Wandlungsfähigkeit

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.

Produzierende Unternehmen sehen sich heute einer Vielzahl von Herausforderungen gegenüber. Auf diese Turbulenzen reagieren sie, indem sie ihre Produktionssysteme wandlungsfähig gestalten. Wandlungsfähige Systeme besitzen die Eigenschaft, ihr Potenzial nur im Bedarfsfall abzurufen. Die heutigen Lösungen bei der Planung wandlungsfähiger Systeme greifen jedoch oft zu kurz. Insbesondere der Bedarfszeitpunkt und der notwendige Wandlungsumfang werden nur intuitiv ermittelt. In diesem Beitrag wird ein regelkreisbasierter Synchronisationsansatz diskutiert, der es ermöglicht, den Wandel im richtigen Maß und zum richtigen Zeitpunkt durchzuführen. Ein Anwendungsbeispiel führt die theoretischen Grundlagen weiter aus.

Das digitale Engineering gewinnt zunehmend an Bedeutung aufgrund der Potenziale zur Kostenreduktion aber auch als einzigartiges Mittel zur Beherrschung komplexer Produkte und Verfahren. Einsatz findet es heute zum Beispiel in der produzierenden Industrie wo nicht nur immer individuellere Produkte sondern damit einhergehend auch die Effizienz der Produktionsprozesse eine markttechnisch relevante Anforderung darstellen. Die fortschreitende technische Entwicklung ermöglicht darüber hinaus auch in den Bereichen der Dienstleis-tungen Potenziale durch das digitale Engineering zu heben. Dieser Beitrag adressiert die Herausforderungen für die Kopplung von Prozessausführungs- und -planungsschicht. Anhand eines Logistik-Dienstleistungsprozesses werden virtuelle und reale Welt zusammengebracht.

Die zunehmende Globalisierung und der dadurch wachsende Wettbewerb haben weitreichende Folgen für die Standorte in Deutschland, denn insbesondere die Produktion von Gütern mit einem hohen manuellen Arbeitsanteil wird anhaltend in Billiglohnländer verlagert. Gerade die dynamischen weltweiten Absatzmärkte sowie der Einsatz neuer innovativer Technologien in immer kürzeren Zyklen erfordern von den in den Hochlohnländern angesiedelten Unternehmen ein hohes Maß an Flexibilität und Anpassungsfähigkeit. Sie konkurrieren weltweit um hochqualifizierte Mitarbeiter, notwendiges Kapital und knappe Rohstoffe. Um diesem Trend entgegenzuwirken, ist bei Fertigung und Montage eine intelligente Automatisierung erforderlich. Des Weiteren müssen sich die in den Hochlohnländern ansässigen Unternehmen auf innovative Herstellungsverfahren bei höchsten Qualitätsanforderungen an das Endprodukt fokussieren, da diese Kombination nur bedingt reproduziert werden kann. Eine solche Entwicklung führt zu ...

Um im globalen Wettbewerb zu bestehen, müssen sich Unternehmen in Hochlohnländern durch kundenindividuelle Produkte kombiniert mit kundenspezifischen Dienstleistungen von Anbietern aus Niedriglohnländern differenzieren. Einhergehend mit der zunehmenden Komplexität dieser Produkte wird auch die Steuerung der zugehörigen Produktionssysteme aufwendiger. Ein Ansatz zur Handhabung derartiger Systeme wird aktuell im Exzellencluster „Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer“ an der RWTH Aachen erarbeitet, mit dessen Hilfe es ermöglicht wird, Produktionssysteme dahingehend zu gestalten, dass kundenindividuelle Produkte zu Kosten der Massenproduktion hergestellt werden können.

Sogenannte chaotische Lagerhaltungssysteme gewinnen in der wirtschaftlichen Anwendung zunehmend an Bedeutung. Aufgrund ihrer hohen Dynamik und der damit verbundenen Unsicherheit über ihre Bestandsführung stellen sie hohe Anforderungen an logistische Prozesse. Das im Folgenden vorgestellte Projekt führt Methoden zusammen, um sich diesen Anforderungen durch den Einsatz eines autonomen Inventurroboters stellen zu können. Dabei kommen Ansätze der kognitiv inspirierten Künstlichen Intelligenz zum Tragen, die es dem Roboter ermöglichen, in unbekannten Umgebungen zielstrebig zu handeln. Trotz stetiger Veränderung der Umgebung wird der Roboter in die Lage versetzt, robuste Informationen über den Ist-Zustand von z.B. Lagerbereichen, ihrer räumlichen Lage und der dort gelagerten Waren zu erfassen. Die erfasste Information ist von Natur aus grob, dient aber dennoch als wertvolle Grundlage für die Analyse und Optimierung intralogistischer Prozesse.

Die Zusammenarbeit zwischen der BLG LOGISTICS GROUP und der Universität Bremen im Themenkomplex Selbststeuerung in der Logistik exis-tiert seit der Einrichtung des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Sonderforschungsbereichs 637 „Selbststeuerung logis-tischer Prozesse - Ein Paradigmenwechsel und seine Grenzen“ im Jahre 2004. Seither liefert die BLG der Forschung Problemstellungen und Realdaten aus der Praxis. Diese bilden die Basis für wissenschaftliche Untersuchungen in Form von Prozess- und Simulationsstudien zur Selbststeuerung und ermöglichen die Verifikation und Bewertung der erarbeiteten Forschungsergebnisse. Im Gegenzug sind die im Sonderforschungsbereich 637 erarbeiteten Forschungsergebnisse besonders relevant für die Gestaltung der Prozesse der BLG, da sie als Industriepartner als erstes bewerten kann, ob und in welchen Logis-tikbereichen die Selbststeuerung in Kombination mit neuen Technologien Optimierungspotenzial verspricht. In diesem ...

Ausgehend von den Planungs- und Steuerungsprozessen konventioneller Produktionssysteme und den veränderten Zielsetzungen werden mit Komplexitätsbeherrschung, Wandlungsfähigkeit und Robustheit Gestaltungsanforderungen für marktorientierte Produktionssysteme formuliert. Die Paradigmen bionischer, holonischer und fraktaler Systeme erscheinen geeignet, zukünftige Produktionssysteme entsprechend diesen Anforderungen zu gestalten.

Die Märkte stellen immer höhere Anforderungen an die Flexibilität. In diesem Artikel wird ein pragmatischer kundenorientierter Ansatz zur Planung und Steuerung der bereitzustellenden Kapazität beschrieben. Konkret werden Werkzeuge vorgestellt, die Kapazitätsschwankungen reduzieren, die die Bestimmung erforderlicher Bandbreiten für die Kapazität und deren Flexibilitätsanforderungen unterstützen sowie ein operatives Werkzeug zur kurzfristigen Anpassung der Kapazität sind.

Es gibt kaum ein Unternehmen, welches nicht von sich behauptet, in hohem Maße flexibel zu sein. Wo sie vermeintlich noch zu wenig ausgeprägt ist, wird sie vehement als überlebensnotwendig postuliert - die Flexibilität. Sie wird einerseits häufig verwechselt mit der Fähigkeit, unsaubere Prozesse und Schlampigkeiten der Durchführung noch zu kompensieren, andererseits meist assoziiert mit der Bereitschaft bzw. Verpflichtung der Mitarbeiter, Kapazitätsschwankungen abzufedern, woher diese auch immer kommen mögen, häufig mit dem Ziel geringstmöglicher Zusatzkosten.