Forschungsschwerpunkte

Die Forschungsschwerpunkte des Lehrstuhls liegen auf Methoden zum Lösen quantitativer Optimierungsprobleme. Bei solchen Problemen geht es darum, aus einer Menge von zulässigen Handlungsoptionen eine optimale zu bestimmen. Was genau zulässige Handlungsoptionen sind und wie deren Qualität bemessen wird, ist dabei vom Anwendungsfall abhängig. Zum Beispiel kann die Menge der Handlungsoptionen alle Produktionsstrategien umfassen, bei denen ein prognostizierter Bedarf gedeckt wird. Das Qualitätskriterium könnten die resultierenden Kosten sein und das entsprechende Optimierungsproblem dann darin bestehen, die kostenminimale Produktionsstrategie, die den Bedarf deckt, zu ermitteln.

Die Beschäftigung mit Methoden zur Lösung quantitativer Optimierungsprobleme macht vor allem dann Sinn, wenn die relevanten Aspekte der Entscheidungssituation quantifizierbar sind. Klassische Anwendungsgebiete sind die Produktionsplanung oder die Planung logistischer Prozesse. Im Folgenden werden einige konkrete Projekte (zum Teil DFG-gefördert) des Lehrstuhls grob umrissen.

1. Steuerung von Gerätschaften in einem Seehafencontainerterminal

Der Automatisierungsgrad von Gerätschaften in Containerterminals nimmt genauso beständig zu wie der Druck, die Effizienz des Containerumschlags zu erhöhen. Es ist daher nötig, Steuerungsmechanismen für diese Gerätschaften zu entwickeln, die eine möglichst effiziente Abwicklung der Prozesse eines jeden Geräts ermöglichen, dabei aber auch Reibungsverluste bei der Interaktion verschiedener Geräte vermeiden. Der Lehrstuhl beschäftigt sich in diesem Kontext mit der Entwicklung von Steuerungsmechanismen für Automated Guided Vehicles und Portalkränen. Außerdem wird die Abfertigung von externen Transportmitteln (z. B. Zügen und LKWs) betrachtet.

2. Steuerung von Prozessen in einem Paket-Hub

Bei großen Hubs von Paketdienstleistern gilt es, in kürzester Zeit eingehende und ausgehende Paketströme zu koordinieren und zu sortieren. Häufig werden dafür automatisierte Sorteranlagen verwendet, deren effiziente Steuerung sehr anspruchsvoll ist. Der Lehrstuhl beschäftigt sich in diesem Kontext mit der Entwicklung von Steuerungsmechanismen. Zudem wird die Abfertigung von externen Transportmitteln (z. B. Flugzeugen, Zügen und LKWs) betrachtet.

3. Produktionsplanung

Im Wesentlichen geht es in der Produktionsplanung um die Frage, wann wo welche Menge von welchem Produkt hergestellt werden soll. Hierbei sind je nach konkretem Anwendungsfall unterschiedlichste Rahmenbedingungen oder Zielkriterien zu beachten. Der Lehrstuhl beschäftigt sich u.a. mit der Erstellung robuster, d.h. möglichst wenig störungsanfälliger, zyklischer Produktionspläne für die chemische Industrie. Weiterhin untersuchen wir die Erweiterung klassischer Losgrößenprobleme um die explizite Betrachtung von knappen Rüstressourcen und die integrierte Einplanung von Fertigungsaufträgen und Wartungsmaßnahmen.