Mit der „Eliminierung negativer Effekte autokorrelierter Prozesse an Zusammenführungen“ hat sich Sebastian Rank im Rahmen seiner Dissertation an der TU Dresden beschäftigt. Im Kern seiner Arbeit stellt der Wirtschaftsingenieur eine neue Vorfahrtstrategie zur Steuerung von Materialflüssen an Zusammenführungen vor. Hauptanwendungsgebiet sind innerbetriebliche Transportsysteme und die Erhöhung ihres Durchsatzes, wobei die Erkenntnisse auf beliebige Transport- beziehungsweise Bediensysteme übertragbar sind. Für diese Arbeit erhielten Sebastian Rank und die Professur für Technische Logistik der TU Dresden den Wissenschaftspreis Logistik 2017 der Bundesvereinigung Logistik (BVL). Sebastian Rank hat an der TU Dresden Wirtschaftsingenieurwesen studiert und ist dort wissenschaftlicher Mitarbeiter. 2012 hat er bereits den Thesis Award der BVL erhalten.
Neuer Blick auf statistische Eigenschaften
In seiner Dissertation legt der Wirtschaftsingenieur zunächst dar, dass Prozesse und Materialflüsse andere statistische Eigenschaften aufweisen als gemeinhin angenommen. In einer umfangreichen empirischen Studie weist er nach, dass Prozesse in materialflusstechnischen Systemen – zum Beispiel Ankunftsprozesse in einen Puffer oder Bestellmengen von Kundenaufträgen – in der Regel Autokorrelation beziehungsweise Selbstähnlichkeit aufweisen. Autokorrelation ist ein Begriff aus der Statistik und der Signalverarbeitung und beschreibt die Korrelation einer Funktion oder eines Signals mit sich selbst zu einem früheren Zeitpunkt.
Bildlich gesprochen sind bei (auto-)korrelierten Prozessen Pulks von Transporteinheiten deutlich häufiger zu beobachten. Dieses Verhalten führt insbesondere bei hochautomatisierten Systemen dazu, dass sich Systemparameter wie beispielsweise Durchlaufzeiten verschlechtern, sich die Systemvolatilität verdoppelt und dass Systemblockaden deutlich wahrscheinlicher werden. Daher muss die Autokorrelation sowohl bei der Modellierung als auch beim Betrieb von Materialflusssystemen berücksichtigt werden.
Negative Effekte eliminieren
Für die Modellierung schlägt Rank den Einsatz eines eigens entwickelten Zufallszahlengenerators namens JARTA vor. Weiterhin entwickelt er im Rahmen der Arbeit eine Vorfahrtstrategie, welche die negativen Effekte autokorrelierter Ströme an Zusammenführungen beziehungsweise Kreuzungen eliminiert. Die Grundidee besteht darin, die statistischen Eigenschaften der Transportströme fortlaufend zu überwachen und die Priorität der Vorfahrt in Abhängigkeit von der Autokorrelation der einzelnen Ströme festzulegen. So lässt sich im Vergleich zu klassischen, etablierten Strategien wie „First Come – First Served“ oder „Longest Queue First“ ein Durchsatzmaximum und eine bessere Last-Balancierung erreichen.
Aus Sicht der Jury ist Sebastian Rank ist mit seiner Arbeit zur Autokorrelation einem Phänomen auf der Spur, welches das grundlegende Verständnis von Logistiksystemen verändert – und zwar quer durch die Bandbreite logistischer Systeme. Der Wissenschaftspreis Logistik ist mit jeweils 10.000 Euro für den Preisträger und das betreuende Institute dotiert und wurde 2017 wieder von der BASF gesponsert. Der Preis wird von der BVL jedes Jahr ausgeschrieben.