Mathematische Optimierung – Ein Beispiel aus der Praxis

shutterstock_173371451Kostenreduktion durch optimierte Auftragskombination auf Druckmaschinen

1. Problemstellung

Unterschiedliche Druckaufträge für Kartonverpackungen sollen anhand ähnlicher Attribute und Spezifikationen des Endprodukts zu einem Auftrag zusammengefasst werden, um die Gesamtanzahl an Druckaufträgen zu minimieren und somit Kosten zu sparen.

  1. Ein Auftrag hat folgende Attribute:
    • Fälligkeitsdatum
    • Spezifikation
    • Bahnen (abhängig von Spezifikation)
    • Länge (bzw. Auftragsmenge)
    • Papiertyp (Rohmaterial)
    • Designcode
      • Farbe 1 -n
      • Farbdichte bei 4 Farben
  2. Jeder Auftragswechsel erfordert ggf. den Wechsel (Rüstaufwand) von:
    • n Farben (d.h. Wechseln und Säubern)
    • Papiertyp
    • 1-2 Werkzeugen zum Stanzen der Größe und ev. Öffnung
  3. Die Drucker können maximal n Farben drucken, jedes Kundendesign kann bis zu x Farben beinhalten.
  4. Für den Laminier Prozess wird eine konstante Temperatur benötigt, d.h. Rüstwechsel sollten vermieden werden.
    • Der Effizienzgrad der Maschine ist bei längerer Laufzeit höher.

2. Ergebnis

Programmierung eines Algorithmus zur Zusammenfassung von Aufträgen mit gleichen oder ähnlichen Attributen und Steigerung der Arbeitsproduktivität durch Verringerung von nicht wertschöpfenden Tätigkeiten.

  1. Vorher manueller Prozess:
    • Insbesondere das Suchen und Vergleichen der Farben und Farbdichte manuell aus einer Excel Matrix
      • Mehrere tausend Designcodes mit mehreren Farben und Farbdichten.
  2. Mit dem neuen Tool:
    • Signifikante Einsparung von Arbeitsaufwand der Planer (mit dem Tool Aufwand von Minuten, vorher Stunden)
    • Deutlich mehr Lösungen werden gefunden.
      • Dadurch Einsparung von Rüstzeiten (Farbwechsel, Papierwechsel, etc.).
    • Weniger Wartezeiten durch Vorwärmen, durch längere Produktionszeiten der Laminiermaschine (konstante Betriebstemperatur durch Vermeidung von Stopps).