Innerbetriebliche Standortplanung (eBook)

Dr. Daniel Scholz promovierte bei Prof. Dr. Dr. h.c. Wolfgang Domschke am Lehrstuhl für Operations Research an der Technischen Universität Darmstadt.

Geleitwort 6
Vorwort 7
Inhalt 8
Abkürzungsverzeichnis 11
1 Einleitung / Motivation 12
2 Layoutplanung / Innerbetriebliche Standortplanung 14
2.1 Ziele und Restriktionen 14
2.2 Problemmodellierungen und Lösungsverfahren 19
2.2.1 Maximale planare gewichtete Graphen (MPWG) 21
2.2.2 Quadratische Zuordnungsprobleme (QZOP) 22
2.2.3 Space Filling Curve 24
2.2.4 Slicing Tree 25
2.2.5 Flexible Bay 27
2.2.6 Überlappungen vermeidendes Modell (UA-FLP-MILP) 28
2.2.7 Vergleich der Modellierungen 30
3 Slicing Trees in der Layoutplanung 32
3.1 Layoutrepräsentation 32
3.1.1 Slicing Layout 33
3.1.2 Slicing Tree 34
3.1.3 Beziehung zwischen Slicing Tree und Slicing Structure 37
Skewed Slicing Trees 37
3.2 Layoutgenerierung 39
3.2.1 Layoutgenerierung bei vollständig flexiblen OE 39
3.2.2 Layoutgenerierung bei starren nichtrotierbaren OE 41
3.2.3 Bounding Curves bei gemischter Flexibilität der OE 42
3.2.3.1 Grundtypen von Bounding Curves 43
3.2.3.2 Linearisierung von Hyperbelabschnitten 47
3.2.3.3 Aggregation von Bounding Curves 56
3.2.3.4 Layoutberechnung aus Bounding Curves 61
3.2.4 Lineare Programmierung bei gemischter Flexibilität der OE 65
4 Gemischt-ganzzahlige lineare Layoutplanungsmodelle 67
4.1 Slicing Tree basiertes Modell 67
4.1.1 Zielfunktion 68
4.1.2 Abmessungen der Organisationseinheiten 71
4.1.3 Modellierung bei vollständig vorgegebenem Slicing Tree 75
4.1.4 Modellierung bei freiem Slicing Tree 78
4.1.4.1 Beschleunigung des Modells 82
4.1.4.2 Modellierungsvarianten bei freiem Slicing Tree 89
4.1.5 Rechenzeiten 93
4.1.5.1 Rechenzeiten bei freiem Slicing Tree 93
4.1.5.2 Rechenzeiten bei vorgegebenem Slicing Tree 95
4.2 Überlappungen vermeidendes non-slicing Modell 96
5 Slicing Tree basiertes Tabu-Search-Verfahren 99
5.1 Lösungsbewertung 99
5.2 Eröffnungsverfahren 101
5.3 Nachbarschaft 101
5.4 Tabulisten Strategie 106
5.5 Intensivierung und Diversifizierung der Suche 106
5.6 Rechenergebnisse 107
5.6.1 Vorgegebene Layoutabmessungen 108
5.6.2 Beliebige Layoutabmessungen 110
5.6.3 Rechenzeiten 113
6 Fix-and-Optimize Heuristik zur Layoutoptimierung 116
6.1 Fixierungsstrategie für Binärvariablen 116
6.2 Partielle Freistellung relativer OE-Anordnungen 119
6.3 Erweiterte Freistellung relativer OE-Anordnungen 121
6.4 Varianten der iterativen Fix-and-Optimize Heuristik 122
6.5 Rechenergebnisse 123
7 Layoutplanung – Eine praktische Anwendung 126
7.1 Einbeziehen zusätzlicher Restriktionen 126
7.1.1 Nicht-rechteckförmige Halle, Sperrflächen und feste OE-Positionen 126
7.1.2 Mehrere Hallen 130
7.1.3 Transportwege 131
7.1.4 Hallenrandanordnung von Organisationseinheiten 132
7.1.5 Unverträgliche Organisationseinheiten 133
7.1.6 Organisationseinheiten außerhalb der Werkhalle 134
7.2 Praktische Anwendung 134
7.3 Rechenergebnisse 138
8 Schlussbetrachtung 141
Anhang 142
Literaturverzeichnis 147