Simulation

Bedingt durch Dynamik und Komplexität in Produktions- und Zulieferernetzwerken ist die Kundennachfrage nach Produkten eines Unternehmens innerhalb eines solchen Netzwerkes häufig starken Schwankungen unterworfen. Zur Gewährleistung einer effektiven Produktionsplanung und -steuerung müssen jedoch zukünftige Kundenbedarfe möglichst exakt prognostiziert werden. Klassische statistische Prognosemethoden sind meist leicht anwendbar, allerdings nicht dazu in der Lage, ausreichend auf dynamische Strukturen innerhalb der Bestelldaten zu reagieren. Methoden der Nichtlinearen Dynamik berücksichtigen zusätzlich zu quantitativen, auch qualitative Informationen, um mögliche deterministische Strukturen zu identifizieren und Zeitreihen besser vorherzusagen. Dieser Beitrag stellt einen Ansatz zur Entwicklung einer Datenbank mit Handlungsempfehlungen zur Auswahl geeigneter Prognoseverfahren in unterschiedlichen Unternehmenssituationen vor.

Container-Terminals sind komplexe Logistiksysteme. Um hochproduktive Umschlagsprozesse und einen effizienten Ressourceneinsatz zu erreichen, werden in der Praxis Optimierungsverfahren und Simulationsmodelle eingesetzt. Dieser Beitrag zeigt in einer Fallstudie vom Container-Terminal Altenwerder in Hamburg, wie Simulation und Optimierung angewendet werden können, um den Umschlag von Kühlcontainern effizient zu gestalten. Es wird gezeigt, welche Potenziale Optimierungsverfahren zur Steuerung des operativen Einsatzes der sogenannten Kühlhandwerker bieten und wie Simulationsmodelle bei der Konzeption und Bewertung dieser Verfahren eingesetzt werden können.

Virtuelle Prototypen gewinnen zunehmend an Bedeutung, da sie die frühzeitige Erprobung von Maschinen erlauben und den Kunden von Anfang an in die Entwicklung des Produkts einbeziehen. Die Erstellung virtueller Prototypen ist aber immer noch ein ressourcenintensives Projekt. Im Rahmen des BMBF geförderten Forschungsprojekts INPROVY wurde eine modellgestützte Methode entwickelt, die eine systematische Erstellung von virtuellen Prototypen erlaubt. Wiederverwendung von Simulationskomponenten sowie die Integration der Produktmanagement-Perspektive sind die Stärken dieser Methode. Am Beispiel einer mobilen Baumaschine wird gezeigt, wie sich Simulationsmodelle für verschiedene Anforderungen effizient erstellen lassen und unterschiedliche Varianten eines Produkts verwaltet werden können.

Im Rahmen des Forschungsprojekts LUPO wird ein hybrides Simulationslabor geschaffen, in welchem die Vorteile der Computersimulation mit denen einer Modellfabrik kombiniert werden. Zur systematischen Aufnahme, Darstellung und Analyse verschiedener Fertigungsprozesse wurde ein Vorgehensmodell geschaffen, welches auf die speziellen Anforderungen (schnelle, flexible, aufwandsarme Ermittlung belastbarer Ergebnisse) des Projekts eingeht. Eine Bibliothek an Produktionsobjekten ermöglicht die Wiederverwendung bereits bestehender Maschinen und damit eine Reduzierung des Simulationsaufwands.

Wandlungsfähigkeit beschreibt die Fähigkeit einer Organisation, Veränderungen nachhaltig zu etablieren. Bereits in der Planungsphase die Wandlungsfähigkeit eines Systems richtig planen und gestalten zu können, ist ein entscheidender Faktor, der bei der Betrachtung wandlungsfähiger Logistiksysteme berücksichtigt werden muss. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit der konzeptionellen Veränderung eingesetzter Planungsmethoden. Die Modularisierung von Simulationsmodellen im Rahmen der ereignisdiskreten Simulation, als etablierte Planungsmethode, ist ein möglicher erster Schritt in diese Richtung, sodass auch die Wandlungsfähigkeit in die modellgestützte Analyse einbezogen werden kann. Vor diesem Hintergrund diskutiert der Beitrag Möglichkeiten zum Aufbau modularer Simulationsmodelle und zeigt auf, wie eine Modularisierung in der Praxis vorzunehmen ist.

Dieser Beitrag thematisiert die Herausforderungen des kollaborativen Seetransports in Brasilien. Hierbei schließen sich mehrere Produktionsunternehmen für die Verschiffung ihrer Waren zusammen. Um die Herausforderungen beschreibbar zu machen, wird ein mittels System Dynamics entwickeltes Modell dargestellt. Mit dieser Methode kann das Globalverhalten des Exportnetzwerkes analysiert werden.

Aufgrund des ständig wachsenden Energiebedarfs Brasiliens gewinnen zunehmend regenerative Energien an Bedeutung. Neben der in Brasilien bereits intensiv genutzten Wasserkraft bietet sich insbesondere für die küstennahen Regionen im Norden Brasiliens zusätzlich die Windkraft zur Energieerzeugung an. In der Entwicklung befindliche Windkraftanlagen zeigen einen deutlichen Trend: größer, leistungsstärker und vor allem wirtschaftlicher. Längst sind die Grenzen der physikalischen Machbarkeit mit der traditionellen Massivbauweise von Bauteilen wie z. B. den Generatorwellen aufgrund des hohen Gewichts erreicht. Eine Gewichtsreduktion bei gleichzeitiger Steigerung der wartungsfreien Einsatzdauer ist die zu lösende Aufgabe eines brasilianisch-deutschen Forscherteams. Das Institut für Bildsame Formgebung der RWTH Aachen erarbeitet im Rahmen der „Brazilian German Collaborative Research Initiative in Manufacturing Technology“ (BRAGECRIM) gemeinsam mit der „Universidade Federal do ...

Unternehmen stehen angesichts eines zunehmend turbulenten Umfelds vor der Herausforderung, Kapazitätsangebot und -nachfrage durch gezielte Maßnahmen aufeinander abzustimmen. Es wird ein Ansatz vorgestellt, mit dem diese Maßnahmenauswahl im Rahmen einer quantitativen Analyse gestützt wird.

Die Welt befindet sich im Wandel. Davon sind auch produzierende Unternehmen betroffen, welche auf immer individuellere Kundenwünsche sowie einen verstärkten Wettbewerb reagieren müssen. Durch neue Technologien und Organisationsformen wie AutoID oder dezentrale und echtzeitfähige Produktionssteuerung kann dem erfolgreich begegnet werden. Auswahl und Bestimmung der konkreten Umsetzung für die jeweiligen Fertigungsprozesse des Unternehmens erweisen sich jedoch häufig als schwierig und kostenintensiv. Bisherige Simulationsansätze sind oft mit hohem Aufwand verbunden, um belastbare Aussagen zur Eignung und Wirtschaftlichkeit zu treffen. Diese Anstrengungen scheuen insbesondere kleine- und mittelständische Unternehmen, weshalb in diesem Bereich die neuen Technologien unterdurchschnittlich verbreitet sind. Der vorliegende Beitrag zeigt eine neue Möglichkeit auf, diesen Nachteilen zu begegnen. Dazu werden die Vorteile der computerbasierten Simulationen mit denen der Modellfabrik ...

Die Anwendung simulationsbasierter Studien zur Untersuchung des Verhaltens dynamischer Systeme ist heutzutage in sehr vielen Wissenschaftsdisziplinen weitverbreitet. Produktionslogistische Systeme werden für gewöhnlich anhand des ereignisdiskreten Simulationsansatzes untersucht. Sollen hierbei detaillierte Analysen des dynamischen Systemverhaltens vorgenommen werden, können hierzu unter anderem Zeitreihenanalysen eingesetzt werden. Da die eingesetzten Methoden oftmals zeitäquidistante Werte benötigen, müssen die zeitlich veränderlichen Simulationsvariablen in regelmäßigen Zeitabständen abgetastet werden. Je nach Wahl der eingesetzten Abtastrate kann es hierbei zur Erhebung fehlerbehafteter Daten kommen. Der vorliegende Beitrag erläutert in diesem Zusammenhang am Beispiel einer ereignisdiskret simulierten Werkstattfertigung die abtastbedingte Fehlerentstehung in der Datenaufnahme und -auswertung und leitet darauf aufbauend Empfehlungen für eine geeignete Wahl der Abtastrate ...