Teilprojekt D3 Auswahl der Regenerationsmodi

Das im Fachgebiet Operations Research angesiedelte Teilprojekt D3 entwickelt quantitative Modelle und zugehörige maßgeschneiderte Algorithmen zur effizienten Planung der Prozesse in der Regeneration komplexer Investitionsgüter. Die bisher entwickelten und publizierten Ansätze konzentrieren sich auf die Regeneration transportfähiger Güter wie z.B. Flugzeugtriebwerke. Es findet derzeit ein Transfer der Verfahren für die Planung der Regenerationsprozesse immobiler Investitionsgüter statt.

MOTIVATION UND ZIELSETZUNG

Flexibles Projekt und ein optimaler Ablaufplan für das Projekt

Teilprojekt D3 nutzt quantitative Methoden zur Lösung betriebswirtschaftlicher Problemstellungen. Die zu optimierenden Größen und alle relevanten Randbedingungen werden in Form von Gleichungen in mathematischen Modellen formuliert. Für diese formalen Modelle werden effiziente Lösungsverfahren entwickelt und im Rahmen von numerischen Studien evaluiert.

Die aktuelle Fachliteratur liefert keine geeigneten Modelle und Methoden für die Planung der Wiederaufbereitung von Flugzeugtriebwerken und anderer komplexer Investitionsgüter. Insbesondere Aspekte wie kundenindividuelle Sensitivitäten und die verschiedenen Regenerationsmodi lassen sich mit bisherigen Modellen nur unzureichend abbilden. Ziel von Teilprojekt D3 ist die Verbesserung der Berücksichtigung spezifischer Rahmenbedingungen, verschiedener technischer Durchführungsmodi sowie Qualitätsaspekte bei der Planung der Regeneration komplexer Investitionsgüter. Weiterhin soll die benötigte Rechendauer zur Erzeugung sehr guter Pläne und Entscheidungen stark reduziert werden. Durch eine bessere Modellierung soll das Gewinnpotential besser ausgeschöpft werden und die erreichte Kundenzufriedenheit erhöht werden.

Der Nutzen von Teilprojekt D3 für den Sonderforschungsbereich 871 besteht insbesondere in der Schaffung eines Werkzeugs zur Auswahl eines effizienten Regenerationspfads aus einer Vielzahl an Möglichkeiten auf Basis modernen Optimierungsalgorithmen.

ERGEBNISSE

Das Teilprojekt D3 hat Verfahren zur Bestimmung von optimalen Auftragsannahmepolitiken für Regenerationsaufträge, ein Verfahren für die Planung von flexiblen (Multi-)Projekten unter Berücksichtigung von Qualitätsaspekten sowie einen Ansatz zur Bestimmung eines erlösmaximierenden Service-Portfolios für einen Regenerationsdienstleister entwickelt. Unsere bisherigen Resultate zeigen, dass die entwickelten maßgeschneiderten Verfahren in der Lage sind, innerhalb kürzester Zeit annähernd optimale Lösungen zu bestimmen.

Logistische Herausforderungen bei der Wartung von Windenergieanlagen

AKTUELLE ARBEITEN UND AUSBLICK

Die Forschungsinhalte von Teilprojekt D3 umfassen sowohl die Weiterentwicklung und Anpassung der Modelle und Methoden der Regenerationsplanung als auch deren Implementierung im Systemdemonstrator. Für den Systemdemonstrator, welcher das Zusammenspiel der Ergebnisse des gesamten Sonderforschungsbereichs exemplarisch zeigen wird, trägt Teilprojekt D3 ein Berechnungsmodul bei. Das Modul liefert für gegebene Daten aus Befundung, Messung und Simulation eine für den individuellen Kunden geeigneten Regenerationspfad. Weiterhin erzeugt das Modul einen passenden Ablaufplan. Dieser stellt sicher, dass in kurzer Zeit und bei geringen Kosten ein geeigneter Qualitätslevel bei der Wiederaufbereitung erreicht wird.

Zusätzlich befasst sich Teilprojekt D3 mit dem Transfer der entwickelten Modelle und Methoden auf die Planung von Wartungs- und Reparaturmaßnahmen bei Windenergieanlagen. Dieser Transfer umfasst die räumliche Dimension, den begrenzten Leistungsvorrat und die eingeschränkte Zugänglichkeit der Güter. Weitere Transfers der Modelle und Methoden auf andere Anwendungsgebiete sind aufgrund der abstrakten Natur der Modelle durchaus denkbar.


VERÖFFENTLICHUNGEN

Internationale wissenschaftliche Beiträge in Fachzeitschriften, begutachtet

  • Kellenbrink, C.; Helber, S. (2016): Quality- and profit-oriented scheduling of resource-constrained projects with flexible project structure via a genetic algorithmIn: European Journal of Industrial Engineering Volume 10, 2016
    DOI: DOI: 10.1504/EJIE.2016.078807
  • Kellenbrink, C.; Helber, S. (2015): Scheduling resource-constrained projects with a flexible project structure KellenbrinkEuropean Journal of Operational Research 246 (2), S. 379–391
    DOI: 10.1016/j.ejor.2015.05.003
  • Eickemeyer, S. C.; Herde, F.; Irudayaraj, P.; Nyhuis, P. (2014): Decision models for capacity planning in a regeneration environmentInternational Journal of Production Research 52 (23), S. 7007–7026
    DOI: 10.1080/00207543.2014.923122

Internationale Konferenzbeiträge, begutachtet

  • Schnabel A.; Kellenbrink, C.; Helber, S. (2018): Profit-oriented scheduling of resource-constrained projects with flexible capacity constraintsBusiness Research TBA
    DOI: 10.1007/s40685-018-0063-5
  • Schnabel, A.; Kellenbrink, C. (2018): Scheduling resource-constrained projects with makespan-dependent revenues and costly overcapacity Proceedings of the 16th International Conference on Project Management and Scheduling, Rome (Italy), pp. 205-208
  • Hoffmann, L.-S.; Kuprat, T.; Kellenbrink, C.; Schmidt, M.; Nyhuis, P. (2017): Priority based planning approaches for regeneration processesProcedia CIRP 2017 (59), 89-94
  • Kellenbrink, C. (2014): First Results on Quality-Oriented Scheduling of Flexible ProjectsProceedings of the 14th International Conference on Project Management and Scheduling, S. 129–132
  • Kellenbrink, C. (2014): First results on resource-constrained project scheduling with model-endogenous decision on the project structureOperations research proceedings 2012, Selected papers of the International Annual Conference of the German Operations Research Society (GOR), Leibniz Universität Hannover, Germany, September 5-7, 2012. Cham: Springer, S. 429–434
  • Kellenbrink, C.; Herde, F.; Eickemeyer, S. C.; Kuprat, T.; Nyhuis, P. (2014): Planning the Regeneration Processes of Complex Capital GoodsProcedia CIRP 24, S. 140–145
    DOI: 10.1016/j.procir.2014.08.001

Internationale Konferenzbeiträge, nicht begutachtet

  • Hoffmann, L.-S.; Kellenbrink, C. (2018): Scheduling Multiple Flexible Projects with Different Variants of Genetic Algorithms Proceedings of the 16th International Conference on Project Management and Scheduling, Rome (Italy), pp. 128-131

Nationale wissenschaftliche Beiträge in Fachzeitschriften, nicht begutachtet

  • Kellenbrink, C.; Helber, S. (2016): Controlling in SonderforschungsbereichenForschung: Politik, Strategie, Management 9. Jahrgang (Heft 2, 2016) (2), 45-53
  • Eickemeyer, S. C.; Herde, F. (2012): Regeneration komplexer Investitionsgüter - Potenziale für Kapazitätsplanung und -steuerung sowie AuftragsannahmeZeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 2012 (10), S. 761–765

Nationale Konferenzbeiträge, begutachtet

  • Helber, S.; Herde, F.; Hille, R. (2012): Regeneration ziviler FlugzeugtriebwerkeInternationales Verkehrswesen 64 (2), S. 65–68

Nationale Konferenzbeiträge, nicht begutachtet

  • Aschenbruck, J.; Weidlich, N.; Herde, F.; Seume, J. R. (2011): Nachhaltige Regeneration von FlugzeugtriebwerkenDLRK 2011 in der Session Innovation aus Niedersachsen Leichtbau und Triebwerktechnik. German Society for Aeronautics and Astronautics. Bremen, 01.01.2011

Bücher, Monographien

  • Herde, Felix (2018): Revenue-Management-Ansatz für eine Annahmesteuerung kundenspezifischer Regenerationsaufträge komplexer InvestitionsgüterSpringer Fachmedien Wiesbaden
  • Herde, F. (2013): Rahmenbedingungen der industriellen Regeneration von zivilen Flugzeugtriebwerken2013. Norderstedt: BoD-Verlag

Dissertationen

  • Kellenbrink, C. (2014): Ressourcenbeschränkte Projektplanung für flexible Projekte2014. Wiesbaden: Springer Fachmedien Wiesbaden
    ISBN: 978-3-65802-870-1
Alle Veröffentlichungen des Sonderforschungsbereiches

TEILPROJEKTLEITER

Dr. Carolin Kellenbrink
Adresse
Königsworther Platz 1
30167 Hannover
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Raum
159
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159
Prof. Dr. Stefan Helber
Sprechzeiten
Anmeldung über das Sekretariat erbeten.
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Königsworther Platz 1
30167 Hannover
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Raum
160
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Königsworther Platz 1
30167 Hannover
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Raum
160

MITARBEITER

M.Sc. André Schnabel
Sprechzeiten
Di. 11:00 - 12:00 Uhr
Adresse
Königsworther Platz 1
30627 Hannover
Gebäude
Raum
116
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30627 Hannover
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116