Innovative Werkzeuge zur Optimierung von Materialflussund Logistikprozessen

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1 Innovative Werkzeuge zur Optimierung von Materialflussund Logistikprozessen Prof. Dr. Wilfried Krug, Direktor IT-Management, LogiMAT Fachforum Digitale Logistik 29. März 2006 Stuttgart

2 Agenda 1. Welches Aufgabenspektrum in der Logistik löst DUALIS? 2. Anforderungen an innovative Werkzeuge der Digitalen Logistik 3. Architekturkonzept zur Simulation und Optimierung 4. Anwendungserfahrungen 5. Ausblick

3 Simulations- und optimierungsbasierte Materialfluss- und Logistikplanungen Betrachtung verschiedenster Produktions- und Logistikszenarien bereits in frühen Planungsphasen mit Simulation und Optimierung Aussagen zu Anlagen- und Pufferauslastung Puffer- und Lagerdimensionierung Konzeption von Transport- und Versandnetzen Beherrschung von Produktionsspitzen Betrachtung verschiedener Schichtmodelle Ergebnisse => Validierung geplanter Produktions- und Logistikprozesse => Maximierung der Ressourcenauslastung und Termintreue => Optimierung (Minimierung) der Produktions-und Logistikkosten

4 Intergrativer prozessorientierter Lösungsansatz unter Nutzung von Data Mining -Technologien Optimierungsparameter - Auftragsreihenfolge - Ressourceneinsatz - Rezeptvorschlag.. Eingangsgrößen - Auftrag svorrat - Prozeßparameter - Rezepte.. Graphisch Interaktive Bedienung M anueller.... Entwurf ERP PPS Optimierung - Bewertung der Z ielkriterien - Ermittlung von Verbesserungen mit mathematisch fundierte n Strategien ISSOP Simulation Bewertu ng von O ptimierungsvorschläg en Realer Prozess Erfüllungsgrad der Zielkriterien - Termine - Auslast ung - Kosten - Durchlaufzeiten.. Optimierte - Auftragsbearbeitung - Anlagenbelegung - Rüs tzeiten - Mitarbeitereinsatz.. Ma nuell operati ve Eingri ffe Data Mining PPS DB QuickGantt

5 Agenda 1. Welches Aufgabenspektrum in der Logistik? 2. Anforderungen an innovative Werkzeuge der Digitalen Logistik 3. Architekturkonzept zur Simulation und Optimierung 4. Anwendungserfahrungen 5. Ausblick

6 Wissensakquisition in der Digitalen Logistik DATAMINING Toolset Wissens -akquise Datentransformation Logistikproblem Datenbasis Datenselektion Modellbildung Simulation Optimierung Evaluierung

7 Plattform für Digitale Logistik in der Simulation und Optimierung Softwaretool - Plattform KMU-Netzwerk Spezielle Clients KMU 1...n 1 2 WEBSERVICE 3 JSP Servlet GENMOD GENSIM OPTLERN 7 SUCHSTRAT BEWERT LERNPRO WEB-SERVICE XML VALPRO ENTON DATAMINING TOOLSET: LOGDAT VERDAT PRÜFDAT

8 Generischer Modellierer GENMOD Simulation und Modellvalidierung aus Logistikdaten LOGDAT Pufferflächen Transporter Fahrstrecken Verbauorte Prozeßketten Stückliste GENSIM Einlesen der Modellbeschreibung Generisches Erzeugen eines Simulationsmodells Ablaufsimulation VALPRO VERDAT PRÜFDAT ENTON

9 Optimierer mit Lernprozess OPTLERN BEWERT LERNPRO SUCHSTRAT Ausführung für das jeweils zugeteilte Zeitquantum der Suchstrategien S1-Sn Zielfunktionsevaluierung Kandidatenlösungspool p i P Aktualisierung und Migration von Kandidatenlösungen Γ(p*) Übergang zur nächsten Zeitscheibe

10 Agenda 1. Welches Aufgabenspektrum in der Logistik? 2. Anforderungen an innovative Werkzeuge der Digitalen Logistik 3. Architekturkonzept zur Simulation und Optimierung 4. Anwendungserfahrungen 5. Ausblick

11 Architektur zur Simulation und Optimierung mit DATAMINING TOOLSET Lern- und Adaptionssystem Auswahl, Bewertung und Steuerung der Optimierungsverfahren OPTLERN OPTVHYBRID Parameteraustausch und -steuerung zwischen den Verfahren OPTV1 OPTV2 OPTV3 OPTV4 OPTV5 OPTV6 OPTV7 Universelle Parameterschnittstelle DATAMINING TOOLSET SQL Statisches Modell explizite Zielfunktion Dynamisches Modell GENMOD

12 Kooperative Suche mit OPTLERN Arbeitsweise von OPTVHYBRID Regelwerk zur Kooperation der Optimierungs-Strategien Informationsaustausch steigert die Effizienz der Suche Globales Verfahren Lokales Verfahren 1. bisher untersuchter Suchraum 3. andere Verfahren suchen hier nach mögl. Verbesserungen 2. eine beliebige Strategie findet zufällig eine Verbesserung Verlauf der Zielfunktion (1-dim) Verlauf der Zielfunktion (1-dim)

13 Agenda 1. Welches Aufgabenspektrum in der Logistik? 2. Anforderungen an innovative Werkzeuge der Digitalen Logistik 3. Architekturkonzept zur Simulation und Optimierung 4. Anwendungserfahrungen 5. Ausblick

14 Lagerbestands- und Prognoseoptimierung in einem Metallverarb. Unternehmensverbund O P T I M I E R U N G OPTLERN Verbrauchsprognosen aus Datenbasis VERDAT Stammdaten, Kundendaten u.a. aus Datenbasis des Unternehmensverbunds und Verifizierung mit Data Mining LOGDAT Historien- Daten Termine VERDAT & Mengen - S I M U L A T I O N -GENMOD Planungssystem , , ,00 P R O G N O S E Bedarfsprognose- Optimierung Lagerbestandsoptimierung , , , , kg Euro

15 Kostensenkung/Rationalisierung der Materialwirtschaft und Logistik -Papierfabrikverbund- Zielsetzungen für eine Simulations- und Optimierungsbasierte Lösung Reduzierung des Fahrweges im Anlieferverkehr Optimierung des Lagernutzungsgrades Reduzierung der Anzahl der Lagerorte (Zählpunkte) Optimierung der Fahrwege des innerbetrieblichen Transports Optimierung der Fahrwege Lagerort Verbrauchsort Optimierung des Wareneingangs Keine Materialbuchungen durch Mitarbeiter der Produktion Zuführungsbedingungen für Produktion durch Lagerlogistik

16 Datengewinnung aus Datenbasis einem Papierfabrikverbund Datenselektion für LOGDAT u.genmod Datenbasis der Papierfabrik Layoutdaten Materialflußzuordnungsdaten Produktgruppendaten Stücklistendaten Einsatz von Rohstoffen Verbrauch von Verpackungen Produktionsprogrammdaten Belegung von Produktionsmaschinen

17 Generische Modellbildung einer Papierfabrik Layout des Logistikprozesses aus LOGDAT

18 Optimierungsergebnisse einer Papierfabrik Ergebnisse für Logistikplanung: Alternative 2 Neubau RHB-Zentrallager ca qm WE-Zone Lagerlager Kommi-Zone ca. 150 PAL-Plätze ca PAL-Plätze ca. 50 PAL-Plätze ca PAL-Plätze Neubau RHB-Zentrallager Lager 1 Stockwerk (Ebenerdig) Bestückt mit konventionellen Regalen 3-Ebenen Regale Gangbreite 3,60 m

19 Optimierungsergebnisse einer Papierfabrik Ergebnisse für Logistikplanung: Alternative 3 Neubau RHB-Zentrallager ca qm WE-Zone Lagerlager Kommi-Zone ca. 150 PAL-Plätze ca PAL-Plätze ca. 50 PAL-Plätze ca PAL-Plätze Neubau RHB-Zentrallager Lager 1 Stockwerk (Ebenerdig) Bestückt mit konventionellen Regalen 3-Ebenen Regale Gangbreite 3,60 m

20 Agenda 1. Welches Aufgabenspektrum in der Logistik? 2. Anforderungen an innovative Werkzeuge der Digitalen Logistik 3. Architekturkonzept zur Simulation und Optimierung 4. Anwendungserfahrungen 5. Ausblick

21 OPTLERN- Integration in Web-Plattform OPTLERN.NET OPTLERN als.net-assembly für C#, VB.NET etc. Transparente Modellbeschreibungen in XML

22 Sensitivitätsanalyse mit OPTLERN OPTLERN.SENSIT Für besonders groß dimensionierte Probleme Automatisches Identifizieren unsensitiver Parameter Schnellere Optimierung durch Eingrenzung des Suchraumes ohne Qualitätsverlust der Lösung

23 Vielen Dank. DUALIS GmbH IT Solution Tiergartenstrasse 32 D Dresden Tel. 0351/ Fax 0351/

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