Bachelorarbeit (laufend)

Marcel Hoerner

Logistikplanung im maschinellen Tunnelvortrieb: Deadlock-Prävention durch Parameteroptimierung adaptiver Prozesssimulationsmodelle

Die Leistung einer Tunnelbohrmaschine wird im maschinellen Tunnelbau maßgeblich von der Interaktion der Logistikprozesse beeinflusst. Viele der Versorgungsmaterialien werden nach dem Just-in-Time Prinzip von den ober-irdischen Lagerflächen zum Nachläufer bzw. zur TBM transportiert. Der Transportweg durch den Tunnel zur TBM ist häufig auf eine Richtung beschränkt, sodass nicht mehr als ein Transportmittel mit Materialien die TBM anfahren kann. Die Prozesssimulation hat sich in den letzten Jahren als wertvolles Werkzeug zur Analyse und Optimierung von Tunnelbauprozessen etabliert. Prozesssimulationen ermöglichen eine Abbildung der komplexen Zusammenhänge aller Logistik- und Produktionsprozesse und erlauben eine robuste Dimensionierung von Systemkomponenten. Bei unglücklich eingestellten Simulationsparametern kann es zu einem Deadlock, also der gegenseitigen Blockierung von Prozessen kommen.
Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 837 an der Ruhr-Universität Bochum wurde ein adaptives Simulationsmodell entwickelt, das auf verschiedenste Projekte des maschinellen Tunnelbaus zur Planung der Logistik angewendet werden kann. In diesem Simulationsmodell entstehen Deadlocks bei der Anlieferung von Materialien über verschiedene Tunnelzüge, die den Tunnel nur einzeln zur TBM anfahren können. Sollte es zu einem Stillstand der TBM aufgrund eines fehlenden Materials kommen und ein auf die Entladung anderer Materialien wartender Tunnelzug aufgrund des Stillstands nicht entladen werden können, ergibt sich die gegenseitige Blockierung von Prozessen (Deadlock). Eine realitätsnahe Lösung in einem adaptiven Simulationsmodell zu finden, stellt eine Herausforderung dar.