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Industrie 4.0 Management
37. Jahrgang, 2021, Ausgabe 1, Seite 63-66
Iterative optimierungsbasierte Simulation
Entscheidungsunterstützung in der hierarchischen Planung komplexer Produktions- und Logistiksysteme

Patrick Oetjegerdes, Christian Weckenborg und Thomas S. Spengler, Technische Universität Braunschweig

Werden Anpassungen von Produktionssystemen geplant, beispielsweise der Bau einer neuen Anlage, werden häufig Simulationen für die Prognose der damit verbundenen Auswirkungen genutzt. So wird die Basis für eine betriebswirtschaftliche Bewertung geschaffen. Für die Erstellung der Modelle werden Entscheidungsprozesse der Produktionsplanung und -steuerung in der Simulation dargestellt, beispielsweise die Reihenfolgenplanung einer Anlage. Diese Übertragung der Entscheidungsprozesse in die Simulation führt zu einem hohen Aufwand für die Erstellung von Simulationsmodellen. Dieser Aufwand kann durch die Nutzung iterativer optimierungsbasierter Simulationen verringert werden, da hier auf bereits existierende Prozesse zurückgegriffen wird. Statt Entscheidungsprozesse in der Simulation neu zau modellieren und lösen, wird die Simulation mit Optimierungsverfahren gekoppelt, die auch im realen System zur Entscheidungsfindung genutzt werden. Dieses Konzept wird bei einem Stahlhersteller angewendet und es wird gezeigt, dass so verschiedene operative bis taktische Anpassungen bewertet werden können.

Schlüsselwörter: Optimierungsbasierte Simulation, Produktionsplanung, Ereignisdiskrete Simulation, Anlagenplanung
Quellen:

[1] Law, A.: Simulation modeling and analysis, 5. Auflage. New York 2015.

[2] Steven, M.: Hierarchische Produktionsplanung, 2. Auflage. Heidelberg 1994.

[3] Verein Deutscher Ingenieure: VDI-Richtlinie 3633 Blatt 12: Simulation von Logistik-, Materialfluss- und Produktionssystemen. Berlin 2020.

[4] März, L; Krug, W; Rose, O.; Weigert, G. (Hrsg): Simulation und Optimierung in Produktion und Logistik, 1. Auflage. Berlin Heidelberg 2011.

[5] Figueira, G.; Almada-Lobo, B.: Hybdrid simulation-optimization methods: A taxonomy and discussion. In: Simulation Modelling Practice and Theory 46 (2014), S. 118-134.