Ablaufplanung

Im Rahmen der Ablaufplanung werden Aktivitäten unter Beachtung von begrenzten Ressourcen zeitlich angeordnet und somit in eine Reihenfolge gebracht. Im betriebswirtschaftlichen Kontext wird die Ablaufplanung auch als die Bestimmung von Bearbeitungsreihenfolgen und deren zeitliche Terminierung beschrieben. Übliche Problemstellungen sind hier beispielsweise Maschinenbelegungsplanung, Projektplanung oder Personalplanung.


FLEXIBLE PROJEKTE FÜR DIE KUNDENGESCHÄFTSMODELLSPEZIFISCHE REGENERATION KOMPLEXER INVESTITIONSGÜTER

Auswirkungen der gewählten Projektstruktur auf den Gewinn

Charakteristisch für Regenerationsprozesse hochwertiger Investitionsgüter ist, dass unterschiedliche Aufarbeitungsmodi zur Verfügung stehen. Sie unterscheiden sich einerseits hinsichtlich des Ressourceneinsatzes, der Durchlaufzeit und der Kosten. Andererseits bestimmen sie die funktionalen Eigenschaften des regenerierten Investitionsguts, wie beispielsweise Lebensdauer, Einsatzsicherheit oder Energieverbrauch. Diese Anforderungen an die Regeneration und damit auch an die auszuwählenden Ausführungsmodi variieren je nach Triebwerk und Kunde. Zur Planung derartiger Prozesse kann ein Regenerationsvorhaben als ein flexibles Projekt interpretiert werden, bei dem die Projektstruktur und damit der Ausführungsmodus modellendogen bestimmt werden. 


WARTUNGSPLANUNG FÜR WINDENERGIEANLAGEN

Wartung des Rotorblatts einer Windenergieanlage (Quelle: Nordex Group)

Windenergieanlagen unterliegen während ihrer Betriebsdauer alterungs- und witterungsbedingtem Verschleiß und müssen daher in festen Intervallen von qualifiziertem Personal gewartet und ggf. abhängig vom Zustand repariert werden. Wartungs- und Reparaturmaßnahmen können hierbei auf verschiedene Weisen umgesetzt werden. Diese sogenannten Regenerationsmodi unterscheiden sich vornehmlich hinsichtlich organisatorischer Aspekte. So kann beispielsweise lediglich ein Team eingesetzt werden oder es arbeiten zwei Teams parallel an einer Anlage. Es kann zudem differenziert werden, welche Ausrüstung den einzelnen Teams vor Ort zur Verfügung steht. Dabei wird der Trade-off zwischen geringeren Kosten und einer längeren Bearbeitungsdauer durch Lieferfristen oder eine langsamere Bearbeitung berücksichtigt. Ein weiterer bedeutender Aspekt bei der Regenerationsplanung für Windenergieanlagen ist Unsicherheit der Regenerationsmaßnahmen, welche sich insbesondere durch die unbekannten Arbeitsinhalte und die wetterabhängige Zugänglichkeit ergibt.


LKW-REIHENFOLGEPLANUNG AN CROSS-DOCKING-ANLAGEN

Schematischer Aufbau einer Paketsortieranlage

Im Rahmen des Betriebs von Paketsortieranlagen gilt es eintreffende LKW Entladetoren zuzuordnen. Diese LKW sind mit Paketen für unterschiedliche Zielorte beladen. Nach der Entladung werden die Pakete sortiert und, häufig unter Verwendung von Fließbändern, zu abfahrenden LKW an verschiedenen Beladetoren transportiert. Mögliche Zielesetzungen sind die Minimierung der Gesamtentladedauer oder der Verspätung der einzelnen LKW an den Beladetoren. Bei der Zuordnung der ankommenden LKW sind unter anderem die Bandkapazitäten in der Sortieranlage und festgelegte Abfahrtzeiten der LKW an den Beladetoren zu beachten. Durch eine Flexibilisierung der Entladegeschwindigkeiten kann eine gleichmäßige Auslastung der Fließbänder erreicht werden. So können die vorhandenen Kapazitäten effizienter genutzt werden als bei der Annahme starrer Entladegeschwindigkeiten.


GEWINNMAXIMALE PLANUNG RESSOURCENBESCHRÄNKTER PROJEKTE MIT ERWEITERBAREN KAPAZITÄTEN UND PROJEKTDAUERABHÄNGIGEN ERLÖSEN

Ein Beispielprojekt und ein zulässiger Ablaufplan mit Zusatzkapazitätsnutzung

Das ressourcenbeschränkte Projektplanungsproblem (RCPSP) ist eine in der Fachliteratur ausgiebig untersuchte Problemstellung. Eine zentrale Eigenschaft des RCPSP in seiner Grundform ist die Zeitunabhängigkeit der gegebenen Ressourcenkapazitäten. Es kann jedoch möglich und vorteilhaft sein, die Verfügbarkeit der Ressourcenkapazitäten durch Hinzunahme kostenbehafteter und beschränkter Zusatzkapazitätseinheiten in bestimmten Perioden zu steuern. Die Zahlungsbereitschaft eines Kunden sinkt typischerweise mit steigender Projektdauer. Der Trade-off zwischen Erlösmaximierung auf der einen Seite und einer Minimierung der Kosten für Zusatzkapazitätsnutzung auf der anderen Seite führt zu einer neuartigen Verallgemeinerung des RCPSP, welche als ressourcenbeschränkte Projektplanung mit projektdauerabhängigen Erlösen und Zusatzkapazitätskosten (engl. resource-constrained project scheduling problem with revenues and overcapacity costs, RCPSP-ROC) bezeichnet wird. Da effiziente Lösungsverfahren für das RCPSP nicht unmittelbar genutzt werden können, um das RCPSP-ROC zu lösen, wurden diverse problemspezifische Heuristiken für die neue Problemstellung konzipiert und evaluiert.