Simulationsbasierte Ablauf- und Ressourceneinsatzplanung in der Fertigung – Ein Einsatzfall für die automatische Modellerzeugung und die Entwicklung standardisierter Schnittstellen für die Simulatorankopplung

Oliver Rose¹

¹TU Dresden, Institut für Angewandte Informatik, 01062 Dresden

Bei der simulationsbasierten Ablauf- und Ressourceneinsatzplanung wird statt
eines mathematischen Modells ein Simulationsmodell genutzt, um das zu optimierende
System wie z.B. eine Produktionsanlage abzubilden. Dadurch fällt
es in der Regel leichter, praxisrelevante Details und eine Vielzahl von Bedingungen
des operativen Betriebs dieser Systeme abzubilden als bei klassischen
Ansätzen des Operations Research wie z.B. mit Mixed Integer Programs. Der
Optimierungsalgorithmus nutzt somit ein Simulationsmodell, um für Eingangsdatensätze
wie etwa Einsatzpläne durch ein Simulationsexperiment die entsprechenden
Leistungsdaten zu bestimmen. Anschließend werden die Daten
ausgewertet, die Eingangsdaten angepasst und erneut simuliert. Das Werkzeug
zur simulationsbasierten Planung besteht somit aus einem Optimierer
und einem Simulationswerkzeug sowie einer Schnittstelle für das Einlesen von
Systemdaten und einem Modellgenerator, der das benötigte Simulationsmodell
aus den Systemdaten und den Eingangsdaten des Optimierers automatisch
erzeugt. Bei der Modellerzeugung besteht nun das Problem, dass letztlich
ein Modell für ein konkretes (kommerzielles) Simulationswerkzeug generiert
werden muss. Das ist problematisch, da beim späteren Austausch des Simulators
mangels einheitlicher Standards für die Simulationsmodellbeschreibung
stets ein neuer Modellgenerator entwickelt werden muss. Eine Modellbeschreibungssprache,
die von allen (kommerziellen) Simulationswerkzeugen verarbeitet
werden kann, ist daher dringend erforderlich.
Im Vortrag wird nach einer kurzen Einführung in die simulationsbasierte
Planung des operativen Betriebs von Produktionsanlagen auf die automatische
Erzeugung von Simulationsmodellen eingegangen. Anschließend werden die
Anforderungen an eine Beschreibungssprache für Simulationsmodelle genannt
und aktuell verfügbare Ansätze verglichen.