Lehrstuhl für Produktionsmanagement

Lehrstuhl für Produktionsmanagement

Prof. Dr. Florian Sahling


Unsere Forschungsbiete

Am Lehrstuhl für Produktionsmanagement werden vorrangig praxisrelevante Fragestellungen aus dem Bereich der industriellen Sachgüter- und Dienstleistungsproduk-tion bearbeitet. Zur Entscheidungsunterstützung werden betriebliche Entscheidungsprobleme als mathematische Optimierungsmodelle abgebildet. Zur Lösung dieser Entscheidungsprobleme werden quantitative Methoden aus dem Bereich des Operations Research herangezogen. Derzeit konzentriert sich die Forschung am Lehrstuhl auf die nachfolgenden Gebiete:

Im Rahmen der kapazitätsorientierten Produktionsplanung stellt die Losgrößenplanung das zentrale Bindeglied zwischen der Hauptproduktionsprogramm-planung und der Ressourceneinsatzplanung dar. Bei der Herstellung verschiedener Produktarten auf einer Maschine ist häufig ein Rüstvorgang erforderlich, um die Maschine auf die Fertigung einer Produktart vorzubereiten. Sobald ein Produktartwechsel auf einer Ressource Rüstzeiten und/oder -kosten verursacht, muss in der betrieblichen Praxis ein Losgrößenproblem betrachtet werden. Im Rahmen dieses Forschungsfeldes stehen die Entwicklung gemischt-ganzzahliger Optimierungsmodelle sowie der Entwurf und die Implementierung heuristischer Lösungsverfahren für dynamische Losgrößenprobleme im Vordergrund.

Das DFG-Projekt "Dynamische Losgrößenplanung mit Koordination von Rüstteams" wird zusammen mit dem Lehrstuhl für Supply Chain Management und Produktion der Universität zu Köln (Prof. Dr. H. Tempelmeier) sowie dem Lehrstuhl für Betriebswirtschaftslehre, insb. Produktion und Logistik, der Universität Wuppertal (Prof. Dr. D. Briskorn) bearbeitet. Im Rahmen dieses Projektes beschäftigen wir uns mit der Integration und Koordination von Rüstteams in herkömmlichen Losgrößenmodellen. In der betrieblichen Praxis sind spezialisierte Rüstteams häufig für die Durchführung und Beaufsichtigung von Rüstvorgängen verantwortlich. Allerdings finden diese Rüstteams in der derzeitigen Forschung zur Losgrößenplanung nahezu keine Berücksichtigung.

In diesem Forschungsvorhaben sollen vorherrschende Unsicherheiten in der Konfigurationsplanung von Supply Chains berücksichtigt werden. Ziel ist die Ermittlung einer Supply-Chain-Konfiguration, die robust bspw. gegenüber Schwankungen der Nachfrage ist. Ein weiterer Schwerpunkt innerhalb dieses Forschungsgebietes ist die Berücksichtigung modularer Kapazitäten, da diese den Vorteil bieten, dass Produktionsstandorte mit geringem Aufwand teilweise oder ganz verlagert werden können.

Fehlerhafte Nachfrageprognosen führen im Bereich der Produktionsplanung zu häufigen Planveränderungen und somit zu einer ungewollten Planungsnervosität. Der Fokus des vorliegenden Forschungsvorhabens liegt daher auf der Erstellung eines robusten Produktionsplans, der sowohl die mit Unsicherheit behafteten Nachfrageinformationen als auch explizit die Kapazitätsbeschränkungen des Produktionssystems berücksichtigt. Dazu sollen geeignete mathematische Entscheidungsmodelle sowie effiziente Lösungsansätze entwickelt werden, welche die Unsicherheiten im Nachfrageverlauf explizit berücksichtigen.

Cross-Docking ist ein Konzept zur effizienten Durchführung der Umschlagsprozesse in Warenverteilzentren. Grundlage des Cross-Docking Konzeptes bildet eine temporäre und mengenmäßige Synchronisation der Lieferungen mit der Nachfrage, so dass im Gegensatz zur Lagerhaltung die Waren nicht bevorratet, sondern unmittelbar, d. h., typischerweise in weniger als 24 Stunden, zum Point-of-Sale weitergeleitet werden.

Das Ziel des Konzeptes ist damit in der Realisation einer hohen Auslastung der Transportkapazitäten bei gleichzeitiger Reduktion der Warendurchlaufzeiten und Lagerbestände der gesamten Wertschöpfungskette zu sehen. Zur Realisation eines schnellen Warenumschlags sind die das Cross-Dock erreichenden LKWs unmittelbar nach deren Ankunft auf dem Gelände des Cross-Docks einem Dock (synonym Tor) zuzuweisen und zu entladen. Daran anschließend werden die entladeten Waren identifiziert, so dass diese bedarfsgerecht zu neuen Sendungen kommissioniert, d. h. empfangspunktbezogen auf die Warenausgangspuffer verteilt, und anschließend verladen werden können.

Die daraus resultierenden, in einem Cross-Docking-Zentrum zu lösenden Planungsprobleme können wie folgt klassifiziert werden:

  • taktische Planungsprobleme, d. h.
    • Layoutplanung des Cross-Docks,
    • Kapazitätsplanung des Cross-Docks und
  • operative Planungsprobleme, d. h.
    • die Planung der Torbelegung sowie
    • die Planung der internen Cross-Docking-Prozesse und des Ressourceneinsatzes.

Ziel des Forschungsprojektes ist es, diese Problemstellung mit Hilfe mathematischer Entscheidungsmodelle abzubilden sowie Lösungsansätze zu entwickeln, die eine effiziente Lösung der Problemstellungen ermöglichen.

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