Autor: Michael Freitag

Steigende Kundenanforderungen führen zu zunehmend individualisierten Produkten und kürzeren Produktlebenszyklen. Der damit einhergehende Kostendruck zwingt Unternehmen, ihre Prozesse kontinuierlich zu verbessern. Durch Industrie 4.0 ergeben sich hierfür neue Möglichkeiten. Ein Beispiel ist das Konzept der Ressourcenteilung, welches zukünftig an Bedeutung gewinnen wird. Durch ein unternehmensübergreifendes Teilen von Produktionsressourcen können die Risiken starker Auftragsschwankungen für die einzelnen Unternehmen reduziert werden. In diesem Beitrag werden mögliche Perspektiven für eine Ressourcenteilung in der Produktion dargestellt. Motiviert durch Web 2.0-basierte Entwicklungen im Consumer-Bereich wird gezeigt, welche neuen Möglichkeiten sich in Analogie dazu für die Produktion ergeben.

Die Integration autonomer Steuerungsverfahren in zentrale PPS-Systeme ermöglicht eine hohe logistische Zielerreichung auch unter dynamischen Bedingungen. Die Einbindung erfordert allerdings Kopplungsstrategien zur Harmonisierung von autonomer Steuerung und zentraler Planung. Die logistische Zielerreichung und der Grad der Einhaltung zentraler Planungsvorgaben sind abhängig von der gewählten Strategie und dem damit verbundenen Grad an Autonomie. Der vorliegende Beitrag stellt ein Zielsystem zur Bewertung von Kopplungsstrategien vor, das Kriterien der logistischen Zielerreichung und der Güte der Planeinhaltung beinhaltet. Unternehmen wird es dadurch ermöglicht, bei der Auswahl von Planungs- und Steuerungsmethoden neben der logistischen Zielerreichung auch weitere Kriterien zu berücksichtigen, die das Einhalten vorgegebener Planungsparameter erfordern.

In der Intralogistik geht von Flurförderzeugen ein großes Unfallrisiko aus. Vor dem Hintergrund des demografischen Wandels und des drohenden Fachkräftemangels wird gleichzeitig der Erhalt der Gesundheit der Beschäftigten in der Logistik immer wichtiger, denn der Know-how-Verlust durch unfallbedingte Ausfälle kann vor allem in kleinen und mittleren Unternehmen häufig nicht kompensiert werden. Daher kommt der Entwicklung technischer Systeme zur Erhöhung der Arbeitssicherheit und Unterstützung kognitiver Fähigkeiten in Zukunft eine wichtige Rolle zu. Dieser Beitrag stellt das Konzept eines neuen Assistenzsystems für Flurförderzeuge vor, das im Rahmen des Forschungsprojekts „IntraSafe“ entwickelt wird. Grundlage ist eine Vernetzung von Mitarbeitern und Flurförderzeugen durch Infrarotsensoren, welche eine Kombination von Kollisionsvermeidung und intelligenter Navigation der Flurförderzeuge zur Steigerung von Sicherheit und Effizienz ermöglicht.

Um Lösungen passgenau für die Herausforderungen in der Logistik zu entwickeln, ist es notwendig, den aktuellen Status sowie Zukunftstrends des Marktes zu kennen. Das BIBA führt seit 2007 eine Studienreihe durch, die aktuell im Zweijahresrhythmus erscheint und den Status Quo des Einsatzes von Robotik in der Logistik ermittelt. In diesem Jahr hat das BIBA die Studie RoboScan’14 mit dem Schwerpunktthema „Mensch-Maschine-Interaktion“ durchgeführt. In diesem Beitrag werden die Hauptaussagen der Studie präsentiert und Ergebnissen aus den Vorjahren gegenübergestellt.

Die stärkere Präsenz von Cyber-Physischen-Systemen (CPS) in Produktion und Logistik führt häufig zu der Annahme, dass zukünftig vornehmlich Arbeitsplätze für hochqualifizierte Beschäftige zur Verfügung stehen werden. Für Geringqualifizierte führt diese Annahme zu dem Schluss, dass CPS für sie ein Risiko darstellen, da sie durch steigende Arbeitsanforderungen von ihren angestammten Arbeitsplätzen verdrängt werden. Im Umfeld der sogenannten vierten industriellen Revolution oder kurz Industrie 4.0 wird diese Entwicklung häufig als unausweichlich dargestellt. Eine detaillierte Untersuchung der Chancen des Einsatzes von CPS auf Geringqualifizierte ist hingegen noch nicht umfassend erfolgt. In diesem Beitrag werden einige technische Ansätze zur Gestaltung von benutzerfreundlichen Mensch-Maschine-Schnittstellen im Bereich Hardware und Software vorgestellt. Die betrachteten Ansätze wurden ursprünglich für den Endkundenbereich entwickelt, sind aber auch für CPS nutzbar. In ...

Zur Verwirklichung einer Selbststeuerung von Transportprozessen wird versucht, bekannte und bewährte Routingalgorithmen aus der Datenkommunikation auf Transportprobleme zu übertragen. Hierbei verhindern strukturelle Unterschiede zwischen Daten- und Transportnetzen eine direkte Übertragung der Protokolle, sodass in Transportnetzen mehrere verschiedene, speziell angepasste Protokolle mit unterschiedlichen Zielvorgaben kooperieren müssen. Im Folgenden wird ein innerhalb des Bremer Sonderforschungsbereichs 637 „Selbststeuerung logistischer Prozesse“ erarbeitetes Routingkonzept für selbststeuernde Transportnetze, das so genannte Distributed Logistics Routing Protocol, vorgestellt.

Materialflüsse sowohl innerhalb von als auch zwischen Betrieben weisen oft ein scheinbar irreguläres Verhalten auf, das sich u.a. in unvorhersagbaren – und dementsprechend kaum handhabbaren – Bestandsschwankungen äußert, insbesondere bei hoher Auslastung der produktiven oder logistischen Kapazitäten. Dieser Sachverhalt wird i.A. mit der Empfindlichkeit gegenüber kleinen Störungen in Verbindung gebracht, mit denen in der Praxis immer zu rechnen ist. Deswegen wird häufig ein sehr hoher Aufwand betrieben, um sie auszuschließen. Hier stellt sich die Frage, ob es überhaupt an Störungen liegen muss, dass z.B. Bestandsentwicklungen kurzfristig kaum und langfristig praktisch überhaupt nicht vorhersagbar sind. In diesem Beitrag wird am Beispiel eines kleinen Produktionssystems mit Materialrückflüssen untersucht, inwiefern schon relativ einfache Netzwerke irreguläres Verhalten aufweisen können.

An der Universität Bremen startete am 1. Januar 2004 der neue, von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderte Sonderforschungsbereich „Selbststeuerung logistischer Prozesse - Ein Paradigmenwechsel und seine Grenzen“. Ziel des neuen Sonderforschungsbereichs ist die systematische und breit angelegte Erforschung und Nutzbarmachung der Selbststeuerung als ein neues Paradigma für logistische Prozesse. Dafür werden in zwölf wissenschaftlichen Teilprojekten geeignete Konzepte und Modelle sowie Methoden und Werkzeuge erforscht und entwickelt, die in einer späteren Phase des Sonderforschungsbereichs in die logistische Anwendung überführt werden sollen.

Die zunehmende strukturelle und dynamische Komplexität heutiger Produktionssysteme führt vor dem Hintergrund hochdynamischer Beschaffungs- und Absatzmärkte häufig zu Problemen bei der Planung und Steuerung der Produktion. Hier können Methoden der Nichtlinearen Dynamik helfen, die dem Produktionsprozess zugrunde liegende Dynamik zu analysieren, um daraus Steuerungsstrategien abzuleiten, die das Produktionssystem beim Auftreten von Irregularitäten und chaotischen Phänomenen stabilisieren und den Produktionsprozess optimieren. Es wird die Anwendbarkeit von Methoden der Nichtlinearen Dynamik zur Analyse und Steuerung von Produktionssystemen untersucht. Mit ihrer Hilfe sollen irreguläre und instabile Produktionszustände vermieden und damit Bestände und Durchlaufzeiten gesenkt werden.

Die Komplexität von Produktions- und Logistiksystemen erzeugt den Wunsch nach robusten und fehlertoleranten Steuerungsmöglichkeiten zur Verfolgung unternehmerischer Ziele. Gerade die Produktionssteuerung und die Steuerung von Logis-tiksystemen sind mit den Hilfsmitteln exakter mathematischer Beschreibungen nur unzureichend zu bewerkstelligen. Einen Lösungsweg bietet die Computational Intelligence (CI) mit ihren Möglichkeiten zur symbolischen, subsymbolischen und numerischen Wissensverarbeitung. Zu dem Gebiet der Computational Intelligence zählen Verfahren der Fuzzy-Logik, Evolutionäre Algorithmen und Künstliche Neuronale Netze (KNN). Ein Neuronaler Netztyp, die selbstorganisierende Merkmalskarte (SOM), ist Gegenstand dieses Beitrags.