Die effiziente Planung von Montagelinien ist ein zentrales Thema der Produktionswirtschaft. In der Praxis unterscheiden sich Fähigkeiten und Ausführungszeiten der Mitarbeitenden – nicht jede Person kann jede Aufgabe gleich schnell oder überhaupt ausführen. Das Assembly Line Balancing with Worker Assignment (ALBWAP) erweitert das klassische Assembly Line Balancing Problem (SALBP) um diese realistische Dimension und erhöht damit die Komplexität erheblich.
Traditionell wird das Problem als Mixed-Integer Program (MIP) modelliert und zum Beispiel mit Gurobi gelöst. Mit Hexaly steht jedoch ein neuer Solver zur Verfügung, der auf einem eigenen Ansatz basiert, dem sogenannten Set-based Modeling. Anstelle einer klassischen MIP-Formulierung mit Binärvariablen und linearen Restriktionen wird das Modell in Hexaly über Mengen, Relationen und Constraints beschrieben. Hexaly kombiniert darauf aufbauend verschiedene exakte und heuristische Suchverfahren.
Für das einfache SALBP hat Hexaly bereits Benchmark-Ergebnisse veröffentlicht. Diese zeigen, dass bei großen Probleminstanzen eine deutlich kleinere Lücke zur optimalen Lösung erzielt wird als mit Gurobi. Für das erweiterte ALBWAP fehlt jedoch bislang ein vergleichender Ansatz mit einer detaillierten Analyse der Lösungs- und Instanzstrukturen. Diese Lücke soll mit dieser Arbeit geschlossen werden.
Im Rahmen einer Studien-/Masterarbeit soll das ALBWAP sowohl als MIP (Gurobi) als auch als Set-based Model (Hexaly) modelliert und gelöst werden. Anschließend sollen beide Paradigmen anhand verschiedener Kriterien systematisch verglichen werden. Dazu werden Benchmarkinstanzen entwickelt, indem bestehende SALBP-Instanzen um heterogene Mitarbeitende mit individuellen Fähigkeiten erweitert werden. Optional kann zusätzlich eine einfache Heuristik implementiert werden, um die Solver-Ergebnisse für große Instanzen einzuordnen.
Programmierkenntnisse und erste Erfahrungen mit Solvern (z. B. Gurobi, CPLEX, Hexaly) sind von Vorteil.
Bei Interesse wenden Sie sich bitte an Judith Schulze.