Shutdown & Turnaround Scheduling · Eurotunnel. Nicht fertig für den Umzug von Bonn nach Berlin...
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Shutdown & Turnaround Scheduling
Cal PoganBerlin, 22. Mai 2012
Wer ist COGA Plan?
Junges Softwareunternehmen
Spezialisiert auf Software für Planung, Logistik und Projektsteuerung
Maßgeschneiderte Lösungen für High Performance in der Industrie
Neu: Shutdown & TurnaroundGrößerer Auftrag aus der chemischen Industrie
Auslagerung von Teilen der Software
Steigerung der Produktionsrate durch bessere Shutdown & Turnaroud Planung
Warum Sie?MATHEON research center “Mathematics for Key Technologies”Ausgezeichnet ausgebildete StudentenReferenzen
Projekte vergangener Jahrgängexi AG (Lenkung Schiffsverkehr NOK)COGA-Steel (Coil Coating)
Arbeitsgruppe COGA Prof. Möhring, Prof. Skutella
Projektplanung heuteDissertation Manfred Körtgen, p. 42
Länger und teurer als geplant
Eröffnungstermin geplatztHohe Mehrkosten
Flughafen Berlin-Brandenburg
Länger und teurer als geplant
Kostensteigerung £ 400,000,000 in 1995Verzögerungen bei Projektbeginn und Ausführung
Eurotunnel
Nicht fertig für den Umzug von Bonn nach BerlinKostenüberschreitung im Kanzleramt € 50.000.000
Länger und teurer als geplant
Regierung und Parlament, Berlin, Juli 1999
„Wir sind tief enttäuscht und sogar
leicht deprimiert“
Unvorhersehbare Einflüsse (Wetter, Krankheit, schlechte Planung, ...)
Führt zu schlechter Planung
systematische Unterschätzung von Dauer und Kosten
Wir brauchen Modelle und Verfahren, die damit umgehen können
Ursachen
Unser Problem
Neues Optimierungsverfahren für Turnaround- & Shutdown-Projekte
Shutdown and Turnaround Scheduling
resource allocation and scheduling of large-scale maintenance activities in chemical manufacturingfind a good balance between maintenance cost and out of service costthe key is good project planning:- predicting the project duration- computing a good ressource allocation- evaluating immanent risks
Details eines ShutdownSehr detailierte Planung
ein Cracker hat 500–2000 Vorgänge (Jobs)ein Shutdown hat bis zu 150.000 Vorgänge
Reihenfolgebeziehungen sind einfachmeist parallele lange Ketten mit einigen parallelen Teilen (serien-parallel)
Ressourcen sind überwiegend Arbeitereinige in der Firma, weitere über Leihfirmen
Risiken durch unvorhergesehene Reparaturen
Beispiel: ein Cracker (1)
Ohne Titel
AUERLUEFTER DEMONT LUEF.DEM 2.R.
01.STOSS DEM.Boden 06-01 01. DEM 7,6 Stunden 2.R.
02.STOSS DEM.Boden 14-07 02. DEM 1,79 Tage 2.R.
KOL.TEILE ABLASSEN KT. ABL 7,6 Stunden 2.R.
KOL.-TEILE TRANSP KT. TRA 1,3Std. F
KOL.-TEILE SPRITZEN KT. SPR 41 Minuten 1.H.
KOL.-TEILE KONT.+REP KT.KONTR 2.R.
KOLONNE SPRITZEN KOL. SPR 6,48 Stunden 1.H.
IU EIGENUEBERWACHUNG ABNAH.IU S
KOL.-TEILE AUFZIEHEN KT. AUF 2 Tage 2.R.
01.STOSS MON.Boden 01-06 01. MON 2 Tage 2.R.
02.STOSS MON.Boden 07-14 02 MON 2 Tage 2.R.
MANNLOCHDECKEL MONT ML. MON 2.R.
DRUCKPROBE MIT EDELWASSER DP M.EDELW 0Std. 2.R.
12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16 20 0 4 8 12 16Sa., 24.04. So., 25.04.10 Mo., 26.04.10 Di., 27.04.10 Mi., 28.04.10 Do., 29.04.10 Fr., 30.04.10 Sa., 01.05.10 So., 02.05.10
ca. 2000 Vorgänge, Dauer 4–8 daysgroße Variation in Vorgangsdauern
Beispiel: ein Cracker (2)Struktur der Reihenfolgebeziehungen
Beispiel: ein Cracker (3)Personal-Ressourcen durch Leihfirmen steuerbar (z.B. Rohrschlosser ...)Mehreinsatz von Arbeitern verkürzt Vorgangsdauern bei höheren Leihkosten
Projektdauer
Kosten Ressourcen
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Constraints
rj dj
processing times
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Constraints
rj dj
processing times
5 / 1
kürzen
Constraints
rj dj
processing times
5 / 1
Constraints
rj dj
processing times
5 / 1
Kosten Pro
duktion
sausfall
Zeit-Kosten Kurvet
Ziele im Projekt (1)Phase I: Gute Wahl der Projektdauer t
Kosten Ressorcen und Produktionsausfall als Funktion von t ermittelnohne Detailplanung Ressouceneinsatz
t
Gesamtkosten
Wahl Minimum
Ziele im Projekt (2)Phase 2: Details Ressourceneinsatz
Vorgangsdauern und Anzahl Arbeiter als Vorschlag aus Phase Ijetzt Ressourcen-Leveling durch Vorgangsverschiebung und Anpassung Dauern
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100% 100% 100%leveln
Ziele im Projekt (3)Phase 3 (add-on): Risikoanalyse
Vorgangsverzögerung mit W‘keitAuswirkungen auf Projektdauer ermittelnz.B. durch „Erwartete Überschreitung“
t
!(t)
t0 = geplante Projektdauer
erwarteteÜberschreitung
für t0
komplexe Planungsvorgängegegenläufige Effekte Zeit-KostenRisiko für Projektüberschreitung
Müssen bessere Planung erreichenIhre Expertise ist gefragt!
Situation
Unsere VermutungBraucht die richtigen Graphenalgorithmen
Reihenfolgebeziehungen = GraphProjektdauer = längster WegZeit-Kostenoptimierung = ??Risikoanalyse = ??
Unser AngebotSie entwickeln einen Prototyp für optimierte Planung
GUI, leistungsfähiger SolverDie Firma mit dem besten Prototypen wird am Projekt beteiligt
Belohnungen für beste FirmenZeitrahmen: 6 Wochen
Unsere UnterstützungVorträge von Experten zu Lösungstechniken
ProjektplanungZeit-Kosten OptimierungAbschätzung des Risikos
Regelmäßige Gespräche über Ihren Fortschritterstes Gespräch: Ende nächster Woche
Details erstes GesprächMit drei Mitarbeitern Ihrer Firma
Leitung, Spezialisten für bestimmte AufgabenSie berichten
über Struktur Ihrer Firma (Abteilungen ...)Datenstrukturen und SchnittstellenPläne für die Algorithmen
Legen Ziele und Leistungen gemeinsam fest
Viel Erfolgwünschen
Cal Pogan &