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ISI-Plan – Integration von ereignis-diskreter Logistiksimulation und Layoutplanung für logistische Knoten

Projektdauer: 01.09.2017 – 31.08.2020

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Unser Status: Projektpartner

Ansprechpartner: Dr. Jürgen Böse

Kurzbeschreibung:

Layoutplanung und Logistiksimulation werden bislang bei der Entwicklung und Planung logistischer Knoten getrennt eingesetzt. Layoutplanungssoftware zeichnet sich durch eine intuitive und kooperative Anwendung, erlaubt jedoch nur statische Betrachtungen. Demgegenüber bietet Simulationssoftware den Vorteil, dass sie die Analyse dynamischer Prozesse erlaubt, ist jedoch weniger intuitiv anzuwenden.

Ziel von ISI-Plan ist es, beide Tools miteinander zu kombinieren und so die Stärken der Tools zu nutzen, die Schwächen zu eliminieren und Synergieeffekte (z. B. Reduzierung der Modellierungszeit für das Simulationsmodell) zu realisieren. Es soll eine Lösung entwickelt werden, die es ermöglicht, statische Layouts, erstellt auf einem berührungssensitiven und intuitiv zu bedienenden Planungstisch, direkt in ein funktionsfähiges dynamisches Simulationsmodell mit hinterlegten Logistikstrategien zu übertragen. Insbesondere diese hinterlegten Strategien sind die Hauptsäule bei der Integration, da sie das fehlende Glied zwischen Layoutplanung und Simulation darstellen.

Zur Verwendung kommen dabei die Planungssoftware VisTable® von plavis und die Simulationssoftware Enterprise Dynamics® von INCONTROL. Die avisierte Innovation führt zu erheblichen Zeitersparnissen bei der Planung von logistischen Knoten, da in der Regel Simulationsmodelle für logistische Knoten in aufwendiger Detailarbeit (basierend auf dem Layout) von Experten erstellt werden müssen.

Die Einbindung einer intuitiven Visualisierungsumgebung in Form eines Planungstisches in den Planungsprozess ermöglicht die einfache Betrachtung und Bewertung verschiedener Layoutvarianten auch im Team. So können in wenigen Iterationsschleifen kooperativ Lösungen erarbeitet werden, die die Kriterien der verschiedenen Stakeholder erfüllen. Die ohne großen Aufwand und umfangreiche Softwarekenntnisse generierten Layoutvarianten können automatisch unter Berücksichtigung von dynamischen und stochastischen Einflüssen des realen Betriebs und typischen Arbeitsanforderungen mittels ereignisorientierter Simulation bewertet werden. Dabei stehen den Anwendern verschiedene Umschlag- und Lagerstrategien zur Verfügung, die bei der Generierung des Simulationsmodells ausgewählt werden können. Damit wird eine realitätsnahe Darstellung des Terminals erzeugt, die eine belastbare Bewertung der jeweiligen Layoutvariante ermöglicht. Auf Basis dieser einheitlichen Diskussionsgrundlage können weitere Veränderungen im Layout oder Planungsschritte unter den Stakeholdern diskutiert und abgestimmt werden. Somit werden mögliche Fehlplanungen verhindert und die Optimierung der Planung von Beginn an ermöglicht.

Das Projekt gliedert sich in fünf Arbeitspakete (siehe Abbildung). Im ersten Arbeitspaket (AP) werden die Systemspezifikationen und Anforderungen an das zu entwickelnde Planungs- und Simulationstool insbesondere durch die Anwender definiert. Die Anforderungen werden in Form eines Lastenheftes verfasst, dessen Erstellung von den Softwareentwicklern durch direktes Feedback in Bezug auf die Machbarkeit unterstützt wird. Inhalt des AP2 ist die Entwicklung einer in AP1 abgegrenzten Methode zur Integration von Layoutplanungs-Software und Simulationssystem. Die Ergebnisse von AP2 werden im Pflichtenheft dokumentiert. Auf Basis von AP2 werden in AP3 die Voraussetzungen für eine integrierte Nutzung der beiden Werkzeuge Layoutplanungs-Software (inkl. Planungstisch) und Simulationssoftware geschaffen. Im Rahmen des Projekts wird die Methode für die Anwendungsfälle der Projektpartner detailliert und abschließend mit zugehörigen Algorithmen implementiert. In AP4 wird die Softwarelösung verifiziert und validiert. Dabei liegt der Hauptfokus zunächst auf der Funktionsfähigkeit der Softwarelösung. Darauf folgend wird die Funktionsweise der Softwarelösung validiert. Dabei werden mit der SBO und der TriCon einzelne Testfälle betrachtet. In AP5 findet das Projektmanagement statt.

Das MLS entwickelt in AP1 die Systemspezifikationen und Anforderungen an das zu entwickelnde Planungs- und Simulationstool. Der Fokus liegt dabei insbesondere auf der Definition von Logistik- und Lagerstrategien (Anwendungsfälle) für Container Terminals und KV-Terminals. Das MLS erarbeitet in AP4 verantwortlich zusammen mit dem CML und den assoziierten Partnern und in Rücksprache mit INCONTROL und plavis Testfälle für die Verifikation der Softwarelösung und führt anschließend, basierend auf den Testfällen und einem Testplan, die Tests durch und dokumentiert sie. Weiterhin führt das MLS, ebenfalls zusammen mit dem CML, die Validierung der Softwarelösung durch Anwendung auf jeweils eins der Terminals der assoziierten Partner durch. In den anderen APs ist das MLS in erster Linie unterstützend tätig.

Abbildung Strukturplan

Abbildung 1: Strukturplan des Projekts ISI-Plan

Das Projektkonsortium setzt sich aus erfahrenden Industrie- und Forschungspartnern der Logistiksimulation und der Layoutplanung zusammen:

  • INCONTROL GmbH
  • plavis GmbH
  • Fraunhofer Center für Maritime Logistik und Dienstleistungen
  • TU Hamburg, Institut für Maritime Logistik
  • SGKV – Studiengesellschaft für den Kombinierten Verkehr e.V.

Ergänzt wird das Konsortium durch die assoziierten Partner Sächsische Binnenhäfen Oberelbe GmbH (SBO) und die TriCon Container-Terminal Nürnberg GmbH als Betreiber logistischer Knoten.

Technische Universität Hamburg-Harburg

Institut für Maritime Logistik
Schwarzenbergstraße 95 D
21073 Hamburg
040 / 428 78-4451
bettina.beckmann@tuhh.de