Manuel Schlenkrich studiert Mathematik und Wirtschaftswissenschaften an der JKU Linz und schrieb seine Bachelorarbeit in Zusammenarbeit mit der RISC Software GmbH, er wurde von Dr. Michael Bögl betreut. Die Arbeit befasste sich mit Ablaufplanung und Optimierung in der Industrie.

Worum geht es in deiner Bachelorarbeit?

Manuel: Meine Bachelorarbeit beschäftigt sich mit dem Einsatz von Scheduling Algorithmen für Ablaufplanungsprobleme in der Industrie. Das heißt, es geht um die optimale Planung von Maschinen, vielschichtigen Arbeitsschritten und die termingerechte Abwicklung von Aufträgen zum Beispiel in komplexen Produktionssystemen. Dafür gibt es verschiedene theoretische Lösungsmöglichkeiten, ich habe im Rahmen der Bachelorarbeit das Shifting-Bottleneck Verfahren analysiert und in Python implementiert.

Dafür führte ich zuerst eine umfassende Literaturrecherche durch. Darauf folgte die Implementierung von ersten kleineren Programmen zur Lösung von Minimalbeispielen, um ein Gefühl für die Materie zu bekommen. Schritt für Schritt wurde dies dann erweitert und schriftlich dokumentiert. In regelmäßiger Absprache wurde meine Bachelorarbeit dabei immer wieder überarbeitet und ergänzt.

Wo sind die konkreten Problemstellungen in realen Anwendungsfällen der Industrie?

Dr. Michael Bögl: In dieser speziellen Problemstellung liegt die Grundproblematik an der schier unglaublichen Menge an möglichen Ablaufplänen, wobei jeder unterschiedlich ist. Selbst bei nur 13 unterschiedlichen Aufträgen existieren bereits über 6 Milliarden verschiedene Bearbeitungsreihenfolgen.

Jede Bearbeitungsreihenfolge weist bestimmte Eigenschaften auf, etwa, wann wird der letzte Auftrag fertig oder wie viele Aufträge werden verspätet geliefert. Das Ziel ist, die Bearbeitungsreihenfolge zu finden, die gewünschte Eigenschaften am besten erfüllt, wie zum Beispiel die Minimierung der Anzahl der verspätet gelieferten Aufträge. Aufgrund der vielen Alternativen ist es nicht möglich vom Computer jede mögliche Reihenfolge generieren und bewerten zu lassen. Es müssen Verfahren entwickelt werden, die gute Bearbeitungsreihenfolgen mit möglichst wenig Rechenaufwand erzeugen. In industriellen Problemstellungen kommen dann noch sehr viele unterschiedliche Aspekte, die in einem gültigen Ablaufplan zu berücksichtigen sind, hinzu. Auch die Anzahl der zu verplanenden Aufträge ist normalerweise sehr groß.

Welches Handwerkszeug braucht man um Lösungsansätze zu entwickeln?

Dr. Michael Bögl: Um industrielle Aufgabenstellungen erfolgreich lösen zu können ist neben dem Fachwissen auch eine strukturierte und kreative Vorgehensweise notwendig um die oft sehr komplexen Zusammenhänge erkennen und im entworfenen Lösungskonzept berücksichtigen zu können. Jede Aufgabenstellung ist anders und bedarf anderer Lösungsmethoden.

Manuel hat sowohl das Fachwissen als auch die strukturierte und kreative Vorgehensweise. Während der Arbeit hat er selbständig eigene Ideen und Lösungsansätze entwickelt und sehr erfolgreich umgesetzt. Solche Aufgabenstellungen sind sicher nichts für jeden. Wer allerdings gerne tüftelt und herausfordernde Aufgabenstellungen mag, dem wird das abwechslungsreiche Gebiet der kombinatorischen Optimierung gefallen.

Manuel, wie bist du dazu gekommen die Arbeit an der RISC Software GmbH zu schreiben und wie war die Betreuung und der Ablauf?

Manuel: Schon im Sommer 2017 absolvierte ich an der RISC Software GmbH ein 6-wöchiges Ferialpraktikum, bei dem ich einen ersten Einblick in das Themengebiet der Ablaufplanung bekam. Zu diesem Zeitpunkt hatte ich 4 Semester meines Bachelorstudiums absolviert. Am Ende des Praktikums wurde mir angeboten, hier jederzeit meine Bachelorarbeit schreiben zu können. Im Frühjahr 2018 bekam ich auch schon die ersten Themen angeboten und hatte mich schnell entschieden. Mein Betreuer an der Universität wurde Professor Wolfgang Windsteiger. Es folgten die ersten Treffen zu dritt, bei denen die Aufgabenstellung und Umsetzung der Bachelorarbeit konkretisiert wurden. Ab dann begann die selbständige Arbeit mit 2-3 wöchigen Jour-fixes um den aktuellen Status und die weitere Vorgehensweise zu besprechen. Die Betreuung während des gesamten Zeitraums war wirklich hervorragend und ich wurde bei Problemen jederzeit unterstützt.

In welchen Tätigkeitsfeldern möchtest du zukünftig arbeiten? Was sind deine Pläne für die Zukunft?

Manuel: Ich arbeite momentan weiterhin im Bereich der Ablaufplanung und Optimierung. Dieses Tätigkeitsfeld finde ich äußerst spannend und ich habe vor, mich noch länger damit zu beschäftigen. Meine Ziele in der näheren Zukunft sind der Abschluss meines Masterstudiums Industriemathematik, sowie meines Zweitstudiums der Wirtschaftswissenschaften.

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