Autor: Egon Müller

Im Zuge der Industrie 4.0 wird auch die Gestaltung der zukünftigen Produktionslandschaften weiter vorangetrieben. Der Aufbau von resilienten Produktionssystemen stellt hierbei ein Kernelement dar, ist in den verschiedenen Branchen jedoch unterschiedlich weit entwickelt. Während die Automobilbranche Vorreiter ist, bedarf es in der mittelständisch geprägten Textilbranche noch einiger Anstrengungen. Da auch hier die Anforderungen an Individualisierung sowie Reaktionsfähigkeit steigen, wird ein für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) tragfähiges Konzept benötigt. Daher arbeitet das futureTEX Basisvorhaben Smart Factory an der Beschreibung der Entwicklungsstufen der textilen Smart Factory. Im Beitrag werden die bisher beschriebenen Entwicklungsstufen der textilen Smart Factory vorgestellt.

Aus der aktuellen Diskussion verfestigt sich mit der Smart Factory ein Konzept, welches die intelligent vernetzte Fertigung der Zukunft beschreibt. Diese wird sich auf den gesamten Lebenszyklus einer Fabrik, im Schwerpunkt aber auf die Fabrikplanung sowie den -betrieb, auswirken. Klassische wie auch aktuellere Fabrikplanungsansätze stoßen durch die neuartigen Anforderungen an ihre Grenzen. Besonders die Individualisierung von Produkten sowie die freie Vernetzung und Selbstorganisation der Cyber-Physischen Fabrikobjekte tragen dazu bei, dass die Gültigkeit bestehender Planungsprinzipien angezweifelt werden kann. Dieser Beitrag identifiziert die inhaltlichen Anforderungen, welche für die zukünftige Fabrikstrukturplanung von Bedeutung sind, und stellt anhand einer Betrachtung von Planung und Betrieb vor, weshalb der Bedarf nach einer ganzheitlichen virtuellen Absicherung der Fabrikstruktur besteht. Weiterhin wird ein methodischer Ansatzpunkt für die Lösung der Herausforderungen ...

Das Institut für Betriebswissenschaften und Fabriksysteme (IBF) der Technischen Universität Chemnitz mit seinen Professuren „Arbeitswissenschaft und Innovationsmanagement“ und „Fabrikplanung und Fabrikbetrieb“ bildet Ingenieure für das Planen, Gestalten, Betreiben und Steuern von Industrie- und Fabrikanlagen, Produktionssystemen und -netzen sowie für die ergonomischen Gestaltung von Arbeitsprozessen, Arbeitsmitteln und Produkten, der Arbeitsorganisation, der Arbeitsumwelt sowie des Arbeits- und Gesundheitsschutzes aus. Die Lehre und Forschung des IBF ist durch eine professurenübergreifende, interdisziplinäre Zusammenarbeit auf diesen Gebieten gekennzeichnet. Unterstützt werden die Ausbildung und die wissenschaftliche Tätigkeit durch die praktische Arbeit in den Laboren des Instituts.

Der technologische und demografische Wandel führt in der Automobil- und Zulieferindustrie zu Herausforderungen im betrieblichen Kompetenzmanagement. Die steigenden fachlichen und methodischen Anforderungen erfordern eine hohe Flexibilität in der Weiterbildung der Beschäftigten. Um diesen Erfordernissen zu begegnen, ist das Forschungsprojekt PLUG+LEARN auf die Entwicklung wandlungsfähiger Lösungen zur Kompetenzentwicklung ausgerichtet. Für eine breite Nutzbarkeit der Ergebnisse sollen Kompetenzen entlang der automobilen Wertschöpfungskette gebündelt werden, die ein Zusammenwirken der Akteure auf dem PLUG+LEARN-Marktplatz ermöglichen.

Instandhaltung und Service spielen eine herausragende Rolle, wenn es darum geht, die Zuverlässigkeit von Produktionsprozessen und die Wirtschaftlichkeit von investitionsintensiven Produktionsanlagen zu sichern. Mit zunehmender Automation und intelligenter Vernetzung der Produktion wird die Bedeutung der Anlagenverfügbarkeit und damit der Instandhaltung weiter wachsen. Aktuell benötigen Instandhalter und Service-Techniker noch einen erheblichen Anteil ihrer Tätigkeitszeit für die Informationsbeschaffung und -aufbereitung. In vielen Fällen sind relevante Daten der betrieblichen Informationssysteme und der Maschinen für den Instandhalter nicht oder nur eingeschränkt verfügbar. Ressourcen-Cockpits sollen es künftig in Verbindung mit mobilen Endgeräten ermöglichen, dass Instandhalter und Service-Techniker alle relevanten Informationen am Ort ihrer Tätigkeit aufwandsarm, kontextsensitiv und interagierend erreichen können.

Die Layoutplanung stellt ein Paradebeispiel für die Interdisziplinarität der Fabrikplanung dar. Eine übergreifende Zusammenarbeit bietet Möglichkeiten, Ideen und Erfahrungen möglichst vieler Personen in die Planung miteinzubeziehen, Synergien zu nutzen, eine schnellere Abstimmung des Planungsstands zwischen den Fachbereichen zu realisieren und somit die Effektivität sowie die Effizienz im Planungsprozess zu verbessern. Die Entwicklung leistungsfähiger Rechentechnik sowie die zunehmende Verbreitung mobiler Endgeräte (z.B. Smartphones, Tablet-Computer) eröffnen neue Potenziale und Möglichkeiten zur Nutzung von Augmented Reality (AR) im Anwendungsfeld der Fabrikplanung. Dieser Beitrag beschreibt einen Ansatz zur Anwendung von AR in der partizipativen Layoutplanung.

Zunehmend komplexer und technologiegetriebener werdende Märkte bedingen ein breites Wissens- und Qualifikationsprofil von Fachleuten in produzierenden Unternehmen. Das daraus entstehende Anforderungsspektrum für eine langfristig konkurrenzfähige Wissensadaption ist vielseitig. Speziell im Hinblick auf den prognostizierten Mangel an qualifiziertem Nachwuchs ist es umso wichtiger, bestehendes Personal nachhaltig weiterzubilden. Demnach müssen zukunftsfähige und innovative Lernumgebungen geschaffen werden, welche das dafür erforderliche Wissen sowie die nötigen Qualifikationen und Fachkompetenzen vermitteln. Ein adäquates und durchgängiges Konzept bildet die advanced Learning Factory (aLF) ab, die in diesem Beitrag vorgestellt wird.

Planungsteams sind zunehmend steigenden Anforderungen ausgesetzt. Variantenvielfalt der Produkte, Globalisierung, Wandlungsfähigkeit bzw. effizienter Ressourceneinsatz führen zu immer komplexeren Planungsprozessen und folglich zu größeren, z.T. international verteilten Planungsteams mit vielen Schnittstellen [1]. Im Beitrag wird anhand zweier Fallstudien eine Methode des ernsthaften Spielens vorgestellt - die LEGO® SERIOUS PLAY® Methode (LSP-Methode). Diese unterstützt Planungsteams bei der Kommunikation und Wissensarbeit. Darüber hinaus fördert sie die notwendige enge Verzahnung zwischen den Planungsbeteiligten [2] durch eine interdisziplinäre Workshopgestaltung und intensiven Informationsaustausch.

Der Mangel an Informationen bezüglich der Energieflüsse ist ein bedeutendes Hemmnis der Energieeffizienzsteigerung in der Industrie. Häufig scheitert der Ausbau von Erfassungssystemen an der schwierigen Bewertbarkeit erzielbarer Rückflüsse. Das vorgestellte Modell präsentiert ein Vorgehen, mit dessen Hilfe dieses Hemmnis überwunden werden kann, indem Potenziale prognostiziert und auch weiche Faktoren einbezogen werden. Durch Lerneffekte wird die Systematik dabei auf eine zunehmend objektive und damit solide Basis gestellt. Im Ergebnis kann anhand eines erwarteten Kapitalwerts eine Vorteilhaftigkeitsaussage bezüglich des Messgeräteeinbaus getroffen werden.

Unternehmen sehen sich fortwährend einem radikalen Wandel gegenüber. Ein Ansatz zur Bewältigung dieser Herausforderungen sind wandlungsfähige Produktionssysteme. Diese können jedoch nur so wandlungsfähig sein, wie es die in ihnen tätigen Menschen sind. Eine ganzheitliche Betrachtung der Dimensionen Mensch, Technik und Organisation ist in diesem Zusammenhang unabdingbar. Das Institut für Betriebswissenschaften und Fabriksysteme (IBF) besitzt umfangreiche Erfahrungen und Kompetenzen auf dem Gebiet der Erforschung der Wandlungsfähigkeit unter der Berücksichtigung der Interdependenz zwischen Mensch, Technik und Organisation. Unterstützt wird dies durch die „Laborlandschaft“ des IBF, IBF-Lab genannt, welche eine interdisziplinäre Forschung ermöglicht. Konzeption und Umsetzung des IBF-Lab werden vorgestellt. Der konkrete Anwendungsfall wird beispielhaft anhand eines Forschungsvorhabens demonstriert.