Optimierung der Ablaufplanung in flexiblen Fertigungssystemen mit Anwendung des Simulated Annealing Algorithmus

Abstract

Flexible Fertigunssysteme (FFS) sind hochautomatisierte Produktionssysteme, welche zur Fertigung von einer Vielfalt an verschiedenen Werkstücken, bei gleichbleibendem Equipment und Steuerungssystem, geeignet sind. Der Ablaufplanung in solchen Fertigungssystemen wird große Aufmerksamkeit entgegengebracht, da die Verkürzung der Produktionsdauer bzw. Durchlaufzeit ein wichtiges Ziel in der Produktion darstellt. Es wurden verschiedenste mathematische Optimierungsmodelle, welche die Abläufe in einem FFS beschreiben, aufgestellt. Im Allgemeinen sind die Probleme der Ablaufplanung in einem FFS NP- schwer, daher werden neben mathematischen Methoden, vor allem auch Heuristiken und Simulationen zum Lösen verwendet.<br />Seit Ende der 1970er haben sich zahlreiche Veröffentlichungen zu diesem Thema angesammelt, deshalb werden in Kapitel 2 die Lösungsansätze, welche am häufigsten in der Literatur vorkommen, dargestellt.<br />In Kapitel 3 wird ein gemischt ganzzahliges Optimierungsmodell zur Ablaufplanung in einem FFS mit einem Transportmittel beschrieben.<br />Dieses Modell wird in Kapitel 4 in die Modellierungssprache GAMS implementiert, mit Beispieldaten aus Bilge und Ulusoy gelöst und analysiert.<br />In Kapitel 5 wird der Simulated Annealing (SA-) Algorithmus, ein heuristisches Verfahren, welches zur Lösung des Modells herangezogen wird, beschrieben. Numerische Experimente zur Bestimmung der geeignetsten SA- Konfiguration, schließen diese Arbeit ab.<br />