Integrierte Planung logistischer Prozesse in komplexen Produktionsnetzwerken
Chemical network example
Inhaltsverzeichnis
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.: Rail transportation planning in the chemical industry, accepted in Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review.
- Kirschstein, T. (2018): "Planning of multi-product pipelines by economic lot scheduling models", European Journal of Operational Research, 264(1), 327-339, DOI: 10.1016/j.ejor.2017.06.014 .
- Kirschstein, T.: Planning of multi-product one-to-one pipelines by
economic lot scheduling models, 28th European Conference on Operational Research, Poznan, 6.7.2016. - Kirschstein, T.: Integrated Supply Chain Planning in Chemical Industry, Logistikmanagement 2015, Braunschweig, 17.9.2015.
- 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.
- Meisel, F./ Kirschstein, T./ Bierwirth, C. (2013): "Integrated Production and Intermodal Transportation Planning in Large Scale Production-Distribution-Networks", Transportation Research Part E: Logistics and Transportation Review, 60, 62-78, DOI: 10.1016/j.tre.2013.10.003 .
- Kirschstein, T./ Meisel, F./ Bierwirth, C.: Integrated Production and Intermodal Transportation Planning in Large Scale Production-Distribution-Networks, Logistikmanagement 2013, Bremen, 12.09.2013.
- Kirschstein, T.: Integrated supply chain planning in chemical industry, research colloquium, Halle, 26.06.2013.
- Bierwirth, C.; Kirschstein, T.; Meisel, F. (2012): On Transport Service Selection in Intermodal Rail/Road Distribution Networks, BuR - Business Research, 5, 198-219.
- 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.