Evolutionäre Algorithmen in der simulationsunterstützten Produktionsprozessplanung

Die im Rahmen der Produktionsprozessplanung in der Chemischen Industrie typischer weise auftretenden Probleme sind aufgrund der speziellen, auch teilkontinuierlichen, mehrstufigen Produktionsprozesse sehr komplex und haufig einer mathematischen Optimierung schon aufgrund der resultierenden Modellgrosse nicht unmittelbar zuganglich. Eine Modellierung des gesamten Produktionssystems in einem Simula tionssystem stellt eine gute Grundlage dar, das dynamische Systemverhalten quantita tiv zu analysieren. Die Ergebnisse einer Simulationsstudie erlauben eine Beurteilung vorgegebener Alternativplane und unterstutzen somit die Produktionsplanung, jedoch bleiben die Probleme der Entwicklung und des Auffindens moglichst optimaler Losungen zunachst beim Anwender. Frau Garns behandelt in der hier vorliegenden, ausgezeichneten Arbeit die bei der Produktionsprozessplanung in der Chemischen Industrie typischerweise auftretenden Probleme der Anlagenbelegung, der Kampagnen-, Losgrossen- und Chargenbildung und der Reihenfolgefestlegung. Diese sind auf grund der speziellen, auch teilkonti nuierlichen, mehrstufigen Produktionsprozesse sehr komplex. Aufbauend auf einer ModelIierung des Produktionssystems in einem Simulationssystem untersucht die Autorin, aufweiche Weise sich durch den erganzenden Einsatz von unterschiedlichen, heuristischen Scheduling-Regeln und durch evolutionare Verfahren, die mit dem Simulationssystem geeignet zu verbinden sind, moglichst gute Produktionsprozess plane ableiten lassen. Dazu erfolgt eine Auswahl, Ubertragung und selbstandige Erweiterung der aus der Literatur fiir andere Anwendungen bekannten Komponenten evolutionarer Verfahren, die den naturlichen Entwicklungs- und Selektionsprozessen nachgebildet sind, wobei Anlagen- und Reihenfolgevariation insbesondere mittels Crossover, Kampagnenmodifikationen, Los- und Chargenanderungen durch Mutation erreicht werden. Aufbauend auf diesen Untersuchungen entwickelt Frau Garus das Konzept eines Entscheidungsunterstutzungssystems zur Produktionsprozessplanung, welches prototypisch implementiert und dessen Ergebnisse beispielhaft untersucht und demonstriert werden."