Produktion und Logistik

Produktion, Handel und die Bereitstellung von Dienstleistungen sehen sich im Hochlohnland Schweiz mit besonderen Herausforderungen konfrontiert. Aktuelle Entwicklungen wie der ungünstige Euro-Wechselkurs, zunehmende Globalisierung, Individualisierung von Kundenanforderungen u.v.m. verschärfen die Rahmenbedingungen.

In diesem Spannungsfeld unterstützt das IMS-FHS, indem es aktuelle Methoden des Operations Research erschliesst und in praxistaugliche Lösungen für Unternehmen und Organisationen in der Schweiz überführt. Dafür betreiben wir anwendungsorientierte Forschung und entwickeln gemeinsam mit Unternehmen individuelle Lösungen in folgenden Themenfeldern:

Eine hervorragende Produktionsplanung ist notwendig, wenn man in der Schweiz konkurrenzfähig produzieren will:  Die Reihenfolge der Fertigungsaufträge, die Losgrössen und die Lagerbestände müssen optimal auf die Auftragslage abgestimmt sein, damit Termine eingehalten und gleichzeitig die vorhandenen Kapazitäten effizient genutzt werden können.

Wegen der kaum überschaubaren Abhängigkeiten und der schier unendlichen Anzahl von Produkt-Varianten kann ein Produktionsplan heute kaum noch manuell erstellt werden. Aber auch für teure Produktionsplanungssysteme (PPS) stellen kleine Losgrössen, enge Lieferzeitfenster, hohe Umrüstzeiten und volatile Nachfrage in vielen Fällen eine unüberwindbare Herausforderung dar.

Das IMS-FHS kann hier unterstützen, indem es Modelle und Algorithmenentwickelt, die gerade auch für Kleinserieneffiziente Produktionspläne ermittelt und neue Aufträge in Echtzeit in die bestehende Planung integriert.

Bei der Entscheidungsunterstützung in der Produktionsplanung verfolgen wir zwei Ansätze:

  • Vollautomatische Optimierungsverfahren: hierbei liefert das Optimierungstool die Lösung der Planungsaufgabe, die dann direkt in den operativen Betrieb weitergegeben wird
  • Entscheidungsunterstützende Systeme: sie liefern mit Hilfe von Sensitivitäts- und kritischer Pfadanalysen sowie Simulation von "Was wäre wenn?" Szenarien eine breit abgestützte Informationsgrundlage, die Entscheidung bleibt hier aber weiterhin dem Menschen überlassen.

Für weitere detaillierte Angaben zu unseren Aktivitäten im Bereich Produktionsplanung verweisen wir auf das Projekt Intralogistik Simulator und unserer Software GlobalOptimize.

Die Logistik, d.h. die Steuerung von Materialflüssen und Ressourcen (und den resultierenden Datenströmen), stellt das Bindeglied zwischen den eigentlichen Produktionsabläufen und Beständen dar. Diverse Ansätze, die Bereitstellung von Produkten oder Dienstleistungen zu optimieren, setzen daher bei der Logistik an. Das IMS-FHS unterstützt Entscheidungsträger hier in der Analyse und Bewertung des Ist-Zustands und zeigt Optionen auf, mit denen substanzielle Verbesserungen erzielt werden können.

Anwendungsgebiete:

  • Transportlogistik: globalisierte Supply Chains führen zu einer Zunahme des Gütertransports, das Transportgewerbe steht dabei aber unter zunehmendem Preisdruck. Die Disposition im Gütertransport findet heute - mangels userfreundlicher Lösungen – noch grösstenteils manuell statt. Das IMS-FHS entwickelt im KTI-Projekt «Algorithmischen Dispositionsunterstützung im Stückguttransport» gemeinsam mit der Praxis einen Tourenplaner, der Disponenten in ihrer Tätigkeit massgebend unterstützt.
  • Standortoptimierung: die Wahl von Produktions- oder Lagerstandorten kann entscheidend dafür werden, wie effizient Leistungen erbracht werden können. Verschiedene, sich überlagernde Fragestellungen sind hier zu beantworten: Ein zentraler Standort oder eher mehrere dezentrale? Welche Leistungen werden an welchem Standort erbracht? Wo sollen die Standorte platziert werden? 
  • Servicelogistik: Die Wertschöpfung vieler Unternehmen setzt sich heute aus einer Kombination von Produkt & Dienstleistung zusammen. Die Service Logistik stellt hier sicher, dass Service-Techniker, Werkzeuge, Transportmittel und Ersatzteile zum richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort sind. Und das zu Kosten, die der Kunde zu zahlen bereit ist. Hier geht es zu einer Veröffentlichung im European Journal of Operational Research wo für Ersatzteilnetzwerke das Einsparungspotential einer eigens entwickelte dynamische Dispositionsregel gegenüber der üblichen statischen Dispositionsregel aufgezeigt wird.

Egal, ob Handel oder Produktion: Artikelbestände in Rohstoff-, Zwischen- oder Endlagern sind für Unternehmen erfolgsentscheidend.  Dabei bewegen sie sich in einem Dilemma:

  • Lagerbestände Kosten verursachen und bergen das Risiko, auf Waren sitzen zu bleiben. Darum steht die Minimierung der Lagerbestände ganz oben auf der Agenda vieler Produktionsunternehmen.
  • Dem gegenüber steht die Gefahr, dass Materialbestände nicht ausreichen, um die volatile Nachfrage zu befriedigen. Das führt dann dazu, dass die optimierte Produktionsplanung nicht eingehalten wird und dass zusätzliche Logistik- Aufwände entstehen. Im Worst-Case können Termine nicht eingehalten werden und man verliert den Kunden an die Konkurrenz.

Mittels diskreter Ereignissimulation kann für jede beliebige Bestellpolitik die zugehörigen Kosten und die Qualität der angebotene Service relativ leicht ermittelt werden. Anschliessend kann der Simulator benutzt werden um optimale Bestellpolitiken zu bestimmen.

Am IMS-FHS wurde mit GlobalStorehouse eine Software entwickelt, die Unternehmen darin unterstützt, Kosten und Servicegrad in der Lagerbewirtschaftung im Griff zu behalten. Analysen, die das IMS-FHS gemeinsam mit Unternehmen durchgeführt hat, haben Einsparpotentiale von 20-60% der Logistikkosten offengelegt. Eine publizierte Erfolgsgeschichte zu GlobalStorehouse finden Sie hier.

Lösungen für spezielle Anwendungsgebiete

Das IMS-FHS unterstützt schon seit geraumer Zeit Organisationen im Gesundheitsbereich darin, Dienstleistungs- und Logistikprozesse zu optimieren. Dabei haben sich die beiden Arbeitsschwerpunkte "Spitallogistik" und "Rettungsdienstsimulation" am IMS-FHS etabliert.