Home Quantenalgorithmen zur Optimierung von Produktions- und Logistikprozessen
Article
Licensed
Unlicensed Requires Authentication

Quantenalgorithmen zur Optimierung von Produktions- und Logistikprozessen

Potenziale von Quantencomputern für einen digitalisierten Fabrikbetrieb
  • Florian Klug

    Prof. Dr. Florian Klug ist Professor für Supply Chain Management an der Hochschule München. Nach seiner Promotion und Beratungstätigkeiten im automobilen Umfeld war er in unterschiedlichen Bereichen des Logistikmanagements bei der Audi AG tätig. Seine Forschungsschwerpunkte liegen neben der Automobillogistik in der Analyse nicht-linearer Prozesse in Supply Chains sowie quantenbasierter Algorithmen für die Supply Network Planung.

     EMAIL logo
Published/Copyright: March 13, 2024
Become an author with De Gruyter Brill
Submit Manuscript Author Information
Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb
From the journal Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb Volume 119 Issue 3

Abstract

Quantum computing is an important building block for the digitalized future of a company. Successes in recent years – in the development, construction and operation of quantum computers – have led to the achievement of a preliminary stage of industrialization. Quantum-based algorithms have the potential to solve operational decision-making problems more quickly and thus to manage complex decision-making situations dynamically. German industrial companies can already demonstrate the first concrete use cases for quantum algorithms to optimize factory processes.

Abstract

Das Quantencomputing stellt einen wichtigen Baustein für die digitalisierte Zukunft eines Unternehmens dar. Erfolge der letzten Jahre – bei der Entwicklung, beim Bau und beim Betrieb von Quantencomputern – haben dazu geführt, dass eine Industrialisierungsvorstufe erreicht wurde. Quantenbasierte Algorithmen haben das Potenzial betriebliche Entscheidungsprobleme schneller zu lösen und somit komplexe Entscheidungssituationen dynamisch zu bewältigen. Deutsche Industrieunternehmen können bereits erste konkrete Anwendungsfälle für Quantenalgorithmen zur Optimierung von Fabrikprozessen vorweisen [1].

Keywords: Digital Factory; Factory Planning; Production and Logistics Processes; Quantum Computing; Optimization Algorithms
Schlüsselwörter: Digitale Fabrik; Fabrikplanung; Produktions- und Logistikprozesse; Quantencomputing; Optimierungsalgorithmen

Hinweis

Bei diesem Beitrag handelt es sich um einen von den Mitgliedern des ZWF-Advisory Board wissenschaftlich begutachteten Fachaufsatz (Peer-Review).

Tel.: +49 (0) 89 1265 2778

About the author

Prof. Dr. Florian Klug

Prof. Dr. Florian Klug ist Professor für Supply Chain Management an der Hochschule München. Nach seiner Promotion und Beratungstätigkeiten im automobilen Umfeld war er in unterschiedlichen Bereichen des Logistikmanagements bei der Audi AG tätig. Seine Forschungsschwerpunkte liegen neben der Automobillogistik in der Analyse nicht-linearer Prozesse in Supply Chains sowie quantenbasierter Algorithmen für die Supply Network Planung.

Literatur

1 Bayerstadler, A.; Becquin, G.; Binder, J. et al.: Industry Quantum Computing Applications. EPJ Quantum Technology 8 (2021) 1, Article 2510.1140/epjqt/s40507-021-00114-xSearch in Google Scholar

2 Klug, F.: Quantum Optimization Algorithms in Operations Research: Methods, Applications, and Implications. arXiv preprint, arXiv: 2312.13636 (2023) DOI:10.48550/arXiv.2312.1363610.48550/arXiv.2312.13636Search in Google Scholar

3 Kirkpatrick, S.; Gelatt Jr, C. D.; Vecchi, M. P.: Optimization by Simulated Annealing. Science 220 (1983) 4598, S. 671–680 DOI:10.1126/science.220.4598.67110.1126/science.220.4598.671Search in Google Scholar PubMed

4 Finsterhölzl, R.; Wittenbrink, N.; Wenzel, B. et al.: Quantencomputing – Software für innovative und zukunftsfähige Anwendungen. iit-Institut für Innovation und Technik in der VDI/VDE Innovation + Technik GmbH, Berlin 2022Search in Google Scholar

5 Shor, P. W. Algorithms for Quantum Computation: Discrete Logarithms and Factoring. In: Proceedings of the 35th Annual Symposium on Foundations of Computer Science Santa Fe, 20-22 November 1994, S. 124–134 DOI:10.1109/sfcs.1994.36570010.1109/sfcs.1994.365700Search in Google Scholar

6 Farhi E.; Goldstone J.; Gutmann S.: A Quantum Approximate Optimization Algorithm. ArXiv:1411.4028 Quant-Ph (2014)Search in Google Scholar

7 Preskill, J.: Quantum Computing in the NISQ Era and beyond. Quantum 2 (2018), 79 DOI:10.22331/q-2018-08-06-7910.22331/q-2018-08-06-79Search in Google Scholar
Published Online: 2024-03-13
Published in Print: 2024-03-31

© 2024 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston

Articles in the same Issue

  1. Frontmatter
  2. Editorial
  3. Wir brauchen die Digitale Fabrik!
  4. Interview
  5. Wie der Maschinenbau aus der Krise findet
  6. Hybride Organisation
  7. Eignungsanalyse zur Einführung hybrider Organisationsformen in der Montage
  8. Fabrikplanung
  9. Augmented Reality in der kollaborativen Fabrikplanung von KMU
  10. Auswirkung von Strukturadaptionen auf die Veränderungsfähigkeit von Fabriken
  11. Digitalisierter Fabrikbetrieb
  12. Quantenalgorithmen zur Optimierung von Produktions- und Logistikprozessen
  13. Kreislaufwirtschaft
  14. Die kreislauffähige Produktion
  15. Wandlungsfähigkeit
  16. Strukturvarianz in wandlungsfähigen Produktions- und Logistiksystemen
  17. Innovationsmanagement
  18. Anwendungsorientiertes Innovationsmanagement
  19. Lean Management
  20. Vorgehensmodell zum Roll-out des digitalen Shopfloor Managements
  21. Erneuerbare Energien
  22. Lean Photovoltaik
  23. Energieeffizienz
  24. Einsparpotenzial alternativer Trocknungstechnologien
  25. Mikrobearbeitung
  26. Mikrofräsen von PMMA mit vollkeramischen Werkzeugen
  27. Technologien
  28. Vergleich von Industrie-4.0-Technologien
  29. Digitalisierung
  30. Handlungsstufenplan für Digitalisierungsprojekte in der Produktion
  31. Digitaler Zwilling
  32. Der qualitätsbewusste Digitale Zwilling
  33. Industrial Metaverse
  34. Eine Referenzarchitektur für das Industrial Metaverse
  35. Vorschau
  36. Vorschau
https://doi.org/10.1515/zwf-2024-1026
Keywords for this article
Digital Factory; Factory Planning; Production and Logistics Processes; Quantum Computing; Optimization Algorithms

Articles in the same Issue

  1. Frontmatter
  2. Editorial
  3. Wir brauchen die Digitale Fabrik!
  4. Interview
  5. Wie der Maschinenbau aus der Krise findet
  6. Hybride Organisation
  7. Eignungsanalyse zur Einführung hybrider Organisationsformen in der Montage
  8. Fabrikplanung
  9. Augmented Reality in der kollaborativen Fabrikplanung von KMU
  10. Auswirkung von Strukturadaptionen auf die Veränderungsfähigkeit von Fabriken
  11. Digitalisierter Fabrikbetrieb
  12. Quantenalgorithmen zur Optimierung von Produktions- und Logistikprozessen
  13. Kreislaufwirtschaft
  14. Die kreislauffähige Produktion
  15. Wandlungsfähigkeit
  16. Strukturvarianz in wandlungsfähigen Produktions- und Logistiksystemen
  17. Innovationsmanagement
  18. Anwendungsorientiertes Innovationsmanagement
  19. Lean Management
  20. Vorgehensmodell zum Roll-out des digitalen Shopfloor Managements
  21. Erneuerbare Energien
  22. Lean Photovoltaik
  23. Energieeffizienz
  24. Einsparpotenzial alternativer Trocknungstechnologien
  25. Mikrobearbeitung
  26. Mikrofräsen von PMMA mit vollkeramischen Werkzeugen
  27. Technologien
  28. Vergleich von Industrie-4.0-Technologien
  29. Digitalisierung
  30. Handlungsstufenplan für Digitalisierungsprojekte in der Produktion
  31. Digitaler Zwilling
  32. Der qualitätsbewusste Digitale Zwilling
  33. Industrial Metaverse
  34. Eine Referenzarchitektur für das Industrial Metaverse
  35. Vorschau
  36. Vorschau
Sign up now to receive a 20% welcome discount
Institutional Access
How does access work?
Have an idea on how to improve our website?
Please write us.
© 2025 De Gruyter Brill
Downloaded on 27.9.2025 from https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.1515/zwf-2024-1026/html
Scroll to top button