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Forschungsbereich

Production System Dynamics

Für die effiziente Gestaltung, Planung und Steuerung von Produktionssystemen ist ein tiefgreifendes Verständnis der systemimmanenten Dynamik erforderlich. Die Ursachen für diese Dynamik sind sowohl systeminterne als auch externe kundeninduzierte Faktoren. Die Fachgruppe Production System Dynamics konzentriert sich auf die Analyse und Optimierung von Produktionssystemen mit dem Schwerpunkt der Produktionsplanung und -steuerung. Grundlage dieser Ansätze ist das Werkzeug der Dynamischen Wertstromanalyse, die einen virtuellen Zwilling des betrachteten Produktionssystems darstellt.

Aktuellen Herausforderungen begegnen

Dynamik als wachsende Herausforderung der heutigen Produktion: Angesichts der globalisierten Märkte und des wachsenden Wettbewerbsdrucks stehen Unternehmen vor der Herausforderung, ihre Produktivität zu steigern und Kosten zu senken. Gleichzeitig ist ein hohes Maß an Flexibilität zur Erfüllung individueller Kundenwünsche erforderlich. Diese Anforderungen resultieren in einer steigenden produktionsinternen Variabilität, deren Bewältigung einen Kernfokus des Fachbereichs Production System Dynamics darstellt.

© IPS​/​TU Dortmund

Bestehende Verfahren und Prinzipien der Lean Production oder des Lean Six Sigma fokussieren lediglich eine Eliminierung sämtlicher im Produktionssystem vorherrschenden Variabilitätseinflüsse. Dieser Betrachtungsweise entgegenstehend, basieren die Arbeiten der Fachgruppe Production System Dynamics auf einer einzigartigen, den Faktor der Wertschöpfung zugrunde legenden Differenzierung verschiedener Variabilitätsarten. Basierend auf dieser Philosophie gilt es, nicht-wertschöpfende Variabilitätseinflüsse weitestgehend zu eliminieren, während wertschöpfende Variabilitätseinflüsse zu beherrschen sind. Die Entwicklung innovativer Methoden und Ansätze, die eine effiziente Eliminierung bzw. Beherrschung vorherrschender Variabilitätseinflüsse im Sinne einer Analyse und Optimierung ermöglichen, stellt den Fokus der Fachgruppe Production System Dynamics dar.

Forschungs- und Kompetenzschwerpunkte

Eine hohe Produktivität sowie kurze Durchlauf- und Lieferzeiten in Kombination mit hohen Servicegraden setzt eine ganzheitliche Berücksichtigung der vielfältigen dynamischen Einflüsse in heutigen Produktionssystemen voraus. Der Fachbereich Production System Dynamics fokussiert daher die Entwicklung neuer und die Optimierung bestehender Ansätze des Produktionsmanagements, die diese Dynamik berücksichtigen.

Die im Fachbereich Production System Dynamics adressierten Themenfelder umfassen u.a.

  • Lean Production
  • Produktionsplanung und -steuerung
  • Agile Prozessplanung

Die Entwicklung einer fortschreitenden Digitalisierung der industriellen Produktion im Rahmen der Industrie 4.0 führt zu zunehmenden Datenmengen, die den produzierenden Unternehmen zur Verfügung stehen. Im Fokus der Fachgruppe steht daher die Entwicklung datengetriebener, analytischer Ansätze und Verfahren, welche das in den Datenmengen gebündelte historische Wissen nutzen, um Produktionssysteme optimal zu gestalten, zu planen und zu steuern. Dazu zählen u.a.

  • Analyseverfahren der klassischen Statistik, u.a. Statistische Versuchsplanung (Design of Experiments, DoE), Grafisch-explorative Datenanalyse, Deskriptive Statistik
  • Künstliche Intelligenz, insb. Maschinelles Lernen (Überwachtes und unüberwachtes Lernen)
  • Mathematische Optimierungsverfahren (Genetische und evolutionäre Algorithmen)

Gemeinsam ergeben sich daraus innovative Forschungs- und Anwendungsfelder, die den Bedarf der Industrie unter Einsatz konventioneller und innovativer Methoden adressieren, u.a.

  • Dynamic Bottleneck Prediction - Vorausschauende Identifikation dynamischer Engpässe zur Vorbeugung von Anlagen- und Maschinenstillständen
  • Simulation-based Buffer Design - Puffergestaltung in Produktionssystemen zur Optimierung der Lieferperformance dynamischer Produktionssysteme
  • Predictive Production Scheduling - Vorausschauende simulationsbasierte Produktionsprogramme durch Anwendung von Ansätzen des Reinforcement Learning

Dienstleistungen

Der Fachbereich Production System Dynamics unterstützt Unternehmen bei der Einführung und Umsetzung neuartiger Lösungen für das industrielle Qualitätsmanagement. Das Leistungsspektrum umfasst Analyse- und Beratungsprojekte, verschiedene Aus- und Weiterbildungsangebote bis hin zur Entwicklung individueller Lösungen. Weitere Informationen finden Sie unter dem Punkt Leistungsangebot:

Aktuelle Forschungsprojekte im Bereich Work System Design

Anfahrt & Lageplan

Der Campus der Technischen Universität Dortmund liegt in der Nähe des Autobahnkreuzes Dortmund West, wo die Sauerlandlinie A45 den Ruhrschnellweg B1/A40 kreuzt. Die Abfahrt Dortmund-Eichlinghofen auf der A45 führt zum Campus Süd, die Abfahrt Dortmund-Dorstfeld auf der A40 zum Campus-Nord. An beiden Ausfahrten ist die Universität ausgeschildert.

Direkt auf dem Campus Nord befindet sich die S-Bahn-Station „Dortmund Universität“. Von dort fährt die S-Bahn-Linie S1 im 20- oder 30-Minuten-Takt zum Hauptbahnhof Dortmund und in der Gegenrichtung zum Hauptbahnhof Düsseldorf über Bochum, Essen und Duisburg. Außerdem ist die Universität mit den Buslinien 445, 447 und 462 zu erreichen. Eine Fahrplanauskunft findet sich auf der Homepage des Verkehrsverbundes Rhein-Ruhr, außerdem bieten die DSW21 einen interaktiven Liniennetzplan an.
 

Zu den Wahrzeichen der TU Dortmund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dortmund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dortmund Universität S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.

Vom Flughafen Dortmund aus gelangt man mit dem AirportExpress innerhalb von gut 20 Minuten zum Dortmunder Hauptbahnhof und von dort mit der S-Bahn zur Universität. Ein größeres Angebot an internationalen Flugverbindungen bietet der etwa 60 Kilometer entfernte Flughafen Düsseldorf, der direkt mit der S-Bahn vom Bahnhof der Universität zu erreichen ist.

Die Einrichtungen der Technischen Universität Dortmund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hochschule im angrenzenden Technologiepark. Genauere Informationen können Sie den Lageplänen entnehmen.

Interaktive Karte

Die Einrichtungen der Technischen Universität Dortmund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hochschule im angrenzenden Technologiepark.

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