Lectures of the Institute of Production Management

Exercise sheets for these group exercises will be made available for download on Stud.IP each week, for each lecture date and topic.

• Helber, Stefan: Operations Management Tutorial, 2. Aufl. 2020

There are group exercises that are known as ‘learning rooms’. Students can work on exercises there and tutors are available to answer any questions they may have. In addition, there are group exercises in which the solutions to the exercises are presented. There are also Ilias tests that students can use to check whether their solutions are correct.

The course introduces the decision-making problems involved in designing operations processes and structures . It covers both the production of goods and the provision of services. The focus is on quantitative modeling of the key business relationships.

• Helber, Stefan: Operations Management Tutorial, 2. Aufl. 2020

A series of video clips explaining numerous lecture topics is available for this course. There is also a “Tutorial on Operations Management,” course number 270048. It serves to clarify any open questions that may have arisen while working on the weekly exercises.

This seminar covers basic models and algorithms of operations management at the bachelor's level and provides practice in writing a paper in preparation for a bachelor's thesis at the Institute for Production Management.

Will be announced at the beginning of the semester.

Examiner: Prof. Dr. Helber

This course explains the methods and rules of scientific work. In addition, the course offers the opportunity to discuss specific questions, particularly with regard to seminar papers and bachelor's theses.

The materials are provided in the course "Seminar- und Abschlussarbeiten am Institut für Produktionswirtschaft”.

The course is recommended for anyone attending a seminar or writing a bachelor's thesis at the Institut für Produktionswirtschaft. It is not possible to earn ECTS credits.

The materials are made available via Stud.IP.

In the area of production logistics, we cover process analysis methods used to evaluate inventories, throughput times, and throughput rates, as well as methods for analyzing the performance of push vs. pull systems in production control. This is followed by inventory management methods in single-period and multi-period cases for individual products and aggregated warehouses as a whole. Furthermore, in the area of distribution logistics, issues of location planning and the planning of transports, round trips, and tours are covered.

Helber, Stefan: Operations Management Tutorial. Grundlagen der Modellierung und Analyse der betrieblichen Wertschöpfung. Hildesheim, 2. Auflage 2020

As part of the Operations Management colloquium, students who are writing their thesis in the area Operations Management present their progress during the course of their work. In the "Engineering and Business Administration" program, the presentations on the bachelor's theses are graded. In addition, open questions regarding methodology and content can be discussed during the course of the work. Furthermore, the institute's researchers report on ongoing research projects, in particular doctoral projects, as part of this colloquium.

This course explains the methods and rules of scientific work. In addition, the course offers the opportunity to discuss specific questions, particularly with regard to seminar papers and bachelor's theses.

The materials are provided in the course "Seminar- und Abschlussarbeiten am Institut für Produktionswirtschaft”.

The course is recommended for anyone attending a seminar or writing a bachelor's thesis at the Institut für Produktionswirtschaft. It is not possible to earn ECTS credits.

The materials are made available via Stud.IP.

This advanced Operations Research course centers around both the theoretical justification and the implementation of Branch-Cut-and-Price algorithms using the SCIP framework from the Zuse-Institut at the Technical University of Berlin. Implementation work will be done in C++. The course builds on the introductory course on Operations Research for first-semester Master's students and is intended as a methodological foundation for a Master's thesis in Operations Management. It requires substantial programming work and leads to a technical expertise which is highly valuable on the job market. This is a course for students with a good math and programming background interested in research in Operations Management.

Students in the "Wirtschaftsingenieurwesen" program can also participate in this course to gain credit points ("Leistungspunkte") for the module "Scientific Computing (10 LP)"!

Master’s students on the Engineering and Business Administration programme should note that only a non-editable registration is possible and that different registration forms must be used:

• Elective module “Operations Research II – Advanced Methods of Linear and Integer Programming” (376052) in the Information and Operations Management competence area:
  Registration form https://www.uni-hannover.de/fileadmin/luh/content/pruefungsamt/formulare/wiing/Anmeldung_HA-SL_MSc_WiIng_PO_2018_Stand1125_-_Formular.pdf
  or
• Compulsory module "Scientific Computing" in the "Technical Fundamentals" competence area:
  Registration form https://www.uni-hannover.de/fileadmin/luh/content/pruefungsamt/formulare/wiing/Scientific_Computing_neu.pdf

Im Seminar werden aktuelle wissenschaftliche Publikationen aus dem genannten Themenbereich behandelt. Dabei sind in der Regel algebraische Entscheidungsmodelle zu Problemen des Operations Management mit Python und Gurobi oder mit GAMS zu implementieren und experimentell zu analysieren.

Literatur wird zum Beginn der Veranstaltung bekanntgegeben.

Optimierungsprobleme und -verfahren
Modellierung praktischer Optimierungsprobleme
Implementierung mathematischer Programme
Python/LaTex

In diesem Seminar werden grundlegende Modelle und Algorithmen des Operations Management auf Bachelor-Niveau behandelt und das Anfertigen einer schriftlichen Arbeit zur Vorbereitung auf eine Bachelor-Arbeit am Institut für Produktionswirtschaft geübt.

Wird zum Beginn des Semesters bekanntgegeben.

Prüfer: Prof. Dr. Helber

Dieser Kurs behandelt grundlegende Aspekte der algebraischen Modellierung und der Anwendung von Optimierungsmethoden in der Operations Research. Die Studierenden werden in das Paradigma der verbesserten Suche eingeführt, insbesondere über konvexe Mengen zulässiger Lösungen. Die Simplex-Suche für lineare Programmierungsmodelle wird behandelt, einschließlich einer ersten Einführung in die Dualität von LP-Modellen. In Bezug auf diskrete Probleme werden die Grundelemente der Branch-and-Bound-Methode vorgestellt. Wir befassen uns außerdem mit der Spaltengenerierung und Elementen der Branch-and-Price- oder Benders-Zerlegung. Die Modellierungssprache GAMS wird in Modellierungsübungen verwendet.

Rardin, R. L.: Optimization in Operations Research, 2. Edition 2016 (Pearson)

Die ergänzende (optionale) Übung begleitet die Vorlesung zum Thema Operations Research. Ausgewählte Probleme und Aufgaben aus dem Lehrbuch von Rardin (2016) werden verwendet, um die Methoden und Algorithmen der Vorlesung zu üben.

In der Veranstaltung werden verschiedene operative Entscheidungsprobleme der Gestaltung industrieller Produktionsprozesse im Bereich der Sachgüterproduktion behandelt. Dazu gehören insbesondere Fragen der Planung von Überstunden und Lagerbeständen, der Planung von Losgrößen und Reihenfolgen sowie der Produktionssteuerung. Ferner werden die konzeptionellen Grundlagen verschiedener Ansätze zur Produktionsplanung und -steuerung behandelt.

Im Laufe der Veranstaltung wird ein detailliertes Skript zur Verfügung gestellt.

Die Veranstaltung setzt in weiten Teilen elementare Kenntnisse quantitativer Methoden voraus, die in der Veranstaltung »Operations Research« angeboten werden. Daher wird dringend empfohlen, diese Veranstaltung vorher oder parallel zu hören.

Die Veranstaltung behandelt ausgewählte Inhalte aus dem Bereich der Wirtschaftswissenschaften, wie sie zur Bearbeitung der Aufgabenstellung im Rahmen des kooperativen Produktengineerings (KPE) benötigt werden.

Die Inhalte werden gemäß der Anforderungen der aktuellen Aufgabenstellung des KPEs sowie der Vorkenntnisse und Wünsche der Teilnehmer ausgewählt. Mögliche Themen sind u.a.:

• Produktionsoptimierung
• Logistik
• Investitionsrechnung
• Ablaufplanung
• Marketing
• Kosten- und Erlösrechnung
• Kostenmanagement
• Produktmanagement

Gegen Ende der Veranstaltung können auch gruppenindividuelle Sprechstunden zu wirtschaftlichen Fragestellungen des KPE angeboten werden.

Außerdem finden Probevorträge zu den Zwischen- und Abschlusspräsentationen des KPE statt.

• Helber: Operations Management Tutorial (2020, 2. Auflage), Verlag: Stefan Helber
• Meffert, Burmann, Kirchgeorg: Marketing: Grundlagen marktorientierter Unternehmensführung; Konzepte - Instrumente - Praxisbeispiele (2012, 11. Auflage), Gabler Verlag.
• Friedl, Hofmann, Pedell: Kostenrechnung: eine entscheidungsorientierte Einführung (2010), Vahlen Verlag.
• Günther, Tempelmeier: Produktion und Logistik (2012, 12. Auflage), Springer Verlag.
• Domschke, Drexl: Einführung in Operations Research (2011, 8. Auflage), Springer Verlag.
• Kuhner, Maltry: Unternehmensbewertung (2017, 2. Auflage), Springer Verlag.

Die Teilnehmerzahl ist begrenzt. Das Auswahlverfahren wird durch das IPH (Institut für Integrierte Produktion Hannover) durchgeführt. Die Prüfungsnummer lautet: 23710

Im Rahmen des Kolloquiums zum Operations Management stellen Studierende, die ihre Abschlussarbeit im Vertiefungsfach Operations Management anfertigen, ihre Ergebnisse während der Bearbeitung vor. Im Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen werden die Vorträge zu den Bachelorarbeiten benotet. Darüber hinaus können offene methodische und inhaltliche Fragen während der Bearbeitung der Arbeiten diskutiert werden. Ferner berichten die Wissenschaftler des Instituts im Rahmen dieses Kolloquiums aus laufenden Forschungsvorhaben, insbesondere Promotionsprojekten.

Im Seminar werden aktuelle wissenschaftliche Publikationen aus dem genannten Themenbereich behandelt. Dabei sind in der Regel algebraische Entscheidungsmodelle zu Problemen des Operations Management mit Python und Gurobi oder mit GAMS zu implementieren und experimentell zu analysieren.

Wird zu Beginn des Semesters zur Verfügung gestellt.

Es findet eine kombinierte Vorlesung und Übung mit folgenden Inhalte statt:

• Python und Visual Studio Code
• Auswahl und Aufbau geeigneter Datenstrukturen
• Objektorientierten Programmierung
• Implementierung von Algorithmen
• Mathematischen Modellen in gurobipy
• Profiling- und Debugging-Methoden
• Datenauswertung mit pandas
• Visualisierung mit matplotlib

-

Anmeldung zum Kurs: Die Teilnehmerzahl ist auf 20 begrenzt. Eine Anmeldung für den Kurs erfolgt über die Homepage des Instituts bis zum 19.10. Ggf. verbleibende Restplätze werden in der ersten Vorlesung vergeben.

Prüfungsform: Die Prüfungsleistung besteht aus vier Hausarbeiten (Programmieraufgaben) während des Semesters, welche in Gruppenarbeit abgelegt werden, zuzüglich mündlicher Prüfungen.

Vertiefendes Projekt & Anrechenbarkeit: Aufbauend auf diesem Kurs kann im selben Semester der vertiefende Kurs „Implementierung von OM-Modellen und Verfahren in Python – Vertiefendes Projekt“ belegt werden, welcher eine Hausarbeit umfasst. Studierende im Programm „Wirtschaftsingenieurwesen“ können die Kombination dieser beiden Kurse alternativ als „Scientific Computing“ (10 LP) anrechnen lassen.

• Klassische Optimierungsprobleme und Modelle (zum Beispiel Bin Packing, Stock Cutting, Vehicle Routing und Network Flow Probleme)
• Vergleich von unterschiedlichen Modellen für dasselbe Problem
• Modellierung praktischer Optimierungsprobleme
• Kunst guter Modellierung
• Fortgeschrittene Modellierungstechniken (zum Beispiel Linearisierungstechniken, multikriterielle Optimierung, Vermeidung von Symmetrien, Schnittebenen)
• Aufbau und Analyse von numerischen Studien mit Entscheidungsmodellen

Aufbauend auf dem Kurs „Implementierung von OM-Modellen und Verfahren in Python“ sollen in diesem Kurs die Kenntnisse in der Programmierung mit Python vertieft werden. Hierzu soll eigenständig in Gruppenarbeit eine Aufgabenstellung aus dem Bereich Operations Management bearbeitet werden und in einer Hausarbeit verschriftlicht werden.

Voraussetzungen: Der Kurs kann nur in Kombination mit der Vorlesung „Implementierung von OM-Modellen und Verfahren in Python“ im gleichen Semester belegt werden.

Anrechenbarkeit als Scientific Computing: Studierende im Programm „Wirtschaftsingenieurwesen“ können die Kombination von „Implementierung von OM-Modellen und Verfahren in Python“ und „Implementierung von OM-Modellen und Verfahren in Python - Vertiefendes Projekt“ alternativ als „Scientific Computing“ (10 LP) anrechnen lassen.

Gegenstand der Veranstaltung ist die Entwicklung von Prognoseverfahren insbesondere für die Nachfrage nach Sachgütern und Dienstleistungen im Zeitablauf, die die Grundlage betrieblicher Planungen etwa des Produktionsprogramms sind oder eine Grundlage für die Planung des Personaleinsatzes darstellen. Dazu werden mittels der Software EViews Regressionsmodelle konstruiert, die vergangene Beobachtungsdaten gut abbilden und damit als Modell des datenerzeugenden Prozesses interpretiert werden können. In diesen Modellen wird insbesondere auf Modellierung der Auswirkung von Einflussgrößen wie Werbemaßnahmen Wert gelegt, die der betrieblichen Entscheidung unterliegen.

Zur Veranstaltung gibt es ein Skript sowie in der Technischen Informationsbibliothek 20 Exemplare des Lehrbuchs von Francis X. Diebold, Elements of Forecasting, 4. Aufl. 2007.

Die Veranstaltung findet im Computerraum statt und beeinhaltet in erheblichem Umfang praktisches Arbeiten mit der Software EViews.

Diese Veranstaltung richtet sich an Doktoranden sowie an fortgeschrittene Master-Studenten mit vertieftem Interesse an den Grundlagen von Algorithmen zur Lösung gemischt-ganzzahliger oder rein ganzzahliger linearer Programme mittels Branch-und-Price-Algorithmen, welche auf einer Dantzig-Wolfe-Zerlegung des Problems ausgehend von einem kompakten, monolithisch formulierten Modell basieren. Bei derartigen Modellen beispielsweise aus dem Kontext der Tourenplanung oder der Schichtplanung stoßen Standardsolver der gemischt-ganzzahligen linearen Optimierung häufig an Leistungsgrenzen, während sich derartige Probleme mit Branch-und-Price-Algorithmen oftmals noch sehr gut lösen lassen. Für die erfolgreiche Konstruktion derartiger Algorithmen sind jedoch vertiefte theoretische Kenntnisse erforderlich, deren Erarbeitung das Ziel dieses Kurses ist. Zu diesem Zweck wird das neue Lehrbuch von Desrosiers, Lübbecke, Desaulniers und Gauthier durchgearbeitet.

Die Veranstaltungen wird in Form eines Kolloquiums durchgeführt. Die Teilnehmer bereiten bis zu fünf kleine Präsentationen vor, welche bewertet werden und zu Bonuspunkten für die abschließende Prüfung führen. Letztere wird in Form einer mündlichen Prüfung durchgeführt. Sehr gute Kenntnisse aus dem einführenden Kurs "Operations Research" werden vorausgesetzt, ein vorheriger Besuch des Kurses "Operations Research II" ist hilfreich.

Branch-and-Price. Jacques Desrosiers, Marco Lübbecke, Guy Desaulniers, Jean Bertrand Gauthier, Les Cahiers du GERAD G–2024–36, HEC Montréal, Canada. Revised version:
October 2024 (https://www.gerad.ca/fr/papers/G-2024-36.pdf)

Prüfungsleistung (Masterstudierende): MP

Leistungsnachweise (DoktorandInnen): MP

Diese Veranstaltung richtet sich an Doktoranden sowie an fortgeschrittene Master-Studenten mit vertieftem Interesse an den Grundlagen von Algorithmen zur Lösung gemischt-ganzzahliger oder rein ganzzahliger linearer Programme mittels Branch-und-Price-Algorithmen, welche auf einer Dantzig-Wolfe-Zerlegung des Problems ausgehend von einem kompakten, monolithisch formulierten Modell basieren. Bei derartigen Modellen beispielsweise aus dem Kontext der Tourenplanung oder der Schichtplanung stoßen Standardsolver der gemischt-ganzzahligen linearen Optimierung häufig an Leistungsgrenzen, während sich derartige Probleme mit Branch-und-Price-Algorithmen oftmals noch sehr gut lösen lassen. Für die erfolgreiche Konstruktion derartiger Algorithmen sind jedoch vertiefte theoretische Kenntnisse erforderlich, deren Erarbeitung das Ziel dieses Kurses ist. Zu diesem Zweck wird das neue Lehrbuch von Desrosiers, Lübbecke, Desaulniers und Gauthier durchgearbeitet.

Die Veranstaltungen wird in Form eines Kolloquiums durchgeführt. Die Teilnehmer bereiten bis zu fünf kleine Präsentationen vor, welche bewertet werden und zu Bonuspunkten für die abschließende Prüfung führen. Letztere wird in Form einer mündlichen Prüfung durchgeführt. Sehr gute Kenntnisse aus dem einführenden Kurs "Operations Research" werden vorausgesetzt, ein vorheriger Besuch des Kurses "Operations Research II" ist hilfreich.

Branch-and-Price. Jacques Desrosiers, Marco Lübbecke, Guy Desaulniers, Jean Bertrand Gauthier, Les Cahiers du GERAD G–2024–36, HEC Montréal, Canada. Revised version:
October 2024 (https://www.gerad.ca/fr/papers/G-2024-36.pdf)

Prüfungsleistung (Masterstudierende): MP

Leistungsnachweise (DoktorandInnen): MP