MultiPEP – Multikriterielle Personaleinsatzplanung unter Berücksichtigung der Robustheit von Produktionssystemen

Die Fertigungsplanung steht vor der Herausforderung, Produktionssysteme trotz hoher Volatilität der Nachfrage und knappen Personalressourcen effizient zu steuern. Klassische Planungsmethoden fokussieren sich primär auf die kurzfristige Maximierung der Produktivität und vernachlässigen dabei oft die Systemstabilität. Schwankende Maschinenverfügbarkeiten, variierende Prozesszeiten und komplexe Fertigungsprozesse erschweren eine robuste Planung. MultiPEP adressiert diese Herausforderungen, indem es Robustheitsanalysen in die Fertigungsplanung integriert.

Zielsetzung des Projekts

Das Ziel von MultiPEP war die Entwicklung einer innovativen Planungsmethode, die die Robustheit von Produktionssystemen erhöht und gleichzeitig eine effiziente Fertigungsplanung ermöglicht. Die Methode:

• berücksichtigt Systemstabilität und Fertigungsrestriktionen als zentrale Optimierungsgrößen
• setzt mathematische Modelle zur Analyse der Prozesssicherheit und Maschinenverfügbarkeit ein
• minimiert Durchlaufzeiten und optimiert Ressourcennutzung
• nutzt Constraint-Programming-Verfahren zur effizienten Steuerung von Produktionsprozessen
• ermöglicht eine dynamische Anpassung an veränderte Produktionsbedingungen

Vorteile

• Erhöhte Produktionsstabilität: Systematische Berücksichtigung von Robustheitskennzahlen zur Vermeidung ungeplanter Stillstände.
• Effizienzsteigerung:  Optimierte Ressourcennutzung reduziert Wartezeiten und Engpässe.
• Flexible Fertigungsplanung: Anpassungsfähigkeit an variable Produktionsbedingungen ohne Produktivitäts-Einbußen.
• Optimierte Maschinen- und Arbeitsplatzzuordnung: Intelligente Allokation von Betriebsmitteln maximiert die Systemleistung.

Vorgehen

Im Rahmen von MultiPEP wurde zunächst eine Robustheitsanalyse entwickelt, um mathematische Modelle zur Bewertung der Stabilität von Produktionssystemen zu erstellen. Darauf aufbauend untersuchte das Projekt die Einflüsse von Maschinenverfügbarkeiten und Prozesszeiten auf die Gesamtleistung der Fertigungssysteme. Dies diente als Grundlage für die Entwicklung eines multikriteriellen Optimierungsverfahrens zur robusten Steuerung von Produktionsprozessen. Abschließend wurde die Methode anhand verschiedener Fertigungsszenarien validiert.

Sie interessieren sich für automatisierte Planung in der Fertigung?

Kontaktieren Sie Max Eggers per E-Mail an eggers@ifw.uni-hannover.de oder telefonisch unter +49 511 762 4341.