Karriere am WZL

 

Masterarbeit

am Forschungsbereich Produktionssystematik, Abteilung Produktionsmanagement, Gruppe Produktionslogistik
 

Entwicklung eines Regelkreises zur Optimierung einer energieflexiblen Produktionsplanung und -steuerung

Die Energiewende bringt eine Vielzahl an Herausforderungen für produzierende Unternehmen mit sich. Insbesondere führt eine Umstellung auf erneuerbare Energien zu einer zunehmenden Volatilität der Energieverfügbarkeit. Dies führt u.a. auch zu einer zunehmenden Volatilität der Strompreise. Für Unternehmen mit einer energieintensiven Fertigung wird daher eine Berücksichtigung der Energiekosten im Rahmen ihrer Produktionsplanung und -steuerung (PPS) zunehmend interessanter.

Feinplanungssystemen in der PPS, die die Auftragsfreigabe und -einlastung an Maschinen regeln, liegen sogenannte Scheduling-Modelle zugrunde. Bei Scheduling-Modellen handelt es sich um Optimierungsmodelle, welche klassischerweise Fertigungskapazitätsbedarfe (Fertigungsaufträge) und -angebote (Fertigungsressourcen) unter Optimierung einer Zielfunktion aufeinander abstimmen (s. Abbildung). Traditionell werden hierbei die Größen „Auslastung“, „Bestand“, „Durchlaufzeit“ und „Termintreue“ als Zielgrößen verwendet. Eine Berücksichtigung der Energiekosten findet dabei bisher nicht statt, wird aber bei volatilen Energieverfügbarkeiten und damit einhergehenden Preisschwankungen zunehmend relevanter.

Das WZL hat daher bereits ein Grobkonzept eines Scheduling-Modells entwickelt, das Energiekosten als logistische Zielgröße berücksichtigt. Darauf aufbauend soll in dieser Arbeit das Modell weiterentwickelt werden. Insbesondere geht es darum Regeln zur Auftragsfreigabe zu definieren, die Unternehmen befähigen, signifikante Kostenpotenziale auszuschöpfen. Dazu sollen zunächst Kennzahlen zur Quantifizierung der Auswirkungen von Auftragsfreigabezeitpunkten entwickelt werden, um anschließend einen Regelkreis zu erstellen.

 
Im Einzelnen sind folgende Teilaufgaben zu lösen:
  • Einarbeitung in die Theorie der „Produktionsplanung und -steuerung“ und „Optimierungsmodelle von Feinplanungssystemen“
  • Ableitung von Kennzahlen zur Quantifizierung und Bewertung von Energieflexibilität und ihrer Auswirkung auf andere logistische Zielgrößen
  • Definition eines Konzepts zur Monetarisierung von Energieflexibilität unter Berücksichtigung produktionstechnischer und wirtschaftlicher Rahmenbedingungen
  • Definition eines Regelkreises zur Bestimmung optimaler Auftragsfreigabezeitpunkte
 
Voraussetzungen:
  • Selbstständigkeit und Eigeninitiative
  • Sorgfältige Arbeitsweise
  • Hohe Motivation und Einsatzbereitschaft
  • Sehr gute Deutschkenntnisse

Geboten wird:
  • Umfangreiche und intensive Betreuung
  • Möglichkeit zur schnellen Bearbeitung
Zeitaufwand: 400,00 Arbeitsstunden

Ansprechpartner(in):
Frederick Sauermann, M.Sc. RWTH
 
Herwart-Opitz-Haus 53B 528
Tel.: +49 241 80-28684
Fax: +49 241 80-628684
Mail: F.Sauermann@wzl.rwth-aachen.de