Operations Research

Produktionsplanung und -steuerung

Operations Research (OR) hilft, komplexe Entscheidungen zu treffen, indem es mathematische Modelle und Analyseverfahren nutzt, um Prozesse zu optimieren. Ob in der Produktion, Logistik oder bei Investitionsentscheidungen – Operations Research sorgt dafür, dass Ressourcen effizient eingesetzt und Abläufe verbessert werden. Mit OR treffen Unternehmen und Organisationen schnellere, fundierte Entscheidungen, die Zeit und Kosten sparen.

Im Zentrum der vielfältigen Projekte der Abteilung »Operations Research« steht daher immer die Frage: »Welche Aktivitäten werden zu welchen Zeitpunkten mit welchen Ressourcen bearbeitet?«

Je nach Anwendung bieten wir Lösungen für folgende Fragestellungen an:

  1. in der operativen Steuerung von Abläufen
  2. in der mittelfristigen Planung von Aktivitäten und Ressourcen
  3. beim Auslegen von Produktionsstätten und Betriebsstrategien
  4. beim Lösen von Konfigurations- und Packungsproblemen

Zu den Unternehmen, mit denen wir zusammenarbeiten, zählen produzierende und dienstleistende Firmen sowie Softwarehäuser, für die wir maßgeschneiderte – auf die individuellen Anforderungen zugeschnittene – (Software-)Lösungen entwickeln. Dabei legen wir Wert auf eine ganzzeitliche Betrachtung der verschiedenen Planungshorizonte, die ohnehin fließend ineinander übergehen.

Wir setzen Methoden aus der angewandten Mathematik, der Informatik und den Wirtschaftswissenschaften ein. Unser Schwerpunkt liegt dabei auf der (Weiter-)Entwicklung kombinatorischer Modellierungs- und Optimierungsmethoden.

Operative Planung und Steuerung in der Produktion

In dynamischen Produktionsumgebungen zählt jede Entscheidung. Welche Aktivität als Nächstes ansteht, legt in vielen Fällen ein automatisiertes System fest mit dem Ziel, den Durchsatz zu maximieren, Rüstzeiten zu minimieren und Aktivitäten fristgerecht abzuschließen. Für genau solche Situationen entwickeln und evaluieren wir individuelle Strategien zur Feinplanung – und integrieren sie bei Bedarf direkt in bestehende IT-Systeme.

 

Erweiterte Produktionsplanung

Mit maßgeschneiderten mathematischen Modellen und Optimierungsalgorithmen machen wir Produktionsprozesse planbar, flexibel und ressourcenschonend.

 

Optimierung von Produktionsreihenfolgen

Algorithmen zur Minimierung von Rüstzeiten und Kosten bei gleichzeitiger Sicherstellung termingerechter Lieferungen.

Mittelfristige Planung: Entscheidungsraum nutzen, Unsicherheiten managen

Eine mittelfristige Planung erfolgt in der Regel mit einem zeitlichen Vorlauf von wenigen Tagen bis einigen Wochen. Der Entscheidungsraum ist dabei größer als in der operativen Planung, geht jedoch mit einer größeren Unschärfe der Daten einher. Um eine optimale Grundlage für die operative Umsetzung zu schaffen, entwickeln wir passende Planungsprozesse, geeignete Datenmodelle und maßgeschneiderte Planungsalgorithmen.

 

Orchestrierung von Produktionsnetzwerken

Wir entwickeln individuelle Modelle und Softwarelösungen, die Abläufe, Kapazitäten und Zusammenarbeit über Abteilungen, Standorte und Unternehmen hinweg effizient koordinieren.

 

Materialfluss und -bereitstellung optimieren

Mit unseren Modellen optimieren wir Produktionsprozesse, verkürzen Durchlaufzeiten und nutzen Kapazitäten optimal – selbst in komplexen Produktionsnetzwerken.

 

Liefertermine in der Produktion

Unsere maßgeschneiderten Planungs- und Prognosetools gewährleisten realistische Liefertermine, erkennen Engpässe rechtzeitig und verbessern Produktionsabläufe.

 

Digitalisierung im Infrastrukturbau

Unser Team entwickelt Modelle und Algorithmen zur Entscheidungsunterstützung im Infrastrukturbau. Ein Ziel: mithilfe von Planungswerkzeugen Bauverzögerungen von Großprojekten reduzieren.

 

Prozesse im Handwerk

Im Projekt »eMasterCraft« entwickeln wir elektronische Datenaustausch- und EDV-gestützte Prozesse, um die Digitalisierung im Bau- und Ausbauhandwerk voranzubringen.

 

Smarte Prozesse im Bauwesen

Im Projekt »ConWearDi« entwickeln wir eine Plattform, um die Digitalisierung von Dienstleistungen im Bauwesen zu ermöglichen.

 

Digitale Lösungen für die Produktionsplanung

Unser Optimierungs-Team entwickelt maßgeschneiderte Software, um Produktionsprozesse digital zu verbessern und Abläufe effizienter zu gestalten.

 

Unsicherheiten planbar machen

Wir entwickeln mathematische Modelle, um die Planbarkeit klinischer Studien zu verbessern und den Ablauf verlässlicher zu machen.

Auslegen von Produktionsstätten und Betriebsstrategien

Entscheidungen mit großem Vorlauf, hohen Kosten und potenziell hohem wirtschaftlichen Risiko erfordern eine fundierte Analyse, um flexibel auf veränderte Rahmenbedingungen zu reagieren. Im Dialog mit unseren Kundinnen und Kunden analysieren wir systematisch Produktionsstätten und Betriebsstrategien, um Unsicherheiten frühzeitig und proaktiv zu begegnen. Auf Wunsch befähigen wir sie außerdem, diese Analysen regelmäßig selbstständig durchzuführen.

 

Effiziente Fabriklayouts und Betriebsstrategie

Mit individuellen Modellen und Simulationen gestalten wir optimale Produktionslayouts. Unsere Analysen minimieren Risiken, verbessern Abläufe und machen Unternehmen zukunftssicher.

 

Robuste Supply Chains

Modelle und Algorithmen zur Analyse und Optimierung von Lieferketten minimieren Risiken und steigern gleichzeitig deren Effizienz.

 

Transportlogistik

Zur Effizienzsteigerung über Unternehmensgrenzen hinaus bedarf es geeigneter Assistenzsysteme, die einen reibungslosen Informationstransfer gewährleisten, bessere Transportoptionen identifizieren und kommunizieren.

Lösungen für Konfigurations- und Packungsprobleme in der Produktion

In komplexen Produktionsumgebungen gibt es neben der eigentlichen Produktionsplanung eine große Vielfalt weiterer Planungsaufgaben. Häufig sind das anspruchsvolle Konfigurations- oder Packungsprobleme. Auch für derartige Aufgaben entwickeln wir individuelle Lösungen und integrieren diese in die Ablaufplanung.

 

Konfiguration komplexer Produkte

Mit intelligenten Algorithmen und Softwarelösungen verbessern wir komplexe Regelwerke, die den Aufbau von Maschinen steuern.

 

Variantenreduktion in der LKW-Chassis-Bestückung

Wir entwickeln Plattformen und Produktfamilien zur Variantenreduktion in der LKW-Chassis-Bestückung.

 

Optimierung von Schnittbildern

Wir entwickeln Algorithmen zur Optimierung von Schnittbildern, die darauf abzielen, Rohmaterialien effizient zu nutzen.

Methodenkompetenz

Unser Team in der Abteilung »Operations Research« verfügt über umfangreiche Erfahrungen in der mathematischen Modellierung, Simulation und Optimierung von Aufgaben in der Produktionsplanung sowie in der Implementierung verteilter Planungssysteme.

Für diese Herausforderungen greifen wir auf Ansätze der kombinatorischen Optimierung, gemischt-ganzzahlige Programme, Constraint Programming, Scheduling-Algorithmen und heuristische Methoden zurück. Je nach Problemstellung wählen wir die passenden Konzepte und passen sie an aktuelle Fragestellungen an. Zum Bewerten rollierender Planungskonzepte setzen wir regelmäßig Ereignis-diskrete Simulationen ein.