Echtzeit-Simulation

Die Simulationstechnik entwickelt sich konstant weiter. Was früher eine eher obskure Geheimwissenschaft von wenigen Spezialisten schien, deren Modelle und Ergebnisse nicht so recht zu verstehen waren, ist heute ein Standardinstrument bei der Planung und Projektierung von neuen Anlagen und bei der Optimierung von bestehenden Systemen.

Derzeit wird die Simulation im ‚Vorfeld des echten Lebens‘ einer Anlage aufgebaut und betrieben. Eine Überführung des Simulationsmodells in den Echtbetrieb findet aktuell –  zumindest im Logistik-Umfeld – kaum statt.
Anders sieht es im Umfeld von Produktionssystemen aus: Dort werden schon sehr lange simulationsbasierte Planungs- und Steuerungssysteme entwickelt und eingesetzt. Bei diesen Systemen wird z.B. die Reihenfolgeplanung einer kommenden Planungsperiode durch eine Kombination aus Optimierung und Simulationsmodell der Anlage durchgeführt. Die Simulation – hier des Produktionsablaufs – übernimmt die Funktion eines Bewerters für die Lösungen, welche ein Optimierungsalgorithmus entwickelt. Durch die direkte Rückkopplung der Simulationsergebnisse in die Optimierung kann dann z.B. eine Reihenfolge oder eine Ressourcenzuordnung im Produktionsplan abgebildet werden, die auf die aktuelle Situation in der Fabrik optimal abgestimmt ist.
Das Ganze findet quasi in Echtzeit statt. Leistungsfähige Simulationstechnik und Optmierungs-Algorithmen ermöglichen eine Planung, die mit dem Zeitbedarf der heutigen Lösungen vergleichbar ist.

Für die Zukunft ist denkbar, dass diese Ansätze aus der Produktionsplanung auch auf die Planung und Steuerung der Tagesabläufe in der Logistik übertragen und anwendbar werden. Erste Einsatzfälle sind z.B. die dynamische Belegung von Bereitstellflächen bzw. Verladetoren in Distributionszentren mit täglich wechselndem Sendungsvolumen, oder die dynamische Planung der Kommissionierung in der Produktionsversorgung.

Kernstück dieser Anwendungen ist die Abbildung der Anlage, des Prozesses in einem Simulationsmodell, und somit eine realistische Bewertung der Pläne aus dem Planungsalgorithmus. Die Simulation beantwortet die Frage ‚ob ein Plan funktionieren wird‘ sofort und klar vor dessen Ausführung.  Eine Echtzeit-Simulation wird daher in Zukunft Logistikabläufe ermöglichen, die nicht mehr dem altbekannten Motto folgen: „Und was wir machen, wenn‘s nicht klappt, das sehen wir dann, wenn’s nicht klappt. Das klappt immer!“

Verfasser
Stefan Pfaff
Geschäftsführer
PPI – Informatik
Dr. Prautsch & Partner

Sachstand
Februar 2019
Im Herbst 2018 gingen die I.N.Fachbeiräte ‚Wissenschaft‘ und ‚Wirtschaft‘ davon aus, dass die ‚Echtzeit-Simulation‘ für die Planung und Steuerung der Tagesabläufe in der Logistik ein sehr wertvolles Instrument wäre, aber aufgrund des Forschungs- und Entwicklungsbedarfs erst in mehreren Jahren seinen Einzug in die Branche halten dürfte.