Produktions- und Logistiksysteme als komplexe Netzwerke

Viele Forschungsdisziplinen haben in den letzten Jahren die Modellierung von Systemen als komplexe Netzwerke genutzt, um ein besseres Verständnis über stark vernetzte Systeme zu bekommen und gleichzeitig insbesondere im technischen Bereich neue Ansätze zur Gestaltung und zur Steuerung dieser Systeme zu entwickeln. Dies umfasst z.B. Ökosysteme in der Biologie oder soziale Netzwerke in den Sozialwissenschaften, aber auch technische Systeme wie etwa der Straßenverkehr in Ballungszentren oder das Internet.

Mit zunehmender Größe und Komplexität von Produktionssystemen ist es notwendig, ein besseres Verständnis des Zusammenhangs zwischen der Struktur der vernetzten Produktion, der Topologie, und des Materialflusses und dessen Steuerung, der Dynamik, zu bekommen.

Abbildung: Sankey-Diagramm des Materialflusses in einem vernetzten Produktionssystem

Die Arbeitsgruppe bearbeitet insbesondere folgende netzwerkbezogene Fragestellungen zu Produktions- und Logistiksystemen:

  • Welche Klassen von Strukturen gibt es und welche dynamischen Eigenschaften haben diese Klassen?
  • Können Kennzahlen, die auf Basis der Struktur eines Produktionsnetzwerks ermittelt wurden, Prognosen über das dynamische Verhalten des Systems liefern?
  • Welche Planungs- und Steuerungsmethoden eignen sich am besten für welche Netzwerkstruktur?
  • Wie pflanzen sich Schwankungen und Störungen, z.B. Lieferengpässe oder Maschinenausfälle, in einem Produktionsnetzwerk fort?

Ausgewählte Publikationen

  • Till Becker and Moritz E Beber and Katja Windt and Marc-Thorsten Hütt and Dirk Helbing (2011). Flow control by periodic devices: a unifying language for the description of traffic, production, and metabolic systems. Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment. 2011 (05), P05004. [doi] [www] [BibTex]

  • Till Becker and Moritz Emanuel Beber and Katja Windt and Marc-Thorsten Hütt (2012). The impact of network connectivity on performance in production logistic networks. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology. 5 (4), 309-318. [doi] [www] [BibTex]

  • Till Becker and Mirja Meyer and Katja Windt (2014). A Manufacturing Systems Network Model for the Evaluation of Complex Manufacturing Systems. International Journal of Productivity and Performance Management. 63 (3), Emerald Group Publishing Limited: 5-5. [www] [BibTex]

  • Till Becker (2014). Application of Topological Network Measures in Manufacturing. 4th International Conference on Dynamics in Logistics - LDIC 2014 [BibTex]