Modellierung und Planung von Logistiksystemen

Illustration: 123rf/tele52

Lernziele

Nach dem erfolgreichen Abschluss dieser Veranstaltung

  • können die Studierenden Komponenten, Bauarten und Funktionsweisen intralogistischer und überbetrieblicher Logistiksysteme benennen und erläutern,
  • kennen sie grundlegende Modellierungs-, Analyse- und Planungstechniken der mathematischen Programmierung, der diskreten ereignisorientierte Simulation und der Warteschlangentheorie,
  • können sie diese auf Problemstellungen der Standort- und der Layoutplanung sowie der Konfiguration von Produktions- und Materialflusssysteme anwenden und
  • sind sie in der Lage, eine modellgestützte Entwurfsplanung für betriebliche Logistiksysteme in Beschaffung, Produktion und Distribution durchzuführen.

Inhalte

Kapitel 1: Logistiksysteme und modellgestützte Planung
1.1 Grundlagen der betriebswirtschaftlichen Logistik
1.2 Intralogistische Systeme
1.3 Außerbetriebliche Logistiksysteme
1.4 Modellgestützte Planung von Logistiksystemen

Kapitel 2: Standort- und Layoutplanung
2.1 Standortplanung in der Ebene
2.2 Standortplanung in Distributionsnetzen
2.3 Standortplanung in Hub-and-Spoke-Netzen
2.4 Layoutplanung

Kapitel 3: Konfiguration von Produktionssystemen
3.1 Konfigurationsplanung bei Werkstattfertigung
3.2 Konfigurationsplanung bei Fließfertigung
3.3 Konfigurationsplanung bei Zentrenfertigung

Kapitel 4: Konfiguration von Materialflusssystemen
4.1 Konfigurationsplanung von Fördersystemen
4.2 Konfigurationsplanung von Lagersystemen

Literatur

  • Arnold D, Furmans K (2009) Materialfluss in Logistiksystemen. Springer, Berlin
  • Arnold D, Isermann H, Kuhn A, Tempelmeier H (2008) Handbuch Logistik. Springer, Berlin
  • Askin RG, Standridge, CR (1993) Modeling and Analysis of Manufacturing Systems. John Wiley, New York
  • Domschke W, Drexl A (1996) Logistik: Standorte. Oldenbourg, München
  • Großeschallau W (1984) Materialflußrechnung: Modelle und Verfahren zur Analyse und Berechnung von Materialflußsystemen. Springer, Berlin
  • Gudehus T (2010) Logistik. Springer, Berlin
  • Küpper H-U, Helber S (2004) Ablauforganisation in Produktion und Logistik. Schäffer-Poeschel, Stuttgart
  • Pfohl H-C (2018) Logistik-Systeme: Betriebswirtschaftliche Grundlagen. Springer, Berlin
  • ten Hompel M, Schmidt Th, Dregger J (2018) Materialflusssysteme: Förder- und Lagertechnik. Springer, Berlin
  • Tompkins JA, White JA, Bozer YA, Tanchoco, JMA (2010): Facilities Planning. John Wiley, Hoboken

GAMS-Modelle

In der nachstehenden Tabelle sind Modelle und Beispieldaten für verschiedene Planungsprobleme und Lösungsmethoden zusammengestellt, die im Rahmen der Vorlesung thematisiert werden. Die Modell- und Beispieldateien enthalten Quellcode der algebraischen Modellierungssprache GAMS, der mit dem GAMS-System ausgeführt werden kann. Das GAMS-System umfasst eine größere Anzahl an sehr leistungsfähigen Solvern für verschiedene Arten mathematischer Programme, die optimale oder lokal optimale Lösungen berechnen.

Durch die Modifikation der Beispieldateien lassen sich für Szenarioanalysen oder für den Einsatz zur Prüfungsvorbereitung leicht neue Beispiele erzeugen. Die Software können Sie sich kostenlos über die Internetseiten der GAMS Development Corp. herunterladen. Für die Installation benötigen Sie eine Demolizenz, die Sie über das dort verfügbare Formular ebenfalls kostenlos anfordern können. Die Lizenz wird Ihnen umgehend per E-Mail zugesandt und muss beim Installationsvorgang wie in der E-Mail beschrieben eingebunden werden. Die GAMS-Modelle können Sie anschließend wahlweise mit der GAMS IDE, einem einfach gehaltenen Texteditor, oder dem GAMS Studio, einer Entwicklungsumgebung, bearbeiten und lösen. Die umfangreiche Dokumentation ist in beiden Umgebungen unter "Help" verfügbar.

Planungsproblem GAMS-Modell Beispieldaten
Planung eines Standorts bei rechtwinkliger Entfernungsmessung location-manhattan-1_model.gms location-1_data.gms
Planung mehrerer Standorte bei rechtwinkliger Entfernungsmessung location-manhattan-m_model.gms location-m_data.gms
Planung eines Standorts bei euklidischer Entfernungsmessung location-euclidean-1_model.gms location-1_data.gms
Planung mehrerer Standorte bei euklidischer Entfernungsmessung location-euclidean-m_model.gms location-m_data.gms
Standort-Einzugsbereich-Problem location-allocation_model.gms location-allocation_data.gms
Einstufiges Warehouse-Location-Problem wlp-1_model.gms wlp-1_data.gms
Mehrstufiges Warehouse-Location-Problem wlp-m_model.gms wlp-m_data.gms
Multiple-Allocation Hub-Location-Problem hub-location-m_model.gms hub-location_data.gms
Single-Allocation Hub-Location-Problem hub-location-1_model.gms hub-location_data.gms
Quadratisches Zuordnungsproblem qap_model.gms qap_data.gms
Pufferverteilung buffer-allocation_model.gms buffer-allocation_data.gms*
Graphenzerlegung graph-partition_model.gms graph-partition_data.gms
Grenzleistung von Stetigförderern cont-conveyor_model.gms cont-conveyor_data.gms
Konfiguration von Unstetigförderern disc-conveyor_model.gms disc-conveyor_data.gms
Layoutplanung von Regallagern racking-layout_model.gms racking-layout_data.gms
Lagerplatzzuweisung bei Festplatzlagerung dedicated-storage_model.gms dedicated-storage_data.gms*
Kapazitätsallokation und Lagerplatzzuweisung bei Zonung class-based-storage_model.gms class-based-storage_data.gms

* Zur Lösung des Beispiels wird eine kommerzielle GAMS-Lizenz benötigt

 

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