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Advanced Methods for Timed Systems

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Optimierung industrieller Wertschöpfungsketten

Software-Tools werden häufig für die Entwicklung von Wertschöpfungsketten unter Berücksichtigung der strategischen und taktischen Ziele eines Unternehmens eingesetzt. Im Rahmen des AMETIST-Projekts wurden bedeutende Fortschritte bei der Bestimmung einer Lösung erzielt, die die zugrundeliegenden Vorgänge tatsächlich optimiert und die Kosten verringert haben.

Digitale Wirtschaft

In vielen verschiedenen Industriebereichen können derartige Probleme auftreten. Ziel des AMETIST-Projekts war ein Beitrag zur Problemlösung durch Bereitstellung mathematischer Tools für die Fehlererkennung. Zudem wurde der Grundstein für einen einheitlichen Rahmen zur Modellierung und Manipulation zeitkritischer Systeme gelegt. Die Wissenschaftler haben insbesondere versucht, modernste Forschungsarbeiten zu fortschrittlichen automatischen Tools umzusetzen, die eine Echtzeitplanung von Fertigungsanlagen ermöglichen. Der Projektpartner Axxom Software AG hat ein Optimierungsproblem für Wertschöpfungsketten vorgestellt, das eine typische Anwendung für Bereitstellungs- und Zeitplanungsaufgaben bei der Lackherstellung darstellt. Alle Komponenten einer als Benchmark verwendeten rohrlosen Batch-Anlage wurden als System mit eindeutiger Dynamik modelliert. Alle möglichen Vorgänge während der Batch-Verarbeitung wurden als Verhalten ausgedrückt, das von den dynamischen Systemen erzeugt wird und die Semantik des Problems darstellt. Das Problem der Zeitplanung umfasste Betriebskosten nach Produktmenge sowie die Kosten für verspätete Fertigstellung von Aufträgen und Lagerkosten für verfrühte Fertigstellung einer Betriebssequenz. Zur Überprüfung der Systemstruktur wurden Optimierungs-basierte Methoden eingesetzt. Anschließend wurde die Struktur überarbeitet, um ein korrektes und optimales Verhalten sicherzustellen. Die nützlichen Erkenntnisse, die im Rahmen der Axxom-Fallstudie gesammelt wurden, zeigen, dass der Einsatz von Prüfmethoden für Modelle zur Zeitplanung vielversprechend ist. Forscher an der Universität Dortmund haben nicht nur Erweiterungen der Grundmodelle entwickelt. Die Arbeiten haben grundlegendes Wissen zur Handhabung verschiedenster Phänomene mithilfe von Modellen sogenannter zeitgesteuerter Automaten geliefert. Zeitgesteuerte Automaten haben sich als Fertigungstechnologie erwiesen, die nicht ohne speziell für den vorliegenden Fall entwickelte Modellierungs- und Lösungsstrategien eingesetzt werden kann. Die Entwicklung von Bibliotheken für typische Konfigurationen hat sich jedoch als Möglichkeit für einen verbreiteten und vereinfachten Einsatz durch weniger fachkundige Anwender erwiesen.

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