Simulationsgestützte Mehrzieloptimierung schlanker und ressourceneffizienter Produktionssysteme

Für produzierende Unternehmen gewinnt der zielgerichtete und effiziente Einsatz vorhandener Ressourcen neben der ökonomischen Optimierung an Bedeutung. Die ökonomische und organisatorische Optimierung von Produktionssystemen entsprechend der Lean Philosophie ist grundsätzlich mit den Zielen der ressourceneffizienten Produktion vereinbar. Allerdings sind der Übereinstimmung Grenzen gesetzt, so dass individuelle Analysen eines zu verbessernden Produktionssystems und das Abwägen potenzieller Verbesserungsmaßnahmen erforderlich sind.
Diese Dissertation erläutert einen Ansatz zur Mehrzieloptimierung schlanker und ressourceneffizienter Produktionssysteme sowie zur zielgerichteten Auswahl von Verbesserungsmaßnahmen. Zur Prognose der Auswirkungen unterschiedlicher Konfigurationen eines Produktionssystems werden Material-, Energie- und Informationsflüsse in eine ereignisorientierte Ablaufsimulation integriert und mit einem Bewertungsmodell aus Zielkriterien der schlanken und ressourceneffizienten Produktion gekoppelt. Unter Einsatz von statistischer Versuchsplanung werden Gauß Prozessmodelle an die Antworten des Simulationsmodells angepasst. Diese Metamodelle erlauben die Approximation des Systemverhaltens in kurzer Rechenzeit und ermöglichen somit umfangreiche Mehrzieloptimierungen und statistische Analysen des Produktionssystems, die im Simulationsmodell aufgrund langer Rechenzeiten kaum möglich wären. Ausgehend vom optimalen Zielzustand des Produktionssystems werden real umsetzbare Maßnahmen ermittelt, die geeignetste Maßnahmenkombination ausgewählt und ihre optimale Einführungsreihenfolge ermittelt. Abschließend werden die Wirkzusammenhänge schlanker und ressourceneffizienter Produktionssysteme am Beispiel eines idealtypischen Lagerfertigers generalisiert.