Koordination interdependenter Planungssysteme in der Logistik (eBook)

Einsatz multiagentenbasierter Simulation im Planungsprozess von Container-Terminals im Hafen

Leif Hendrik Meier (Autor)

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2009 | 2009
XXIII, 268 Seiten
Betriebswirtschaftlicher Verlag Gabler
978-3-8349-9946-7 (ISBN)

Infos

Leif Hendrik Meier untersucht verschiedene Planungssysteme und ihre wechselseitigen Abhängigkeiten in Container-Terminals und führt systematisch Experimente zur Verbesserung der Prozesskoordination durch. Dabei zeigt sich, dass die übergreifende Planung erhebliches Potenzial zur Optimierung der relevanten Logistik-Kennzahlen besitzt.

Dr. Leif Hendrik Meier hat Wirtschaftsinformatik an der Georg-August-Universität in Göttingen studiert und dort promoviert.

Inhalt

Geleitwort 6
Vorwort 8
Inhaltsüberblick 10
Inhaltsverzeichnis 11
Abbildungsverzeichnis 15
Tabellenverzeichnis 18
Abkürzungsverzeichnis 19
1 Einleitung 22
1.1 Motivation und Problemstellung 22
1.2 Zielsetzung 25
1.3 Methodik und Aufbau der Arbeit 27
2 Grundlagen logistischer Systeme und Prozesse 29
2.1 Kennzeichen der Logistik 29
2.2 Modellierung und Optimierung 37
2.3 Koordination betrieblicher Entscheidungen 64
2.4 Einsatz von Multiagentensystemen 75
3 Planung in Container-Terminals 81
3.1 Grundlagen 81
3.2 Analyse von Modellen in Container-Terminal-Problemstellungen 99
3.3 Interdependenzen 156
4 Leistung und Grenzen bestehender CT-Modelle 160
4.1 Zusammenfassung wesentlicher Trends 160
4.2 Leistung und Grenzen isolierter Modelle 162
4.3 Implikationen 169
5 Entwicklung eines multiagentenbasierten Modells zur CTProzesskoordination 175
5.1 Das Container-Terminal Management Problem (CTMP) 175
5.2 Technische Realisierung 193
6 Koordination des Planungsprozesses in Container-Terminals 201
6.1 Experimenteller Aufbau und Durchführung 201
6.2 Übertragbarkeit und Interpretation der Ergebnisse 243
6.3 Erweiterbarkeit und Modellkritik 245
7 Schlussbetrachtung 247
Anhang 251
A1: Konstruktive Verfahren und lokale Suche 251
A2: CSP-Eröffnungsheuristiken 252
A3: CSP-Nachbarschaft (SA) 254
A4: Visualisierung von Ergebnissen isolierter Modelle 256
A5: Port Model in Protégé 258
A6: Kommunikation in JADE 260
A7: Verwendeter Datensatz 261
A8: Yard-Layout 262
A9: XML-Daten 263
A10: XML-Parameter 264
A11: Adjazenzmatrix (aus dem Liegeplatzplan resultierend) 269
A11: Adjazenzmatrix 270
Literaturverzeichnis 271

Textauszug

"1 Einleitung (S. 1)

„Das Ganze ist mehr als die Summe seiner Teile"" (Aristoteles)

Dieses Kapitel dient der Einführung in die Thematik der vorliegenden Dissertation. Hierzu werden zuerst Motivation und Problemstellung sowie die verfolgte Zielsetzung dargestellt. Anschließend wird auf den Aufbau dieser Arbeit eingegangen.

1.1 Motivation und Problemstellung

Die Logistik ist auf die bedarfsgerechte Verfügbarkeit von Objekten ausgerichtet. Zu den logistischen Prozessen zählen alle Transport- und Lagerprozesse, das dazugehörige Be- und Entladen, Ein- und Auslagern (der Umschlag) sowie das Kommissionieren. Es liegt damit ein wesentlicher Unterschied zur Produktion vor, die sich mit der Transformation von Produktionsfaktoren in Güter und Dienstleistungen in einem Kombinationsprozess beschäftigt. Die Logistik dient der Raumüberbrückung von Objekten durch Transport, der Zeitüberbrückung von Objekten durch Lagerung und der Veränderung der Anordnung von Objekten durch Kommissionierung.

Güterverkehr und Logistik sind entscheidende Faktoren für die internationale Wettbewerbsfähigkeit der Weltmarkt orientierten deutschen Wirtschaft. Die Logistik ist unverzichtbarer Bestandteil aller modernen und wettbewerbsfähigen Produktions- und Dienstleistungsprozesse. Sie bildet damit die Grundlage für wirtschaftliche Wertschöpfung, materiellen Wohlstand und die soziale Basis der deutschen Gesellschaft.

So ist in Deutschland nahezu jeder Arbeitsplatz direkt oder indirekt von einem funktionierenden Güterverkehrssystem abhängig. Die Attraktivität des Industriestandortes ist maßgeblich von der Leistungsfähigkeit des Güterverkehrssystems und der Logistik beeinflusst. Eine Studie des BUNDESMINISTERIUMS FÜR VERKEHR, BAU UND STADTENTWICKLUNG (BMVBS) schätzt, dass das Güterverkehrsaufkommen in Deutschland bis zum Jahr 2050 um etwa die Hälfte zunehmen wird. Die Güterverkehrsleistung wird sich mehr als verdoppeln.

Gleichzeitig liegen die Anforderungen an die Anpassungsfähigkeit des Transport- und Logistiksektors sehr hoch, weil dieser Wirtschaftsbereich von „stetigen Veränderungen der Rahmenbedingungen"" betroffen ist: Anforderungen durch die Globalisierung, das Zusammenwachsen Europas, der demographische Wandel, Klima- und Umweltschutzbelange, Beschäftigungschancen und Arbeitsbedingungen sowie die Sicherheit der Transportkette.

Die Unternehmen agieren somit in einer hochdynamischen Umwelt. Beispielsweise starteten die USA als Folge der Anschläge vom 11. September 2001 die Container Security Initiative (CSI), deren Ziel es war, hochgefährliche (high-risk) Container bereits im Exporthafen zu identifizieren. Häfen, die nicht in der Lage sind, die entsprechenden Maßnahmen zu gewährleisten, ist es nicht erlaubt, Güter in die USA exportieren.

Deutschland stellt mit Hamburg und Bremen-Bremerhaven zwei der zwanzig größten Containerhäfen weltweit. Zusammen mit Rotterdam bilden diese Häfen eine bedeutende Schnittstelle für die Anbindung des globalen Güterverkehrs an Europa. Die folgende Tabelle zeigt den Umschlag dieser Häfen in TEU zusammen mit den größten drei Containerhäfen im weltweiten Vergleich.

Das starke Wachstum in jedem der aufgezeigten Häfen ist ein Beleg für die Bedeutung des Containerverkehrs weltweit. Der Container-Terminal (CT) des Hafens bildet dabei eine wichtige Schnittstelle für die globale Transportkette. Das Interesse wissenschaftlicher Forschung im Bereich der (Container-)Logistik ist, gemessen an der Anzahl wissenschaftlicher Publikationen, in den vergangenen Jahren erheblich gestiegen. Das erhöhte Interesse steht im Zusammenhang mit dem nicht nur seit Jahren anhaltenden sondern auch weiterhin für die Zukunft prognostizierten Boom.

Ohne den Einsatz moderner Informationstechnologien und deren fortschreitende Entwicklung im Rahmen der Planung in Container-Terminals wären die Prozesse in ihrer heutigen Form nicht denkbar. Methoden des Operations Research unterstützen die Entscheidungsfindung in Optimierungsproblemen des Container-Terminals.

Bisherige Ansätze zur Planung in CT-Prozessen zerlegen die Problemstellung aufgrund ihrer Komplexität in beherrschbare Teilprobleme. "

Produkt-Details

• Erscheint lt. Verlag: 29.1.2009
• Vorwort: Prof. em. Dr. Dr. h.c. Jürgen Bloech
• Zusatzinfo: XXIII, 268 S.
• Verlagsort: Wiesbaden
• Sprache: deutsch
• Themenwelt: Wirtschaft ► Betriebswirtschaft / Management ► Logistik / Produktion
• Themenwelt: Wirtschaft ► Betriebswirtschaft / Management ► Unternehmensführung / Management
• Schlagworte: Container-Terminal • Entscheidungsfindung • Logistik • Logistik-Kennzahl • Logistiksysteme • Multiagentensystem • Optimierung • Planungsprozess • Simulation
• ISBN-10: 3-8349-9946-6 / 3834999466
• ISBN-13: 978-3-8349-9946-7 / 9783834999467