… ist der Titel des Roland-Mittermeir-Preises 2019 und wurde vom Förderverein Technische Fakultät mit EUR 1.500,00 ausgezeichnet. Der Autorin und Preisträgerin, Frau Mag.a DDIin Dr.in Kerstin Maier BSc BSc, wurde der Preis im Rahmen einer TEWI-Veranstaltung (gemeinsam mit der Vergabe der TEWI-Schüler*innenpreise und Best Performer Awards) am 16. September 2022 übergeben und die Arbeit wird hier kurz vorgestellt:
Die Masterarbeit behandelt das Combined Cell Layout Problem (CCLP). Das CCLP beschäftigt sich mit der Minimierung der Materialflusskosten in einer Produktionshalle mit mehreren Produktionszellen. Die zu produzierenden Teile sind auf die Bearbeitung von Maschinen in unterschiedlichen Produktionszellen angewiesen. Daher sucht dieses Problem nach der optimalen Anordnung der Maschinen innerhalb jeder Produktionszelle unter Berücksichtigung der einzelnen intra- und interzellulären Materialflüsse. In jeder Produktionszelle erfolgt die Anordnung der Maschinen entweder im Kreis oder in einer Reihe. Das CCLP wurde erstmals 2012 von Hungerländer and Anjos behandelt [P. Hungerländer and M. F. Anjos. An exact approach for the combined cell layout problem. In Operations Research Proceedings 2012]. In diesem Paper wurde ein Semidefinite Program (SDP) zur Lösung des CCLPs vorgestellt.
Im Zuge der Masterarbeit wurden zwei neue exakte Ansätze für das CCLP aufgestellt, nämlich ein In-
teger Linear Program (ILP) sowie ein Answer Set Program (ASP). Den Abschluss der Masterarbeit bildet eine umfassende computerbasierte Studie, welche die Ergebnisse der zwei neuen exakten Metho-
den, sowie des SDPs von Hungerländer und Anjos gegenüberstellt. Diese Studie zeigte auf, dass der ILP Ansatz deutlich das SDP, das bisher als das effizienteste mathematische Modell zur Lösung des CCLPs
galt, verbessert. Während das ILP optimale Lösungen für bis zu 240 Maschinen, die innerhalb von
10 Produktionszellen angeordnet sind, in unter einer Minute erzielt, benötigt das SDP bis zu 6 Stunden. Im Gegensatz dazu, stellte sich heraus, dass es nicht sinnvoll ist einen ASP Ansatz zur Lösung von Layout-
problemen zu verwenden, da bereits Instanzen mit 30 Maschinen auf 5 Produktionszellen verteilt nicht optimal gelöst werden können.
Die vorgelegte Masterarbeit diente bereits als Basis für internationale Konferenzvorträge bei der IEEE In-
ternational Conference on Industrial Engineering and Engineering Management 2018 (IEEM18) in Bang-
kok, bei der 30. European Conference on Operational Research in Dublin und beim 14. Workshop on Models and Algorithms for Planning and Scheduling Problems in Renesse. Außerdem wurde ein Teil der
Arbeit als Konferenzpapier in den IEEE IEEM18 Proceedings publiziert (https://ieeexplore.
ieee.org/document/8607272) und mit dem IEEE Outstanding Paper Award ausgezeichnet (für Details siehe: https://www.aau.at/blog/ieee-oustanding-paper-award-fuer-die-mathematiker-der-universitaet-klagenfurt/). Dies unterstreicht die Forschungsrelevanz des betrachteten mathematischen Optimierungsproblems.
