Aufgrund der zunehmenden Nachfrageunsicherheit und Produktvielfalt müssen Fertigungssysteme fortlaufend angepasst werden, um ihre Produktivität aufrechtzuerhalten. Grundsätzlich können Entscheidungsträger bereits in der Entwurfsphase von Fertigungssystemen Flexibilität vorhalten, um derartige Anpassungen effizient durchzuführen. Ein beträchtlicher Teil der in den letzten Jahrzehnten erschienen Literatur in diesem Umfeld beschäftigt sich daher mit der Gestaltung von Fertigungssystemen, die den Anspruch erheben, das "richtige" Maß an Flexibilität zu bieten. Häufig werden dazu analytische Methoden des Operations Research zur Unterstützung der Entscheidungsfindung eingesetzt.

In einem neuen Artikel, der gemeinsam von Christian Weckenborg, Patrick Schumacher und Thomas S. Spengler von der Technischen Universität Braunschweig und Christian Thies von der Technischen Universität Hamburg verfasst wurde, wird die Literatur der letzten zwei Jahrzehnte ausgewertet, die sich mit Operations Research Methoden zur Gestaltung von Fertigungssystemen befasst. Die analysierten Artikel wurden in einem systematischen Such- und Screeningprozess aus begutachteten wissenschaftlichen Zeitschriften ausgewählt. Um die Artikel den unterschiedlichen Fertigungsparadigmen zuzuordnen, wird das Konzept der Fertigungsflexibilität adaptiert, wobei der Schwerpunkt auf Flexibilitätsarten liegt, die in den Entwurfsphasen von Fertigungssystemen benötigt und berücksichtigt werden.

Die untersuchten Artikel verwenden häufig gemischt-ganzzahlige lineare Programmierung oder heuristische Verfahren. Die meisten Beiträge bewerten statische und deterministische Problemstellungen und vernachlässigen kurz- oder langfristige Unsicherheiten bei der Gestaltung von Fertigungssystemen. Überwiegend wird Flexibilität vorgehalten, um wirtschaftliche oder leistungsorientierte Ziele zu erreichen. Die Berücksichtigung sozialer oder ökologischer Indikatoren ist dagegen kaum zu finden. Forschungsperspektiven aus dieser Analyse sind daher die Integration sozialer und ökologischer Indikatoren in multikriterielle Entscheidungsmethoden, die Betrachtung verwandter Planungsprobleme sowie die systematische Berücksichtigung von Unsicherheiten.

Der Artikel erscheint im European Journal of Operational Research und ist Open Access verfügbar:

• Weckenborg, C., Schumacher, P., Thies, C., Spengler, T.S. (2023): Flexibility in manufacturing system design: A review of recent approaches from Operations Research. European Journal of Operational Research. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2023.08.050