Bewertung und Optimierung der Netzwerkgestaltung

Mit Hilfe des Werkzeugs der Simulation können wir Ihren Materialfluss auf Standort- und Supply Chain-Ebene analysieren und Optimierungspotenziale aufdecken

Vielfältige Wandlungstreiber wie die Einführung neuer Produkte, Technologiesprünge oder strategische Anpassungen an Marktbedarfe haben großen Einfluss auf die Performance von logistischen Systemen. Unveränderte Systemkonfigurationen können zu Ressourcenengpässen, Leistungsengpässen und Kostenexplosionen führen. Die notwendige Neu- und Umgestaltung dieser logistischen Systeme ist meist mit hohen Kosten verbunden und hat weitreichende Konsequenzen für den unternehmerischen Erfolg. In der Regel werden im Rahmen der Reorganisation unterschiedliche Planungsalternativen konzipiert, die anschließend im Hinblick auf unternehmerische Zielgrößen zu bewerten sind. In diesem Zusammenhang müssen bspw. folgende Fragestellungen beantwortet werden:

  • Mit welchen Investitions- und Betriebskosten ist zu rechnen?
  • Welche Termintreue und welcher Servicegrad lassen sich erzielen?
  • An welchen Stellen treten Engpässe im Materialflusssystem auf?
  • Wie robust sind die Planungsalternativen im Hinblick auf mögliche Zukunftsszenarien?

Der Einsatz der Simulation in Produktion und Logistik bietet vor diesem Hintergrund vielfältige Potentiale. Sowohl innerbetriebliche als auch betriebsübergreifende Systeme, Abläufe und Prozesse können mithilfe der Simulation detailliert abgebildet und quantitativ bewertet werden.

Gründe für eine Simulationsstudie

Über die Wandlungstreiber, die Auswirkungen und Maßnahmen hin zum Nutzen von Simulationsstudien
© Fraunhofer IML

Ablauf einer Simulationsstudie

Aus diesem Grund bieten wir unserer Kundschaft zum einen die Durchführung von Simulationsstudien an. Dabei kommt die ereignisdiskrete Materialflusssimulation zum Einsatz, um explizite logistische Fragestellungen zu untersuchen und auf Grundlage geeigneter Experimente mögliche Planungsalternativen zu bewerten. Zum anderen entwickeln wir gemeinsam mit unseren Kundinnen und Kunden Assistenzsysteme, mit denen die Simulation in die taktisch-operativen Prozesse eingebunden werden kann. Im Rahmen einer klassischen Simulationsstudie analysieren wir gemeinsam mit unseren Kundinnen und Kunden die Prozesse innerhalb des zu betrachtenden Systems und erheben die notwendigen Daten zur Prozessbeschreibung. Basierend auf den Analysen wird ein digitales Abbild des realen Materialflusssystems erstellt und in enger Abstimmung mit Experten aus den adressierten Teilbereichen validiert. Durch die Definition eines Experimentierplans wird das validierte Simulationsmodell genutzt, um Planungs- und Strukturalternativen zu vergleichen und letztlich die beste Alternative in die Realität zu überführen.

In fünf Schritten zur Simulationsstudie: Datenanalyse, Modellierung, Validierung, Implementierung, Interpretation und Bewertung
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Kopplung von künstlicher Intelligenz und Simulation

Als weitere innovative Dienstleistung bieten wir unseren Kundinnen und Kunden die Kopplung von ereignisdiskreter Simulation mit Algorithmen des Machine Learning an. Diese sogenannte simulationsbasierte Optimierung (gemäß VDI Richtlinie 3633 Blatt 12) für die Orchestrierung und Konfiguration von Materialflusssystemen ist ein breit gefächertes Forschungsfeld, welches fortlaufend Einzug in die industrielle Praxis erfährt. So kann die initial ausschließlich bewertende Funktion der Materialflusssimulation um eine optimierende Komponente ergänzt werden. In einem iterativen Prozess werden zuvor definierte Materialflussparameter wie Bestandsparameter oder Artikelallokationen als Entscheidungsvariablen festgelegt und in jedem Simulationslauf angepasst. Anhand eines festgelegten Zielsystems werden die Ergebnisse der Simulationsläufe evaluiert und an die Machine Learning Komponente übergeben. Diese selbstlernende Instanz variiert die Parameter hin zu vielversprechenden Lösungsbereichen und vermeidet fortlaufend defizitäre Parametersets. Mithilfe dieses Vorgehens wird dazu befähigt, Simulationsexperimente intelligent und performant durchzuführen.

Die Wechselwirkung von Simulation und Künstlicher Intelligenz, mit Hilfe von Assistenzsystemen und der Kopplung von Simulation und Machine Learning zu einer Iterativen Verbesserung der Supply Chain Parameter gelangen
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Wir bieten

  • Simulations- und Emulationsstudien für die Analyse und Optimierung der innerbetrieblichen Materialflussprozesse und technischen Anlagen
  • Simulationsstudien für die strukturelle und prozessuale Gestaltung der Supply Chain
  • Kopplung von Simulation und Optimierung zur iterativen Parameteroptimierung in Materialflusssystemen
  • Supply Chain Assistenzsysteme für die taktisch-operative Entscheidungsunterstützung im SCM