Integration and evaluation of planning solvers in production environments : automated generation of production plans in model-driven manufacturing systems ; automatisierte Erstellung von Produktionsplänen in modellbasierten Produktionsanlagen

Abstract

Im Zuge der Globalisierung ist der Wettbewerb um Aufträge für die Herstellung von Produkten enorm gestiegen. Produktionsfirmen müssen sich und ihre Anlagen so effizient wie möglich aufstellen, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Außerdem müssen neue Produkte schnellstmöglich produziert und in Umlauf gebracht werden und das bei möglichst geringen Produktionskosten. Weiters sollten die Komponenten einer Produktionsanlage möglichst so strukturiert sein, dass die höchstmögliche Interoperabilität gewährleistet ist. Eine Möglichkeit, um diese Interoperabilität in der Produktion zu forcieren, ist die Verwendung von Modellen. Die Modelle der gesamten Produktionsanlage und allen ihren Gütern, die produziert beziehungsweise konsumiert werden, können dann auch in einer automatisierten Verarbeitung benützt werden. Um einerseits Produktionsanlagen flexibler zu gestalten und andererseits einen modellbasierten Vorgang zu implementieren, existieren Ansätze, die anhand von den Modellen der Produktionsanlage und den zu erzeugenden Produkten automatisiert einen Produktionsplan generieren können. Einer dieser Ansätze könnte für Unternehmen richtungsweisend sein, deswegen ist es notwendig, eine genaue und umfassende Analyse der verwendeten Transformationen und Planungssoftware durchzuführen. In dieser Arbeit liegt der Fokus klar auf dieser Analyse und Auswertung von Daten, die die Leistung dieses Ansatzes widerspiegeln. Wir vergleichen verschiedene Ansätze innerhalb dieser Transformationen, erheben Daten bezüglich der Dauer und des Speicherverbrauchs und vergleichen diese, um eine Entscheidungsbasis zu erhalten, welche Variante einem Produzenten in welcher Situation das optimale Ergebnis liefert.

The still ongoing globalization has brought all kinds of manufacturing companies in a difficult position. In order to be competitive, they have to adapt to the market and customer needs as quickly as possible. This adaption also includes the ability to produce new goods as fast as possible, but in old-fashioned manufacturing companies the creation of a production plan often is laborious. Another issue to put focus on is the organization of such production environments. In every structurized production plant there is a model (not necessarily an explicit one) of all the machines, equipment and material the production uses and produces. So if this information of the environment with all dependencies and relations already exists, why not using it for the plan generation? Various publications present ways of how such a flexible factory should look like. This approach relies on the a production environment and its products represented as models. Since this approach optimally should also be implemented in real-life manufacturing companies, testing this approach and evaluating the performance and the quality of the generated plans is crucial. Therefore, in this thesis the author continues the ongoing implementation of a specific production environment and collects performance data in order to provide an overview of the variants and options that bring the best performance.