Technologie: Simulation

Der vorliegende Beitrag gibt Antwort auf die Frage, inwiefern die Simulation, deren Einsatz i.A. ein einmaliges Ereignis darstellt, genutzt werden kann, um betriebliche Abläufe permanent zu analysieren und somit Möglichkeiten zur organisatorischen Optimierung aufzuzeigen. Weiterhin wird eine Oberfläche vorgestellt, mit der die Parametrierung des Modells weitestgehend in die Hände von Mitarbeitern ohne Simulationskenntnisse gegeben werden kann.

Gerade im Hinblick auf sich permanent ändernde Marktanforderungen und den damit verbundenen Produkt- und Technologiewandel sind die vorhandenen Personalstrukturen in die Weiterentwicklung von Fertigungs-systemen einzubeziehen. Erfahrungen aus der betrieblichen Praxis zeigen, dass Personalentwicklungsmaßnahmen jedoch meist reaktiv und oftmals ad hoc und improvisiert durchgeführt werden. Um einer derart reaktiven Personalentwicklung entgegenzuwirken, wird der Technologiekalender als Planungswerkzeug vorgestellt, mit dessen Hilfe Maßnahmen zur Personalentwicklungsplanung rechtzeitig und zielgerichtet eingeleitet werden können.

Prozessgestaltung und -management gewinnen in interorganisationalen Verbünden, wie z.B. Produktionsnetzen, stetig an Bedeutung. Diese komplexen sozio-technischen Systeme erfordern eine ganzheitliche Betrachtung in Form einer abstrakten modellhaften Beschreibung. Ein hierfür geeignetes Modellierungsparadigma wird im Beitrag mit dem projektionsorientierten Sichtenkonzept vorgestellt. Ausgehend von der Zweckargumentation werden Aufbau und Inhalt der einzelnen Sichten erläutert. Eine vertiefende Darstellung des Sichtenkonzepts erfolgt am Anwendungsfall der Produktionssystemplanung.

Mit Hochdruck arbeiten heute Simulationsexperten in Forschung, Beratung und Industrie an der Vision der Digitalen Fabrik. Dieses vor allem in der Automobilbranche und großen Unternehmen propagierte Schlagwort steht für ein umfassendes und simulierbares, virtuelles Abbild realer Produktions- und Logistiksysteme. Eine der Herausforderungen, der sich die Entwickler bei der Verwirklichung dieser Vision stellen müssen, ist die Integration großer Modelle. Der Beitrag beschreibt ein in der Praxis erprobtes Konzept, das die horizontale und vertikale Integration von Simulationsmodellen unterstützt.

Der Beitrag beschreibt eine innovative Vorgehensmethode zur integrierten, simulationsbasierten Produkt- und Prozessgestaltung. Ziel ist es, die Phase der Umplanung durch adäquate IT-Werkzeuge entscheidend zu verbessern: Stand bisher entweder die optimale Gestaltung der betrieblichen Strukturen oder die Strukturierung von Produkten, d.h. das Variantenmanagement, im Fokus, so integriert die vorgestellte Methode beide Ansatzpunkte. Skizziert wird ein darauf aufbauendes EDV-System, das dadurch einen kontinuierlichen Planungsprozess unterstützt. Grundvoraussetzung für den Einsatz der Methode und des EDV-Systems sind Produkt- und Prozessdaten, die aus den betrieblichen Anwendungssystemen automatisch generiert werden bzw. eines geringen Pflegeaufwands bedürfen.

Ein wesentlicher Grund, dass sich die Simulation in der Praxis noch nicht hinreichend durchgesetzt hat, ist im hohen Aufwand zu sehen, der für die Modellerstellung zu leisten ist. Um diesen Aufwand zu vermindern, wurde bereits eine Reihe von Konzepten entwickelt, mit denen Simulationsmodelle aus Daten vorhandener betrieblicher Informationssysteme generiert werden können. Aufgrund fehlender allgemeingültiger Datenaustauschformate muss ein solcher Ansatz i.d.R. für jeden Anwendungsfall neu erstellt werden. Vor diesem Hintergrund hat das Institut für Arbeitswissenschaft und Betriebsorganisation (ifab) der Universität Karlsruhe ein Konzept zur Modellgenerierung auf Basis von Unternehmensdaten entwickelt, das für unterschiedliche betriebliche Informationssysteme ohne softwaretechnische Anpassung genutzt werden kann.

Die Optimierung der Informationsflüsse in vernetzten Wertschöpfungsstrukturen stellt ein wesentliches Element zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit der beteiligten Unternehmen dar. Ausgehend von einer empirischen Studie im Bereich des Schiffbaus, deren Ergebnisse auch für andere Branchen mit flexiblen Zulieferer-Abnehmer-Beziehungen als relevant angesehen werden können, zeigt der folgende Beitrag Störgrößen bei der zwischenbetrieblichen Zusammenarbeit im Produktentstehungsprozess sowie Möglichkeiten und Ansatzpunkte zu deren Überwindung auf.

Auftretende Störungen in der Betriebsphase senken die Verfügbarkeit einer Werkzeugmaschine. Durch die zunehmende Komplexität aktueller Maschinen und Funktionsintegration nimmt jedoch auch die Störanfälligkeit zu. Obwohl Verfügbarkeitszahlen wichtige Kennzahlen für Hersteller und Kunden darstellen, erfolgt die Erstellung eines Modells zur Störungsbehandlung meist unsystematisch und zu einem späten Zeitpunkt im Entwicklungsprozess, was hohe Kosten und ein unvollständiges Störungsbehandlungsmodell zur Folge hat. In diesem Beitrag wird ein Konzept zur entwicklungsbegleitenden Erstellung eines Störungsmodells erläutert, das sowohl für die Implementierung von Fehlerbehandlungsmaßnahmen in der Entwicklung verwendet werden kann als auch als Hilfe für den Bediener im Systembetrieb Anwendung findet.

Kundengetriebene Märkte, speziell auf den Kunden zugeschnittene Produkte und immer kürzere Produktlebenszyklen sind die Hauptfaktoren für den sich in den letzten Jahren vollziehenden Wandel von Unternehmen mit einer hohen Fertigungstiefe hin zu Unternehmensverbünden, welche die Kernkompetenzen der einzelnen Partner nutzen, um ein Produkt individuell, effizient und preiswert fertigen zu können. Gerade in der Welt solcher verteilter Unternehmen spielt die Planung und Steuerung der zugrunde liegenden Zulieferketten (Supply Chain Management - SCM) ein große Rolle. Der vorliegende Beitrag widmet sich daher der Planung und Optimierung aller logistischen Prozesse innerhalb der Zulieferketten. Neben der Modellierung derartiger Netzwerke wird dabei die Optimierung mittels Simulationstechniken anhand einer konkreten Anwendung erläutert.

In Zeiten immer kürzer werdender Innovationszyklen sind auch die entsprechenden Produktionsanlagen ständig anzupassen. Die Fabrikplanung wird damit zu einer fast alltäglichen Aufgabe. Eine frühe Einbindung der Ablaufsimulation ermöglicht die stets objektive Beurteilung von Planungsvarianten und die rechtzeitige Aufdeckung von Optimierungspotentialen. Das zu beschreibende checklistenbasierte Vorgehensmodell der BMW Group bietet dazu einen transparenten und reproduzierbaren organisatorischen Ablauf. Die enthaltenen Meilensteine lassen sich leicht auf Planungsaufgaben anderer Simulationsanwender übertragen.