Operative Planung der Chargenproduktion : Ein hierarchischer Ansatz zur Belegungsplanung chargenweise produzierender Mehrzweckanlagen der Prozessindustrie

1 Einführung in die Problemstellung -- 1.1 Entscheidungsebenen der Produktionsplanung -- 1.2 Randbedingungen der operativen Produktionsplanung -- 1.3 Fallstudie: Chemische Industrie -- 2 Simultane und hierarchische Planung -- 2.1 Simultane Planung -- 2.2 Hierarchische Planung -- 3 Modellierung des Batching-Problems -- 3.1 Modellierung als nichtlineares gemischt-ganzzahliges Optimierungsproblem -- 3.2 Modellierung als lineares gemischt-ganzzahliges Optimierungsproblem -- 4 Modellierung des Batch-Scheduling-Problems -- 4.1 Aktivitäten und Ereignisse -- 4.2 Zeitliche Mindest- und Höchstabstände -- 4.3 Erneuerbare Ressourcen -- 4.4 Kalender -- 4.5 Apparate mit Umrüst- und Reinigungszeiten -- 4.6 Kumulative Ressourcen -- 4.7 Optimierungsproblem -- 4.8 Mehr-Modus-Fall -- 5 Enumerationsverfahren zur Lösung des Batch-Scheduling-Problems -- 5.1 Prinzip des Verfahrens -- 5.2 Zeitplanung -- 5.3 Behandlung von Ressourcenkonflikten -- 5.4 Filtered-Beam-Search -- 5.5 Lösung der Fallstudie -- 5.6 Mehr-Modus-Fall -- 6 Prioritätsregelverfahren zur Lösung des Batch-Scheduling-Problems -- 6.1 Vorüberlegung -- 6.2 Algorithmische Umsetzung -- 6.3 Berücksichtigung von Kalendern -- 6.4 Multistartverfahren -- 6.5 Lösung der Fallstudie -- 6.6 Mehr-Modus-Fall -- 7 Experimentelle Performance-Analyse -- 7.1 Untersuchte Instanzen -- 7.2 Ergebnisse -- 8 Erweiterungen -- 8.1 Anwendungsfall: Aluminium-Industrie -- 8.2 Prozesse mit variabler Dauer -- 8.3 Chargenproduktion mit kontinuierlichen Materialflüssen -- 8.4 Heuristische Lösung großer Probleminstanzen -- Zusammenfassung und Ausblick.