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Rechts- und Wirtschaftswissenschaften | Produktion und Supply Chain Management | Prof. Dr. Christoph Glock 1
Seminar Industrielles Management
für Bachelor- und Masterstudierende – Wintersemester 2019/2020
Bachelor
1. Formulierung einer Simulationsstudie zur Untersuchung der unterschiedlichen Ansätze
zur Lösung des Economic Lot Scheduling Problems (ELSP)
Die simultane Losgrößen- und Reihenfolgeplanung unter Beachtung von Rüstzeiten bilden das
Zentrum des Economic Lot Scheduling Problem. Von besonderer Bedeutung ist das ELSP
insbesondere für die Prozessindustrie, da dort die verschiedenen Produkte anlageintensiv in
Reihenfertigung produziert werden und die Unternehmen sich langen Rüstzeiten mit den damit
verbundenen Rüstkosten gegenübersehen.
Ziel der Arbeit ist zunächst die Zusammenfassung und Auswertung der in der Literatur
verwendeten Datensätze (praktische als auch theoretische) sowie deren Ergebnisse, die zum
Vergleich der unterschiedlichen Heuristiken/Algorithmen zur Lösung des Economic Lot
Scheduling Problem (ELSP) herangezogen wurden. In einem weiteren Schritt soll eine
strukturierte Methodik herausgearbeitet werden, mit deren Hilfe es möglich wäre, eine
ausführliche Simulationsstudie in diesem Themengebiet durchzuführen.
Basisliteratur:
Chatfield, D. C. (2007): The economic lot scheduling problem: A pure genetic search approach,
in: Computers & Operations Research, 34, S. 2865-2881.
Elmaghraby, S. (1978): The Economic Lot Scheduling Problem (ELSP): Review and extensions,
in: Management Science, 24 (6), S. 587-598.
Law, A. M.; Kelton, W. D. (2014): Simulation Modeling and Analysis, Mcgraw-Hill Education –
Europe.
Betreuer: Fabian Beck
Orientierung: mathematisch, theoretisch, literaturorientiert
Rechts- und Wirtschaftswissenschaften | Produktion und Supply Chain Management | Prof. Dr. Christoph Glock 2
2. Systematischer Literaturüberblick zum Economic Lot and Supply Scheduling Problem
(ELSSP)
Das Economic Lot and Supply Scheduling Problem (ELSSP) tritt in der Distributions- und
Fertigungsindustrie auf. Das ELSSP beschäftigt sich dabei mit der gleichzeitigen Planung der
Produktion des Endprodukts sowie dem Wareneingang der Ausgangsmaterialien in einem
unendlichen Planungszeitraum, um die durchschnittlichen Lagerhaltungs-, Rüst- und
Transportkosten zu minimieren.
Ziel der Arbeit ist neben der allgemeinen Vorstellung des ELSSP und seinen Lösungsverfahren
insbesondere die genaue Betrachtung der Entwicklung der Forschungsstränge im ELSSP Bereich.
Basisliteratur:
Bae, H., Moon, I., Yun, W. (2014). Economic lot and supply scheduling problem: a time-varying
lot sizes approach. International Journal of Production Research, 52(8), 2422-2435.
Hochrein, S., Glock, C. (2012). Systematic literature reviews in purchasing and supply
management research: a tertiary study. International Journal of Integrated Supply Management,
7(4), 215-245.
Betreuer: Fabian Beck
Orientierung: mathematisch, theoretisch, literaturorientiert
3. Das Joint Economic Lot Size (JELS) Modell mit einem Käufer und mehreren Lieferanten:
Systematischer Literaturüberblick
Die zentrale Aufgabe des Supply Chain Management (SCM) stellt die ganzheitliche Analyse,
Planung, Steuerung und Kontrolle unternehmensübergreifender Wertschöpfungsprozesse dar. Im
Grundmodell der integrierten Losgrößenplanung werden ein Lieferant und ein Käufer
gemeinsam betrachtet, die eine aus Systemsicht kostenminimale Losgröße bestimmen. In realen
Planungssituationen als auch in der Literatur finden häufig noch weitere Lieferanten als auch
Käufer Berücksichtigung, sodass die Betrachtung nicht auf 1:1-Situationen beschränkt ist.
Das Ziel der Arbeit besteht darin, zunächst das JELS Modell allgemein vorzustellen und
anschließend die Literatur systematisch nach Arbeiten zu durchsuchen, die das JELS Modell mit
einem Käufer und mehreren Lieferanten betrachten. Die identifizierten Arbeiten sollen
anschließend klassifiziert und die Entwicklung der Forschungsstränge herausgearbeitet werden.
Basisliteratur:
Banerjee, A. (1986). A joint economic‐lot‐size model for purchaser and vendor. Decision
sciences, 17(3), 292-311.
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Hochrein, S., Glock, C. (2012). Systematic literature reviews in purchasing and supply
management research: a tertiary study. International Journal of Integrated Supply Management,
7(4), 215-245.
Betreuer: Fabian Beck
Orientierung: mathematisch, praxisorientiert, literaturorientiert
4. Energieeffiziente Maschinenbelegungsplanungen und deren Optimierungsverfahren
Aufgrund des wachsenden Interesses für nachhaltige und energieeffiziente Produktionsmög-
lichkeiten werden innerhalb klassischer Maschinenbelegungsplanung immer häufiger auch
Energieeffizienzzielgrößen berücksichtigt. Dazu soll in dieser Seminararbeit im ersten Schritt die
Literatur in strukturierter Weise nach Ansätzen zur Maschinenbelegungsplanung durchsucht
werden, welche neben traditionellen Zielgrößen der Maschinenbelegungsplanung auch
energetische Zielgrößen berücksichtigen. Im zweiten Schritt sollen die gefundenen Ansätze nach
selbst gewählten Kriterien klassifiziert und verglichen werden. Dabei sollen insbesondere die
unterschiedlichen Lösungsverfahren analysiert werden.
Basisliteratur:
Mokhtari, H., & Hasani, A. (2017). An energy-efficient multi-objective optimization for flexible
job-shop scheduling problem. Computers & Chemical Engineering, 104, 339-352.
Zanoni, S., Bettoni, L., & Glock, C. H. (2014). Energy implications in a two-stage production sys-
tem with controllable production rates. International Journal of Production Economics, 149, 164-
171.
Piroozfard, H., Wong, K. Y., & Wong, W. P. (2018). Minimizing total carbon footprint and total
late work criterion in flexible job shop scheduling by using an improved multi-objective genetic
algorithm. Resources, Conservation and Recycling, 128, 267-283.
Biel, K., & Glock, C. H. (2016). Systematic literature review of decision support models for ener-
gy-efficient production planning. Computers & Industrial Engineering, 101, 243-259.
Voraussetzung: gute Englischkenntnisse, gute Mathematikkenntnisse
Betreuer: Marc Füchtenhans
Orientierung: literatur- und modellorientiert
5. Nutzenanalyse des Internet der Dinge für moderne Produktions- und Lagersystem
Der neue Mobilfunkstandard 5G soll das mobile Internet schneller und zuverlässiger machen und
ermöglicht so gänzlich neue Anwendungen. Von Smart Industry, Smart Energy und der übrigen
vernetzten Welt der Dinge. 5G und das Internet der Dinge haben das Potential moderne Produk-
tions- und Lagersysteme, sowie deren Energieversorgung umzukrempeln.
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Ziel dieser Seminararbeit besteht darin, die Literatur, die zu dem Thema der vernetzten Produk-
tions- und Lagersysteme existiert, in Form eines strukturierten Überblicks zusammenzufassen, zu
klassifizieren und kritisch zu bewerten. Dabei soll insbesondere analysiert werden, welche
technischen Systeme und Lösungen existieren und wie deren Potenziale in realen
Industrieanwendungen aussehen können.
Basisliteratur:
Pang, Z., Chen, Q., Han, W., & Zheng, L. (2015). Value-centric design of the internet-of-things
solution for food supply chain: Value creation, sensor portfolio and information fusion.
Information Systems Frontiers, 17(2), 289-319.
Yan, B., & Huang, G. (2009, August). Supply chain information transmission based on RFID and
internet of things. In 2009 ISECS International Colloquium on Computing, Communication,
Control, and Management (Vol. 4, pp. 166-169). IEEE.
Da Xu, L., He, W., & Li, S. (2014). Internet of things in industries: A survey. IEEE Transactions
on industrial informatics, 10(4), 2233-2243.
Glock, C. H., & Hochrein, S. (2011). Purchasing Organization and Design: a literature review.
Business Research, 4(2), 149-191.
Voraussetzung: gute Englischkenntnisse
Betreuer: Marc Füchtenhans
Orientierung: Systematischer Literaturüberblick
6. Simulationsstudien in der Kommissionierung: Systematischer Literaturüberblick
Die arbeits- und zeitintensivste Aktivität der innerbetrieblichen Logistik ist der
Kommissioniervorgang. Darunter wird das Aufsuchen von bestimmten Lagerplätzen verstanden,
um dort Güter aufgrund von Kundenaufträgen zu entnehmen.
Immer häufiger werden auch Simulationsstudien und -software zur Planung von
Kommissioniermodellen verwendet.
Die Zielsetzung der Arbeit besteht darin, anhand einer ausführlichen und systematischen
Literaturanalyse den Stand der Forschung von Simulationsstudien für Kommissioniermodelle
vorzustellen und anhand von Inhalt, Methoden, usw. vergleichend zu bewerten.
Basisliteratur:
De Koster, R. et al. (2007): Design and control of warehouse order picking: a literature review,
in: European Journal of Operational Research 128, S. 481-501.
Law, A. M., Kelton, W. D., & Kelton, W. D. (1991). Simulation modeling and analysis (Vol. 2).
New York: McGraw-Hill.
Betreuer: Dr. Eric Grosse
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7. Möglichkeiten der Berechnung von CO2-Emissionen und beispielhafte Anwendung auf
Lagerhaltungsprozesse
Der Ausstoß von Treibhausgasen in die Atmosphäre hat in den vergangenen Jahren
kontinuierlich zugenommen und mittlerweile ein neues Hoch erreicht. Hauptursache dafür ist
der anhaltende weltweite Verbrauch fossiler Brennstoffe, der zu einer immer stärker werdenden
Konzentration des Treibhausgases Kohlenstoffdioxid führt. In der Vergangenheit wurden daher
Nachhaltigkeitskonzepte entwickelte, die in der Logistik vor allem auf dem Transport von Waren
beruhen. Andere Prozesse einer Supply Chain, wie z.B. die Lagerhaltung von Produkten, wurden
weniger berücksichtigt.
Vor diesem Hintergrund besteht die Zielsetzung der Arbeit darin, Möglichkeiten der Berechnung
von CO2-Emissionen aufzubereiten. Zur Veranschaulichung sollen die Prozesse der Lagerhaltung
dienen. Idealerweise erfolgt eine beispielhafte Quantifizierung der lagerbedingten Emissionen
anhand einer Excel-basierten Beispielrechnung.
Basisliteratur:
Piecyk, M. I., McKinnon, A.C., 2010. Forecasting the carbon footprint of road freight transport in
2010. International Journal of Production Economics, 128 (1), 31-42.
Dhooma, J., Baker, P., 2012. An exploratory framework for energy conservation in existing
warehouses. International Journal of Logistics Research and Applications, 15 (1), 37-51.
Marchant, C., Baker, P., 2010. Reducing the environmental impact of warehousing in: McKinnon,
A. et al. (Eds.), Green logistics: improving the environmental sustainability of logistics. Kogan
Page, London, pp. 167-192.
Betreuer: Dr. Eric Grosse
8. Das Picker Blocking Problem in der Kommissionierung: Systematischer
Literaturüberblick
Die arbeits- und zeitintensivste Aktivität der innerbetrieblichen Logistik ist der
Kommissioniervorgang. Darunter wird das Aufsuchen von bestimmten Lagerplätzen verstanden,
um dort Güter aufgrund von Kundenaufträgen zu entnehmen.
Da in vielen Lagern eine hohe Platznutzung angestrebt wird, ist es nicht unüblich, das die Gänge
zwischen Regalen, durch die sich die Kommissionierer fortbewegen, schmal sind. Arbeiten
mehrere Kommissionierer in der gleichen Zone des Lagers, so kann es in der Folge zu Staus
kommen, wenn Mitarbeiter auf das gleiche Regal zugreifen wollen oder die Fortbewegung durch
die Gänge eingeschränkt wird. Derartige Staus werden auch als Picker Blocking bezeichnet und
können die Effizienz des Kommissioniervorgangs deutlich reduzieren.
Die Zielsetzung der Arbeit besteht darin, anhand einer ausführlichen und systematischen
Literaturanalyse den Stand der Forschung zum Picker Blocking vorzustellen und anhand von
Inhalt, Methoden, usw. vergleichend zu bewerten.
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Basisliteratur:
De Koster, R. et al. (2007): Design and control of warehouse order picking: a literature review,
in: European Journal of Operational Research 128, S. 481-501.
Franzke, T., Grosse, E. H., Glock, C. H., & Elbert, R. (2017). An investigation of the effects of
storage assignment and picker routing on the occurrence of picker blocking in manual picker-to-
parts warehouses. The International Journal of Logistics Management, 28(3), 841-863.
Hong, S., Johnson, A. L., & Peters, B. A. (2012). Batch picking in narrow-aisle order picking
systems with consideration for picker blocking. European Journal of Operational Research,
221(3), 557-570.
Betreuer: Dr. Eric Grosse
9. Erweiterung einer Rechenstudie zur Minimierung der ergonomischen Belastung
während des Kommissionierens in U-förmigen Kommissionierlagern um weitere
Parameterausprägungen
Kommissionieren ist häufig mit hohen körperlichen Belastungen
des Kommissionierers verbunden, die zu muskuloskelettalen
Erkrankungen führen können. U-förmige Kommissionierlager
(siehe Abbildung 2) werden häufig in produktionsnahen
Umgebungen eingesetzt, in denen die zu kommissionierenden
Artikel besonders schwer sind, was diese Problematik weiter
verschärft. Ein von Diefenbach und Glock (2019) entwickelter
Algorithmus kann zur Bestimmung des
belastungsminimierenden Layouts und der
belastungsminimierenden Artikelzuweisung in U-förmigen
Kommissionierlagern eingesetzt werden. Die zur Demonstration des Algorithmus durchgeführte
Rechenstudie ist jedoch bezüglich der Parametervariation relativ eingeschränkt.
Ziel dieser Arbeit ist die Erweiterung der Rechenstudie um die Betrachtung weiterer
Parameterausprägungen – insbesondere alternativer anthropometrischer Daten des
Kommissionierers und alternative Gewichts- und Bedarfsverteilungen der Artikel. Dabei gilt es
auch den Lösungsalgorithmus eigenständig zu implementieren.
Basisliteratur:
Diefenbach, H., Glock, Christoph H. (2019): Ergonomic and economic optimization of
layout and item assignment of a U-shaped order picking zone. Unpublished results.
Garg, A., Chaffin, D. B., and Herrin, G. D. (1978). Prediction of metabolic rates for manual
materials handling jobs. American Industrial Hygiene Association Journal, 39(8):661–674.
Glock, C. H. and Grosse, E. H. (2012). Storage policies and order picking strategies in u-shaped
order-picking systems with a movable base. International Journal of Production Research,
50(16):4344–4357.
Abbildung 1: beispielh. belastungsminimierendes U-förm. Kommissionierlager (Diefenbach und Glock, 2019)
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Voraussetzung: gute Kenntnisse in einer beliebigen Programmiersprache (bevorzugt Matlab
oder C#)
Betreuer: Heiko Diefenbach
Orientierung: mathematisch, Programmierung, OR-orientiert
10. Erweiterung einer Rechenstudie zur Minimierung der ergonomischen Belastung
während des Kommissionierens in U-förmigen Kommissionierlagern um alternative
ergonomisches Bewertungsverfahren
Kommissionieren ist häufig mit hohen körperlichen Belastungen
des Kommissionierers verbunden, die zu muskuloskelettalen
Erkrankungen führen können. U-förmige Kommissionierlager
(siehe Abbildung 2) werden häufig in produktionsnahen
Umgebungen eingesetzt, in denen die zu kommissionierenden
Artikel besonders schwer sind, was diese Problematik weiter
verschärft. Ein von Diefenbach und Glock (2019) entwickelter
Algorithmus kann zur Bestimmung des
belastungsminimierenden Layouts und der
belastungsminimierenden Artikelzuweisung in U-förmigen
Kommissionierlagern eingesetzt werden. Die zur Demonstration des Algorithmus durchgeführte
Rechenstudie beschränkt sich zur Bewertung der körperlichen Belastung auf ein einziges
ergonomisches Bewertungsverfahren.
Ziel dieser Arbeit ist die Erweiterung der Rechenstudie um die Bewertung der Belastung mit
geeigneten alternativen ergonomischen Bewertungsverfahren, die im Zuge der Arbeit zu
recherchieren sind. Dabei gilt es auch den Lösungsalgorithmus eigenständig zu implementieren.
Basisliteratur:
Diefenbach, H., and Glock, Christoph H. (2019): Ergonomic and economic optimization of
layout and item assignment of a U-shaped order picking zone. Unpublished results.
Garg, A., Chaffin, D. B., and Herrin, G. D. (1978). Prediction of metabolic rates for manual
materials handling jobs. American Industrial Hygiene Association Journal, 39(8):661–674.
Glock, C. H. and Grosse, E. H. (2012). Storage policies and order picking strategies in u-shaped
order-picking systems with a movable base. International Journal of Production Research,
50(16):4344–4357.
Voraussetzung: gute Kenntnisse in einer beliebigen Programmiersprache (bevorzugt Matlab
oder C#)
Betreuer: Heiko Diefenbach
Orientierung: mathematisch, Programmierung, OR-orientiert, kurze Literaturrecherche
Abbildung 2: beispielh. belastungsminimierendes U-förm. Kommissionierlager (Diefenbach und Glock, 2019)
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Master
1. Lösung des Economic Lot Scheduling Problems mittels Artificial Bee Colony (ABC)
Algorithm – Literaturüberblick und Implementierung
Metaheuristiken sind allgemeine, im Wesentlichen nicht problemspezifische und somit
generische Prinzipien und Schemata zur Entwicklung und Steuerung heuristischer Verfahren.
Häufig kommen Metaheuristiken zur Lösung bei der simultanen Planung von Losgrößen und
Produktionsreihenfolgen zum Einsatz.
Das Ziel der Arbeit besteht darin, zunächst den Artificial Bee Colony (ABC) Algorithm allgemein
vorzustellen. Anschließend soll eine systematische Literaturrecherche durchgeführt werden und
der Einsatz des Artificial Bee Colony Algorithm zur Lösung des Economic Lot Scheduling
Problems (ELSP) aufgearbeitet werden. Am Ende soll schließlich das Verfahren im ELSP Kontext
implementiert und die Funktionsweise anhand von Zahlenbeispielen genauer aufgezeigt werden.
Basisliteratur:
Bulut, O., Tasgetiren, M.F. (2014). An artificial bee colony algorithm for the economic lot
scheduling problem. International Journal of Production Research, 52(4), 1150-1170.
Hochrein, S., Glock, C. (2012). Systematic literature reviews in purchasing and supply
management research: a tertiary study. International Journal of Integrated Supply Management,
7(4), 215-245.
Voraussetzung: Gute Mathematik Kenntnisse, Kenntnisse in Mathematica oder MS Excel
Betreuer: Fabian Beck
Orientierung: mathematisch, praxisorientiert, Programmierung
2. Lösung des Economic Lot Scheduling Problems mittels Ant Colony Algorithm (ACA) –
Literaturüberblick und Implementierung
Metaheuristiken sind allgemeine, im Wesentlichen nicht problemspezifische und somit
generische Prinzipien und Schemata zur Entwicklung und Steuerung heuristischer Verfahren.
Häufig kommen Metaheuristiken zur Lösung bei der simultanen Planung von Losgrößen und
Produktionsreihenfolgen zum Einsatz.
Das Ziel der Arbeit besteht darin, zunächst den Ant Colony (ACA) Algorithm allgemein
vorzustellen. Anschließend soll eine systematische Literaturrecherche durchgeführt werden und
der Einsatz des Ant Colony Algorithm zur Lösung des Economic Lot Scheduling Problems (ELSP)
aufgearbeitet werden. Am Ende soll schließlich das Verfahren im ELSP Kontext implementiert
und die Funktionsweise anhand von Zahlenbeispielen genauer aufgezeigt werden.
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Basisliteratur:
Chandrasekaran, C., Rajendran, C., Chetty, O.V.K., Hanumanna, D. (2007). Metaheuristics for
solving economic lot scheduling problems (ELSP) using time-varying lot-sizes approach.
European Journal of Industrial Engineering, 1(2), 152-181.
Hochrein, S., Glock, C. (2012). Systematic literature reviews in purchasing and supply
management research: a tertiary study. International Journal of Integrated Supply Management,
7(4), 215-245.
Voraussetzung: Gute Mathematik Kenntnisse, Kenntnisse in Mathematica oder MS Excel
Betreuer: Fabian Beck
Orientierung: mathematisch, praxisorientiert, Programmierung
3. Die Festlegung der Betriebsstrategie von Energiespeichern
Die Energiesysteme moderner Fabriken werden aufgrund steigender Anforderungen immer
komplexer. Anforderungen an Speichersysteme sind hohe Leistungsanforderungen gepaart mit
schneller Reaktionszeit und einer hohen Anzahl an Zyklen. Dabei sind Speichersysteme zur
Entkopplung von Erzeugung und Bedarf nicht mehr wegzudenken, auch um
Bereitstellungsunsicherheiten erneuerbarer Energien abzufedern. Um diese Aufgabe möglichst
effizient zu erfüllen, müssen Betriebsstrategien für Energiespeicher festgelegt werden. Diese
bestimmen, wann ein Energiespeicher geladen und entladen wird. Dabei steigt die Komplexität
des Planungsproblems durch zeitvariante Energietarife zusätzlich.
Die Zielsetzung dieser Seminararbeit besteht darin, die Literatur nach quantitativen Ansätzen zur
Festlegung von Betriebsstrategien von Energiespeichern zu durchsuchen und die gefundenen
Ansätze nach selbst gewählten Kriterien zu klassifizieren und einzelne Ansätze beispielhaft zu
erläutern.
Basisliteratur:
Tan, Z. F., Ju, L. W., Li, H. H., Li, J. Y., & Zhang, H. J. (2014). A two-stage scheduling
optimization model and solution algorithm for wind power and energy storage system
considering uncertainty and demand response. International Journal of Electrical Power &
Energy Systems, 63, 1057-1069.
Yoon, Y., & Kim, Y. H. (2014). Charge scheduling of an energy storage system under time-of-use
pricing and a demand charge. The Scientific World Journal, 2014.
Weitzel, T., & Glock, C. H. (2018). Energy management for stationary electric energy storage
systems: A systematic literature review. European Journal of Operational Research, 264(2), 582-
606.
Glock, C. H., & Hochrein, S. (2011). Purchasing Organization and Design: a literature review.
Business Research, 4(2), 149-191.
Voraussetzung: gute Englischkenntnisse, gute Mathematikkenntnisse
Betreuer: Marc Füchtenhans
Orientierung: literatur- und modellorientiert
Rechts- und Wirtschaftswissenschaften | Produktion und Supply Chain Management | Prof. Dr. Christoph Glock 10
4. Anwendung eines Genetischen Algorithmus zur Bestimmung optimaler Positionen von
Lichtquellen
Nachhaltigkeit stellt Unternehmen vor immer mehr Anforderungen. Dabei müssen Produktions-
und Lagereinrichtungen effizienter werden, um die CO2-Emissionen zu reduzieren. In diesem
Kontext muss auch die Beleuchtung betrachtet werden. Dabei müssen neben dem
Energieverbrauch aber auch Mindestanforderungen an die Beleuchtungsintensität berücksichtigt
werden. Um diese Ziele bestmöglich zu erfüllen wird häufig auf simulationsbasierte
Optimierungsverfahren zurückgegriffen.
Die Zielsetzung dieser Seminararbeit besteht darin, basierend auf der relevanten Literatur das
Konzept der Genetischen Algorithmen vorzustellen und für den vorgegebenen Anwendungsfall
(Castro et al., 2012) zu implementieren und diesen Implementierungsvorgang zu
dokumentieren. Außerdem soll an einem selbstgewählten numerischen Beispiel das Vorgehen
und die Funktion des Verfahrens erläutert werden.
Basisliteratur:
Castro, F., del Acebo, E., & Sbert, M. (2012). Energy-saving light positioning using heuristic
search. Engineering Applications of Artificial Intelligence, 25(3), 566-582.
Sivanandam, S. N., & Deepa, S. N. (2007). Introduction to genetic algorithms. Springer Science
& Business Media.
Voraussetzung: gute Englischkenntnisse, gute Mathematikkenntnisse, Programmierkenntnisse
Betreuer: Marc Füchtenhans
Orientierung: modellorientiert, implementierungsoriertiert
5. Merger & Akquisition (M&As) in Supply Chains
Heutzutage sind Supply Chains größer und komplexer als jemals zuvor. Gleichzeitig werden
durch den starken Wettbewerb immer effizientere Prozesse und Supply Chains verlangt. Auf die
Frage, wie Supply Chains im bestehendem Wirtschaftsumfeld noch effizienter gestaltet werden
können, werden immer auch Fusionen oder Übernahmen genannt. In der wissenschaftlichen
Literatur gibt es Ansätze zur Untersuchung der Auswirkungen von M&As auf die Supply Chain.
Die Zielsetzung der Arbeit besteht darin, die Literatur, die zu diesem Thema existiert, in Form
eines strukturierten Überblicks zusammenzufassen, zu klassifizieren und kritisch zu bewerten.
Dabei soll insbesondere die mathematische Modellierung und deren Lösungsmöglichkeiten in der
Literatur genauer betrachtet werden und beispielhaft erläutert werden.
Basisliteratur:
Glock, C. H., & Kim, T. (2015). The effect of forward integration on a single-vendor–multi-
retailer supply chain under retailer competition. International Journal of Production Economics,
164, 179-192.
Rechts- und Wirtschaftswissenschaften | Produktion und Supply Chain Management | Prof. Dr. Christoph Glock 11
Basco, S., & Mestieri, M. (2018). Mergers Along the Global Supply Chain: Information
Technologies and Routine Tasks. Oxford Bulletin of Economics and Statistics, 80(2), 406-433.
Cho, S. H. (2013). Horizontal mergers in multitier decentralized supply chains. Management
Science, 60(2), 356-379.
Nagurney, A., Woolley, T., & Qiang, Q. (2010). Multi‐product supply chain horizontal network
integration: models, theory, and computational results. International Transactions in Operational
Research, 17(3), 333-349.
Voraussetzung: gute Englischkenntnisse, gute Mathematikkenntnisse
Betreuer: Marc Füchtenhans
Orientierung: literatur- und modellorientiert
6. Arbeitsschutz in der Kommissionierung: Implementierungsversuch in MS Excel VBA
Muskel-Skelett-Erkrankungen, insbesondere der Bereiche Hand-Arm-Schulter und Lendenwirbel
sind ein ebenso aktuelles wie akutes Thema im Bereich der manuellen menschlichen Arbeit. Zu
den Bereichen, in denen die meisten derartiger Verletzungen und Erkrankungen aufgrund
unergonomischer Arbeitsbedingungen vorkommen, zählen Waren- und Kommissionierlager.
Aufgrund der Unersetzlichkeit menschlicher Arbeit in den meisten Kommissionierlagern kommt
es dort häufig zu Verletzungen des Hand-Arm-Systems sowie der Lendenwirbel durch
Lastenhandhabung. Durch die Berücksichtigung von ergonomischen Aspekten bei der Vergabe
von Lagerplätzen in Kommissionierlagern kann das Verletzungsrisiko der Lagerarbeiter
verringert und die Arbeitsplatzqualität gesteigert werden.
Ziel der Arbeit ist es, anhand einer ausführlichen Literaturrecherche Prozesse in
Kommissionierlagern aufzuzeigen, die einem besonderen Verletzungsrisiko unterliegen. Der
Schwerpunkt der Arbeit soll darauf liegen, ein Modell zu entwickeln, in dem ergonomische
Aspekte bei typischen Kommissioniertätigkeiten berücksichtigt werden und dieses in Microsoft
Excel zu implementieren. Idealerweise erfolgt die Validierung des Modells anhand eines
Fallbeispiels. Das Excel-Tool ist Bestandteil der Arbeit.
Basisliteratur:
Gudehus, T. (2005): Logistik – Grundlagen, Strategien, Anwendungen. 3., neu bearbeitete
Auflage, Springer Verlag, Berlin et al.
Grosse, E. H., Glock, C. H., Jaber, M. Y., & Neumann, W. P. (2015). Incorporating human factors
in order picking planning models: framework and research opportunities. International Journal
of Production Research, 53(3), 695-717.
Stanton, N. et al. (2005): Handbook of Human Factors and Ergonomics Methods, CRC-Press.
Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (2001): Leitmerkmalmethode zur Erfassung
von Belastungen bei manuellen Arbeitsprozessen.
Betreuer: Dr. Eric Grosse
Rechts- und Wirtschaftswissenschaften | Produktion und Supply Chain Management | Prof. Dr. Christoph Glock 12
7. Planungsmodelle für die Person-zur-Ware Kommissionierung: Eine Inhaltsanalyse
Die arbeits- und zeitintensivste Aktivität der innerbetrieblichen Logistik ist der
Kommissioniervorgang. Darunter wird das Aufsuchen von bestimmten Lagerplätzen verstanden,
um dort Güter aufgrund von Kundenaufträgen zu entnehmen. Aufgrund der hohen
Kostenwirkung der Kommissionierung haben sich Wissenschaftler in den vergangenen
Jahrzehnten intensiv mit Planungsmethoden zur Steigerung der Effizienz von
Kommissionierlagern beschäftigt. So wurden beispielsweise zahlreiche Modelle zur Layout-,
Lagerplatz- und Routenplanung in Kommissionierlagern entwickelt, welche die vom
Kommissionierer zurückzulegende Wegstrecke bzw. die für die Abwicklung von
Kommissionieraufträgen benötigte Zeit minimieren sollen.
Ziel der Arbeit ist, Fachliteratur zur Planung der manuellen Person-zur-Ware Kommissionierung
anhand einer systematischen Inhaltsanalyse (content analysis) auszuwerten, um beurteilen zu
können, welche Forschungsstränge bisher besonders berücksichtigt wurden.
Basisliteratur:
Ten Hompel, M. et al. (2011): Kommissionierung. Springer Verlag, Berlin Heidelberg.
De Koster, R.; Le-Duc, T.; Roodbergen, K.J. (2007): Design and control of warehouse order
picking: a literature review. European Journal of Operational Research 182 (2), S.481-501.
Cullinane, K.; Toy, N. (2000): Identifying influential attributes in freight route/mode choice
decisions: a content analysis. Transportation Research Part E 36, S. 41-53.
Grosse, E. H., Glock, C. H., & Neumann, W. P. (2017). Human factors in order picking: a content
analysis of the literature. International Journal of Production Research, 55(5), 1260-1276.
Betreuer: Dr. Eric Grosse
8. Erweiterung eines Cluster-Kommissionierung-Algorithmus um die Möglichkeit der
Fernsteuerung des Kommissionierfahrzeugs
Bei der Cluster-Kommissionierung bewegt sich der
Kommissionierer mittig durch die Regalgänge eines Lagers und
führt dabei ein Kommissionierfahrzeug (z.B. einen
Niederhubkommissionierer) mit sich. Der Kommissionierer
stoppt dabei das Kommissionierfahrzeug wiederholt
gangmittig und lädt die jeweils umliegenden Artikel zu Fuß (d.h. ohne das Fahrzeug
mitzuführen) ein, wie schematisch in Abbildung 1 dargestellt ist. Zur Bestimmung der
kommissionierzeitminimierenden Stopps existiert ein effizienter Algorithmus von Goetschalckx
und Ratliff (1988). Neuere Kommissionierfahrzeuge bieten die Option ferngesteuert vom
Kommissionierer bewegt zu werden.
Das Ziel der Seminararbeit ist die Erweiterung des Algorithmus von Goetschalckx und Ratliff
(1988) um die Berücksichtigung dieser Möglichkeit und dessen Implementierung. Darüber
Abbildung 3: schematische Darstellung von Cluster-Kommissionierung (Goetschalckx und Ratliff,1988)
Rechts- und Wirtschaftswissenschaften | Produktion und Supply Chain Management | Prof. Dr. Christoph Glock 13
hinaus soll mit einer kurzen Rechenstudie untersucht werden, welche Effizienzgewinne
fernsteuerbare Kommissionierfahrzeuge ermöglichen.
Basisliteratur:
Goetschalckx, M., & Ratliff, H. D. (1988). An efficient algorithm to cluster order picking items in
a wide aisle. Engineering Costs and Production Economics, 13(4), 263-271.
o. V. (2014): Crown: Prozessoptimierung, in: Beschaffung aktuell, 04/2014, S. 37.
Voraussetzung: gute Kenntnisse in einer beliebigen Programmiersprache (bevorzugt Matlab
oder C#)
Betreuer: Heiko Diefenbach
Orientierung: mathematisch, Programmierung, OR-orientiert
9. Erweiterung einer Rechenstudie zur Minimierung der ergonomischen Belastung
während des Be- und Entladens von Routenzügen um alternative ergonomische
Bewertungsverfahren
Routenzüge werden in der Intralogistik eingesetzt, um Produktionsstationen mit Teilen zu
versorgen, die in Transportboxen transportiert und in nahegelegenen Zwischenlagern gelagerten
werden. Ein Routenzug bestehen in der Regel aus einem kleinen elektrisch betriebenen
Zugfahrzeug, dem mehrere kleine mit Regalen bestückte Waggons angehängt sind. In den
meisten Fällen werden sie von einem menschlichen Fahrer gesteuert, der vielfach auch für die
Be- und Entladung der Waggons zuständig ist. Aufgrund der dabei anfallenden Tätigkeiten,
insbesondere der Hub- und Senktätigkeiten, kann der Fahrer erheblichen körperlichen
Belastungen ausgesetzt sein, die zu muskuloskelettalen Erkrankungen führen können. Ein von
Diefenbach et al. (2019) entwickelter Algorithmus ermöglicht die Auffindung eines
belastungsminimierenden Beladungsplans des Rutenzugs. Die zur Demonstration des
Algorithmus durchgeführte Rechenstudie beschränkt sich zur Bewertung der körperlichen
Belastung auf ein einziges ergonomisches Bewertungsverfahren.
Ziel dieser Arbeit ist die Erweiterung der Rechenstudie um die Bewertung der Belastung mit
geeigneten alternativen ergonomischen Bewertungsverfahren, die im Zuge der Arbeit zu
recherchieren sind. Dabei gilt es auch den Lösungsalgorithmus eigenständig zu implementieren.
Basisliteratur:
Diefenbach, H., Emde, S., and Glock, C. H. (2019). Loading tow trains ergonomically for just-in-
time part supply. Unpublished results.
Garg, A., Chaffin, D. B., and Herrin, G. D. (1978). Prediction of metabolic rates for manual
materials handling jobs. American Industrial Hygiene Association Journal, 39(8):661–674.
Rechts- und Wirtschaftswissenschaften | Produktion und Supply Chain Management | Prof. Dr. Christoph Glock 14
Voraussetzung: Interesse an OR-nahen Problemstellungen, gute Kenntnisse in einer beliebigen
Programmiersprache (bevorzugt Matlab oder C#)
Betreuer: Heiko Diefenbach
Orientierung: mathematisch, Programmierung, OR-orientiert, kurze Literaturrecherche
10. Erweiterung einer Rechenstudie zur Minimierung der ergonomischen Belastung
während des Be- und Entladens von Routenzügen um weitere Parameterausprägungen
Routenzüge werden in der Intralogistik eingesetzt, um Produktionsstationen mit Teilen zu
versorgen, die in Transportboxen transportiert und in nahegelegenen Zwischenlagern gelagerten
werden. Ein Routenzug bestehen in der Regel aus einem kleinen elektrisch betriebenen
Zugfahrzeug, dem mehrere kleine mit Regalen bestückte Waggons angehängt sind. In den
meisten Fällen wird er von einem menschlichen Fahrer gesteuert, der vielfach auch für die Be-
und Entladung der Waggons zuständig ist. Aufgrund der dabei anfallenden Tätigkeiten,
insbesondere der Hub- und Senktätigkeiten, kann der Fahrer erheblichen körperlichen
Belastungen ausgesetzt sein, die zu muskuloskelettalen Erkrankungen führen können. Ein von
Diefenbach et al. (2019) entwickelter Algorithmus ermöglicht die Auffindung eines
belastungsminimierenden Beladungsplans des Rutenzugs. Die zur Demonstration des
Algorithmus durchgeführte Rechenstudie beschränkt sich auf die Betrachtung einer einzigen
Gewichtsverteilung der Teile und nur zwei unterschiedliche Ausprägungen der
anthropometrischen Daten des Fahrers.
Ziel dieser Arbeit ist die Erweiterung der Rechenstudie um die Betrachtung weiterer
Parameterausprägungen – insbesondere alternativer anthropometrischer Daten des Fahrers und
alternative Gewichtsverteilungen der Transportboxen. Dabei gilt es auch den Lösungsalgorithmus
eigenständig zu implementieren.
Basisliteratur:
Diefenbach, H., Emde, S., and Glock, C. H. (2019). Loading tow trains ergonomically for just-in-
time part supply. Unpublished results.
Garg, A., Chaffin, D. B., and Herrin, G. D. (1978). Prediction of metabolic rates for manual
materials handling jobs. American Industrial Hygiene Association Journal, 39(8):661–674.
Voraussetzung: gute Kenntnisse in einer beliebigen Programmiersprache (bevorzugt Matlab
oder C#)
Betreuer: Heiko Diefenbach
Orientierung: mathematisch, Programmierung, OR-orientiert