abgeschlossene Promotionen & Habilitationen

Dissertation

Herr Prof.Dr.-Ing. Kai Furmans

Innerbetriebliche Transportsysteme stoßen im Laufe ihrer Nutzungszeit aufgrund steigender bzw. sich ändernder Anforderungen oftmals an ihre ursprünglichen Leistungsgrenzen. Ein Ausbau der Systeme ist in der Regel schwierig, kostspielig und nicht ohne erheblichen negativen Einfluss auf die Funktionsfähigkeit und damit in Produktionssystemen auf die laufende Produktion möglich. Folglich sollten vorher Optimierungspotenziale der Steuerung genutzt werden.
Aktuelle sowie bisher installierte Systeme zum automatisierten innerbetrieblichen Transport nutzen für die Wahl der jeweiligen Transportwege oftmals statische Methoden, welche in einer Vielzahl der Fälle auf einem kürzeste-Wege-Routing basieren. Sind die Kostenparameter der einzelnen Streckenabschnitte, nach denen diese kürzesten (oder günstigsten) Wege berechnet werden, anpassbar, lässt sich dadurch die Verteilung der sich bewegenden Einheiten (Fahrzeuge oder Transporteinheiten selbst) im Wegenetzwerk beeinflussen.
Eine Anpassung dieser Kostenparameter in innerbetrieblichen Transportsystemen erfolgt bisher lediglich punktuell und auf Erfahrungswerten basierend. Innerhalb dieser Arbeit wird eine Methode zur systematischen Anpassung der Parameter vorgestellt. Durch die entsprechende Verteilung der Transporte im Netzwerk wird ein Leistungs¬steigerungs¬potenzial für solche Systeme erschlossen, durch welches in Testanwendungen in der Halbleiterindustrie eine Durchsatzsteigerung um bis zu 20 % bei gleichbleibenden durchschnittlichen Transportzeiten erreicht werden konnte.
Die Methode basiert auf einer Modellierung des Transportsystems als Netzwerkgraph und einer Abstraktionshöhe, welche deutlich über derjenigen liegt, welche übliche dynamische Simulationen auszeichnet. Hierdurch benötigen darauf aufbauende Analysen und Optimierungen einen deutlich geringeren Aufwand und erlauben gleichzeitig eine breitere Untersuchung möglicher Szenarien.
Neben der Leistungssteigerung ist die Methode durch die erwirkte breitere Verteilung von Transporten im Netzwerk ebenfalls zur Robustheitssteigerung bestehender Systeme nutzbar. Darüber hinaus lässt sie sich zur Verbesserung der Layoutplanung einsetzen. In diesem Fall ist außerdem ihre Abstraktionshöhe der bei der Planung eingeschränkten Verfügbarkeit und Verlässlichkeit der Eingangsdaten eher angepasst als diejenige dynamischer Simulationen. Gleichzeitig bietet sie die Möglichkeit einer groben (wiederum dem Informationsstand entsprechenden) Abschätzung von Transportzeiten. Alle drei Möglichkeiten konnten bereits erfolgreich an praktischen Einsatzbeispielen demonstriert werden.

Intralogistik, ereignisbasierte Analyse komplexer Materialflusssysteme