Zusammenfassung und Ausblick

Zusammenfassung

In dieser Arbeit ist ein neuer Ansatz zur Anlagenbelegungsplanung in der Prozeßindustrie vorgestellt worden. Hierzu ist die Anlagenbelegungsplanung in die Schritte Batching und Batch Scheduling zerlegt worden. Zur Lösung von Batching-Problemen, d.h. zur Ermittlung von Chargenanzahl und -große aus gegebenen Endproduktmengen, ist eine Modellierung als gemischt-ganzzahliges Optimierungsproblem vorgestellt worden, das allgemeine und zyklische Materialflüsse sowie kapazitive Restriktionen für die Lagerung von Zwischenprodukten berücksichtigt. Die so modellierten Batching-Probleme lassen sich mit Hilfe eines Standard-Solvers in wenigen Minuten approximativ lösen. Für Batch-Scheduling-Probleme, deren Aufgabe die Ermittlung einer Zuordnung von Start- und Endzeitpunkten der Bearbeitung sowie von Betriebsmitteln zu den einzelnen Chargen ist, ist eine neue Modellierung als ressourcenbeschränktes Projektplanungsproblem vorgestellt worden. Dabei entspricht die Bearbeitung einer Charge einer Aktivität eines Projekts. Die Betriebsmittel der betrachteten Anlage werden als erneuerbare Ressourcen (Mitarbeiter), kumulative Ressourcen (Lager) und als in der Literatur bisher nicht betrachtete Umrüstressourcen (Apparate) abgebildet. Durch alternative Betriebsmittel ergeben sich alternative Modi für Aktivitäten. Für Mitarbeiter und Apparate werden Pausenkalender berücksichtigt, die die Unterscheidung zwischen unterbrechbaren und nicht unterbrechbaren Aktivitäten erforderlich machen. Zur Lösung von Batch-Scheduling-Problemen ist ein aus den Komponenten Enumeration und Zeitplanung bestehendes, auf einem integrativen Relaxationsansatz basierendes Branch-and-Bound-Verfahren vorgestellt worden.