengelegt, aus welchem deterministische Einsatzzeiten abgeleitet werden. Ferner wird die Methodik auf Machbarkeit, Voraussetzungen, Potenziale und Grenzen (z.B. Einfluss von Arbeitszeitmodellen) untersucht.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen