Wandlungsfähigkeit

Die Zeitarbeit kann einen wichtigen Beitrag zur effizienten Steuerung von Mitarbeiterkapazitäten leisten. Personaldienstleistungsunternehmen ermöglichen ihren Kunden neben einer bedarfsgerechten, schnellen Beschaffung von Arbeitskräften auch einen flexiblen Einsatz oder die zügige Freisetzung von Mitarbeitern. Die relevanten Handlungsoptionen werden in diesem Beitrag im Vergleich zu den betriebsinternen Alternativen beschrieben. Herausgestellt werden die Vorteile der Zeitarbeit für das entleihende Unternehmen, aber auch die Risiken, die damit verbunden sind.

Der Beitrag beschreibt insgesamt sieben Wirkungen von Cyber-Physical Systems auf Produktionssysteme, darunter den Einfluss auf die Wandlungsfähigkeit, die Nutzung der dann deutlich umfangreicheren verfügbaren Fertigungsdaten sowie die Dehierarchisierung von Planung und Steuerung. Abschließend wird ein Forschungsansatz vorgestellt, mit dem die Wirkung von Cyber-Physical Systems auf Produktionssysteme anhand einer Laborsituation erforscht werden kann. Der Beitrag endet mit einer Beschreibung des weiteren Forschungsbedarfs.

Die Einführung autonomer Fahrzeuge im Straßenverkehr erzeugt den Wunsch nach einer Selbstorganisation unter sicherheitstechnischen, wirtschaftlichen und ökologischen Gesichtspunkten. Hierzu bieten optimierungsbasierte verteilte Regelungsalgorithmen einen Lösungsansatz für miteinander kommunizierende autonome Fahrzeuge. Dieser Beitrag behandelt ein hierarchisches modellprädiktives Regelungskonzept, das zum einen auf operationeller Ebene die individuellen Zielsetzungen der Verkehrsteilnehmer und Sicherheitsaspekte berücksichtigt. Zum anderen wird gezeigt, dass fahrzeugübergreifend Ziele wie die Steuerung des Verkehrsflusses umgesetzt werden können, indem den einzelnen Fahrzeugen abhängig von der aktuellen Verkehrssituation zentral Routen zugewiesen werden. Nicht aktiv in diese Struktur eingebundene Fahrzeuge lassen sich durch die Zusammenführung der Sensordaten der Teilnehmer direkt in ein derartiges Konzept integrieren.

Die Anforderungen an die Verlässlichkeit, Ressourceneffizienz und Benutzungsfreundlichkeit von technischen Systemen steigen stetig. Hohe Potenziale zur Realisierung derartiger Anforderungen liefern Lösungen aus dem Kontext der Selbstoptimierung. Diese ermöglichen die Integration von intelligentem Verhalten in mechatronische Systeme mit dem Ziel, Maschinen und Anlagen zu realisieren, die sich eigenständig an sich ändernde Betriebsbedingungen anpassen. Im Rahmen des Spitzenclusters „Intelligente Technische Systeme OstWestfalenLippe (it’s OWL)“ werden Unternehmen befähigt, Potenziale der Selbstoptimierung zu erkennen und diese unter Anleitung von Experten umzusetzen. Im Rahmen dieses Beitrags wird die Leistungsfähigkeit der Lösungen am Beispiel der Lernverfahren sowie ein Vorgehen zur Potenzialanalyse vorgestellt.

Volatile Märkte sowie globale und interindustrielle Vernetzung dynamisieren das Marktgeschehen drastisch und erfordern deutlich mehr und kurzfristigere Flexibilität im Ressourceneinsatz. Unternehmen müssen heute auf die sich entwickelnden Trends reagieren. Dies gilt neben der Erhöhung der Flexibilität vor allem für zwei weitere Bereiche - die Erhöhung der Wandlungsfähigkeit sowie die Reaktion auf den demografischen Wandel. Auch die Produktion muss sich auf die zunehmende Dynamik der Absatzmärkte und die extremen Herausforderungen aus dem Innovationsgeschehen einstellen - insbesondere mit Blick auf Energie- und Ressourceneffizienz sowie die zunehmende Komplexität von Produkten durch den Einsatz von Mechatronik, Software und Dienstleistungen. Innovative Ansätze sind notwendig, um den Produktentstehungsprozess zu beschleunigen, die Übergänge von der Produktentwicklung zur Produktion zu optimieren und die Wirtschaftlichkeit der Produktion im Wettbewerb zu sichern. ...

Die Entwicklung von Informations- und Kommunikationstechnologien (IuK) schreitet schnell voran und wird im heutigen wirtschaftlichen Handeln als ein wesentlicher Innovationsmotor gesehen. Zukünftige Industrieproduktion ist durch eine hohe Individualisierung der Produkte sowie eine starke Flexibilisierung der Produktion geprägt. Die rasante Entwicklung des Internet hat vor allem in den letzten Jahren im privaten Leben zur Verschmelzung der realen mit der virtuellen Welt beigetragen und wird in Zukunft auch stärker im industriellen Umfeld Einzug erhalten. Dieser Paradigmenwechsel wird in Fachkreisen als Industrie 4.0 bezeichnet und kann als die vierte industrielle Revolution verstanden werden. Der Beitrag gibt einen Überblick zum Themenfeld Industrie 4.0 und stellt die Potenziale des Transformationsprozesses dar.

Seit mehr als dreißig Jahren ist es eine spannende Frage, inwieweit Ansätze der Organisation und Störungsbewältigung in natürlichen Systemen auf vom Menschen geschaffene Systeme übertragen werden können. Neben Ansätzen zur Nachhaltigkeit und Wandlungsfähigkeit sind dies insbesondere Ansätze zur Selbstorganisation, die in logistischen Zusammenhängen und auch bei der Gestaltung von Fabrikstrukturen bereits mehrfach erprobt wurden. In diesem Beitrag werden drei Ansätze vorgestellt, die in Anlehnung an Prozesse in biologischen Systemen, Handlungsempfehlungen für die Organisation von Produktionsprozessen aufzeigen [1]. Einen neuen Impuls erhalten diese Überlegungen durch die stärkere Fokussierung auf die Möglichkeiten, die Industrie 4.0 für die Organisation, Steuerung und Störungsbewältigung in der Fabrik bietet.

Steigende Komplexität im Umfeld produzierender Unternehmen erfordert die schnelle und aufwandsarme Reaktion auf Veränderungen. Fokus des Beitrags ist die Gestaltung und Umsetzung eines wandlungsfähigen Produktionssystems, das das in der Montage bewährte Taktprinzip auf die gesamte Auftragsabwicklung überträgt. Die konkrete Umsetzung und deren Nutzen werden anhand von Praxisbeispielen dargestellt.

Der Anteil an ressourcenbedingten Kosten innerhalb klassischer Fertigungsstrukturen überwiegt mit über 46 % alle übrigen Aufwände [1]. Energie- oder Lohnkosten als Quelle zur Erhöhung des Unternehmensergebnisses zu fokussieren, erscheint daher nicht länger sinnvoll. Bereits heute liegen die jährlich anfallenden Materialkosten des deutschen verarbeitenden Gewerbes bei ca. 500 Mrd. Euro, verbunden mit einem Einsparpotenzial von ca. 100 Mrd. Euro. Ebenso wird das Verlangen nach nachhaltig produzierten Gütern stetig anwachsen und zum dauerhaften Abnahmegarant für Unternehmen werden [2]. Ein KMU-tauglicher Ansatz, der in der Lage ist, sowohl die unternehmensinterne Prozesstransparenz zu erhöhen als auch eine ressourcengetriebene ökologische und ökonomische Bewertung zu ermöglichen, ist Gegenstand dieses Beitrags.

Verleihartikel zirkulieren in der Regel in geschlossenen Logistiksystemen, wobei die jeweiligen Materialbewegungen durch die Parameter der Aufträge definiert werden, denen die Artikel zugewiesen sind. Die zugehörige Transport- und Routenplanung gestaltet sich entsprechend komplex, da sich der Planungshorizont über eine beliebige Anzahl von aufeinanderfolgenden Aufträgen an beliebigen Orten erstrecken kann. Zusätzlich sind dynamische Einflüsse, etwa Neuaufträge, Auftragsänderungen oder Defekte der Artikel zu berücksichtigen. Dieser Beitrag stellt ein Verfahren zur selbststeuernden Routenplanung für Verleihartikel auf Basis des Distributed Logistics Routing Protocol (DLRP) vor. Als Anwendungsszenario dient ein Beispiel aus der Veranstaltungslogistik.