Optimal Material Flow Control of Production Lines by Multiscale Network Models
Production Systems, Operations Management, Quality Management and Factory Planning
Final Report Abstract
Im Rahmen des Projekts „OptiFlow“ wurde an einem mehrskaligen Materialflussmodell geforscht, um das Transportverhalten von Materialflusssystemen besser modellieren und optimieren zu können. Dazu wurde ein Multiskalen-Netzwerk-Modell konzeptioniert und genutzt, welches je nach Anwendungsfall die Trajektorien der einzelnen Objekte (mikroskopische Ebene) oder das Transportverhalten der Gesamtheit der Objekte (makroskopische Ebene) widergibt. Damit ist es möglich, die Vorteile beider Modelle in einem zu vereinen und bestmöglich zu nutzen. Ebenso wurden spezielle Anforderungen und Randbedingungen von Materialflusssystemen berücksichtigt. Es wurde eine gemeinsame Grundsituation erstellt, um beide Simulationsebenen miteinander zu koppeln und gegeneinander testen zu können. Außerdem wurden zur Validierung der Ergebnisse immer wieder Realdaten herangezogen, die für diese Förderbandkonfiguration vorliegen. Zur Umrechnung von einer in die andere Ebene wurden effiziente Homogenisierungs- und Lokalisierungsmethoden entwickelt und implementiert. Dadurch ist ein Wechsel der Modellierungsebene zu jedem Zeitpunkt möglich. Bei der Betrachtung des Umrechnungsfehlers im weiteren Transportverlauf stellte sich heraus, dass der gemachte Fehler in der Größenordnung der Modellierungsfehler liegt. Erste Ansätze, um eine Durchsatzoptimierung mit mathematischen Mitteln zu berechnen, wurden untersucht und auf Beispielproblemen getestet. Um ein komplettes Transportsystem mit verschiedenen Kriterien optimieren zu können, bedarf es weiterer Forschungsarbeit. Im Bearbeitungszeitraum wurden mögliche Folgeuntersuchungen identifiziert, die in einem neuen Forschungsvorhaben betrachtet werden sollen.
Publications
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