Integrierte Demontagepro­zess- und Ablaufplanung

Das wachsende Bewusstsein politischer, gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Akteure für die globale Ressourcenknappheit und die vom Menschen verursachten Treibhausgasemissionen bestimmen zunehmend unser Verständnis einer nachhaltigen Güterproduktion und -verwendung. Dieses Verständnis umfasst neben ressourcen- und umweltschonenden Herstellungsverfahren insbesondere auch die Verlängerung der Lebenszeit von Produkten und deren anschließende Verwertung in Form von Reparatur, Wiederaufarbeitung oder Recycling. Demontageprozesse bilden hierfür eine notwendige Grundlage, sind jedoch in der Regel durch eine relativ geringe Wertschöpfung gekennzeichnet. Daraus resultiert die Notwendigkeit, Demontage effizient zu gestalten und die wirtschaftliche Rückgewinnung verwertbarer Produktteile zu ermöglichen.

Der Fokus des Dissertationsprojektes liegt auf der Optimierung der Abläufe innerhalb einer Demontagewerkstatt mit dem Ziel die eingebundenen technischen Ressourcen bestmöglich auszulasten bzw. den anfallenden Auftragsbestand an Altprodukten in möglichst geringer Zeit abzuwickeln. Es ergibt sich daraus ein neuartiges kombiniertes Demontagereihenfolge- und Maschinenbelegungsplanungsproblem. Die Komplexität der Planung hängt dabei stark vom Entscheidungsspielraum bei der Gestaltung des Demontageprozesses ab. Im Rahmen der Dissertation sollen u.a. folgende Problemaspekte untersucht werden.

• Variable Demontage: Im Gegensatz zu traditionellen Problemen der Ablaufplanung existieren mehrere zulässige Prozesspläne (Arbeitsschrittfolgen) für die Bearbeitung eines Auftrages.
• Parallele Demontage: Anders als bei serieller Demontage kann ein Produkt infolge seiner Zerlegung in mehrere Unterbaugruppen an verschiedenen Stationen parallel bearbeitet werden.
• Selektive Demontage: Die Entscheidung über den Zielzustand der Demontage wird in das Planungsproblem integriert. Neben der vollständigen Zerlegung eines Produktes ist beispielweise die Verwertung zusammenhängender Baugruppen möglich. Weiterhin kann eine Unterscheidung hinsichtlich der Verwendung von Teilen zwecks Reparatur, Wiederaufarbeitung, Recycling oder Entsorgung erfolgen.

Die Formulierung von unterschiedlichen Ausprägungen des Planungsproblems in geschlossener mathematischer Modellform bildet einen Schwerpunkt der Dissertation. Neben der Erforschung exakter Verfahren liegt ein weiterer Fokus auf der Entwicklung heuristischer Ansätze für die Lösung praxisrelevanter Problemgrößen.