RollingHorizonPlanungen

RollingHorizonPlanungen bezeichnet ein optimierungsbasiertes Planungsverfahren, das Entscheidungen über mehrere Zeitperioden hinweg koordiniert und dabei einen sich fortbewegenden Planungshorizont nutzt.

In regelmäßigen Abständen wird ein Optimierungsproblem gelöst, das über einen endlichen Horizont H reicht, unter Verwendung aktueller Nachfrageschätzungen und Systemzustände. Die Entscheidung der ersten Periode wird umgesetzt; anschließend verschiebt sich der Horizont nach vorn und der Prozess wiederholt.

Anwendungsfelder liegen vor allem in der Fertigung und Lieferkettenplanung, in der Produktions- und Bestandsplanung, der Energieversorgung, der Personalplanung sowie der Transportlogistik.

Zentrale Merkmale sind die Berücksichtigung von Unsicherheit durch regelmäßige Aktualisierung von Eingaben, die Möglichkeit zur reaktiven Anpassung und die Berücksichtigung von Kapazitäts-, Lager- und Durchlaufzeitbeschränkungen. Zudem lassen sich deterministische, stochastische oder robuste Varianten verwenden.

Zu den Vorteilen zählen eine höhere Anpassungsfähigkeit, geringere Fehlbestände, bessere Ressourcennutzung und transparente Trade-offs über mehrere Perioden.

Nachteile bzw. Herausforderungen umfassen hohen Rechenaufwand, Daten- und Vorhersagebedarf sowie die Abhängigkeit von der gewählten Horizon-Länge; zu kurze Horizonte können zu Myopie führen.

Varianten umfassen deterministische Rolling-Horizon-Lösungen, stochastische oder robuste Rolling-Horizon-Ansätze sowie eine enge Beziehung zum Model Predictive Control (MPC).

Implementierung erfolgt typischerweise durch Definition von Zielsetzung und Horizon, Aufbau eines passenden Optimierungsmodells, Lösung der mehrperiodigen Aufgabe, Umsetzung der ersten Periode und wiederholte Aktualisierung mit neuen Informationen.