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Integrierte Planung logistischer Prozesse in komplexen Produktionsnetzwerken

Chemical network example

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Kurzbeschreibung

Moderne Produktionsprozesse sind häufig durch  eine Vielzahl beteiligter Elemente und interagierender  Entscheidungsträger gekennzeichnet. Die Planung dieser  Produktionsprozesse hat i.d.R. eine solch hohe Komplexität, dass  kein „Gesamtmodell" des Produktionsprozesses entwickelt werden kann, das  lösbar ist bzw. in akzeptabler Zeit (gute) Lösungen liefert. Aus diesem  Grund ist das typische Vorgehen bei der Planung komplexer  Produktionsprozesse den gesamten Produktionsprozess in Teilprozesse zu  zerlegen und diesen jeweilige Planungsgegenstände und -probleme  zuzuordnen, die fassbar und modellierbar sind. Dieses Vorgehen wird auf  verschiedenen Aggregationsstufen wiederholt um so unterschiedliche  Planungshorizonte abdecken zu können. Dieses Vorgehen ist bei der  Konzeption moderner Planungssysteme (APS) umgesetzt.Dieses Vorgehen hat allerdings den prinzipiellen Nachteil, dass die  Interdependenzen zwischen einzelnen Teilprozessen vernachlässigt oder  zumindest vereinfacht werden. Daher besteht die Notwendigkeit bei  Planung des Gesamtprozesses die einzelnen Sub-Modelle interagieren zu lassen (d.h. einen Ergebnisaustausch zu ermöglichen) um zu einer guten Gesamtlösung zu gelangen. Dabei wird i.d.R.  nicht die (gesamt-)optimale Konfiguration des Produktionsprozesses  gefunden. Durch die Integration verschiedener Teilprozesse und -modelle  wird versucht, dieses Problem zu lösen. Dabei werden entweder neue  Modelle entwickelt, die explizit verschiedene Planungsprobleme zusammen  abbilden oder Koordinationsverfahren entwickelt, die die Interaktion  verschiedener Planungsmodelle so organisieren, dass eine gesamtoptimale  Lösung erreicht werden kann.

In diesem Projekt soll ein ganzheitlicher Ansatz für die Integration  verschiedener Planungsprobleme entwickelt werden. Dabei soll der Fokus  auf den logistischen Prozessen liegen. Der Ansatz versucht in einer  simulativen Umgebung verschiedene Planungsprobleme einzubetten und deren  Verknüpfung explizit zu berücksichtigen. Dies geschieht anhand einer  Fallstudie, die mit der Dow Olefinverbund GmbH entwickelt wird und die  logistischen und produktiven Prozesse des Werksverbundes  Schkopau/Böhlen/Leuna/Teutschenthal untersucht.

Bei der Modellierung der einzelnen Teilprozesse kommen verschiedene Methoden zum Einsatz:

  • Zeitreihenmodelle für die Modellierung der Produktionsprozesse
  • lineare Planungsmodelle für verschiedene logistische Teilprozesse (Pipelineplanung, Kesselwagenumlaufplanung)
  • Versuchsplanungsmethoden für die Untersuchung der „globalen" Wirkungszusammenhänge

Insgesamt ist es das Ziel, ein entscheidungsunterstützendes System zu  entwickeln, das in der Lage ist, einen kompletten, validen Überblick  über die Wirkungszusammenhänge der Elemente und Parameter des  Werksverbundes zu geben und Vorschläge für die (optimale)  Rekonfiguration des Systems zu finden.

Projektbezogene Vorträge und Publikationen

  • Kirschstein, T. (2015): "Integrated Supply Chain Planning in Chemical Industry - Potentials of Simulation in Network Planning", SpringerGabler, New York, Link   
  • Kirschstein, T.; Bierwirth, C.: Balancing Chemical Production Networks by Railway Transports, 20th Conference of the International Federation of Operational  Research Societies (IFORS), Barcelona (Spanien), 17.07.2014
  • Kirschstein, T.: Integrated supply chain planning in chemical industry, research colloquium, Halle, 26.06.2013.
  • Kirschstein, T.: An integrated train scheduling model under   inventory  and recurring rail car restrictions, 13th Doktorandenworkshop Nordost (Central German PhD workshop), Göttingen, 21.05.2011.
  • Kirschstein, T.: Planning and optimization of integrated  logistical activities in a large-scaled production network of the  chemical industry, Betriebswirtschaftliches Doktorandenkolloquium,  Halle/Saale, 15.07.2009.
  • Kirschstein, T.: Kooperation zwischen dem Wirtschaftswissenschaftlichen Bereich und DOW, Lange Nacht der Wissenschaften (Night of Science), Martin-Luther-University,  Halle,03.07.2009.
  • Kirschstein, T.: Planning and optimization of integrated logistical activities in a large scaled production network of the chemical industry, 11th Mitteldeutscher Doktorandenworkshop (Central German PhD workshop), Berlin, 29.05.2009.

Praxispartner

Dow Olefefinverbund GmbH   

Projektbearbeiter & Kontakt

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