Professur Komplexe Systeme und Nichtlineare Dynamik
TU Chemnitz > Fakultät für Naturwissenschaften > KSND
 
Die Professur
Forschung
Lehrveranstaltungen
Sonstiges

Methoden der Systemadaption

Bis 2002 durch den Sonderforschungsbereich 467 "Wandlungsfähige Unternehmensstrukturen für die variantenreiche Serienproduktion" (Stuttgart) finanziert
Projektbereich A "Grundlagen der Optimierung und Adaption"
Teilprojekt A1 "Methoden der Systemadaption"
http://www.sfb467.uni-stuttgart.de/
Projektleitung: Prof. Dr. Günter Radons

Zentrales Thema des Sonderforschungsbereiches ist der Übergang von eher starr organisierten Produktionssystemen zu wandlungsfähigen Produktionsnetzwerken. Das Teilprojekt A1 trägt mit der Erforschung neuer Konzepte für die kurz- und langfristige Adaption von Strukturen und Prozessen hierzu bei.

In der laufenden Förderperiode werden vernetzte Leistungseinheiten (LE), auch unter dynamischen Einflüssen, behandelt. Die zeitlich variierenden Einwirkungen können dabei durch die Wechselwirkung der LE selbst generiert oder extern (saisonbedingte Schwankungen, turbulentes Umfeld) verursacht sein. Diese Situation hat starke Parallelen zu koevolutionären Prozessen in der Natur. Letztere sind unter anderem Gegenstand der Forschungszweige "Artificial Life" und "Evolutionary Computation", die sich die Umsetzung von Konzepten der Evolutionsbiologie in technische Problemlösungsverfahren zum Ziel gesetzt hat.

Rechendauer und Orthogonalisierungsgrad in Abhängigkeit der Prozessorenzahl
Die Grafik stellt die beste Lösung des von uns entwickelten Genetischen Algorithmus für ein Facility Layout Problem mit 62 Departments dar. Die Departments clustern in acht Gruppen. Der koevolutionäre genetische Algorithmus erreicht diese Lösung in einigen Stunden, eine Rechenzeit, in der globale Optimierungsalgorithmen scheitern.
 

Die schon in der ersten Förderperiode antizipierten Möglichkeiten koevolutionärer Konzepte werden in Anwendung auf wandlungsfähige Produktionsnetzwerke zur variantenreichen Serienproduktion in die Tat umgesetzt. Hierbei werden konzeptionell und im zeitlichen Ablauf des Projekts zwei grundlegend verschiedene Fälle unterschieden:

1.  Einsatz koevolutionärer Methoden als reines Optimierungswerkzeug
  • für strukturierte, statische Probleme (z.B. Fabrik-Layouts vernetzter Fabrikhallen),
  • für einzelne Leistungseinheiten in zeitlich veränderlichen Umgebungen (z.B. begründet durch zeitlich variierendes Auftragsspektrum) und
  • für vernetzte Leistungseinheiten in zeitlich veränderlichen Umgebungen.
    2.  Einsatz koevolutionärer Konzepte zur Simulation und Modellierung wechselwirkender teilautonomer Leistungseinheiten.

    zurück

    Sven Schubert
    01. Juli 2005
    Technische Universität Chemnitz, Straße der Nationen 62, 09107 Chemnitz
    Impressum - Copyright © 2004 by TU Chemnitz, alle Rechte vorbehalten.
    Druckansicht