Prof. Neufeld
Prof. Dr. Janis S. Neufeld
Lehrstuhl BWL, insb. Operations Management
Aktuelle Projekte
Terminplanung in kapazitiven Produktionsumgebungen
Laufzeit: 01.01.2024 bis 31.12.2026
In der traditionellen Terminplanungsforschung wird davon ausgegangen, dass Maschinen nur einen Auftrag gleichzeitig bearbeiten können. In verschiedenen realen Situationen können Maschinen jedoch bis zu einer bestimmten Kapazität mehrere Aufträge parallel bearbeiten. Ein Beispiel dafür ist der Anbau von Nutzpflanzen in Gewächshäusern. Die sich daraus ergebenden kapazitativen Planungsprobleme stellen eine Verallgemeinerung gut untersuchter Planungsprobleme dar und wurden in der Literatur bisher kaum untersucht. Wir analysieren die Eigenschaften dieser Probleme in verschiedenen Umgebungen, wie Flow Shop oder Job Shop. Es werden maßgeschneiderte Algorithmen entwickelt, um realistische Problemfälle unter Berücksichtigung mehrerer Ziele zu lösen.
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Transportaufwand in verteilten Produktionsumgebungen
Laufzeit: 01.01.2024 bis 31.12.2026
Große Fertigungsunternehmen verwalten oft ein Netz aus mehreren Fabriken, was zu Problemen bei der verteilten Planung führt. Bei diesen Problemen geht es um die Zuweisung von Aufträgen an eine von mehreren verteilten Fabriken und um die Reihenfolge der Aufträge innerhalb der zugewiesenen Fabriken. Die Planung in verteilten Umgebungen erfordert jedoch auch den Transport von Aufträgen zu den Fabriken. Diese Transporte werden in den bestehenden Planungsansätzen in der Regel vernachlässigt, können aber die erstellten Pläne erheblich beeinflussen. Wir analysieren die Auswirkungen des Transports auf klassische Planungsziele und Umweltziele wie Emissionen und Energieverbrauch. Darüber hinaus werden die Transporte von Zwischenprodukten zwischen den Fabriken analysiert.
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Terminplanung in hybriden Fließgeschäften mit Losgrößenverteilung
Laufzeit: 01.01.2023 bis 31.12.2025
Die Arbeitsvorbereitung ist eine der wichtigsten Planungsaufgaben in der Betriebswirtschaft und beschreibt die Reihenfolge der Aufträge auf den Maschinen. In der Praxis sind häufig sogenannte Hybrid Flow Shops (HFS) anzutreffen, d.h. Fertigungslinien, in denen mehrere Maschinen in den einzelnen Fertigungsstufen zur Verfügung stehen. Das bedeutet, dass neben der Reihenfolge der Aufträge auch die Zuordnung der Aufträge zu den einzelnen Maschinen erfolgen muss. Der Einsatz von Lot Streaming, d.h. die frühzeitige Weitergabe von Teillosen an nachfolgende Produktionsstufen, kann die Effizienz steigern. Die Quantifizierung des Nutzens von Lot Streaming ist jedoch noch notwendig und wird in diesem Projekt angegangen. Da traditionelle Planungsansätze in der Regel nicht in der Lage sind, die Komplexität dieser Planungsaufgabe zu lösen, werden Lösungsalgorithmen für dieses Problem entwickelt und bewertet. Dabei werden Problemeigenschaften ausgenutzt, um die Ansätze weiter zu verbessern. Die entwickelten Algorithmen können in Zukunft eine höhere Produktivität und Effizienz in der industriellen Produktion ermöglichen.
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Abgeschlossene Projekte
VIPES - Zuverlässige und integrierte Planung von Umläufen und Verschiebungen in Eisenbahnsystemen
Laufzeit: 01.01.2024 bis 31.03.2025
Mit Hilfe leistungsfähiger Methoden des Operations Research lassen sich hocheffiziente Pläne für den Einsatz von Personal und Fahrzeugen im Schienenverkehr erstellen. In der Umsetzung führen Verzögerungen und Ausfälle jedoch dazu, dass die Pläne oft nicht wie vorgesehen ausgeführt werden können. Um dieser Herausforderung zu begegnen, werden im Projekt VIPES Methoden entwickelt, um Fahrpläne für Triebfahrzeuge und Schichtpläne für das Zugpersonal so zu gestalten, dass sie effizient und gleichzeitig zuverlässig sind. Dies soll durch ein intelligentes Zusammenspiel von Optimierung und Simulation ermöglicht werden. Mit Hilfe von Techniken des maschinellen Lernens werden effiziente und zuverlässige Lösungsstrukturen identifiziert, die in den Lösungsverfahren eingesetzt werden.
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Effizienter Einsatz von Personal- und Fahrzeugen im Schienenverkehr
Laufzeit: 01.04.2020 bis 31.03.2021
Personal- und Fahrzeugkosten stellen sowohl im Personen- als auch Güterverkehr die wesentlichen Kostenbestandteile im Betrieb von Schienenverkehrsnetzen dar. Daher ein effizienter Einsatz dieser für Eisenbahnverkehrsunternehmen von zentraler Bedeutung. Gleichzeitig sind die relevanten Planungsprobleme sehr komplex und erfordern leistungsfähige Verfahren des Operations Research um praktische Instanzen lösen zu können. Das Projekt beschäftigt sich mit der Entwicklung dieser unter Einbezug praktischer Anforderungen. Insbesondere wird dabei die Schichtplanung von Zugbegleitern sowie das Locomotive Assignment Problem im Güterverkehr betrachtet.
Maschinenbelegungsplanung in Hybrid Flowshops unter Berücksichtigung von Energieeffizienz und Lot Streaming
Laufzeit: 01.04.2020 bis 31.03.2021
Die Maschinenbelegungsplanung ist eine klassische Aufgabenstellung der Produktionsplanung - und steuerung. Meist kommen in der aktuellen Forschung dabei Metaheuristiken zum Einsatz. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes werden insbesondere Erweiterungen des Hybrid Flowshop Problems betrachtet. Zum einen wird die Berücksichtigung des Energieverbrauchs analysiert, welches zu multi-kriteriellen Optimierungsproblemen führt. Ein weiterer Aspekt ist die Möglichkeit Aufträge in Unteraufträge aufzuteilen. Der Einfluss dieses sogenannten Lot Streamings auf die Fertigstellungszeiten und Zykluszeit wird im Rahmen dieses Projektes untersucht.
2025
Buchbeitrag
Order acceptance and scheduling in capacitated job shops
Linß, Florian; Hewitt, Mike; Neufeld, Janis S.; Buscher, Udo
In: Operations Research Proceedings 2023 - Cham : Springer Nature Switzerland ; Voigt, Guido *1982-* . - 2025, S. 341-347
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Minimising makespan and total tardiness for the flowshop group scheduling problem with sequence dependent setup times
He, Xuan; Pan, Quan Ke; Gao, Liang; Neufeld, J.S.; Gupta, Jatinder N.
In: European journal of operational research - Amsterdam [u.a.] : Elsevier . - 2025, insges. 29 S.
Challenges and the need to integrate rolling stock and crew scheduling for efficient railway operations
Päprer, Paul; Neufeld, Janis S.; Buscher, Udo; Scheffler, Martin; Wastian, Matthias; Rosenberger, Jakob; Joshi, Kanchan; Kocatürk, Fatih; Ehmke, Jan; Kunovjanek, Maximilian; Schwab, Nadine; Popper, Niki
In: IFAC-PapersOnLine / Internationale Förderung für Automatische Lenkung - Frankfurt : Elsevier, Bd. 59 (2025), Heft 1, S. 445-450
Optimization of task assignment for multi-farm multi-weeding robots based on discrete artificial bee colony algorithm
Chen, Jiong-Yu; Pan, Quan-Ke; Neufeld, Janis S.; Miao, Zhong-Hua
In: Expert systems with applications - Amsterdam [u.a.] : Elsevier Science, Bd. 267 (2025), Artikel 126182, insges. 15 S.
2024
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Minimizing the earliness-tardiness for the customer order scheduling problem in a dedicated machine environment
Hoffmann, Julius; Neufeld, Janis S.; Buscher, Udo
In: Journal of scheduling - Dordrecht [u.a.] : Springer Science + Business Media . - 2024, insges. 19 S.
An iterated local search for customer order scheduling in additive manufacturing
Zipfel, Benedikt; Neufeld, Janis; Buscher, Udo
In: International Journal of Production Research, Informa UK Limited, 2024, Bd. 62, Heft 3, S. 605-625
The distributed flow shop scheduling problem with inter-factory transportation
Becker, Tristan; Neufeld, Janis S.; Buscher, Udo
In: European journal of operational research - Amsterdam [u.a.] : Elsevier . - 2024 [Online first]
Nicht begutachteter Zeitschriftenartikel
Zielkonflikte in der Umlaufplanung für Triebfahrzeuge
Päprer, Paul; Neufeld, Janis Sebastian; Buscher, Udo; Kunovjanek, Maximilian; Wastian, Matthias; Rosenberger, Jakob; Joshi, Kanchan; Scherr, Ninja; Ehmke, Jan; Schwab, Nadine; Popper, Nikolaus
In: Eisenbahntechnische Rundschau - Hamburg : DVV Media Group, Eurailpress, Bd. 73 (2024), Heft 10, S. 24-28
2023
Buchbeitrag
A Bi-Objective Column Generation Approach for Real-World Rolling Stock Circulation Planning Problems
Päprer, Paul; Neufeld, Janis S.; Buscher, Udo
In: Lecture Notes in Computer Science, Springer Nature Switzerland, S. 350-364, Computational Logistics
Lot Streaming in Hybrid Flow Shop Manufacturing Systems
Neufeld, Janis S.; Maecker, Söhnke; Shen, Liji; Ruiz, Rubén; Buscher, Udo
In: Logistics Management, Springer Nature Switzerland, S. 165-179, Lecture Notes in Logistics
Begutachteter Zeitschriftenartikel
A systematic review of multi-objective hybrid flow shop scheduling
Neufeld, Janis S.; Schulz, Sven; Buscher, Udo
In: European Journal of Operational Research, Elsevier BV, Bd. 309, Heft 1, S. 1-23
An asymmetric traveling salesman problem based matheuristic algorithm for flowshop group scheduling problem
He, Xuan; Pan, Quan-Ke; Gao, Liang; Neufeld, Janis S.
In: European Journal of Operational Research, Elsevier BV, Bd. 310, Heft 2, S. 597-610
Monografie
Logistics Management - Contributions of the Section Logistics of the German Academic Association for Business Research, 2023, Dresden, Germany
Buscher, Udo; Neufeld, Janis S.; Lasch, Rainer; Schönberger, Jörn
In: Lecture Notes in Logistics, Springer Nature Switzerland
2022
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Corrigendum to: “Solving the flexible job shop scheduling problem with sequence-dependent setup times”, [European Journal of Operational Research 265, 503–516, 2018]
Shen, Liji; Dauzère-Pérès, Stéphane; Neufeld, Janis S.
In: European Journal of Operational Research, Elsevier BV, Bd. 296, Heft 2, S. 748
Iterated greedy algorithms for customer order scheduling with dedicated machines
Hoffmann, Julius; Neufeld, Janis S.; Buscher, Udo
In: IFAC-PapersOnLine, Elsevier BV, Bd. 55, Heft 10, S. 1594-1599
Multi-objective carbon-efficient scheduling in distributed permutation flow shops under consideration of transportation efforts
Schulz, Sven; Schönheit, Martin; Neufeld, Janis S.
In: Journal of Cleaner Production, Elsevier BV, Bd. 365, S. 132551
2021
Buchbeitrag
Customer Order Scheduling in an Additive Manufacturing Environment
Zipfel, Benedikt; Neufeld, Janis S.; Buscher, Udo
In: Advances in Production Management Systems. Artificial Intelligence for Sustainable and Resilient Production Systems, Springer International Publishing, S. 101-109, IFIP Advances in Information and Communication Technology
Begutachteter Zeitschriftenartikel
An efficient column generation approach for practical railway crew scheduling with attendance rates
Neufeld, Janis S.; Scheffler, Martin; Tamke, Felix; Hoffmann, Kirsten; Buscher, Udo
In: European Journal of Operational Research, Elsevier BV, Bd. 293, Heft 3, S. 1113-1130
2020
Buchbeitrag
Capacitated lot sizing for plastic blanks in automotive manufacturing integrating real-world requirements
Neufeld, Janis S.; Schmidt, Felix J.; Schultz, Tommy; Buscher, Udo
In: Operations Research Proceedings 2019: Selected Papers of the Annual International Conference of the German Operations Research Society (GOR), Dresden, Germany, September 4-6, 2019 - Cham: Springer International Publishing, 2020; Neufeld, Janis S. . - 2020, S. 539-544
Daily distribution of duties for crew scheduling with attendance rates - a case study
Scheffler, Martin; Neufeld, Janis Sebastian
In: Computational Logistics: 11th International Conference, ICCL 2020, Enschede, The Netherlands, September 2830, 2020, Proceedings - Cham: Springer International Publishing, 2020; Lalla-Ruiz, Eduardo . - 2020, S. 371-383 - ( Lecture notes in computer science; volume 12433)[Konferenz: 11th International Conference on Computational Logistic, ICCL 2020, Enschede, The Netherlands, September 28-30, 2020]
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Scheduling flowline manufacturing cells with inter-cellular moves: non-permutation schedules and material flows in the cell scheduling problem
Neufeld, J. S.; Teucher, F. F.; Buscher, U.
In: International Journal of Production Research, Informa UK Limited, Bd. 58, Heft 21, S. 6568-6584
An MIP-based heuristic solution approach for the locomotive assignment problem focussing on (dis-)connecting processes
Scheffler, Martin; Neufeld, Janis S.; Hölscher, Michael
In: Transportation research / B - Amsterdam [u.a.]: Elsevier, 1979, Bd. 139.2020, S. 64-80
Monografie
Operations Research Proceedings 2019 - Selected Papers of the Annual International Conference of the German Operations Research Society (GOR), Dresden, Germany, September 4-6, 2019
Neufeld, Janis S.; Buscher, Udo; Lasch, Rainer; Möst, Dominik; Schönberger, Jörn
In: Operations Research Proceedings, Springer International Publishing
2019
Buchbeitrag
An Improved LP-Based Heuristic for Solving a Real-World Locomotive Assignment Problem
Scheffler, Martin; Hölscher, Michael; Neufeld, Janis S.
In: Logistics Management, Springer International Publishing, S. 314-329, Lecture Notes in Logistics
Begutachteter Zeitschriftenartikel
A multi-objective iterated local search algorithm for comprehensive energy-aware hybrid flow shop scheduling
Schulz, Sven; Neufeld, Janis S.; Buscher, Udo
In: Journal of Cleaner Production, Elsevier BV, Bd. 224, S. 421-434
Prognostic Model Development with Missing Labels - A Condition-Based Maintenance Approach Using Machine Learning
Zschech, Patrick; Heinrich, Kai; Bink, Raphael; Neufeld, Janis S.
In: Business & Information Systems Engineering, Springer Science and Business Media LLC, Bd. 61, Heft 3, S. 327-343
2018
Buchbeitrag
Real-life decision support for the locomotive assignment problem with heterogeneous consists
Scheffler, Martin; Neufeld, Janis Sebastian; Hölscher, Michael
In: PATAT 2018 - Proceedings of the 12th International Conference on the Practice and Theory of Automated Timetabling, Hrsg.: Edmund K. Burke, Luca Di Gaspero, Barry McCollum, Nysret Musliu, Ender Ozcan, S. 435-438, Wien
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Solving the flexible job shop scheduling problem with sequence-dependent setup times
Shen, Liji; Dauzère-Pérès, Stéphane; Neufeld, Janis S.
In: European Journal of Operational Research, Elsevier BV, Bd. 265, Heft 2, S. 503-516
Nicht begutachteter Zeitschriftenartikel
Effiziente Schichtplanerstellung für Zugbegleiter im Nahverkehr unter Berücksichtigung von Quoten
Neufeld, Janis Sebastian; Hoffmann, Kirsten; Scheffler, Martin; Tamke, Felix; Buscher, Udo
In: Eisenbahntechnische Rundschau, Nr. 67, 5 S.
2017
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Solving Practical Railway Crew Scheduling Problems with Attendance Rates
Hoffmann, Kirsten; Buscher, Udo; Neufeld, Janis Sebastian; Tamke, Felix
In: Business & Information Systems Engineering, Springer Science and Business Media LLC, Bd. 59, Heft 3, S. 147-159
Nicht begutachteter Zeitschriftenartikel
Scheduling dynamic job shop manufacturing cells with family setup times: a simulation study
Klausnitzer, Armin; Neufeld, Janis Sebastian; Buscher, Udo
In: Logistics Research, Vol. 10, Iss. 1, 18 S.
2016
Begutachteter Zeitschriftenartikel
A constructive algorithm and a simulated annealing approach for solving flowshop problems with missing operations
Henneberg, M.; Neufeld, J.S.
In: International Journal of Production Research, Informa UK Limited, Bd. 54, Heft 12, S. 3534-3550
A comprehensive review of flowshop group scheduling literature
Neufeld, Janis S.; Gupta, Jatinder N.D.; Buscher, Udo
In: Computers & Operations Research, Elsevier BV, Bd. 70, S. 56-74
2015
Begutachteter Zeitschriftenartikel
Minimising makespan in flowshop group scheduling with sequence-dependent family set-up times using inserted idle times
Neufeld, J.S.; Gupta, J.N.D.; Buscher, U.
In: International Journal of Production Research, Informa UK Limited, Bd. 53, Heft 6, S. 1791-1806
2014
Artikel in Kongressband
Maschinenbelegungsplanung mit Teilebewegungen zwischen Fertigungsinseln
Neufeld, Janis Sebastian; Horn, Tobias; Buscher, Udo
In: Logistikorientiertes Produktionsmanagement, S. 59-80, Berlin
2011
Nicht begutachteter Zeitschriftenartikel
Group Scheduling in Flow-Line Manufacturing Cells with Variable Neighborhood Search
Neufeld, Janis Sebastian
In: Konferenzbeitrag, S. 274-284