Lehrveranstaltungen des Instituts für Produktionswirtschaft

Wiederholung der Übungsinhalte zur Veranstaltung BWL V: Operations Management aus dem Sommersemester. Zu jedem Termin und Vorlesungsthema wird ein Aufgabenblatt bereitgestellt. In der Präsenzveranstaltung werden Fragen zum aktuellen Übungsblatt beantwortet.

• Helber, S. (2020), Operations Management Tutorium, 2. Auflage, in der Bibliothek am Conti-Campus vorhanden.

Optimierungsprobleme und -verfahren
Modellierung praktischer Optimierungsprobleme
Die Kunst guter Modellierung
Linearisierungstechniken
Implementierung der mathematischen Programme
Python/GUROBI/LaTex

In diesem Seminar werden grundlegende Modelle und Algorithmen des Operations Management auf Bachelor-Niveau behandelt und das Anfertigen einer schriftlichen Arbeit zur Vorbereitung auf eine Bachelor-Arbeit am Institut für Produktionswirtschaft geübt.

Wird zum Beginn des Semesters bekanntgegeben.

Prüfer: Prof. Dr. Helber

This course treats fundamental aspects of algebraic modeling and using optimization methods in operations research. Students are introduced to the improving search paradigm, in particular over convex feasible sets. The simplex search for linear programming models is covered, including a first treatment of duality of LP models. With respect to discrete problems, the basic elements of the branch&bound method are introduced. We further study column generation and elements of Branch-and-Price or Bender's decomposition.The GAMS modeling language is used in modeling exercises.

Rardin, R. L.: Optimization in Operations Research, 2. Edition 2016 (Pearson)

The supplementary (optional) exercise accompanies the lecture on Operations Research. Selected problems and tasks from the text book by Rardin (2016) are used to practice the lecture's methods and algorithms.

At the beginning, I will introduce you to the idea of Markov chains in continuous time and the exponential distribution as well as the idea of the Poisson process. We will then develop Markov chain models in continuous time to model and analyze stochastic manufacturing systems. The stochasticity in the systems stems from natural randomness of processing steps, from random failures and stochastic repair times etc. Small systems, i.e., of two-machine models are used for an exact analysis. Larger systems with more than two machines are analyzed via an approximate decomposition into a set of coupled virtual two-machine lines. Using this approach as a fast evaluation method, we then study optimization problems such as the optimal allocation of buffers between machines or the optimal allocation of spare parts at the machines. We use Python to perform the mathematical analysis. You will need some basic programming skills. Exercise elements will be integrated into the lecture.

You will be given slides as well as references to research papers.

These exercises accompany the lecture. Students are invited to apply the analytical methods presented during the lecture to solve small problems and to discuss results and potential problems. In particular, students will present their weekly homework at the black board or share their screen.

In der Veranstaltung werden verschiedene operative Entscheidungsprobleme der Gestaltung industrieller Produktionsprozesse im Bereich der Sachgüterproduktion behandelt. Dazu gehören insbesondere Fragen der Planung von Überstunden und Lagerbeständen, der Planung von Losgrößen und Reihenfolgen sowie der Produktionssteuerung. Ferner werden die konzeptionellen Grundlagen verschiedener Ansätze zur Produktionsplanung und -steuerung behandelt.

Im Laufe der Veranstaltung wird ein detailliertes Skript zur Verfügung gestellt.

Die Veranstaltung setzt in weiten Teilen elementare Kenntnisse quantitativer Methoden voraus, die in der Veranstaltung »Operations Research« angeboten werden. Daher wird dringend empfohlen, diese Veranstaltung vorher oder parallel zu hören.

Die Veranstaltung behandelt ausgewählte Inhalte aus dem Bereich der Wirtschaftswissenschaften, wie sie zur Bearbeitung der Aufgabenstellung im Rahmen des kooperativen Produktengineerings (KPE) benötigt werden.

Die Inhalte werden gemäß der Anforderungen der aktuellen Aufgabenstellung des KPEs sowie der Vorkenntnisse und Wünsche der Teilnehmer ausgewählt. Mögliche Themen sind u.a.:

• Produktionsoptimierung
• Logistik
• Investitionsrechnung
• Ablaufplanung
• Marketing
• Kosten- und Erlösrechnung
• Kostenmanagement
• Produktmanagement

Gegen Ende der Veranstaltung können auch gruppenindividuelle Sprechstunden zu wirtschaftlichen Fragestellungen des KPE angeboten werden.

Außerdem finden Probevorträge zu den Zwischen- und Abschlusspräsentationen des KPE statt.

• Helber: Operations Management Tutorial (2020, 2. Auflage), Verlag: Stefan Helber
• Meffert, Burmann, Kirchgeorg: Marketing: Grundlagen marktorientierter Unternehmensführung; Konzepte - Instrumente - Praxisbeispiele (2012, 11. Auflage), Gabler Verlag.
• Friedl, Hofmann, Pedell: Kostenrechnung: eine entscheidungsorientierte Einführung (2010), Vahlen Verlag.
• Günther, Tempelmeier: Produktion und Logistik (2012, 12. Auflage), Springer Verlag.
• Domschke, Drexl: Einführung in Operations Research (2011, 8. Auflage), Springer Verlag.
• Kuhner, Maltry: Unternehmensbewertung (2017, 2. Auflage), Springer Verlag.

Die Teilnehmerzahl ist begrenzt. Das Auswahlverfahren wird durch das IPH (Institut für Integrierte Produktion Hannover) durchgeführt. Die Prüfungsnummer lautet: 23710

Im Rahmen des Kolloquiums zum Operations Management stellen Studierende, die ihre Abschlussarbeit im Vertiefungsfach Operations Management anfertigen, ihre Ergebnisse während der Bearbeitung oder nach Abgabe ihrer Abschlussarbeit vor. Darüber hinaus können offene methodische und inhaltliche Fragen während der Bearbeitung der Arbeiten diskutiert werden. Ferner berichten die Wissenschaftler des Instituts im Rahmen dieses Kolloquiums aus laufenden Forschungsvorhaben, insbesondere Promotionsprojekten.

Im Seminar werden aktuelle wissenschaftliche Publikationen aus dem genannten Themenbereich behandelt. Dabei sind in der Regel algebraische Entscheidungsmodelle zu Problemen des Operations Management mit Python und Gurobi oder mit GAMS zu implementieren und experimentell zu analysieren.

Wird zu Beginn des Semesters zur Verfügung gestellt.

Es findet eine kombinierte Vorlesung und Übung mit folgenden Inhalte statt:

• Python und Visual Studio Code
• Auswahl und Aufbau geeigneter Datenstrukturen
• Objektorientierten Programmierung
• Implementierung von Algorithmen
• Mathematischen Modellen in gurobipy
• Profiling- und Debugging-Methoden
• Datenauswertung mit pandas
• Visualisierung mit matplotlib

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Die Teilnehmerzahl ist auf 20 begrenzt. Eine Anmeldung für den Kurs erfolgt über die Homepage des Instituts bis zum 01.10. Ggf. verbleibende Restplätze werden in der ersten Vorlesung vergeben.

Die Prüfungsleistung besteht aus vier Hausarbeiten (Programmieraufgaben) während des Semesters zuzüglich müdlicher Prüfungen, welche in Gruppenarbeit abgelegt werden.

• Klassische Optimierungsprobleme und Modelle (zum Beispiel Bin Packing, Stock Cutting, Vehicle Routing und Network Flow Probleme)
• Vergleich von unterschiedlichen Modellen für dasselbe Problem
• Modellierung praktischer Optimierungsprobleme
• Kunst guter Modellierung
• Fortgeschrittene Modellierungstechniken (zum Beispiel Linearisierungstechniken, multikriterielle Optimierung, Vermeidung von Symmetrien, Schnittebenen)
• Aufbau und Analyse von numerischen Studien mit Entscheidungsmodellen

Für dieses Tutorium werden wöchentlich zu jedem Vorlesungstermin und -thema Übungsblätter bei Stud.IP zum Download bereitgestellt.

Helber, Stefan: Operations Management Tutorial, 2. Aufl. 2020, diverse Exemplare in der TIB verfügbar

Es gibt Tutorien, bei denen es sich um sogenannte "Lernräume" handelt. Studierende können dort die Übungsaufgaben bearbeiten und Tutorinnen und Tutoren stehen ihnen bei Fragen zur Verfügung. Darüber hinaus gibt es Tutorien in denen die Lösung der Übungsaufgaben vorgerechnet wird. Weiterhin gibt es Ilias Tests mit denen die Studierenden die Richtigkeit ihrer Lösung überprüfen können.

Die Veranstaltung führt in die Entscheidungsprobleme der Gestaltung von Prozessen und Strukturen der betrieblichen Leistungserstellung ein. Behandelt wird sowohl die Erzeugung von Sachgütern als auch von Dienstleistungen. Im Vordergrund steht die quantitative Modellierung der wesentlichen betriebswirtschaftlichen Wirkungszusammenhänge.

• Helber, Stefan: Operations Management Tutorial, 2. Aufl. 2020, diverse Exemplare in der TIB verfügbar

Zu dieser Veranstaltung wird eine Serie von Video-Clips angeboten, in denen zahlreiche Vorlesungsinhalte erläutert werden. Ferner gibt es ein »Tutorium zum Operations Management«, Beleg-Nr. 270048. Es dient der Klärung offener Fragen, welche bei der Bearbeitung der wöchentlichen Übungsaufgaben aufgetreten sind.

Um Kosten und Risiko zu minimieren, die Experimente in der realen Welt mit sich bringen, ist es ratsam Optimierungen von Produktionsprozessen zunächst in einer Simulation abzubilden und zu testen. In der Veranstaltung Operations Management Simulation (OMaS) lernen die Studenten und Studentinnen die Grundlagen der Modellierung und Simulation mit AnyLogic. In einer Mischung aus Präsenzlehre und praktischen Videotutorials lernen sie die drei Modellierungsmethoden ”Agentenbasierte Modellierung (AM)”, ”Modellierung dynamischer Systeme (DS)” und ”Ereignisorientierte Modellierung (EM)” kennen. Es ist eine Exkursion zu einem Hannoveraner Unternehmen vorgesehen, dessen Produktionsprozesse in einer Hausarbeit simuliert und Forschungsfragen aus dem Operations Management beantwortet werden.

• Grigoryev, I. (2023): Anylogic 8 in three days, sixth edition.
• Borshchev, A. (2014): The Big Book of Simulation Modeling, Lightning Source Inc.

Die Teilnehmerzahl ist auf 30 begrenzt. Sollte die Nachfrage das Angebot von 30 Plätzen überschreiten, erfolgt eine Auswahl gemäß den Vorkenntnissen aus Operations Management. Voraussetzung, um zur finalen Prüfung zugelassen zu werden, ist eine erfolgreiche Abgabe von drei obligatorischen Übungsmodellen innerhalb des Semesters.

Im Bereich der Produktionslogistik werden Verfahren der Prozessanalyse behandelt, die der Beurteilung von Beständen, Durchlaufzeiten und Durchsätzen dienen, sowie Methoden der Leistungsanalyse von Push- vs. Pull-Systemen der Produktionssteuerung. Daran schließen sich Methoden des Bestandsmanagements im einperiodigen und im mehrperiodigen Fall für einzelne Produkte und aggregierte Lager in ihrer Gesamtheit an. Ferner werden im Bereich der Distributionslogistik Fragestellungen der Standortplanung sowie der Planung von Transporten, Rundreisen und Touren behandelt.

Helber, Stefan: Operations Management Tutorial. Grundlagen der Modellierung und Analyse der betrieblichen Wertschöpfung. Hildesheim, 2. Auflage 2020

Daneben wird ein Foliensatz bereitgestellt.

Diese Übung wird 14-täglich durchgeführt. Die Studenten erhalten Rechenaufgaben, die vorab eigenständig mithilfe des Buches zu lösen sind, sowie weitere Rechenaufgaben, die mit bereitgestellten GAMS-Codes oder Python-Codes zu bearbeiten sind. In letzteren soll anhand numerischer Beispiele die ökonomische Mechanik der modellierten betriebswirtschaftlichen Probleme experimentell analysiert werden.

Im Rahmen des Kolloquiums zum Operations Management stellen Studierende, die ihre Abschlussarbeit im Vertiefungsfach Operations Management anfertigen, ihre Ergebnisse während der Bearbeitung oder nach Abgabe ihrer Abschlussarbeit vor. Darüber hinaus können offene methodische und inhaltliche Fragen während der Bearbeitung der Arbeiten diskutiert werden. Ferner berichten die Wissenschaftler des Instituts im Rahmen dieses Kolloquiums aus laufenden Forschungsvorhaben, insbesondere Promotionsprojekten.

Im diesem Kurs werden die Methoden und Regeln des wissenschaftlichen Arbeitens, einschließlich des Verfassens und Präsentierens von Seminararbeiten, erläutert und der Umgang mit den zentralen Informationsquellen vorgestellt. Darüber hinaus bietet die Veranstaltung die Möglichkeit, konkrete Fragen, insbesondere im Hinblick auf die Bearbeitung von Seminararbeiten, zu diskutieren.

G. Disterer (2019) Studienarbeiten schreiben, 8. Auflage, Springer Verlag.

Der Kurs wird allen empfohlen, die ein Seminar am Institut für Produktionswirtschaft besuchen. Es ist nicht möglich ECTS zu erwerben.

This advanced Operations Research course centers around the both the theoretical justification and the implementation of Branch-Cut-and-Price algorithms using the SCIP framework from the Zuse-Institut at the Technical University of Berlin. Implementation work will be done in C++. The course builds on the introductory course on Operations Research for first-semester Master's students and is intended as a methodological foundation for a Master's thesis in Operations Management. It requires substantial programming work and leads to a technical expertise which is highly valuable on the job market. This is a course for students with a good math and programming background interested in research in Operations Management.

http://www.scipopt.org

Dates and room: see 376052 Operations Research II - Advanced Methods of Linear and Integer Programming

Im Seminar werden aktuelle wissenschaftliche Publikationen aus dem genannten Themenbereich behandelt. Dabei sind in der Regel algebraische Entscheidungsmodelle zu Problemen des Operations Management mit Python und Gurobi oder mit GAMS zu implementieren und experimentell zu analysieren.

Literatur wird zum Beginn der Veranstaltung bekanntgegeben.

Hinweise zur Vergabe der Themen werden Anfang des Semesters in Stud.IP zur Verfügung gestellt.