Wandlungsfähigkeit

Unternehmen agieren heute in einem turbulenten Umfeld. Eine Folge davon ist, dass neue Produkte in immer kürzeren Abständen in etablierte Fertigungsprozesse integriert werden müssen. Die Bedeutung wandlungsfähiger Produktionssysteme nimmt daher stetig zu, damit Unternehmen ihre Wettbewerbsposition sichern können. Im Rahmen des BMBF-Verbundvorhabens „Wandlungsförderliche Prozessarchitekturen“ wird ein Regelkreis der Wandlungsfähigkeit ausgestaltet. Dieser befähigt Unternehmen dazu, akute Wandlungsbedarfe ihrer Produktionssysteme durch eine Bewertung zu identifizieren, wirtschaftliche Lösungen auszugestalten und diese qualifiziert zu betreiben. In dem vorliegenden Beitrag steht die Methodik zur Bewertung der Wandlungsfähigkeit im Fokus.

Der Trend zur Produktindividualisierung erfordert flexible Produktionsanlagen, die eine große Zahl an Produktvarianten bewältigen können. Die Flexibilisierung der Fertigungs- und Montageprozesse beeinflusst unmittelbar die Steuerungskomplexität der Fertigungsanlagen und führt zu großen Herausforderungen im Bereich des Qualitätsmanagements. Die Strategien des Qualitätsmanagements in der Produktion, welche heutzutage innerhalb der Massenfertigung eingesetzt werden, sind nicht in der Lage, den hohen Grad an Flexibilität der Kleinserien zu bewältigen. Die größte Herausforderung für Qualitätssysteme in der Kleinserie ist es, von Anfang an die Produktion komplett abzusichern (first time right on time). Das erfordert eine konstante Anpassung des Verhaltens des Qualitätssystems an die dynamischen Produktionsbedingungen. Diese Anpassungsfähigkeit wird erreicht, indem die Fähigkeiten zur Kognition und Autonomie des Systems erhöht werden. Das neue Konzept der kognitiven ...

Die Migration von Produktionen aus Europa folgt dem Gefälle der Herstellkosten, funktionsfähige Kommunikationssysteme und sichere Logistikleistungen bieten dafür die Rahmenbedingungen. Auch wenn in Zukunft der Lohnkostenvorteil abnimmt, werden doch neue Billiglohnländer entdeckt werden. Die Antwort europäischer Unternehmen darauf kann nicht im immer billigeren Produzieren liegen, sondern nur in einem Ansatz zur Gesamtoptimierung zur Vermeidung von Verschwendung in den Prozessen durch intelligente Lösungen.

Ein vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie gefördertes Forschungsprojekt befasst sich mit modernen Internettechnologien, die eine effizientere Nutzung von Maschinen im Straßen- und Tiefbau ermöglichen sollen. Die Idee des Projekts AutoBauLog - Autonome Steuerung in der Baustellenlogistik - ist, sämtliche Prozesse des Tiefbaus in Planung und Ausführung durchgängig zu integrieren. Die Basis bildet ein fünfdimensionales Bauwerksmodell, das 3D-Geometriedaten, Zeit- und Kosteninformationen vereint. Ziel des Projekts: Bauabrechnung und Projektcontrolling sollen mithilfe dieser Technologie stets im Bilde sein, ob und wann sich auf einer Baustelle etwas ändert und inwiefern diese Änderungen Kosten- und Zeitplan beeinflussen. Somit kann Störungen aktiv und zeitnah begegnet werden, bevor diese Einfluss auf den Gesamtprozess nehmen.

Unternehmen stehen angesichts eines zunehmend turbulenten Umfelds vor der Herausforderung, Kapazitätsangebot und -nachfrage durch gezielte Maßnahmen aufeinander abzustimmen. Es wird ein Ansatz vorgestellt, mit dem diese Maßnahmenauswahl im Rahmen einer quantitativen Analyse gestützt wird.

Die traditionelle Betrachtungsweise transportlogistischer Aufgaben basiert auf einer zentralen statischen Sicht, aus welcher heraus versucht wird, eine gegebene Problemstellung optimal zu lösen. Etablierte und gut untersuchte Problemstellungen in diesem Bereich sind beispielsweise das Vehicle Routing Problem (VRP) oder das Pickup and Delivery Problem (PDP). Die Algorithmen dieser Betrachtungsweise geraten jedoch an ihre Grenzen, wenn mit Ihnen dynamische und realitätsnahe transportlogistische Szenarien gelöst werden sollen. Das vorgestellte Selbststeuerungskonzept Distributed Logistics Routing Protocol (DLRP) wurde dagegen für sich dynamisch verändernde Umgebungen entwickelt und lässt die beteiligten logistischen Objekte selbst Entscheidungen treffen. Ein Vergleich des DLRP mit einem klassischen Algorithmus anhand von modifizierten PDP-Szenarien wird im Folgenden als Evaluation des Selbststeuerungskonzepts vorgestellt.

Die verheerende Wirtschaftskrise und die in 2010 sprunghaft angestiegene Konjunktur haben gezeigt, dass Unternehmen heute in einem turbulenten Umfeld agieren, in dem sich eine Vielzahl unternehmensexterner und -interner Faktoren, wie z.B. die Kundennachfrage, dynamisch verändern. Das vom BMBF geförderte Projekt ProAktiW wird zeigen, dass eine Steigerung der Wandlungsfähigkeit zunehmend die nachhaltige und wirtschaftliche Herstellung auch einfacher Produkte am Standort Deutschland ermöglicht. Der Fokus des Projekts liegt dabei auf dem Zusammenspiel der einzelnen Elemente des Wandlungsfähigen Produktionssystems. Ein Produktionssystem muss ausgehend von der Identifikation des Wandlungsbedarfs gestaltet werden. Bei der Gestaltung sind besonders die Mitarbeiter zu berücksichtigen. Der Ansatz wird am Beispiel einer Schweißzelle mit kooperierenden Robotern detailliert. Diese Zelle wird ein Kernelement der realen Produktion auf dem RWTH Campus, bei der das entwickelte Wandlungsfähige ...

Der Beitrag beschäftigt sich mit Flexibilitätspotenzialen in Produktions- und Distributionsprozessen innerhalb globaler Netze. Hierbei wird das Konzept selbststeuernder Produkte genutzt, um die sich ergebenden Entscheidungsalternativen bei der Wahl von Produktvarianten und Lieferorten zu erschließen. Die zentrale Fragestellung des vorliegenden Beitrags ist, welche Flexibilitätspotenziale sich in globalen Produktionsnetzen durch selbststeuernde Produkte eröffnen lassen. Die Flexibilitätspotenziale werden klassifiziert, und die Entscheidungsfindung selbststeuernder Produkte wird diskutiert.

Vor dem Hintergrund komplexer und volatiler Wertschöpfungsketten gewinnt der Erfolgsfaktor Qualität zunehmend an Bedeutung. Die Qualität von Produkten und Prozessen sowie deren kontinuierliche Verbesserung bilden heute eine der essentiellen Grundlagen des Unternehmenserfolgs. Dadurch erhält das Qualitätscontrolling eine zentrale Funktion bei der Sicherstellung der Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen. Gefragt sind neue Instrumente zur Erfüllung der Qualitätsansprüche über die Unternehmensgrenzen hinweg sowie eine durchgängige und integrative Verknüpfung des Qualitätsmanagement-Systems mit dem Qualitätscontrolling. Durch einen bereichs- und unternehmensübergreifenden Einsatz von Quality Gates kann dieser Forderung entsprochen werden.

Die Autonomous Logistic Engineering Methodology (ALEM), die im Rahmen des Sonderforschungsbereichs „Selbststeuerung logistischer Prozesse - ein Paradigmenwechsel und seine Grenzen“ entwickelt wird, bietet verschiedene Werkzeuge zur Modellierung selbststeuernder logistischer Systeme. Zur Auswertung der Modelle wird ALEM um eine Simulation erweitert. Um die ALEM-Modelle simulierbar zu machen, müssen sie aufbereitet werden. Dazu werden die ALEM-Modelle mithilfe von Konzepten der Model Driven Architecture in ausführbare Simulationsmodelle transformiert. Zur Durchführung dieser Transformation wurden verschiedene Open Source Tools untersucht.