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1. Projekttitel

Entwicklung eines dynamischen Simulationsprogramms zur Losgrößenoptimierung für mehrfach verwendete Stücklistenkomponenten unter Berücksichtigung von Lagerkosten, Kundenbedarfen und Rüstzeiten

2. Ausgangslage / Problemstellung

In komplexen Produktionsumgebungen werden viele Komponenten in mehreren Baugruppen oder Endprodukten gleichzeitig verwendet. Dies führt zu erheblichen Herausforderungen bei der Planung optimaler Losgrößen. Die heutigen Planungsmethoden basieren häufig auf statischen Formeln (z. B. Andler), die reale Schwankungen wie stochastische Kundenbedarfe, variable Rüstzeiten oder dynamische Lagerbestände nicht ausreichend berücksichtigen. Es fehlt ein dynamisches simulationsbasiertes Analysewerkzeug, das die Mehrfachverwendung von Komponenten berücksichtigt, Lagerkosten, Rüstkosten und Bedarfsvariabilität integriert, produktspezifische Abhängigkeiten in Stücklistenstrukturen abbildet und automatisch optimale Losgrößen auf Komponenten- und Fertigteilebene vorschlägt.

3. Projektziel

Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines funktionalen Softwareprototyps zur Berechnung optimaler Losgrößen in einem variablen Produktionsumfeld. Der Prototyp soll in einem geeigneten Programmier- oder Simulationsframework entwickelt werden (z. B. R, KNIME, Python, Power BI, Simio oder vergleichbare Tools). Das Programm soll eine dynamische Simulation von Materialflüssen und Lagerbeständen durchführen, Kundenbedarfe, Losgrößen, Rüstzeiten und Lagerkosten integriert modellieren, Optimierungsvorschläge für Losgrößen auf Komponenten- und Fertigteilebene liefern, Mehrfachverwendung von Teilen in verschiedenen Stücklisten berücksichtigen und eine grafische Benutzeroberfläche oder Visualisierung bereitstellen.

4. Aufgabenstellung

AP1 – Analyse & konzeptionelles Modell

- Aufnahme und Analyse der bestehenden Stücklistenstruktur

- Identifikation relevanter Parameter (Bedarfsverläufe, Rüstzeiten, Lagerkosten etc.)

- Erarbeitung eines konzeptionellen Simulationsmodells

- Definition der Optimierungsziele und Restriktionen

AP2 – Entwicklung des Simulationsmodells

- Auswahl der Simulationsumgebung

- Erstellung eines dynamischen Lager- und Materialflussmodells

- Modellierung der wertschöpfenden Prozesse, Rüstzyklen und Bedarfsvariabilität

- Implementierung der Mehrfachverwendungslogik für Komponenten

AP3 – Entwicklung eines Optimierungsalgorithmus

- Ableitung einer dynamischen Losgrößenlogik

- Kombination aus Simulationsergebnissen und mathematischer Optimierung

- Berechnung optimaler Losgrößen für Komponenten und Fertigteile

- Vergleich verschiedener Optimierungsansätze

AP4 – Benutzeroberfläche / Visualisierung

- Entwicklung einer UI oder Dashboard-Darstellung

- Visualisierung von Simulationsverläufen, Lagerbestandsentwicklungen, optimierten Losgrößen, Engpässen und Rüstlasten

AP5 – Validierung & Dokumentation

- Test und Validierung anhand realer Produktionsdaten

- Sensitivitätsanalyse

- Erstellung einer technischen Dokumentation

- Präsentation der Ergebnisse

5. Lieferobjekte

- Funktionaler Softwareprototyp

- Simulationsmodell (kommentierter Code)

- Optimierungsmodul für Losgrößen

- Dashboard oder grafische Visualisierung

- Projektbericht (Masterarbeit)

- Management Summary

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