% Ein barrierefreies PDF (PDF/UA-2): LaTeX schreibt Sprache, Titel und die
% Struktur ins PDF -- was Überschrift ist, was Tabelle, was Abbildung. Diese
% Zeile muss vor \documentclass stehen. Jede Abbildung braucht dann einen
% Alternativtext (alt=...). Siehe Anleitung, Abschnitt »Barrierefreie PDFs«.
\DocumentMetadata{lang=de, pdfversion=2.0, pdfstandard=ua-2, tagging=on}
% =====================================================================
%  Beispiel einer Abschlussarbeit mit der Klasse nxtthesis.
%
%  Übersetzen:  make        (im Verzeichnis Beispielthesis/)
%  oder von Hand:
%      lualatex BeispielthesisNXT
%      biber    BeispielthesisNXT
%      makeindex BeispielthesisNXT
%      lualatex BeispielthesisNXT
%      lualatex BeispielthesisNXT
%
%  Die Abbildungen, Tabellen und Zahlen dieser Arbeit werden aus den
%  Programmen in Code/ erzeugt (make daten). Im Text steht deshalb keine
%  Zahl, die von der Rechnung abweichen könnte -- alle Werte kommen als
%  Makro aus Tabellen/kennzahlen.tex.
%
%  Layout: Ohne Klassenoption wird die »schöne« Variante gesetzt. Mit der
%  Option »richtlinie« gelten stattdessen die Vorgaben der Fakultät NXT
%  (11 pt, 1,5-zeilig, Flattersatz, Rand links 3 cm). Siehe Anleitung.
% =====================================================================
\documentclass[german,libertinus,logo]{nxtthesis}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Angaben für die Titelseite
\title{Optimierung des Mitarbeitereinsatzes in der Lohnfertigung}
% Der Untertitel ist optional; ohne \subtitle bleibt die Titelseite gleich.
\subtitle{Vergleichende Analyse in der metallverarbeitenden Industrie}
\author{Jean Dujardin}
\adresse{Wegstraße 123, 72764 Reutlingen}
\matrikelnummer{1234567}
\akademischergrad{Bachelor of Science}
\studiengang{Nachhaltige Technologie}
\abgabedatum{24. Dezember 2026}
\ort{Reutlingen}
\erstpruef{Prof.~Dr.~Katharina Erstmal}
\erstpruefbezeichnung{Erstprüferin}
\zweitpruef{Prof.~Dr.~Kornelius Hurtig}
\zweitpruefbezeichnung{Zweitprüfer}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Pakete. amsmath, booktabs und longtable lädt die Klasse bereits.
\usepackage{pdflscape}          % einzelne Seiten im Querformat
\usepackage{graphicx}
\usepackage{rotating}           % \rotatebox in Tabellenköpfen
\usepackage{luamplib}           % MetaPost direkt aus LuaLaTeX
% luamplib ruft \tag_mc_reset_box:N auf. Dieses Makro gibt es nur, wenn
% die Tagging-Testphase von latex-lab geladen ist; sonst bricht jede
% mplibcode-Umgebung mit »Undefined control sequence« ab. Ohne Tagging
% ist ein wirkungsloses Makro die richtige Ergänzung.
\ExplSyntaxOn
\cs_if_exist:NF \tag_mc_reset_box:N
  { \cs_new_protected:Npn \tag_mc_reset_box:N #1 { } }
\ExplSyntaxOff
\usepackage{tikz}
% Den TikZ-Schlüssel »alt« gibt es nur mit aktivem Tagging. Ohne die
% \DocumentMetadata-Zeile oben übersetzt die Arbeit dank dieses
% wirkungslosen Ersatzes trotzdem.
\pgfkeysifdefined{/tikz/alt/.@cmd}{}{\tikzset{alt/.code={}}}
\usetikzlibrary{calc,positioning}
\usepackage{listings}
\usepackage{csquotes}

% siunitx richtet Zahlen am Dezimalkomma aus -- die Richtlinie verlangt
% genau das für Zahlenwerte in Tabellen.
\usepackage{siunitx}
\sisetup{
  output-decimal-marker = {,},
  group-digits          = integer,
  group-minimum-digits  = 4,
  group-separator       = {\,},
  table-align-text-post = false,
  detect-all,
}

\usepackage[backend=biber,style=apa]{biblatex}
\addbibresource{literatur.bib}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Abkürzungen. NXT und HSRT bringt die Klasse schon mit.
\akronym{MILP}{Mixed Integer Linear Programming}
\akronym{SA}{Simulated Annealing}
\akronym{LPT}{Longest Processing Time}
\akronym{CNC}{Computerized Numerical Control}
\akronym{ERP}{Enterprise Resource Planning}
\akronym{GLPK}{GNU Linear Programming Kit}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Symbole. \Symbol[Einheit]{Kürzel}{Zeichen}{Bedeutung}; ausgegeben mit
% \printsymbols. Die Zeichen erscheinen im Mathematiksatz, nicht in
% Kapitälchen -- anders als die Abkürzungen.
\Symbol{I}{I}{Menge der Mitarbeitenden}
\Symbol{J}{J}{Menge der Arbeitsgänge}
\Symbol{Z}{Z}{Menge der zulässigen Paare aus Mitarbeiter und Arbeitsgang}
\Symbol[min]{cmax}{C_{\max}}{Gesamtdauer eines Fertigungsloses (Makespan)}
\Symbol[min]{pij}{p_{ij}}{Bearbeitungszeit des Arbeitsgangs \texorpdfstring{$j$}{j} durch Mitarbeiter \texorpdfstring{$i$}{i}}
\Symbol[min]{gj}{g_j}{Grundzeit des Arbeitsgangs \texorpdfstring{$j$}{j}}
\Symbol{eiq}{e_i(q)}{Effizienz des Mitarbeiters \texorpdfstring{$i$}{i} in der Qualifikation \texorpdfstring{$q$}{q}}
\Symbol{qj}{q_j}{Qualifikation, die der Arbeitsgang \texorpdfstring{$j$}{j} verlangt}
\Symbol{xij}{x_{ij}}{Zuordnungsvariable; \texorpdfstring{$1$}{1}, falls \texorpdfstring{$i$}{i} den Arbeitsgang \texorpdfstring{$j$}{j} übernimmt}
\Symbol[min]{ai}{a_i(x)}{Auslastung des Mitarbeiters \texorpdfstring{$i$}{i} in der Zuordnung \texorpdfstring{$x$}{x}}
\Symbol{E}{E(x)}{Energie einer Lösung im Verfahren}
\Symbol{lambda}{\lambda}{Gewicht des Glättungsterms in der Energie}
\Symbol{Tk}{T_k}{Temperatur im Schritt \texorpdfstring{$k$}{k}}
\Symbol{alpha}{\alpha}{Abkühlfaktor}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Quelltexte: Farben aus der NXT-Palette, damit auch der Code zum
% übrigen Dokument passt.
\lstdefinestyle{nxt}{
  basicstyle       = \ttfamily\footnotesize,
  keywordstyle     = \color{nxtgreen}\bfseries,
  commentstyle     = \color{nxt.gray4}\itshape,
  stringstyle      = \color{nxt.orange},
  numberstyle      = \tiny\color{nxt.gray3},
  numbers          = left,
  numbersep        = 8pt,
  breaklines       = true,
  showstringspaces = false,
  frame            = leftline,
  rulecolor        = \color{nxt.gray1},
  framesep         = 6pt,
  xleftmargin      = 10pt,
  captionpos       = b,
  columns          = fullflexible,
  keepspaces       = true,
  upquote          = true,
}
\lstset{style=nxt}

% MathProg kennt listings nicht; die Sprache wird hier nachgereicht.
\lstdefinelanguage{mathprog}{
  morekeywords     = {set,param,var,binary,integer,minimize,maximize,s.t.,
                      subject,to,solve,printf,for,sum,within,end,data,
                      display,in,if,then,else},
  morecomment      = [s]{/*}{*/},
  morecomment      = [l]{\#},
  morestring       = [b]",
  sensitive        = true,
}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Die Kennzahlen der Rechnung als Makros (\Optimum, \MakespanSA, ...).
% Erzeugt von Code/tabellen.py.
\input{Tabellen/kennzahlen}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Nur für dieses Beispiel, nicht für eine echte Arbeit: ein Wasserzeichen
% auf jeder Seite. shipout/background ist ein Haken des LaTeX-Kerns; er
% zeichnet hinter den Seiteninhalt, der Ursprung liegt oben links.
\AddToHook{shipout/background}{%
  \put(0.5\paperwidth,-0.5\paperheight){%
    \makebox(0,0){\rotatebox{55}{%
      \fontsize{64pt}{64pt}\selectfont\sffamily\bfseries
      \textcolor{nxt.red!12}{KEINE ECHTE THESIS}}}}}

\begin{document}
\maketitle

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Nur für dieses Beispiel: der Hinweis auf Seite 2.
\vspace*{\fill}
\begingroup
\setlength{\fboxrule}{1.5pt}
\setlength{\fboxsep}{12pt}
\noindent
\fcolorbox{nxt.red}{nxt.red!5}{%
  \parbox{\dimexpr\textwidth-2\fboxsep-2\fboxrule\relax}{%
    \color{nxt.red}
    {\Large\bfseries Keine echte Abschlussarbeit\par}
    \medskip
    Dieses Dokument ist ein Beispiel für die Klasse \textsf{nxtthesis}.
    Es zeigt, was die Klasse typografisch kann: Titelseite, Verzeichnisse,
    Abkürzungen und Symbole, Tabellen, Abbildungen, Formeln, Quelltext,
    Literatur und Index.\par
    \medskip
    Die Erpolino Metallverarbeitung GmbH, alle Personen und alle Angaben
    zum Unternehmen sind frei erfunden. Die Rechnungen sind echt, sie
    beziehen sich aber auf kein reales Unternehmen. Das Dokument ist keine
    Prüfungsleistung und darf nicht als solche verwendet oder zitiert
    werden.}}
\endgroup
\vspace*{\fill}
\clearpage

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\chapter*{Kurzfassung}
\addcontentsline{toc}{chapter}{Kurzfassung}

Die Arbeitsvorbereitung der
\index{Erpolino Metallverarbeitung GmbH}Erpolino Metallverarbeitung GmbH
verteilt die Arbeitsgänge eines Fertigungsloses bislang nach Erfahrung
auf die Mitarbeitenden. Diese Arbeit formuliert die Verteilung als
Optimierungsproblem, das die Gesamtdauer minimiert, und vergleicht ein
exaktes Verfahren mit einer Metaheuristik.

Für das betrachtete Los aus \ZahlAufgaben{} Arbeitsgängen und
\ZahlMitarbeiter{} Mitarbeitenden liefert das exakte Verfahren in
\MilpSekunden{} Sekunden eine beweisbar optimale Gesamtdauer von
\Optimum{} Minuten. Die bisherige Praxis entspricht ungefähr einer
Greedy-Regel und benötigt \MakespanGreedy{} Minuten. \ac{sa} erreicht im
Mittel \SaMittel{} Minuten und trifft im besten Lauf das Optimum,
braucht dafür aber mehr Rechenzeit als das exakte Verfahren.

Das wesentliche Ergebnis ist damit ein negatives: In der heutigen
Größenordnung lohnt sich die Heuristik nicht. Ein Skalierungsversuch
zeigt, dass sich das Verhältnis erst jenseits von etwa 60~Arbeitsgängen
umkehrt.

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Verzeichnisse. Reihenfolge nach Abschnitt 3.7 der Richtlinie:
% Inhalt, Tabellen, Abbildungen, Abkürzungen.
\tableofcontents
\listoftables
\listoffigures
\printacronyms
\printsymbols

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Ab hier arabische Seitenzahlen, beginnend bei 1.
\hauptteil

\input{Kapitel/01-einleitung}
\input{Kapitel/02-grundlagen}
\input{Kapitel/03-modell}
\input{Kapitel/04-erpolino}
\input{Kapitel/05-umsetzung}
\input{Kapitel/06-ergebnisse}
\input{Kapitel/07-zusammenfassung}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\printbibliography[heading=bibintoc]

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\appendix

\chapter{Quelltext des Verfahrens}
\label{anh:quelltext}

Der vollständige Quelltext liegt dem \Index{ergänzenden Material} bei.
Wiedergegeben ist hier der Kern des Verfahrens.

\lstinputlisting[
  language = Python,
  caption  = {Nachbarschaft und Abkühlung des Verfahrens (Auszug aus \texttt{Code/sa.py})},
  label    = {lst:sa},
  linerange= {nachbar-anfang-nachbar-ende},
]{Code/sa.py}

\chapter{Modell in MathProg}
\label{anh:mathprog}

\lstinputlisting[
  language = mathprog,
  caption  = {Das vollständige Modell in \Index{MathProg} (\texttt{Code/erpolino.mod})},
  label    = {lst:mod},
]{Code/erpolino.mod}

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\printindex

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
% Die Richtlinie verlangt, erlaubt genutzte KI-Tools der Arbeit
% anzufügen; die Erklärung mit ki=kennzeichnung verweist darauf.
\addchap{Verwendete KI-Tools}

Für diese Arbeit wurden Werkzeuge der künstlichen Intelligenz zur
sprachlichen Überarbeitung einzelner Absätze eingesetzt. Modellbildung,
Implementierung, Auswertung und Bewertung der Ergebnisse stammen von der
Verfasserin beziehungsweise vom Verfasser.

% Die Erklärung ist der letzte Bestandteil der Arbeit. ki= ist Pflicht:
% keine, kennzeichnung oder ohnekennzeichnung (Richtlinie, Kapitel 7).
\eigenständigkeitserklärung[ki=kennzeichnung]
\end{document}