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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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