Die derzeitige Forschung der Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit den Bereichen Produktion, Logistik, Projektplanung, Supply Chain Management und Marketing. Die Themengebiete werden im Rahmen einer quantitativen BWL behandelt.

Ausgewählte Forschungsschwerpunkte sind im Folgenden beschrieben:

 

Integrierte Produktions- und Logistikplanung

In Wertschöpfungsnetzwerken arbeiten in der Regel mehrere Unternehmen inter-organisational zusammen, um Beschaffungs-, Produktions-, Transport- und Absatzprozesse zu gestalten, computerbasiert zu unterstützen und auf operativer Ebene umzusetzen. Da die Datenvolumina, die durch systematisches Sammeln von Informationen oder durch empirische Erhebungen anfallen, strukturiert bearbeitet werden müssen, ist es nötig, Methoden der Datenanalyse, des Data Mining und der Prognoserechnung anzuwenden. Zudem sollte die gesamte Planung in ein Produktionsplanungs- und Steuerungssystem (PPS-System) eingebettet bzw. ein leistungsfähiges Advanced Planning System (APS) als Erweiterung eines PPS-System installiert werden. Kommerzielle APS berücksichtigen allerdings nicht alle erforderlichen organisatorischen und technologischen Besonderheiten in der Produktion und Logistik, die branchenspezifisch stark variieren. Durch Verwendung von geeigneten Planungsmethoden können Schwachstellen identifiziert werden, die bisher durch Software noch nicht zufriedenstellend abgedeckt sind. Darauf aufbauend lassen sich Produktions- und Logistikprozesse beschleunigen und automatisieren, so dass der zunehmenden Globalisierung und Dynamik im wirtschaftlichen Leben Rechnung getragen wird. Auf diese Weise können langfristig Kosten verringert und Gewinne erhöht werden.

 

Standort- und Tourenplanung

Langfristige Entscheidungen über die Positionierung von Gebäuden, Einrichtungen und Anlagen in Unternehmen können mit Hilfe der Standort- bzw. Layoutplanung bewertet und getroffen werden. Mit geeigneten Verfahren lassen sich dann Fragestellungen, wie die Positionierung von Lager- und Hubstandorten, die Platzierung von Notfalleinrichtungen und Versorgungsstätten sowie die Festlegung einer geeigneten Anordnung von Maschinen in Fabrikgebäuden, lösen. Die Tourenplanung hat die Aufgabe, innerhalb einer vorgegebenen Planungsperiode Transport- oder Dienstleistungsaufträge zu Touren zusammenzufassen, so dass jede Tour von einem am Depot positionierten Fahrzeug durchgeführt werden kann. Für jede Tour ist weiterhin eine optimale Reihenfolge der durchzuführenden Aufträge zu finden. Probleme der Tourenplanung finden sich z. B. bei Speditionsunternehmen, die Güter bei verschiedenen Kunden ausliefern und/oder einsammeln, im innerbetrieblichen Werksverkehr, bei der Müll- und Gefahrgutentsorgung sowie im Winterdienst. Durch eine optimierte Standort- und Tourenplanung lassen sich hohe Synergieeffekte in den Bereichen Flächendeckung, Laufzeit- und Auslastungsoptimierung sowie Servicequalität erlangen. Zudem ermöglicht eine partnerschaftliche Gestaltung und Nutzung von Logistiknetzen durch mehrere selbstständige Unternehmen und ein Einsatz von verschiedenen Verkehrsmitteln im Rahmen des multimodalen Transports eine nachhaltige Verbesserung von Waren- und Informationsflüssen entlang der gesamten Supply Chain.

 

Ressourcenbeschränkte Projektplanung

Mit Hilfe von Projekten können logische und organisatorische Abläufe visualisiert, strukturiert und reorganisiert werden. Projekte bestehen aus einzelnen Vorgängen, die während ihrer Ausführung Zeit sowie (knappe) Ressourcen beanspruchen. Im Rahmen der Projektplanung sind die einzelnen Projektvorgänge so zu terminieren, dass alle dem Projekt zugrunde liegenden Zeitbeziehungen zwischen den Vorgängen eingehalten und gegebene Ressourcenkapazitäten nicht überschritten werden. Als mögliche Zielsetzungen der Projektplanung können sich die Minimierung der Durchlaufzeit oder die gleichmäßige Auslastung der Ressourcen im Planungszeitraum genannt werden. Viele praktische Probleme lassen sich als ressourcenbeschränkte Projektplanungsprobleme auffassen, beispielsweise komplexe Bauvorhaben, der Rückbau von Gebäuden oder Kraftwerken, die Entwicklung und Markteinführung neuer Produkte und Softwaresysteme, die mittelfristige Mitarbeiterplanung sowie die Optimierung von Ablaufprozessen in der Produktion. Da im Rahmen der ressourcenbeschränkten Projektplanung hauptsächlich personelle Ressourcen zu berücksichtigen sind, führt eine zusätzliche Betrachtung von Verhaltens- und Entscheidungsmustern mit hoher Wahrscheinlichkeit dazu, dass Projekte erfolgreich umgesetzt werden können.

 

Alle drei Forschungsschwerpunkte zeichnen sich durch einen hohen Innovationsgrad und Technologiestandard sowie einen beträchtlichen praktischen Nutzen aus. Neben der Berücksichtigung von monetären Zielgrößen entstehen mit der Berücksichtigung von Sicherheits- und Umweltanforderungen im Zielsystem neue Herausforderungen, die sich in den Struktureigenschaften der entsprechenden Probleme niederschlagen. Zur Analyse und Lösung der verschiedenen Problemstellungen werden quantitative Modelle und Lösungsverfahren eingesetzt. Das praktische Problem wird dabei im Prozess der Modellierung in ein in der Regel gemischt-ganzzahliges lineares bzw. nichtlineares Modell übertragen. Aufbauend auf dem resultierenden Modell können mit Branch-and-Bound- sowie Branch-and-Cut-Verfahren optimale, oder mit Prioritätsregelverfahren, lokalen Suchverfahren, evolutionären Algorithmen sowie Simulationsverfahren suboptimale, Lösungen für konkrete Probleminstanzen gefunden werden. Die gewonnenen Ergebnisse werden anschließend interpretiert, für eine praktische Anwendung aufbereitet und von geeigneten Projektpartnern im Raum Hildesheim eingesetzt.