Ziel der Entwicklung
Ziel des Projektes OptiPlan war die Anwendung von gemischt-ganzzahliger Optimierung (MILP) bei der Grobplanung von Fabrikanlagen, da mit dem bereits vorher entwickelten Brute-Force-Ansatz die Vielzahl von technischen Parametern und Randbedingungen nicht vollständig abgebildet werden kann. Auf diese Weise sollte es möglich werden, unter Eingabe der auszuführenden Produktionsprozesse auf Knopfdruck ein kostenoptimales Anlagenlayout zu erhalten und dabei die technischen Parameter zu beachten.
Vorteile und Lösungen
Um das Ziel zu erreichen, wurden für die in einer Produktionsanlage vorkommenden Ressourcen (Roboter, Vorrichtungen etc.) zunächst Verhaltensmodelle erstellt. Mit deren Hilfe konnten die Ressourcen in Form von Gleichungen und Ungleichungen mathematisch beschrieben werden. Gemeinsam mit einer sogenannten Superstruktur, also einer größtmöglichen zur Verfügung stehenden Menge an Ressourcen, kann für jede Eingabe benötigter Produktionsprozesse ein Optimierungsmodell erstellt werden, was an einen MILP-Löser übergeben wird. Dieser wählt aus den ihm zur Verfügung stehenden Ressourcen diejenigen aus, die zur Ausführung aller notwendiger Prozesse benötigt werden und die in Summe die wenigsten Kosten aufweisen.
Zielgruppe und Zielmarkt
Sowohl OEMs als auch Zulieferer profitieren von der Entwicklung, da ihre Mitarbeiter einerseits deutlich schnellere und bessere Ergebnisse bei der Anlagenplanung erzielen und sie andererseits kostengünstigere Anlagen bauen können. Diese Unternehmen sind unmittelbar daran interessiert, ihre Anlagen optimal zu planen und Kosten einzusparen, und gehören somit zur primären Zielgruppe.
Auch Anlagenplaner, die den Anlagenbetreibern als spezialisierte Dienstleister zuarbeiten, profitieren von den Forschungsergebnissen, da sie schneller, präziser und (kosten-)optimierter zuarbeiten, wodurch sie sowohl bei der Planung als auch bei der späteren Umsetzung erhebliche Vorteile erzielen können.
Die primären Anwender in Form von Produktionsplanern, die für die Planung und Optimierung von Anlagen verantwortlich sind, erhalten ein Werkzeug, das es ihnen ermöglicht, in kürzester Zeit einen ersten Planungsstand zu erhalten.
Auch Produktentwickler, die die Kosten und den Platzbedarf der für ihre Produkte benötigten Produktionsanlagen abschätzen wollen, können von den neuen Methoden profitieren. Sie sind in der Lage, bereits in der Entwicklungsphase die Produktionsanforderungen zu berücksichtigen und entsprechend zu planen.
