Rolling Migration Planning for Manufacturing Networks
Final Report Abstract
Im Zuge der Globalisierung und des technologischen Fortschritts der letzten Jahre haben Unternehmen weltweite Produktionsnetzwerke meist historisch entwickelt. Um dem Handlungsdruck aus schnelllebig veränderlichen Märkten und einer dynamischen globalen Umwelt zu begegnen, führen global aufgestellte Wertschöpfungsketten dazu, auch Vorteile lokal und durch den Produktionsverbund nutzen zu können. Die strategische und taktische Optimierung von Produktionsnetzwerken waren bereits im Fokus wissenschaftlicher Betrachtung und praktischer Anwendung. Volatilität, Unsicherheit und Komplexität führen jedoch dazu, dass einmalig optimierte Produktionsnetzwerke zum Zeitpunkt ihrer Auslegung wieder überholt sind und somit kein statischer Zustand sein können. Produktionsnetzwerkes müssen sich fortlaufend wandeln und den äußeren und inneren Anforderungen der Unternehmen anpassen. Der operativen Planung der Migration zwischen Netzwerkkonfigurationen wird hierbei eine entscheiden Rolle zuteil, die bislang nur kaum Gegenstand der Forschung war und in der Praxis höchstens durch intuitive und unkoordinierte Einzelaktivitäten vollzogen wurde. Die in diesem DFG-Projekt entwickelte Methode unterstützt die Planung der Migration von Produktionsnetzwerken durch gezielte Informationsbereitstellung, -bewertung und Entscheidungsunterstützung. Kern der Methode ist ein rollierendes Vorgehen, das prozessual verankert werden kann. Hierbei werden sowohl kurzzyklische Dynamiken kontinuierlich berücksichtigt, als auch die komplexen Interdependenzen der Produktionsnetzwerkgestaltung. Das rollierende Vorgehen ermöglicht zudem eine Selbstvalidierung und -anpassung der Planung. Ein mathematisches Modell des Produktionsnetzwerkes und der Migration ist der Methode angegliedert. Im ersten Schritt wird der Ist-Zustand des Netzwerkes aufgenommen. Folgend wird ein Ziel-Zustand des Netzwerkes ermittelt und geprüft. Der Unterschied zwischen Ziel- und Ist-Zustand des Netzwerkes lässt sich durch die Kombination mehrerer einzelner Migrationsschritte überwinden. Die Auswahl der Schritte und deren Reihenfolge erfolgt durch mathematische Optimierung hinsichtlich der Minimierung von Zeit, Kosten und Risiko. Die Migration wird parallel überwacht, um Planabweichungen frühzeitig zu erkennen und die Planung dementsprechend zu aktualisieren. Einmal in das iterative Durchlaufen der Methode eingeschwungen, reduziert sich auch der Aufwand für die Aktualisierung der Planung. Sowohl Informationsbeschaffung, als auch Entscheidungsunterstützung sind wesentliche Bestandteile der Methode. Das Modell und das Vorgehen wurden an das existierende Software-Tool OptiWo zur Gestaltung von Produktionsnetzwerken angegliedert. Dieses wird durch das Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen für Industrieberatung, Lehre und Forschung verwendet.
Publications
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G. Schuh, J. P. Prote, M. Molitor, S. Cremer
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G. Schuh, J. P. Prote, B. Fränken, J. Ays, S. Cremer
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G. Schuh, J. P. Prote, S. Cremer, A. Gützlaff, M. Ziegler, M. Benfer
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G. Schuh, J. P. Prote, S. Cremer, J. Maibaum
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G. Schuh, J. P. Prote, S. Dany, A. Gützlaff, S. Cremer, T. Schlosser
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G. Schuh, J. P. Prote, S. Cremer, S.Wlecke, J. Maibaum
(See online at https://doi.org/10.1109/IESTEC46403.2019.00073)
