Group for Applied Process Simulation (GAPS)

Informatik

Die Group for Applied Process Simulation (GAPS) entwickelt simulierbare Modelle, mit denen Unternehmen ihre Produktions- und Logistikprozesse analysieren und optimieren können. Wir nutzen hierzu ein webbasiertes integriertes Managementsystem auf Basis von Petri-Netzen, das Process-Simulation.Center (P-S.C). Damit schließt die GAPS Lücken im Bereich Prozessmanagement zwischen wissenschaftlicher Forschung, betrieblicher Anwendung und praktischem Studium.


Lehr- und Forschungsfelder

  • Prozesssimulation in der Logistik
  • Prozesssimulation in der Produktion
  • Prozesssimulation vor Investitionen
  • Prozesssimulation im Handel
  • Simulation von Push- und Pull-Prozessen
  • Prozesssimulation in der Lehre
  • Digitaler Zwilling

Wenn Dokumentieren nicht mehr reicht

Erfolgreiche Unternehmen beherrschen ihre Geschäfts- und Produktionsprozesse, indem sie diese systematisch erfassen, priorisieren und optimieren. Prozessmodelle regen die Kreativität von Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern dann an, wenn sie komplexe Vorgänge kompakt veranschaulichen und Probleme sichtbar machen.

Warum verwenden dann viele Unternehmen statische Bilder, um dynamische Abläufe darzustellen? Dabei gibt es doch mit höheren Petri-Netzen eine etablierte Modellierungssprache, mit der man erstellte Modelle simulieren und später sogar ausführen kann. Für diese braucht man aber eine geeignete Simulationssoftware und das nötige Know-How, wie man aussagekräftige Modelle erstellt.

Mit Hilfe des P-S.C lassen sich Prozesse gestalten und geplante Veränderungen werden durch vergleichende Simulationen vorab erlebbar, ohne in den laufenden Betrieb einzugreifen. Damit können Aussagen zu Kenngrößen wie Zeiten, Lagerbeständen, Kosten und Erträgen, sowie den Auswirkungen verschiedener Priorisierungen gemacht werden.

Die GAPS entwickelt Modelle für ganz unterschiedliche betriebliche Szenarien. Dabei lernen wir jeden Tag dazu, worauf es beim Modellieren, Simulieren und der Darstellung der Ergebnisse ankommt, damit diese Erkenntnisse auch von Praktikern leicht umgesetzt werden können.

Forschen und Lehren als Einheit

Als Forschungsgruppe an der Hochschule Worms ist es uns wichtig, unsere Ergebnisse hochaktuell an unsere Studierenden weiter zu geben. Deswegen passt die GAPS Vorlesungen regelmäßig an. Mit Fallstudien zeigen wir anschaulich, wie sich das Gelernte in Unternehmen nutzen lässt.

Gleichzeitig erleben viele Studierende so erstmals, wie komplex das Zusammenspiel in Unternehmen ist. Optimiert man an einer Stelle, wird das Ergebnis an einer anderen schlechter. Praktiker kennen das, Studierende müssen es erst lebendig erfahren.

In den letzten Jahren durften wir erleben, dass immer mehr Studierende dieses Wissen im Praxissemester und bei der Abschlussarbeit in Unternehmen tragen, dabei auch das P-S.C einsetzen und auf diese Weise zusammen mit uns einen wichtigen Beitrag zum Wissenstransfer leisten. So profitieren auch Unternehmen von anwendungsnaher Forschung und Lehre.

Etwas Gutes besser machen

Dass man mit Petri-Netzen sehr gut dynamische Systeme modellieren und simulieren kann, ist weltweit bekannt - leider fast nur in Fachkreisen. Dabei wurden durch diese normierte Methode ganz praktische Grundlagen geschaffen:

  • Workflow Managementsysteme automatisieren und beschleunigen betriebliche Abläufe.

  • Process Mining rekonstruiert aus den Transaktionsdaten von ERP-Systemen automatisch die dahinterliegenden Prozesse.

  • Flexible Manufacturing Systems sind eine Schlüsselvoraussetzung für die Industrie der Zukunft.

In der GAPS kombinieren wir sinnvolle Konzepte anderer Modellierungssprachen wie etwa Swimlanes oder eine möglichst einheitliche Darstellung der Modellteile mit Petri-Netzen. Das Ergebnis sind Modelle, die kinderleicht zu verstehen sind - wir haben es in Schülerkursen ausprobiert. Und wenn dann noch die simulierten Modelle eine kleine Produktionsanlage steuern, werden Konzepte wie etwa der digitale Zwilling für jede und jeden erlebbar.

Publikationen

2021

Showing the Advantages of Pull over Push Production with the Aid of Petri Nets
Simon, Carlo; Haag, Stefan; Zakfeld, Lara - in: EMISA Forum : Proceedings of the SIG Enterprise Modelling and Information Systems Architectures of the German Informatics Society - akzeptiert

Research-Agenda for Process Simulation Dashboards
Simon, Carlo; Haag, Stefan; Zakfeld, Lara - in: ECMS 2021 : 35th International ECMS Conference on Modelling and Simulation - akzeptiert

2020

Marktüberblick für Software zum Prozessmanagement
Foos, Jessica - Masterthesis, Hochschule Worms. 2020

A Case-Study to Teach Process-Aware Information Systems
Simon, Carlo; Haag, Stefan - in: EMISA Forum : Proceedings of the SIG Enterprise Modelling and Information Systems Architectures of the German Informatics Society. Bd. 40. H. 1. Tutzing: Gesellschaft für Informatik e.V. 2020 S. 9 - 10

Clock Pulse Modeling and Simulation of Push and Pull Processes in Logistics
Simon, Carlo; Haag, Stefan; Zakfeld, Lara - in: Herrmann, Frank; Parra, Lorena; Popescu, Manuela (Hrsg). SIMMaApp : Special Track at SIMUL 2020 : The Twelfth International Conference on Advances in System Simulation (Porto, PRT). Wilmington, DE, USA: ThinkMind 2020 S. 31 - 36

Event Triggered Simulation of Push and Pull Processes ⭐ Best Paper Award
Haag, Stefan; Zakfeld, Lara; Simon, Carlo; Reuter, Christian - in: Herrmann, Frank; Parra, Lorena; Popescu, Manuela (Hrsg). SIMUL 2020 : The Twelfth International Conference on Advances in System Simulation (Porto, PRT). Wilmington, DE, USA: ThinkMind 2020 S. 68 - 73

Simulatable Reference Models to Transform Enterprises for the Digital Age - A Case Study
Simon, Carlo; Haag, Stefan - in: Steglich, Mike; Müller, Christian; Neumann, Gaby; Walther, Mathias (Hrsg). ECMS 2020 : 34th International ECMS Conference on Modelling and Simulation (Wildau). Saarbrücken: Pirrot 2020 S. 294 - 300

Digitale Zwillinge modellieren und verstehen: Eine Fallstudie zum problembasierten und forschenden Lernen
Simon, Carlo; Haag, Stefan - in: Michael, Judith; Bork, Dominik; Rehse, Jana-Rebecca; Striewe, Michael; Ullrich, Meike (Hrsg). Joint Proceedings of Modellierung 2020 : Short, Workshop and Tools & Demo Papers (Wien, AUT). Aachen: CEUR-WS 2020 S. 101 - 112

2019

Simulation of Horizontal and Vertical Integration in Digital Twins
Simon, Carlo; Haag, Stefan - in: Anwendungen und Konzepte in der Wirtschaftsinformatik. Bd. 10. Luzern, CHE: AKWI 2019 S. 13 - 18

Simulation of Horizontal and Vertical Integration in Digital Twins
Haag, Stefan; Simon, Carlo - in: Iacono, Mauro; Palmieri, Francesco; Gribaudo, Marco; Ficco, Massimo (Hrsg). ECMS 2019 : 33rd International ECMS Conference on Modelling and Simulation (Caserta, ITA). Saarbrücken: Pirrot 2019 S. 284 - 289

2018

Simulation vertikaler Integration: Vom Top-Floor zum Shop-Floor und zurück
Simon, Carlo; Haag, Stefan - in: Barton, Thomas; Herrmann, Frank; Meister, Vera G.; Müller, Christian; Seel, Christian; Steffens, Ulrike (Hrsg). Angewandte Forschung in der Wirtschaftsinformatik 2018 : Tagungsband zur 31. AKWI-Jahrestagung (Hamburg). Heide: mana-Buch 2018 S. 104 - 113

Web-Based Simulation Of Production Schedules With High-Level Petri Nets
Simon, Carlo - in: Nolle, Lars; Burger, Alexandra; Tholen, Christoph; Werner, Jens; Wellhausen, Jens (Hrsg). ECMS 2018 : 32rd International ECMS Conference on Modelling and Simulation (Wilhelmshaven). Saarbrücken: Pirrot 2018 S. 275 - 281

2017

Eine Petri-Netz-Programmiersprache und Anwendungen in der Produktion
Simon, Carlo - in: Barton, Thomas; Herrmann, Frank; Meister, Vera G.; Müller, Christian; Seel, Christian (Hrsg). Angewandte Forschung in der Wirtschaftsinformatik 2017 : Tagungsband zur 30. AKWI-Jahrestagung (Aschaffenburg). Heide: mana-Buch 2017 S. 61 - 70

2016

Petri-Netz-Simulationen zur Theory of Constraints
Simon, Carlo; Behnert, Thorsten - in: Barton, Thomas; Herrmann, Frank; Meister, Vera G.; Müller, Christian; Seel, Christian (Hrsg). Angewandte Forschung in der Wirtschaftsinformatik 2016 : Tagungsband zur 29. AKWI-Jahrestagung (Aschaffenburg). Heide: mana-Buch 2016 S. 61 - 70