Optimierung / Simulation der Mischung für Naturprodukte (Beispiel Quarzsand)

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In der News vom 25.08.2001, "Vom Internet bis zur Verwiegung", wurde von einem Grossauftrag berichtet, der die softwaretechnische Unterstützung des kompletten betriebswirtschaftlichen Ablaufs eines Mittelständischen Betriebes beinhaltet und insbesondere die mathematische Optimierung und Simulation der optimalen Mischung für Naturprodukte (Quarzsand) mit gegebenen Eigenschaften erfordert, um Mischungen mit vom jeweiligen Endkunden gewünschten Eigenschaften zu erreichen.

Die Aufgabe der Berechnung der optimalen Mischung wurde zwischenzeitlich umgesetzt und konnte im Praxistest beste Erfolge erzielen.

Diese spezifische Aufgabe ist nur ein Beispiel, bei dem die mathematische Optimierung erfolgreich eingesetzt werden kann. Andere Beispiele findet man bei den Bestrebungen, den Betriebsablauf zu verbessern:

  • Ressourcenplanung und Ressourcenoptimierung
    (Personalplanung, Mischungen, Stücklisten)
  • Produktionsabläufe
    (Optimierung der Einzelprozesse)
  • Logistik
    (Routenplanung für Transportfahrzeuge)

Das Ergebnis der mathematischen Optimierung auf diesen Gebieten besitzen ein enormes Potential an Einsparungen. Dies ist seit langem bekannt und wird in grossen Industriebetrieben entsprechend umfangreich eingesetzt.

Mittelständische Firmen finden sich aber inzwischen einem immer härteren Wettbewerb ausgesetzt. Auch hier müssen alle Vorteile ausgeschöpft werden, da sie wettbewerbsentscheidend werden können. Innovationsgeschwindigkeit und Zukunftsorientierung werden entscheidend. Neben Einsparungsmöglichkeiten erweist sich die Schaffung ganz neuer Möglichkeiten als ausschlaggebend. Beispielsweise kann die Lieferung von Produkten mit konstant gleichen Eigenschaften oder die schnellstmögliche Prüfbarkeit der Erfüllbarkeit von Kundenwünschen den aussschlaggebenden Konkurrenzvorteil bieten. Gerade in einer schwierigen wirtschaftlichen Phase wird dadurch das Überleben sichergestellt. Glücklich können sich die Unternehmen schätzen, die bereits in wirtschaftlich guten Jahren den Grundstein gelegt haben und Investionen zukunftsorientiert getätigt haben.

Ein Programm zur Simulation bietet darüberhinaus die Möglichkeit, "spielerisch" zu erproben, welche Handlungsmöglichkeiten existieren. Mit Flugsimulatoren in der Luftfahrtindustrie oder mit aerodynamischen Simulationsmodellen in der Automobilindustrie können teure Flugstunden oder der Bau von aufwendigen Fahrzeugstudien gespart werden. Es gibt bereits Fahrzeuge, die ausschließlich auf dem Computer entwickelt wurden. Genauso kann in allen industriellen Bereichen der zeitliche und finanzielle Aufwand für Versuchsreihen reduziert werden. Es kann vielfältiger ausprobiert und der Kreativität ein grösserer Raum eingeräumt werden. Auch dadurch mag im Einzelfall genau der entscheidende Wettbewerbsvorteil erzielt werden.

Basis solcher Projekte sind die eng verknüpften mathematischen Gebiete des Operationsresearch, der numerischen Optimierung und der Simulation mit seinen Verfahren, mathematische Aufgaben exakt oder näherungsweise (numerisch) zu lösen.

Die LivingLogic AG kann hier Ihr kompetenter Partner sein. Sie finden bei uns eine Gruppe von Mathematikern, die in praktischen Projekten, in ihrem Studium, als Ausbilder oder in Diplomarbeiten und Disserationen auf dem Gebiet der mathematischen Optimierung und Simulation gearbeitet haben. Dadurch bestehen auch noch hervorragende Kontakte zu universitären Instituten, die bei sehr komplexen Aufgabenstellungen konsultiert werden können. Fast immer muss eine speziell dem Problem angepasste Lösung gefunden werden. Aus dem Schatz der mathematischen Algorithmen kann dann ein geeignetes Verfahren ausgewählt werden, das aber immer angepasst werden muss.

Gerne beraten wir Sie ausführlich und führen eine Analyse durch, um die Möglichkeiten herauszuarbeiten.

Die Vorgehensweise bei der Umsetzung eines solchen Projektes erfolgt deshalb schrittweise:

  1. Erkennung des Problems meist auf der Basis einer betriebswirtschaftlichen Analyse oder motiviert durch ein konkretes Bedürfnis des Kunden
  2. Definition der mathematischen Beschreibung als Gleichungen, Ungleichungen, Optimierungskriterien
  3. Auswahl und Anpassung oder Neuimplementierung eines mathematischen Algorithmus (lineare, quadratische, nichtlineare Verfahren, Differentialgleichungen, optimale Steuerung, globale Optimierung)
  4. Funktionstest des Algorithmus anhand konstruierter Beispiele
  5. Praxistest im Betrieb unter Realbedingungen mit anschliessendem Routinebetrieb.

Die eigentliche Schwierigkeit besteht meist darin, die Kunden für die existierenden Möglichkeiten ausreichend zu sensibilisieren.

Für weitere Fragen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung. Lassen Sie uns einen unverbindlichen Beratungstermin vereinbaren. Ihr Ansprechpartner frü das Thema mathematische Optimierung und Simulation bei der optimalen Mischung ist Dr. Alois Kastner-Maresch.