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DispoOffshore: Interaktive und dynamische Aufgaben- und Ressourcensteuerung in Offshore-Windparks
(2017)
DispoOffshore ist ein Tool zur interaktiven und dynamischen Aufgaben- und Ressourcensteuerung in Offshore Windparks. Durch eine optimierte Instandhaltung können die Betriebskosten gesenkt und die Verfügbarkeit erhöht werden. Bei der Aufgaben- und Ressourccendisposition in Offshore Windparks sind komplexe Herausforderungen zu meistern. Das Tool DispoOffshore unterstützt bei der Aufgaben-, Ressourcen- und Personaldisposition. Die Anforderungen wurden systemantisch erfasst und in die Softwareentwicklung überführt. Eine Livevorstellung des entwickelten Tools, welches sich bereits im Einsatz befindet und von den Anwendern ausgiebig gestetet wird, zeigt die Funktionalität und die sich ergebenden Möglichkeiten.
The manufacturing industry consumes 54% of global energy and attributes for 20% of global CO2 emissions, demonstrating the industry’s role as global driver of climate change. Therefore, reducing its carbon footprint has become a major challenge as its current energy and resource consumption are not sustainable. Industrie 4.0 presents a chance to transform the prevailing paradigms of industrial value creation and advance sustainable developments. By using information and communication technologies for the intelligent networking of machines and processes, it has the potential to reduce energy and material consumption and is considered a key contributor to sustainable manufacturing as proclaimed by the European Commission in the term “twin transition”. As organizations still struggle to utilize the potential of Industrie 4.0 for a sustainable transformation, this paper presents a framework to successfully align their own twin transition. The framework is built upon three key design principles (micro level: leverage eco-efficient operations, meso level: facilitate circularity and macro level: foster value co-creation) derived using case study research by Eisenhardt, and four structural dimensions (resources, information systems, organizational structure and culture) based on the acatech Industrie 4.0 Maturity Index. Eleven interconnected areas of action are defined within the framework and offer a holistic and practical approach on how to leverage an organization’s twin transition. Within the conducted research, the framework was applied to the challenge of information quality and transparency required for high-value secondary plastics in the manufacturing industry. The result is a digital platform design that enables information transactions for secondary plastics and establishes a circular ecosystem. This shows the applicability of the framework and its potential to facilitate a structured approach for designing twin transitions in the manufacturing industry.
In order to achieve a holistic cost management approach, the maintenance and service costs should already be assessed during the development of machines and equipment. The required information in the company, like PLM, process and test data, are commonly not available or vague, especially in early development phases. This paper introduces a feasible method for an early assessment of maintenance and service costs during product development. In doing so, appropriate cost assessment methods are selected, based on the availability and quality of the existing information in the individual development phases. The evaluations of these methods are aggregated in a software tool, so that the respective cost information is displayed with a maximum, minimum and most probable value. The developed software tool was validated in cooperation with a new electric vehicle manufacturer.
Bis heute lässt sich kein signifikanter Beitrag von Industrie 4.0 zu finanziellen Unternehmenskennzahlen nachweisen. Die mit dem Verkauf physischer Produkte und den korrespondierenden After-Sales-Leistungen erzielten Erlöse sinken in den letzten Jahren kontinuierlich. Der Erfolg von neuen, datenbasierten Dienstleistungen, mit denen die Investitionen in Industrie 4.0 monetisiert werden können, ist daher kritisch. Dazu hat das FIR gemeinsam mit Industriepartnern auf Basis von DevOps und Lean-Start-Up-Methoden das Entwicklungsvorgehen "Smart Service Engineering" erarbeitet.
This whitepaper aims to extend the acatech Industrie 4.0 Maturity Index Framework. It supports organizations on their way to sustainable conduct by measuring readiness for sustainability. Action maxims regarding resources, information systems, organizational structures and culture are introduced and evaluated based on their impact.
Operation and Maintenance (O&M) is a key value driver for offshore wind farms. Consequently, reducing O&M costs improves their profitability. This paper introduces different typologies of dispositioning maintenance tasks in offshore wind farms, in order to help design the strategies and organization of maintenance. Based on the special requirements of offshore wind farms regarding planning and controlling the O&M activities, a morphological analysis was developed. With this different disposition strategies for offshore wind farms could be generated. The consequences of choosing different characteristics are allegorized in an exemplary fashion. The work presented in the following is the foundation for designing a software-based dispositioning tool for usage in offshore wind farms, which will help to increase the effectiveness of the disposition in offshore wind farms by maximizing the number of accomplished tasks per day and minimizing the time technicians stay on the wind turbine and the ships.
Das Anbieten von Verfügbarkeitsgarantien stellt kleine und mittlere Unternehmen (KMU) oftmals vor große Herausforderungen. Dabei gewinnen verfügbarkeitsorientierte Geschäftsmodelle im Maschinen- und Anlagenbau zunehmend an Bedeutung. Aus diesem Grund wurde ein vierstufiges Vorgehen zur Integration von Verfügbarkeitsgarantien in das Leistungsportfolio eines mittelständischen Maschinenbauers entwickelt.
Offshore-Windenergieanlagen gewinnen in Zeiten der Energiewende als leistungsfähige und verlässliche Energiequelle zunehmend an Bedeutung. Um jedoch langfristig eine zentrale Rolle in der Energiewende einnehmen zu können, ist es wichtig, dass sie auch wirtschaftlich profitabel sind. Verglichen mit anderen Energiequellen sind Offshore-Windenergieanlagen noch mit relativ hohen Kosten verbunden. Besonders die Instandhaltung der Anlagen ist, vor allem aufgrund der Lage, aufwendig und kostenintensiv. Hinzu kommt, dass die Disposition der Instandhaltungsaufgaben bisher händisch erledigt werden musste, da es keine passende Software für die Disposition in diesem Anwendungsbereich gab.
Traditionelle Unternehmen aus dem Maschinenbau erhalten durch die Entwicklung von datenbasierten Dienstleistungen die Chance, ihr Angebotsportfolio auszubauen und sich von Marktbegleitern abzugrenzen. Jedoch erschweren der hohe Kostendruck, unzureichende IT-Kenntnisse sowie die Verschmelzung von Branchengrenzen im Maschinenbau die Entwicklung von digitalen Dienstleistungsangeboten. Während zunehmend auch Unternehmen anderer Branchen, z. B. Amazon oder Alibaba, ihren Kunden technische Dienstleistungen anbieten, geraten besonders kleine und mittlere Unternehmen bei der Entwicklung von innovativen After-Sales-Services ins Hintertreffen. Obgleich den etablierten Maschinenbauern bereits heute eine Vielzahl an Informationen über Kunden zur Verfügung steht, werden diese Informationen noch nicht für die Entwicklung von digitalen und auf Daten basierenden Mehrwertangeboten im After-Sales-Bereich genutzt. Das IGF-Vorhaben 19692 N der Forschungsvereinigung FIR e. V. an der RWTH Aachen, Campus-Boulevard 55, 52074 Aachen, wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
Im Forschungsprojekt „Analytics for Innovation“ wurde ein Konzept zur schnellen kundenzentrierten Entwicklung von Dienstleistungen mittels Business Analytics-Methoden für den Maschinen- und Anlagenbau entwickelt. Dieses Vorgehen ermöglicht kleinen und mittelständischen
Unternehmen (KMU) den Sprung zur smarten Dienstleistungsentwicklung. Diese zeichnet sich durch die Nutzung von einer Informationsflut bei der Entwicklung von Dienstleistungen aus. Zentrale Voraussetzung ist die digitale Verfügbarkeit aller erforderlichen Informationen
und deren Verarbeitung in einer Schnittstelle.
Traditionelle Unternehmen aus dem Maschinenbau erhalten durch die Entwicklung von datenbasierten Dienstleistungen die Chance, ihr Angebotsportfolio auszubauen und sich von Marktbegleitern
abzugrenzen. Jedoch erschweren der hohe Kostendruck, unzureichende IT-Kenntnisse sowie die Verschmelzung von Branchengrenzen im Maschinenbau die Entwicklung von digitalen Dienstleistungsangeboten. Während zunehmend auch Unternehmen anderer Branchen, z. B. Amazon oder Alibaba, ihren Kunden technische Dienstleistungen anbieten, geraten
besonders kleine und mittlere Unternehmen bei der Entwicklung von innovativen After-Sales-Services ins Hintertreffen.
In den ersten Phasen des Forschungsvorhabens wurden zunächst in der Praxis angewendete Prozesse der Dienstleistungsentwicklung bzw. -innovation aufgenommen.