Produktionsplanung optimieren – mit Hilfe der FH Münster

Doktorand David Stalinski schrieb für Bad Bentheimer Unternehmen Softwareprogramm


Münster/Steinfurt/Bad Bentheim (20. Juli 2020). Wenn Unternehmen Produkte produzieren, geschieht das in einem komplexen Prozess. Denn damit eine gewünschte Stückzahl termingerecht fertig ist, muss alles nahtlos funktionieren. Problematisch ist das immer dann, wenn Rüstzeiten – zum Beispiel durch einen Werkzeugwechsel – oder Reinigungsarbeiten – etwa nach einem Leimwechsel – notwendig sind. Wann genau dies der Fall ist, wird vielerorts nach menschlichem Ermessen entschieden. Die Bad Bentheimer Firma hobb holzveredelung wollte eine technische Automatisierungslösung und wandte sich an den Fachbereich Maschinenbau der FH Münster. Dort stieß die Anfrage bei Prof. Dr.-Ing. Dieter Scholz auf offene Ohren: Er holte David Stalinski ins Boot. Der 29-Jährige entwickelte ein System, das hobb inzwischen tatsächlich einsetzt – und das zum Thema seiner Promotion wurde.

„Das Unternehmen schneidet Holzwerkstoffplatten zu und beschichtet diese mit Dekormaterialien und Echtholzfurniere. Deshalb müssen die Maschinen immer wieder aufwendig gereinigt und umgerüstet werden und das dauert“, erklärt Stalinski. Geschäftsführer Franz Nitsche wollte die Rüstzeiten besser planen und somit auch die Produktion zielgerichteter steuern. „Also bin ich nach Bad Bentheim gefahren und habe den Produktionsprozess analysiert.“ Welche Maschinen arbeiten, wie viel wird hergestellt, welche Termine sind wichtig? Stalinski sammelte alle Daten und widmete sich anschließend der mathematischen Optimierung. „Um eine ideale Lösung zu finden, müsste ein Algorithmus eigentlich alle möglichen Ansätze miteinander vergleichen, um dadurch das bestmögliche Ergebnis zu finden.“ Ein jahrelanger Rechenaufwand durch hochmoderne Computer wäre notwendig gewesen. „Das ist schlichtweg nicht machbar. Also wird nur der Teil der möglichen Lösungen ausgewertet, der das größte Potenzial bietet – genau das nennt man mathematische Optimierung“, so Stalinski.

Basierend auf seinen Erkenntnissen schrieb er für hobb ein Programm, das in Bad Bentheim installiert wurde und dort jede halbe Stunde den Produktionsplan optimiert. „Es zeigt an, wann welche Maschine umgerüstet werden muss und welche Produkte auf welcher Maschine in welcher Reihenfolge gefertigt werden sollten.“ Für transparente Kommunikation sorgen zwei große Bildschirme, die alle Pläne aktuell präsentieren. Geschäftsführer Franz Nitsche ist mit dem Ergebnis hochzufrieden. „Wir haben das System von David Stalinski seit einigen Monaten im Einsatz und sehen, dass es sehr gut funktioniert.“

Stalinski selbst hatte Glück, dass sein Programm weit vor der Pandemie fertig geworden ist und installiert wurde. „Jetzt, in Zeiten von Corona, wäre das natürlich schwierig gewesen.“ Den Sachverhalt aus dem Projekt setzt er nun in seiner Dissertation auf eine abstrakte Ebene. „Ich will die hohe Bedeutung meines Programms für die allgemeine Ablaufplanung darstellen.“ Forschungsaktivitäten in diesem Bereich sind nicht neu, aber: „Es gibt viele verschiedene Ansätze und Methoden, aber nicht alle sind für jeden Produktionsprozess geeignet. Da ist schon Entwicklungsarbeit notwendig, um ein bestmögliches Ergebnis zu erreichen.“

Sehr zufrieden mit der Arbeit seines Schützlings ist auch Prof. Scholz. „David Stalinski hat ein Programm geschrieben, das neu und mathematisch wirklich sehr komplex ist. Trotzdem wird damit die praktische Aufgabenstellung bei hobb hervorragend gelöst. Das muss man erst einmal schaffen!“

Spaß am Programmieren und Interesse an der Informatik hatte Stalinski schon zu Schulzeiten. Als er dann Maschinenbau an der FH Münster studierte, blieb er am Ball. „Ich habe mich zwar nicht auf Maschinenbauinformatik spezialisiert, mich aber viel mit Simulationen beschäftigt. Auch dafür braucht man Programmierkenntnisse.“


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