Potenzial: Dynamik

Digitalisierungsprojekte helfen dem Anwender, komplexe Prozesse einfacher und effizienter darzustellen. Allerdings gibt es viele Hemmnisse, welche die Umsetzung deutlich erschweren. Zurückhaltung bei der Umsetzung ist spürbar. Dies trifft unter anderem Arbeitgeber und Arbeitnehmer, die durch das Warten oder Vermeiden ins ökonomische Abseits geraten können. Diese Beobachtungen lassen sich auf eine übergeordnete wissenschaftliche Leitfrage zurückführen: Welche Barrieren und systemischen Herausforderungen erschweren eine nachhaltige Transformation im Rahmen von Industrie 4.0, insbesondere unter Berücksichtigung menschlicher Arbeit in der Produktionstechnik? Welche Fragen stellen sich die betroffenen Akteure? Das wesentliche Ziel dieser langfristig ausgelegten Forschungsarbeit ist es, diese Fragen dezidiert und im Detail zu konkretisieren, um daraus ein konzeptionelles Fundament zu entwickeln, das Forschung, Lehre und technologische Entwicklung integriert und die Potenziale ...

Interoperable Automatisierung kann Zertifizierungsverfahren für Cybersicherheit, wie sie aus dem EU-Cybersicherheitsgesetz (z. B. EUCS) hervorgehen, zugutekommen, so dass sie für die beteiligten Interessengruppen weniger Aufwand bedeuten. Die Entwicklung von Standardisierungsbemühungen unter Einbeziehung relevanter Akteure (z. B. Regulierungsbehörden) ist erforderlich, um diese Vorteile vollständig zu realisieren. Dennoch ist mehr praktische Erfahrungen erforderlich, damit eine kontinuierliche Zertifizierung mit Automatisierung Realität wird.

Eine wachsende Zahl an Lieferkettenakteuren und die zunehmende Globalisierung von Geschäftsprozessen führen zu einer steigenden Güterverkehrsleistung und damit zu einem höheren Energiebedarf. Obwohl zugleich die Energiepreise steigen, bleibt die Energiebilanz von Produktionsnetzwerken bei deren Gestaltung weitgehend unberücksichtigt. Deshalb untersucht das Forschungsprojekt E²Log, wie Logistiknetzwerke und das Produktionsumfeld besser aufeinander abgestimmt werden können, um die Energieeffizienz zu verbessern. In der ersten Projektphase haben die Anwendungsfallpartner anhand der Lieferkette für die Produktionsversorgung des Volkswagen Amarok Simulationsszenarien entwickelt, um in Kürze Maßnahmen zur Effizienzsteigerung mithilfe eines eigens dafür erweiterten Simulationswerkzeugs zu untersuchen, ohne dabei klassische logistische Zielgrößen außer Acht lassen.

Globale Produktionsnetzwerke binden Partner mit herausragender Expertise ein und bedienen sich regionaler Kostenvorteile bei Beschaffung und Produktion. Diese Entwicklung führt zu einer steigenden strukturellen Komplexität der Netzwerke, die mit einer Verknüpfung dynamischer Logistikprozesse einhergeht. Die resultierende Dynamik eines großskaligen Produktionsnetzwerks ist gekennzeichnet durch die Dynamik einzelner Logistikprozesse, die Dynamik der Netzwerkstruktur und der Dynamik externer Prozesse, die auf das Produktionsnetzwerk einwirken. Für die Analyse und Gestaltung dieser Netzwerke fehlen in der Praxis jedoch häufig geeignete Vorgehensweisen. Diesen Bedarf greift der vorliegende Beitrag auf und stellt Werkzeuge und Methoden für die Modellierung und Approximation großskaliger Produktionsnetzwerke, die Analyse ihrer Dynamik sowie die robuste Dimensionierung der Netzwerkressourcen vor.

Aufgrund einer zunehmenden Komplexität an Rahmenbedingungen sind viele Unternehmen gezwungen sich auf die Bildung von Netzwerken und die Sicherung von Liquidität zu konzentrieren. Darüber hinaus rücken ökologische Größen zunehmend in den Fokus des Betrachtungsbereichs. Diesen Anforderungen können Unternehmen durch eine Implementierung von SCM-Konzepten begegnen. Gleichzeitig spielt die Bestimmung des notwendigen Umfangs von Logistikdienstleistungen eine entscheidende Rolle. SCM-Konzepte bilden in Kombination mit Logistikdienstleistungen Logistikkonzepte ab. Als Unterstützung der Auswahl von Logistikkonzepten kann eine dynamische Bewertung genutzt werden. Nachfolgend wird solch ein Ansatz illustriert.

Ein immer dynamischeres und komplexeres Umfeld stellt Unternehmen gerade in logistischer Hinsicht vor große Herausforderungen. Die am Institut für Fabrikanlagen und Logistik entwickelte Kennlinientheorie ist ein anerkannter Ansatz zur Beschreibung logistischer Wirkzusammenhänge. Die Theorie stößt aber gerade im dynamischen Bereich an Grenzen. Um eine zeitnahe optimale logistische Positionierung zu ermöglichen, wird eine Methodik entwickelt, um dynamische Prozesszustände schnell und zuverlässig zu identifizieren.

Das Produktions- und Logistiksys-tem von Werkstattfertigungen muss aufgrund verschiedenartiger Produkte, schwankender Losgrößen und stark vernetzter Materialflussstrukturen hohe Anforderungen erfüllen. Diese werden oftmals noch dadurch erhöht, dass in den voneinander abhängigen und rückgekoppelten Produktionsschritten ein komplexes dynamisches Verhalten auftreten kann. Eine solche Systemdynamik kann die Produktionsleistung negativ beeinflussen. Der vorliegende Beitrag betrachtet Größen und Einflussfaktoren des dynamischen Verhaltens einer Werkstattfertigung. Hierbei wird der Stellenwert der Gestaltungsphase als das Festlegen langfristiger Rahmenbedingungen unterstrichen. Anschließend wird ein Ansatz vorgestellt, mit dem untersucht werden soll, ob die Systemdynamik bereits in der Planungsphase positiv beeinflusst werden kann.

Bei der Planung und Steuerung logistischer Prozesse treten zunehmend die Komplexität der Logistiknetzwerke und ihre Dynamik in den Vordergrund. Jedoch fehlen in der Praxis vielfach die geeigneten Werkzeuge und Methoden für eine ganzheitliche Analyse und Beherrschung der entstandenen großskaligen dynamischen Logistiknetzwerke. Diese Problematik greift das von der VolkswagenStiftung geförderte neue Forschungsprojekt „Stabilität, Robustheit und Approximation dynamischer großskaliger Netzwerke - Theorie und Anwendung in Logistiknetzwerken“ auf. Im Rahmen der Durchführung dieses Projekts kooperieren Wissenschaftler der Universitäten Bremen und Würzburg aus den Fachbereichen der Ingenieurwissenschaften und der Mathematik.