Sitzung der ASIM-Fachgruppe Simulation in Produktion und Logistik Baunatal, 20. November 2001

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1 Sitzung der ASIM-Fachgruppe Simulation in Produktion und Logistik Baunatal, 20. November 2001 Sonderforschungsbereich 559 Universität Dortmund Dr.-Ing. Sigrid Wenzel Universität Dortmund

2 Der in der 2. Bewilligungsphase seit eingerichtet und für weitere drei Jahre bis Mitte 2004 genehmigt Finanzierung von 16,5 Mitarbeiterstellen / Jahr Fördersumme insgesamt: 6,2 Mio. DM Beteiligte Partner: Fraunhofer IML und Universität Dortmund mit den Fakultäten Betriebswirtschaft, Informatik, Maschinenbau und Statistik Sprecher: Prof. Dr.-Ing. A. Kuhn

3 Das Leitbild des Wir streben mit unserem Sonderforschungsbereich den Aufbau einer Theorie und die Entwicklung eines Instrumentariums zur Gestaltung Großer Netze in der Logistik (GNL) an. Durch Modellierung entsprechender Systeme und Prozesse sichern und verbessern wir deren Funktionsfähigkeit hinsichtlich technischer, ökonomischer und ökologischer Zielsetzungen. Die Lösung dieser Aufgabe erfordert die enge Kooperation zwischen Experten unterschiedlicher Fachdisziplinen.

4 Forschungsziele Anwendungsprobleme Aufgabenstellungen systematisieren Anwendungsprojekte swissen dellierungsradigmen thodenwissen stierende Werkge, Verfahren, orithmen Methodenprojekte Wiederverwendbare Ergebnisse Werkzeugkästen Referenzmodelle Assistenzsysteme Modellierungsregelwerk Instrumente und Methoden des modellgestützten Analysierens un Experimentiere neues Problemverständnis allgemeingültige Erkenntnisse Forschungsziele Gesetzmäßigkeiten Dimensionierungsregeln Theorie der Beherrschung großer Netze

5 Bedeutung der Forschung für GNL estaltung Modellierung euerung Controlling Prozessorientierung manifestiert sich Netzwerke anpassen Modelle ertüchtigen und verallgemeinern Veränderungstreiber Nr. 1 : I+K-Technolo Netzwerkstrategien werden komplexer Mandantenfähiges Controlling nalyse Optimierung Wirkung und Ursache: Ordnung und Chaos Neuartige Symbiose quantitativer Analysetechn Validierung hybrider Optimierungsverfahren

6 Netzstrukturen in GNL Netzstrukturen verschiedene Arten von Netzknoten: Kunden, Depots, Umschlagpunkte Aufgabe der Struktur-Optimierung: bestes Transportnetz ermitteln n x m Beziehungen; daher Komplexitätsreduktion erforderlich geographische Dekomposition: Europa, Deutschland, Depotgebiet funktionale Dekomposition: Vorlauf, Hauptlauf, Nachlauf (Vor-) Dimensionierung: Anzahl, Lage un Verknüpfung der Knoten

7 Themenfelder der Anwendungsprojekte Eigenverhalten logistischer Knoten und ihrer Umgebung Kooperationen von Knoten entlang von Relationen im Netz Bündelung knapper Ressourcen unter einheitlicher Lenkung Quellen Senken Objekte Topologie ogie Aufbauorganisation Kommunikat i on Strukturen Lenkung Prozesse Ressourcen Normative Ebene Administrative Ebene Dispositive Ebene Netzwerkebene Prozessebene Personal Fläche/ Raum Bestand Arbeitsmittel Organisationsmittel Hilfsmittel Finanzmittel

8 Themenfeld: Logistische Knoten Eigenverhalten logistischer Knoten und ihrer Umgebung Kooperationen von Knoten entlang von Relationen im Netz A4 Güterverkehrszentren A13 Seehafenhinterlandverkehre Bündelung knapper Ressourcen unter einheitlicher Lenkung

9 Themenfeld: Relationen im Netz Eigenverhalten logistischer Knoten und ihrer Umgebung A7 Service-Netze A2 Beschaffungsketten Kooperationen von Knoten entlang von Relationen im Netz Bündelung knapper Ressourcen unter einheitlicher Lenkung A5 Luftfrachtknoten A3 Integrierte Supply Chains

10 Themenfeld: Knappe Ressourcen Eigenverhalten logistischer Knoten und ihrer Umgebung A11 Redistributionsnetze Kooperationen von Knoten entlang von Relationen im Netz Bündelung knapper Ressourcen unter einheitlicher Lenkung

11 Die Teilprojekte im A11 Redistributionsnetze Redistributions netze A3 Integrierte A3 Integrierte Supply Supply Chain Chains A4 A4 Güterverkehrszentren Netze und Güterverkehrszentren A2 A2 Beschaffungsketten Beschaffungsketten A13 A13 Seehafenhinterlandverkehre Seehafenhinterlandverkehre Anwendungsprojekte Anwendungsprojekte A7 A7 Service-Netze Service-Netze A5 A5 Luftfrachtknoten Luftfrachtknoten M1 M2 Analyseverfahren Analyseverfahren Controlling M1 Simulation M3 Simulation M3 Netzwerk- Netzwerk- Controlling M6 M6 Konstruktionsregelwerkregelwerke M8 M8 Optimierung Konstruktions- Optimierung Methodenprojekte Methodenprojekte M9 M9 Informationsgewinnung Informationsgewinnung M7 M7 Dispositionsstrategiestrategien Dispositions- M12 M12 Entscheidungsfindung Entscheidungsfindung

12 Prozesskettenmodellierung Lenkung Prozesse Strukturen Ressourcen

13 Parameter des Prozesskettenelementes ative Ebene inistrative Ebene ositive Ebene werkebene essebene Lenkung Prozesse Topologie Aufbauorganisation Kommunikation Strukturen Ressourcen Personal Fläche Bestand Arbeitsmittel Hilfsmittel Organisationsmittel Finanzmittel

14 M6: Konstruktionsregelwerke Zielsetzung Integration der Modellierungsansätze und Teilmodelle des SFB in ein gemeinsames Prozessmodell Weiterentwicklung der Gestaltungsarchitektur für logistische Netze Konstruktionskataloge für spezifische Anwendungsgebiete Realisierung von Werkzeugen zur Netzwerkgestaltung Konstruktionsprozess GNL Gestaltungsaufgaben Gestaltungsarchitektur Vorgehensmodell Konstruktionskataloge Konstruktionen logistischer Netze Konstruktionsregeln Prozesskettenmodell Methodenbaukasten Prof. Dr.-Ing. A. Kuhn

15 Das B-Paradigma A -Paradigma Deskriptives Modell Manuelle Transformation Formales Modell Analyse Ergebnisse Prof. Dr.-Ing. H. Beilner, Dr. F. Bause Ausgangssituation PK-Paradigma ( A -Paradigma): in Teilen deskriptiv (hilfreich!) in Veränderung (flexibel!) herkömmlicher Weg: manuelle Transformation Probleme Konsistenz? (deskriptives = formales Modell) zusätzlicher Aufwand (durch Transformation)

16 Zielsetzung M1: Strukturierte Modelle und effiziente Simulation Konzipierung und Realisierung von Instrumentarien zur modellgestützten, ganzheitlichen Bewertung logistischer Netze Erweiterung des B-Paradigmas zur Beschreibung und Bewertung - logistischer Lenkungsebenen - ökonomischer Maße Effizienzsteigerung simulativer Analysen durch Aggregierungsverfahren Detaillierung Aggre Prof. Dr.-Ing. H. Beilner, Dr. F. Bause

17 Zielsetzung M2: Nicht-simulative Analyseverfahren Erhöhung von Effizienz und Präzision modellgestützter GNL-Analysen Qualitative Eigenschaften: - fehlerhafte Modelle erkennen Quantitative Eigenschaften: - Kenngrößenspektrum erweitern - Zustandsraumgrößen steigern Konstruktion von Aggregaten und Integration in Simulation Prof. Dr.-Ing. H. Beilner, Dr. P. Kemper

18 M7: Dispositionsstrategien Zielsetzung Operationalisierung der Strategien durch regelbasierte Verhandlungsprotokolle Anpassung der Protokolle an spezifische Referenzszenarien Laterale Strategien Markt Vertikale Strategien Hierarchie Bewertung der Protokolle durch Simulation der Referenzszenarien Implementierung der Strategien in ausgewählten Anwendungsprojekten Lokale Strategien Unternehmensintern Prof. Dr.-Ing. A. Kuhn

19 M3: Netzwerk-Controlling Zielsetzung Controlling-Konzeption zur erfolgsorientierten Planung, Steuerung und Kontrolle von Logistiknetzwerken Ausgestaltung eines Führungsinformationssystems für logistische Netze - Kennzahlensystem - Berichtswesen - Business Intelligence Tools Ressourcenperspektive Integration ökonomischer Steuerungsmaße Anwendungsprojekte Integration Technische, ökonomisch Ergebnisse Integration ökonomischer Größen in die Modellierung Prof. Dr. E. Jehle Kennzahlen Finanzperspektive Marktperspektive Prozessperspektive Kooperationsperspektive Kennzahlen Kennzahlen Kennzahlen Integratives Kennzahlensystem Projektspezifisc Kennzahlen

20 M8: Optimierung Zielsetzung Standardisierte Systematik für Entwurf und Implementierung leistungsfähiger, praxistauglicher Optimierungsverfahren im Kontext von Gestaltung und Betrieb großer Netze der Logistik Vorlauf Hauptlauf Nachlauf Lösung komplexer, hierarchisch geschachtelter Optimierungsaufgaben Erweiterung auf dynamische und multikriterielle Optimierungsprobleme Kunde Depot Hub Mehrstufige Problemhierarchie in der Verkehrslogistik Prof. Dr.-Ing. H.-P. Schwefel

21 Zielsetzung M9: Informationsgewinnung Zieldefinition, Informationsklassifikation, Aufgabenspezifikation Meta- Informationen suchungsstanbezogener Information Methodik zur Gewinnung kontext- Informationsidentifikation Modellieru methode Zieldefinition, Informationsklassifikation, Aufgabenspezifikation Mod meth strukturierte Datengewinnung und Datenverdichtung ene Informationstransparenz durch uellen zielgruppen- und aufgabenorientierte nternehmen Datenaufbereitung M1 M2 M3 anwendungsspezifische, 0,23 0,58 1,1 0,01 0,97 0,11 1,2 5,85 4,12 6,89 0,1 2,61 5,77 1,0 2,3vernetzte 4,56 9,27 0,33 2,41 1,99 Methodennutzung 2,37 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 Untersuchungsgegenstand heterogene Datenquellen in den Unternehmen M1 M2 M3 t 1 0,23 5,85 2,3 t 2 0,58 4,12 4,56 t 3 1,1 6,89 9,27 t 4 0,01 0,1 0,33 t 5 0,97 2,61 2,41 t 6 0,11 5,77 1,99 t 7 1,2 1,0 2,37 Meta- Informationen kon Eing konkrete Eingangsda Dr. C. Becker, Dr. D. Jodin, Dr.-Ing. S. Wenzel

22 M12: Multikriterielle Entscheidungsfindung Zielsetzung Einheitliches Entscheidungsverfahren für - multikriterielle Zielsetzungen - unter Unsicherheit Sicherheit Entscheiden unter... Unsicherheit Korrelation von Aufwand und Güte Risiko Ungewissh - beliebig hoher Aufwand optimale Entscheidung - realistischer Aufwand gute Entscheidung vollständige Information echt partielle Information Partielle Information keine Informat Prof. Dr. B. Reusch

23 Die Teilprojekte im A11 Redistributionsnetze Redistributions netze A3 Integrierte A3 Integrierte Supply Supply Chain Chains A4 A4 Güterverkehrszentren Netze und Güterverkehrszentren A2 A2 Beschaffungsketten Beschaffungsketten A13 A13 Seehafenhinterlandverkehre Seehafenhinterlandverkehre Anwendungsprojekte Anwendungsprojekte A7 A7 Service-Netze Service-Netze A5 A5 Luftfrachtknoten Luftfrachtknoten M1 M2 Analyseverfahren Analyseverfahren Controlling M1 Simulation M3 Simulation M3 Netzwerk- Netzwerk- Controlling M6 M6 Konstruktionsregelwerkregelwerke M8 M8 Optimierung Konstruktions- Optimierung Methodenprojekte Methodenprojekte M9 M9 Informationsgewinnung Informationsgewinnung M7 M7 Dispositionsstrategiestrategien Dispositions- M12 M12 Entscheidungsfindung Entscheidungsfindung

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