Autor: Sigrid Wenzel

Digitale Fabrik, Simultaneous Engineering und Systeminteroperabilität basieren auf kollaborativen interdisziplinären Arbeitsprozessen in den Unternehmen. Laut einer Studie des Arbeitskreises Industrie 4.0 [1] führt die Umsetzung von Industrie 4.0 zu einem veränderten Verhalten in der Kollaboration und Kooperation zwischen den Beschäftigten. Für die universitäre Lehre impliziert dies, dass neben Fach-, Methoden- und IT-Kompetenz auch Kollaborationskompetenz gefördert werden muss. Der folgende Beitrag erläutert am Beispiel der Fabrikplanung die Nutzung physischer Modelle zur Vermittlung von Kollaborationskompetenz, die am Fachgebiet für Produktionsorganisation und Fabrikplanung (pfp) der Universität in Kassel zurzeit umgesetzt werden oder bereits Eingang in die Lehre gefunden haben.

Zur Lösung neuartiger und einmaliger Aufgaben werden regelmäßig interdisziplinäre und ggf. unternehmensübergreifende Teams gebildet, um das notwendige Fachwissen für den gemeinsamen Projekterfolg konzentriert einsetzen zu können. In dieser projektspezifischen Organisationsform werden die Vorteile kollektiver Intelligenz genutzt, das im Projekt erworbene zusätzliche Erfahrungswissen nach Projektende jedoch häufig nicht systematisch im Unternehmen verankert. Hinzu kommen spezifische Herausforderungen von Projekten des Mittelstands. Eine projektbezogene Kompetenzvernetzung im Sinne des Corporate Capability Managements (CCM) erfordert neue Wege und Werkzeuge. Zukunftsweisend könnten Ideen für ein simulationsgestütztes logistikintegriertes Projektmanagement [3] sein, welche unter anderem auf der Aufstellung und Nutzbarmachung von Referenzplänen sowie Projekt- und Logistikszenarien basieren, in welche sukzessive Erfahrungen und Prozessverbesserungen einfließen.

Planung, Ausgestaltung und laufende Verbesserung der heute vorliegenden komplexen Unternehmensstrukturen und technischen Systeme erfordern umfassende Kenntnisse über Technik, Prozesse und IT. In diesem Zusammenhang stellt der effektive und effiziente Einsatz von Planungs- und Simulationswerkzeugen Planer und Anlagenbetreiber mehr denn je vor die Herausforderung, ihr Wissen zielorientiert für ihre Planungsaufgaben zu nutzen und in kreativen Prozessen zu erweitern. Wissen wird somit immer mehr ein entscheidender Produktivitätsfaktor und ein wichtiger Bestandteil des Unternehmenskapitals. Vor diesem Hintergrund diskutiert dieser Beitrag Möglichkeiten zur Systematisierung und Standardisierung des simulationsgestützten Engineerings und hier insbesondere die Nutzung von Assistenzfunktionen sowie von systematischen Bewertungsmethodiken, um die Produktivität des Simulationseinsatzes zu erhöhen.

Der Einsatz der Ablaufsimulation hat sich in den letzten Jahren bei der Planung von Produktionssystemen in der Automobilindustrie durchgesetzt. Zur Identifikation von Trends und Handlungsbedarfen wurde eine Online-Befragung unter 181 Simulationsexperten und -anwendern im Umfeld der VDA Arbeitsgruppe Ablaufsimulation durchgeführt. Dieser Beitrag zeigt die Ergebnisse der Umfrage auf und leitet hieraus notwendige Entwicklungsschritte der Ablaufsimulation im Allgemeinen und des VDA Automotive Bausteinkastens im Speziellen ab.

Wandlungsfähigkeit beschreibt die Fähigkeit einer Organisation, Veränderungen nachhaltig zu etablieren. Bereits in der Planungsphase die Wandlungsfähigkeit eines Systems richtig planen und gestalten zu können, ist ein entscheidender Faktor, der bei der Betrachtung wandlungsfähiger Logistiksysteme berücksichtigt werden muss. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit der konzeptionellen Veränderung eingesetzter Planungsmethoden. Die Modularisierung von Simulationsmodellen im Rahmen der ereignisdiskreten Simulation, als etablierte Planungsmethode, ist ein möglicher erster Schritt in diese Richtung, sodass auch die Wandlungsfähigkeit in die modellgestützte Analyse einbezogen werden kann. Vor diesem Hintergrund diskutiert der Beitrag Möglichkeiten zum Aufbau modularer Simulationsmodelle und zeigt auf, wie eine Modularisierung in der Praxis vorzunehmen ist.

Die Digitale Fabrik ist in der produzierenden Industrie eine entscheidende Grundlage für modernes Engineering. Durch die Verknüpfung aller Informationen und Daten aus den verschiedenen Phasen der Fabrikplanung wird eine effiziente und ganzheitliche Planung und laufende Verbesserung von Produkten, Prozessen und Ressourcen möglich. Allerdings verlangen veränderte Prozesse und neue Werkzeuge gegenüber der klassischen Fabrikplanung andere bzw. erweiterte Kompetenzen sowie ein kontinuierliches Lernen der involvierten Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter. IT-basierte und stärker parallelisierte Planungsprozesse bedingen auch einen Wandel in der Organisation und Arbeitskultur. Dieser Beitrag untersucht, wie die Mitarbeiterqualifikation für die Digitale Fabrik unter Ausnutzung von Wissens- und Lernmanagement aussehen könnte.

Erfahrung und Wissen von Mitarbeitern zu erhalten und zu nutzen ist eine entscheidende Aufgabe im Industrial Engineering. In diesem Zusammenhang ist der Einsatz von Wissensmanagementwerkzeugen hoch aktuell; allerdings kommt es nur zögerlich zu konkreten Umsetzungen in der Praxis. Der Artikel diskutiert Zweckmäßigkeit und Umsetzbarkeit eines prozessbasierten Wissensmanagements in der Produktentwicklung. Beispielhaft für die beiden Teilprozesse „Produktplanung“ und „Produktdesign“ wird ein konzeptioneller Lösungsansatz in Form einer Wissensinfrastruktur erarbeitet, welche die Werkzeuge des Wissensmanagements mit den wissensrelevanten Aufgaben im Produktentwicklungsprozess verknüpft.

Als das strategische Forschungs- und Entwicklungsziel der nächsten fünf Jahre bezeichnen zurzeit viele produzierende Unternehmen die Umsetzung der Digitalen Fabrik. Ziel ist eine umfassende rechnergestützte Abbildung aller Gestaltungsmerkmale, Strukturen und Prozesse einer Fabrik, um eine durchgängige Anlagenplanung und Betriebsführung zu erreichen. Der Beitrag hinterfragt das heute aus pragmatischen Gründen favorisierte technikzentrierte Vorgehen zur Umsetzung der Digitalen Fabrik und stellt - ausgehend von den Modellen in der Digitalen Fabrik - ein ganzheitliches Integrationskonzept vor. Dabei wird zur Sicherstellung der Akzeptanz der Nutzer ein nutzerorientiertes Vorgehen unter Einbeziehung der betriebsorganisatorischen Anforderungen in den Vordergrund gestellt.