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Industrielles Produktions- und DienstleistungsmanagementForschungsschwerpunkte

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Forschungsschwerpunkte

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Energieflexible Produktion

Die im Zuge der Energiewende stattfindende Weiterentwicklung des Strommarkts ermöglicht eine sektorübergreifende Koordination von Stromnachfrage und -erzeugung. Energieflexible Fabriken profitieren von dieser Entwicklung, indem sie durch Leistungsanpassungen kurzfristige Preisschwankungen an den Strommärkten gezielt ausnutzen und/oder Regelenergie zur Stabilisierung des Stromnetzes zur Verfügung stellen. Hierzu erarbeiten wir Möglichkeiten, die traditionell getrennte Auslegung von Energieinfrastruktur und Produktion zu überwinden und aufkommende Optionen der Energieerzeugung, Energiespeicherung und Lastskalierung in die strategische Planung von Fabriken aufzunehmen. Zudem entwickeln wir Planungsverfahren mit denen es möglich ist, fabrikweite Flexibilitätspotenziale durch die effiziente Koordination von Erzeugung, Speicherung und Bedarf gewinnbringend zu vermarkten.

Ausgewählte Projekte 

  • Verbundprojekt MaxFab; Partner: FernUniversität in Hagen, Lehrstühle Unternehmensweite Softwaresysteme, Quantitative Methoden und Wirtschaftsmathematik, Allgemeine Psychologie: Lernen, Motivation, Emotion sowie assoziiert u.a. Enervie, Evonik, Kirchhoff Automotive, Vossloh
  • Volkswagen AG, Wolfsburg: Entwicklung eines standardisierten Methodenbaukastens für das Thema Energie- und Ressourceneffizienz in der VW Komponente

Ausgewählte Publikationen 

Strob, L.; Bänsch, K.; Volling, T. (2018): Energieflexibilität in der mittel- bis kurzfristigen Produktionsplanung, in: Corsten, H.; Gössinger, R.; Spengler, T. S. (Hrsg.): Handbuch Produktions- und Logistikmanagement in Wertschöpfungsnetzwerken. Berlin: de Gruyter Oldenbourg

Fandel, G.; Trockel, J.; Volling, T. (2017): Special issue on interdisciplinarity in operations management, in: Journal of Business Economics, 87(1).

Losgröße 1

Aktuell ist eine bemerkenswerte Dynamik im Bereich der Produktions- und Automatisierungstechnik zu verzeichnen. Gleichzeitig ermöglicht es die voranschreitende Digitalisierung, die Schnittstelle zu den Kunden drastisch zu verbessern und diese in den Wertschöpfungsprozess einzubinden. Die Umsetzung der Losgröße 1 im industriellen Maßstab rückt damit absehbar in den Bereich des Möglichen. Allerdings rufen diese Entwicklungen Herausforderungen hervor, die wir sonst eher aus dem Servicesektor kennen. Insbesondere wird es zunehmend wichtiger, Linien im Umgang mit der kundeninduzierten Variabilität zu finden. In diesem Kontext beschäftigen wir uns mit Fragestellungen der Modellierung von Flexibilität sowie der optimalen Nutzung dieser im Rahmen des Nachfrage- und Kapazitätsmanagement. Forschungsarbeiten umfassen:

  • Revenue Management: Fragestellungen der deckungsbeitragsoptimalen Nutzung der bevorrateten Kapazität kommt eine zentrale Bedeutung in der auftragsbezogenen Produktion zu. Wir arbeiten an angepassten Entscheidungsmodellen, Lösungsverfahren und Softwarewerkzeugen, die eine Auftragsbewertung und -selektion im Rahmen mittel- und kurzfristiger Verkaufsverhandlungen unterstützen.
  • Auftragsbezogene Produktionsplanung: Variantenreichtum erfordert eine hohe Flexibilität in der Produktion. Bei der Bedienung individueller Kundenaufträge gilt es diese Flexibilität unter Berücksichtigung von Effizienz- und Servicekriterien zu nutzen. Hierzu erforschen wir Möglichkeiten, produktionsbezogene Flexibilität modellbasiert zu erfassen und in Planungsmodellen verfügbar zu machen.
  • Logistik: Die Herstellung variantenreicher Produkte geht einher mit einer großen Anzahl logistischer Relationen, oft charakterisiert durch stark schwankende Teilebedarfe. Diese Variabilität führt zu hohen Anforderungen an die Logistik. Wir befassen uns mit der Gestaltung, Planung und Steuerung von Logistiksystemen, die diesen Anforderungen gerecht werden. Ein Schwerpunkt liegt auf der verbesserten Abstimmung von Bestandsmanagement und Transportplanung.

Ausgewählte Projekte 

  • HFS, Hagen: Zukunftsfähige Stahllogistik: mehr Service, geringere Kosten                                       
  • Salzgitter AG, Salzgitter: Kundenanfrageorientierte Restriktionsprüfung zur Optimierung von Annahmeentscheidungen        
  • VDM, Werdohl: Engpassbezogene Kapazitätssteuerung durch Revenue Management 
  • Volkswagen, Wolfsburg: Revenue Management im Automobilvertrieb

Ausgewählte Publikationen

Matzke, A.; Volling, T.; Spengler, T. S. (2015): Upgrade-auctions in build-to-order manufacturing with loss-averse customers, in: European Journal of Operational Research, 250(2), pp. 470-479.

Wichmann, M.; Volling, T.; Spengler, T. S. (2014): A GRASP heuristic for slab scheduling at continuous casters, in: OR Spectrum, 36(3), pp. 693-722.

Volling, T.; Matzke, A.; Grunewald, M.; Spengler, T. (2013): Planning of capacities and orders in build-to-order automobile production, European Journal of Operational Research, 224 (2), 240-260 

Hintsches, A.; Spengler, T.; Volling, T.; Wittek, K.; Priegnitz, G. (2010): Revenue Management in Make-To-Order Manufacturing: Case Study of Capacity Control at ThyssenKrupp VDM, Business Research, 3, (2), 173-190

Wichmann, M. G.; Volling, T.; Spengler, T. S.; Kolb, W. (2010): Flexible Auftragsverschlüsselung zur Systembasierten Planung in Integrierten Hüttenwerken, in: Stahl und Eisen, 130 (11), in: Stahlinstitut VDEh, 101–112.


Werschöpfungsverbünde

Als Folge des zunehmenden Wettbewerbs, kürzerer Technologielebenszyklen und steigender Kundenanforderungen ist in vielen Branchen ein Wandel der Wettbewerbsstrukturen zu beobachten. In der Folge bilden sich komplexe Wertschöpfungsnetzwerke, in denen unabhängige Unternehmen gemeinsam agieren. Die Beherrschung dieser Komplexität ist gleichzeitig Chance und Herausforderung für die Erreichung und Erhaltung dauerhafter Wettbewerbsvorteile. Vor diesem Hintergrund liegt ein Forschungsschwerpunkt auf Fragestellungen der Planung und Koordination von Wertschöpfungsnetzen und speziell der Entwicklung problemspezifischer Koordinations- und Anreizmechanismen, die eine intelligente Vernetzung der eigenständigen Akteure ermöglichen. 

Ausgewählte Projekte 

  • Volkswagen AG, Wolfsburg: Entwicklung eines Ansatzes zur Planung von Hauptlaufrelationen zwischen lieferantennahen und werksnahen Crossdocks im Neuen Logistikkonzept (NLK)
  • BMBF Verbundprojekt SynProd – Synergetische Entwicklung mechatronischer Produkte in Wertschöpfungsnetzwerken; Partner: Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik, Institut für Konstruktionstechnik (TU Braunschweig), diverse Industriepartner 
  • DFG Projekt SAKE – Systemanalyse und Koordination flexibler Entwicklungsprozesse für komplexe Eingebettete Systeme; Partner: Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze (TU Braunschweig)

Ausgewählte Publikationen 

Grunewald, M.; Volling, T.; Spengler, T. (2018): Multi-item, multi-vehicle dynamic lot-sizing problem with detailed loading constraints, accepted for publication in: Journal of Business Economics

Schmidt, K.; Volling, T.; Spengler, T. S. (2014): Towards contract based coordination of distributed product development processes with complete substitution, in: Journal of Business Economics, 2014(5), pp. 665-714.

Volling, T.; Grunewald, M.; Spengler, T. S. (2013): An integrated inventory-transportation system with periodic pick-ups and leveled replenishment, in: BuR Business Research, 6 (2), pp. 173-194

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