Technologie: Simulation

Während in den vergangenen fünf Jahren der Trend zur Verlagerung leicht abgenommen hat, planen heute wieder mehr Unternehmen Verlagerungsmaßnahmen. Insbesondere klein- und mittelständische Unternehmen planen die Verlagerung von Wertschöpfungsstufen. Erst durch eine Kombination von Kostenoptimierung und einer Steigerung der Leistungsfähigkeit sind Standortnachteile Deutschlands wettzumachen. Eine systematische Vorgehensweise und Anwendung der entwickelten Bewertungssystematik unterstützt den Entscheidungsprozess im Unternehmen. Anhand von Unternehmenstypen lassen sich Leitlinien für eine wettbewerbsfähige Wertschöpfungsgestaltung entwickeln.

Sinkende Innovationszyklen und die steigende Produktvielfalt stellen in technologieintensiven Branchen neue Herausforderungen an die Ersatzteilversorgung für hochwertige Primärprodukte. Die für die Gesamtrentabilität kritische Phase ist die Langzeitbevorratung nach Ablauf der Serienfertigung. Entweder wird die gewünschte Lieferbereitschaft mit Überbeständen und teuren Verschrottungsaktionen erkauft oder aber man zahlt mit Konventionalstrafen und lang wirkenden Imageschäden für nicht mehr korrigierbare Unterbevorratungen. Mithilfe einer dynamischen Simulation des gesamten Lebenszyklus lassen sich beide Strategien kombinieren und zu signifikanten Kostenreduktionen führen.

Zentrale Planung und Steuerung werden durch die hohe dynamische und strukturelle Komplexität in heutigen logistischen Systemen erheblich erschwert. Um eine stärker dezentrale und autonome Steuerung zu ermöglichen, ist Kommunikation zwischen den Elementen eines logistischen Netzes zur Bereitstellung der Information zwingend erforderlich. In diesem Beitrag wird die Modellierung der Kommunikation zwischen den beteiligten Komponenten beschrieben. Die Modellierung beinhaltet sowohl Quelle und Ziel der Information, als auch Datenmenge, Häufigkeit, Dienstgüte und den möglichen Zeitpunkt der Übertragung für eine sinnvolle Nutzung der Information. Unter Berücksichtigung des Modells wird die technische Realisierbarkeit mit heutigen und zukünftigen Systemen zur Kommunikation untersucht.

Produktions- und Logistiknetzwerke sind durch eine wachsende dynamische und strukturelle Komplexität gekennzeichnet, wodurch eine effiziente Planung zunehmend erschwert wird. Auftretende nichtlineare dynamische Effekte, die im Falle ähnlicher, auf den ersten Blick unbedeutender Ursachen zu stark unterschiedlichen und teilweise extremen Resultaten führen, tragen zusätzlich zu dieser Problematik bei. Als Folge können beispielsweise Instabilitäten in Form starker Bestandsschwankungen auftreten, die für die Netzwerkteilnehmer eine enorme wirtschaftliche Belastung darstellen. Die simulationsgestützte Analyse dieser Zusammenhänge ist Gegenstand des nachfolgenden Beitrags. Darüber hinaus werden als Ergebnis der Analyse Mittel und Wege aufgezeigt, der gegebenen Problematik besser gerecht zu werden und kostenintensive Bestandsschwankungen zu vermeiden.

Zur Planung und Steuerung logistischer Prozesse auf Automobil-Terminals werden heute in der Regel zentrale Logistiksysteme eingesetzt, welche den hohen Anforderungen an eine flexible Auftragsabwicklung aufgrund zunehmender Dynamik und Komplexität häufig nicht gerecht werden. So wird insbesondere der Fahrzeugdurchlauf auf einem Automobil-Terminal von der Anlieferung über die Einlagerung bis hin zur technischen Aufbereitung und Auslieferung zum Autohändler zentral geplant und gesteuert. Durch Einführung von Selbststeuerungsmechanismen sollen die Fahrzeuge in die Lage versetzt werden, ihren Weg durch das Logistiknetzwerk gemäß ihren eigenen Zielsetzungen selbst zu bestimmen. Im Rahmen dieses Beitrags sollen zunächst Ansätze zur Selbststeuerung dargelegt und darauf aufbauend Verbesserungspotenziale durch die Etablierung selbststeuernder logistischer Prozesse in der Automobillogistik am Beispiel der Firma E. H. Harms Auto-Terminal-Hamburg untersucht werden.

Die Gestaltung unternehmensübergreifender Produktionsprozesse kann durch die systematische Nutzung von Prozessmodellen entscheidend unterstützt werden. Aus diesem Grund wird am Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Betriebsorganisation an der Technischen Universität Kaiserslautern (FBK) seit einigen Jahren die Entwicklung des Integrierten Produktions-Prozessmodells (IPPM) verfolgt. Der folgende Beitrag vermittelt einen Überblick über den aktuellen Entwicklungstand des IPPM und zeigt dessen Anwendungsfelder im Rahmen unternehmensinterner und -externer Prozesse zur Entwicklung und Realisierung materieller und immaterieller Leistungsbestandteile (Produkte und produktbegleitende Dienstleistungen) auf. Wesentlicher Erfolgsfaktor des IPPM ist sein modularer Aufbau. Erste Anwendungen bestätigen die resultierende Leistungsfähigkeit.

Energieintensive Branchen, wie beispielsweise die kunststoffverarbeitende Industrie, besitzen schon jetzt einen relativ hohen Energieanteil an den Herstellkosten. Eine weitere Steigerung der Energiekosten ist kurz- beziehungsweise mittelfristig abzusehen. Energiekosten hängen allerdings nicht nur von der verbrauchten Menge, sondern auch vom Leistungsverlauf, genauer gesagt von den Leistungsspitzen ab.

Im Rahmen von Projekten der europäischen Gemeinschaftsforschung sind am ITV Denkendorf neue Ansätze für das Management dynamischer Unternehmensnetzwerke verfolgt worden. Es sind dabei neue Konzepte für die Koordination und für die Planungsintegration entstanden. Diese wurden auf Basis neuer Methoden für Netzwerkanalyse und -design mithilfe wissensorientierter Modellierung umgesetzt und auf E-Business-Plattformen implementiert. Der Artikel beschreibt die konzeptionellen Ansätze und stellt insbesondere den Beitrag von Wissensklassen für den Aufbau und das Management von Wertschöpfungsgemeinschaften heraus. Er schließt mit einem Ausblick auf die zukünftige Gestaltung von Wissensbasen für Netzwerke.

Um die ständig wachsenden Kundenanforderungen erfüllen zu können, streben produzierende Unternehmen eine kontinuierliche Ablösung konventioneller Technologien durch weiter entwickelte alternative Fertigungstechnologien an. Dabei werden häufig Einflüsse der neuen Technologien auf die Produktionslogistik vernachlässigt. Jedoch resultiert aus der Integration der neuen Technologien in eine bestehende Fertigungsprozesskette die Notwendigkeit einer Umstrukturierung der logistischen Abläufe. Da neue Technologien andere logistische Parameter als die konventionellen Technologien haben, ergibt sich die Frage, in welcher Form die logistische Auftragsabwicklung beeinflusst wird, beziehungsweise inwiefern sie angepasst oder geändert werden muss, um im Rahmen einer Ablösung konventioneller Technologien durch neue Alternativen nicht nur die technologischen, sondern auch die damit verbundenen logistischen Vorteile ausschöpfen zu können.

Der Einsatz von automatisierten Materialflusssystemen erhöht die Flexibilität in der automatisierten Fertigung. Eine Schwachstelle besteht jedoch in der Entwicklung der Steuerungssoftware. Hier setzt dieser Beitrag an und beschreibt ein Engineering-System zur grafisch interaktiven Projektierung von Materialflusssteuerungen. Das System unterstützt die Projektierung eines Materialflusssystems inklusive Generierung und Simulation der Steuerungssoftware und die Simulation des Materialflusses. An einem Fallbeispiel, das eine Klasse von automatisierten Materialflusssystemen repräsentiert, werden die Vorgehensweise zur Projektierung und die Funktionalität des Systems vorgestellt.