FIR e. V. an der RWTH Aachen
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Industrie-4.0-Maturity-Index
(2017)
DELFIN: Dienstleistungen für Elektromobilität.
Förderung von Innovation und Nutzerorientierung
(2017)
Elektromobilität ist für das „Autoland“ Deutschland kein Zukunftsthema mehr, sondern in der Gegenwart angekommen. Sowohl die vielen Medienberichte als auch die zahlreichen Forschungsprojekte und nicht zuletzt das verstärkte Engagement der deutschen Automobilbranche in puncto Elektromobilität zeigen die zunehmende Bedeutung für Wirtschaft und Gesellschaft. Neben technischen Entwicklungen im Fahrzeugbau, in der Batterietechnologie und im Ladesystem beeinflussen weitere Faktoren, die Verbreitung und damit den Erfolg von Elektromobilität. Die bisherigen Zulassungszahlen von Elektroautos in Deutschland sind noch immer sehr niedrig. Sie bleiben auch weit hinter den Erwartungen der Industrie zurück. Nach wie vor spiegeln sie die Herausforderung wider: die mangelnde Nachfrage durch eine höhere Akzeptanz auf dem Markt zu bewältigen. Der Kauf von elektrifizierten Fahrzeugmodellen ist unattraktiv, weil diese im Vergleich zu anderen Fahrzeugen aufgrund der niedrigen Stückzahlen noch zu teuer sind, die Reichweite zu kurz ist und eine zukunftsfähige Ladeinfrastruktur noch nicht existiert. Dieses häufig genannte „Henne-Ei-Problem“ droht zu einem Teufelskreis zu werden, den es zu durchbrechen gilt.
Dienstleistungen können an dieser Stelle ansetzen und die Verbreitung von Elektromobilität unterstützen. Ladebezogene Dienstleistungen oder auch Reparatur- und Wartungsservices sind dafür essenziell. Sie reichen aber allein nicht aus, um einen Markthochlauf durch steigende Nachfrage deutlich zu verbessern. Um mit neuen Mobilitätskonzepten wettbewerbsfähig zu sein, müssen Erwartungen übertroffen, besser noch eine Begeisterung auf Endnutzerseite erzeugt werden. Darüber hinaus müssen Dienstleistungen Alleinstellungsmerkmale fördern, zusätzliche
Nutzenpotenziale heben und positive Emotionen hervorrufen. Im Einklang mit stetig verbesserten innovativen Produkten können Dienstleistungen eine Brückenfunktion
hin zu nutzerfreundlichen Elektromobilitätsangeboten übernehmen.
Von „Dienstleistungen“ zu sprechen und diese auf ein singuläres Forschungsgebiet zu reduzieren, wäre zu kurz gedacht. Wie auch bei physischen Produkten haben wir
es hier mit einer großen Heterogenität zu tun. Bei Dienstleistungen steht nicht der materielle Wert eines Produkts, sondern die erbrachte Leistung zur Deckung eines Bedarfs im Vordergrund. Erforderlich ist deshalb, eine Vielfalt an Dienstleistungsarten in die Forschung einzubeziehen. Aus diesem Grund wurden mit dem Förderschwerpunkt „Dienstleistungsinnovationen für Elektromobilität“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) 16 Verbundprojekte aus verschiedenen Dienstleistungsbereichen gefördert. Die vorliegende Abschlusspublikation präsentiert die Ergebnisse aus 15 Verbundprojekten
sowie dem wissenschaftlichen Begleitprojekt DELFIN.
Der KVD schafft Brücken zwischen Wirtschaft und Wissenschaft. In der Zusammenarbeit zwischen Mitgliedsunternehmen, relevanten Forschungsinstituten und dem KVD als assoziierter Partner im projektbegleitenden Ausschuss selbst werden neue Dienstleistungen, Businessmodelle und Tools für das strategische Service-Management
entwickelt und in der Service-Praxis etabliert. In der SERVICE TODAY stellt die Redaktion ab sofort in jeder Ausgabe den aktuellen Stand der wissenschaftlichen Projekte in einem Forschungskalender dar und präsentiert ein aktuelles Forschungsprojekt samt aktuellem Zwischenstand. In dieser Ausgabe stellt Marcel Schwartz vom FIR e. V. an der RWTH Aachen das Projekt „ToMiC“ vor.
Produzierende Unternehmen sehen sich jeher den weitreichenden Konsequenzen von Produktionsausfällen und störungsbedingten Stillständen ausgesetzt. Als Lösung hierauf gilt Industrie 4.0 mit dem systematischen Lernen aus Daten für schnellere sowie bessere Entscheidungs- und Anpassungsprozesse. Neben kulturellen und organisationalen Anforderungen zur Umsetzung von Industrie 4.0 stellt der richtige Umgang mit Daten und insbesondere Big Data im zunehmend digital vernetzten Produktionsumfeld Unternehmen derzeit vor große Herausforderungen.
Seit Jahren bestimmt Industrie 4.0 die Diskussionen um die Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit produzierender Unternehmen. Der Kern von Industrie 4.0 steht für die Transformation zu einem agilen Unternehmen, um die Produktivität signifikant zu erhöhen, flexibel auf Änderungen zu reagieren und Entscheidungen datenbasiert zu treffen. Das Potenzial ist erkannt, aber die Umsetzung der digitalen Transformation ist herausfordernd.
Der Acatech Industrie 4.0 Maturity Index unterstützt Unternehmen dabei.
Die digitale Vernetzung ist auf dem Vormarsch, dennoch wissen die meisten Unternehmen nicht, wie sie die Vision "Industrie 4.0" für sich nutzbar machen sollen. Daher fokussierte die 7. Aachener Informationsmanagement-Tagung, die am 8. und 9. November 2016 am Cluster Smart Logistik stattfand, das Thema: "Get ready for Connected Industries!". Methodisch fundiert auf dem Industrie-4.0-MaturityIndex der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (acatech), der der Veranstaltung als Rahmen diente, wurden nationale Leuchtturmprojekte gemäß ihrem Reifegrad vorgestellt und wiesen den Weg zur Vernetzung der Industrie.
Der Industrie-4.0-Maturity-Index identifiziert für produzierende Unternehmen in den vier Gestaltungsfeldern diejenigen Fähigkeiten, die für eine erfolgreiche Transformation notwendig sind. Die umfangreiche Bewertung der Fähigkeiten im Rahmen der Anwendung des Industrie-4.0-Maturity-Index zeigt Unternehmen aktuelle Schwachstellen auf und ermöglicht eine individuelle Roadmap zur Erreichung des Zielzustands zu entwickeln.
Mit dem Industrie-4.0-Maturity-Index steht Unternehmen ein Werkzeug zur Verfügung, um die Chancen neuer Technologien strukturiert und investitionssicher zu erschließen. Dazu bricht er die digitale Transformation in die vier Gestaltungsfelder Ressourcen, Informationssysteme, Organisationsstruktur und Kultur herunter. Im dritten Teil unserer Serie zum Maturity-Index berichten wir, wie sich das Modell in der Praxis einsetzen lässt.
Die Energiewende in Deutschland ist bereits in vollem Gange. Trotzdem hakt es aktuell noch bei der Einbindung der Industrie und der Suche nach Ideen zur Vermeidung von Netzausbaukosten. Ein Ansatz, diesen Status zu verändern, ist die Nutzung von Synergien aus den Treibern Energiewende und Industrie 4.0. Im Forschungsprojekt "EWIMA" entwickelt das Konsortium rund um den Konsortialführer FIR e. V. an der RWTH Aachen eine Lösung zur Realisierung regionaler virtueller Kraftwerke. Im Zentrum steht dabei eine IoT-Plattform (IoT: Internet of things, dt. Internet der Dinge), die das industrielle Energiemanagement einzelner Unternehmen erweitert und eine Vernetzung mehrerer Akteure in der Unternehmensnachbarschaft ermöglicht. Dadurch sollen Energieerzeugung, -speicherung und -verbrauch lokal begrenzter Einheiten, wie beispielsweise von Industriegebieten, energieformübergreifend optimiert werden. Die Lösung soll in fünf verschiedenen Anwendungsszenarien, den EWIMA-Hubs, in NRW prototypisch in der Praxis umgesetzt werden. Das Vorhaben wird im Rahmen des Leitmarktwettbewerbs VirtuelleKraftwerke.NRW durch den Europäischen Fonds für regionale Entwickung (EFRE.NRW) und die Landesregierung Nordrhein-Westfalen gefördert.
Das Vorhaben zielte auf eine neuartige Softwarelösung für ein vorausschauendes Instandhaltungsmanagement ab, dass sowohl den aktuellen Maschinenzustand als auch die aus der Produktionsplanung ableitbare anstehende Maschinenbelastung (Auslastungsgrad, Beanspruchung) einbezieht und vor diesem Hintergrund die bestmögliche Wartungsplanung für eine maximierte Einsatzfähigkeit des Produktionssystems als Ganzes ermittelt. Der übergreifende Ansatz sollte es erstmals ermöglichen, die multikriteriellen, mehrschichtigen Entscheidungsprobleme der Instandhaltung in Produktionsumgebungen mit einem modularen Softwarewerkzeug vollständig abzubilden und zu lösen.
Übergeordnetes Ziel der wissenschaftlichen und technischen Vorhabensinhalte war also die bedarfssynchrone, sichere und flexible Optimierung von Instandhaltung und Produktion durch Erforschung der Grundlagen für ein System zur Generierung mehrdimensional optimierter Handlungsempfehlungen.
ECM im Mittelstand
(2017)
Mit der ganzheitlichen Strategie des Enterprise Content Management (ECM) werden alle Dokumente eines Unternehmens verwaltet und organisiert. Durch den Einsatz geeigneter ECM Werkzeuge erhalten Unternehmen zum Beispiel Unterstützung beim effizienten Erfassen, Ablegen und Wiederauffinden von Dokumenten, bei der Abwicklung dokumentenbasierter Prozesse sowie bei der Einhaltung rechtlicher Vorgaben, etwa zur revisionssicheren Archivierung. Damit können ECM-Lösungen einen maßgeblichen Beitrag zur Digitalisierung der Geschäfts- und Arbeitswelt im Sinne des »Digital Office« leisten.
Das Konzept des umfassenden ECM ist mittlerweile in großen Unternehmen etabliert. Wesentliche Treiber sind hier neben offensichtlichen Rationalisierungseffekten und hohen Anforderungen an die Rechtssicherheit im Umgang mit Dokumenten(Compliance) vor allem auch neue Formen der Zusammenarbeit in Teams sowie die Automatisierung und Integration von Geschäftsprozessen. Auch die voranschreitende Digitalisierung von Geschäftsmodellen benötigt eine komplett digitale Unterstützung, zum Beispiel die automatisierte Ablage und Weiterverarbeitung von Verträgen oder Bankgeschäften, die im Internet geschlossen werden. Um Medienbrüche zu vermeiden und damit ein Geschäftsvorfall schnell nach den Compliance-Gesichtspunkten verarbeitet werden kann, ist eine ECM-Strategie, die der Unternehmensstrategie folgt, angeraten.
Vor diesem Hintergrund bietet die Studie »ECM im Mittelstand 2017« anhand der Aussagen von über 600 mittelständischen Unternehmen eine Bestandsaufnahme der ECM-Praxis im Mittelstand. Im Vordergrund stehen Fragen zum Begriffsverständnis, zur Verbreitung, zu Nutzen und zu Kosten von ECM-Software ebenso wie zu zukünftigen Entwicklungen und Trends rund um ECM im Mittelstand. Aufgrund vergleichbarer Fragestellungen sind in weiten Teilen Aussagen zur Entwicklung seit 2013 möglich, die auf entsprechenden Studienergebnissen aus einer Vorgängerstudie basieren.
Industrie 4.0 is hitting the market. The e.GO Life – an electric car for the city – is developed in under three years and only € 30M investment.
RWTH Campus pairs research and industry partners to pursue innovative ideas and yield cutting-edge products and services to face next-level digitization.
Digital, agile businesses outperform traditional businesses because of lower latencies in the entire reaction chain
acatech Industrie 4.0 Maturity Index:Helping established companies to build the development path to Industrie 4.0
The Maturity Index is offered to the Plattform Industrie 4.0 for transferring the approach to industry and defining Industrie 4.0 performance levels
Wachsende Informationssysteme (IS) gehen oft einher mit einer wachsenden IT-Komplexität, weil sich heterogene IT-Landschaften über Jahre hinweg zu einem Flickenteppich entwickeln. Diese Entwicklung bringt steigende IT-Kosten und Abhängigkeiten mit sich, die die Wartung und Entwicklung der IT-Landschaften behindern. Der Artikel beleuchtet die aktuelle Literatur über Methoden zum Management von IT-Komplexität mit der Methodik eines Literaturreviews. Da die Definitionen von IT-Komplexität in der Literatur weit auseinandergehen, wird eine Herleitung und eine Definition aufgestellt. Außerdem werden die Ergebnisse des Literatur-Suchprozesses vorgestellt. Danach folgt eine Diskussion und Synthese der Literatur sowie ein Ausblick auf weitere Forschungsfelder.
Das Vorhaben zielte auf eine neuartige Softwarelösung für ein vorausschauendes Instandhaltungsmanagement ab, dass sowohl den aktuellen Maschinenzustand als auch die aus der Produktionsplanung ableitbare anstehende Maschinenbelastung (Auslastungsgrad, Beanspruchung) einbezieht und vor diesem Hintergrund die bestmögliche Wartungsplanung für eine maximierte Einsatzfähigkeit des Produktionssystems als Ganzes ermittelt. Der übergreifende Ansatz sollte es erstmals ermöglichen, die multikriteriellen, mehrschichtigen Entscheidungsprobleme der Instandhaltung in Produktionsumgebungen mit einem modularen Softwarewerkzeug vollständig abzubilden und zu lösen.
Übergeordnetes Ziel der wissenschaftlichen und technischen Vorhabensinhalte war also die bedarfssynchrone, sichere und flexible Optimierung von Instandhaltung und Produktion durch Erforschung der Grundlagen für ein System zur Generierung mehrdimensional optimierter Handlungsempfehlungen.
Derzeit prägen viele unterschiedliche Begriffe die Zukunftsdiskussionen in den Tages- und Fachzeitungen. Bislang gelingt es wenigen Unternehmen, diese Visionen auf ihre Problemstellungen und Herausforderungen zu übertragen und für sich zu nutzen. Dem können wir abhelfen - mit unserem Rapid-CPS-Workshop, speziell für interessierte Fachkräfte und Unternehmen entwickelt.
Der Mensch ist ein Gewohnheitstier – und mit Veränderungen tut sich so mancher schwer. Das ist nichts Neues, neu hingegen sind in Zeiten wie diesen die tiefgreifenden und unumgänglichen Veränderungen, die in allen Lebensbereichen und speziell in der Arbeitswelt auf uns zukommen, und das hohe Tempo, mit dem dies geschieht. Die Belegschaft „mitzunehmen“, damit sie für die ‚Arbeitswelt 4.0‘ mit ihren veränderten Anforderungen bereit ist, ist von hoher Relevanz und nicht einfach. Wie diese Anforderungen aussehen, was sich in der Arbeitskultur ändern muss und wie man die Belegschaft vorbereitet und motiviert ist folgend beschrieben.
Datenbasierte Services rücken durch die Vernetzung zunehmend in den Fokus von Unternehmen. Für produzierende Unternehmen jeder Größe ist es immanent, die eigenen Daten stärker zu nutzen. Durch ein historisches Wachstum des Unternehmens sind IT-Lösungen oftmals über das Unternehmen verteilt und Daten werden mehrfach gehalten. Mithilfe des Konzepts eines digitalen Schattens können die aufgezeigten Herausforderungen gelöst werden. Dessen Umsetzung erfolgt über software-definierte Plattformen. Diese ermöglichen ein Abbild der relevanten Unternehmensdaten und schaffen Transparenz über aktuelle und vergangene Ereignisse. Unter Nutzung von Datenanalyseverfahren und Visualisierungssystemen tragen sie zur Entscheidungsunterstützung im Unternehmen bei. Dieser Beitrag enthält eine Definition dieses Plattformtyps und eine Morphologie zur Einordnung verschiedener Plattformen vor. Anhand des morphologischen Kastens werden die zentralen, notwendigen Merkmale einer software-definierten Plattform herausgearbeitet und beschrieben. Integrationsanforderungen zur Einführung in Unternehmen werden in den vier Dimensionen Technik, Organisation, Prozesse sowie Anforderungen zur Datenintegration dargestellt.
Ergänzt wird diese Betrachtung um Praxiserfahrungen bei der Umsetzung einer software-definierten Plattform. Damit liefert der Artikel einen Beitrag zur Diskussion um software-definierte Plattformen und unterstützt Unternehmen bei der Einführung einer solchen.
Bedingt durch den Ausbau der dezentralen Energieversorgung steigen die Redispatch-Maßnahmen durch die Übertragungsnetzbetreiber zur Netzstabilisierung. Je nach Szenario werden in 2030 allerdings 62 - 82 % der Bruttostromnachfrage direkt in das Verteilnetz eingespeist, sodass die Verteilnetzbetreiber die Netzbilanz bereits auf NS- und MS-Ebene ausgleichen müssen. Eine Lösungskomponente dazu ist das Industrial Smart Grid; dazu sind tiefere Einblicke in die Produktionsplanung von Industrieunternehmen nötig, um das Netz proaktiv zu regeln. Die Grundlage für diese nötige Transparenz wird unternehmensintern durch die Etablierung von Energiemanagement und dazu nötigen Energieinformationssystemen geschaffen. Um eine zielgerichtete Systemauswahl für produzierende Unternehmen zu ermöglichen, ist ein grundlegender Funktionskatalog eines Energieinformationssystems zu erstellen. Dieses Paper beschreibt die Erstellung eines solchen Funktionskatalogs in Form eines übersichtlichen Funktionsbaums und einer exemplarischen Funktionsdarstellung in einem Use-Case-Diagramm.
Im Strommarkt 2.0 wird ein Paradigmenwechsel von einer verbrauchsorientierten Erzeugung zu einem erzeugungsorientierten Verbrauch durchlaufen. Dies erfordert in Zukunft ein gesteigertes Angebot von Flexibilität. Die Idee und die für das Energiesystem dienlichen Potentiale eines Flexibilitätsmarktes für die Industrie sind bekannt, dennoch werden diese Möglichkeiten zurzeit nur eingeschränkt genutzt. Es stellt sich somit die Frage, durch welche Anreize und Dienstleistungen es gelingen kann, Unternehmen zur Bereitstellung von Flexibilität zu motivieren. Hierfür werden im vorliegenden Paper die bestehenden Energiedienstleistungen und neue Flexibilitätsdienstleistungen strukturiert beschrieben und Potenziale herausgestellt.
Cyberphysische Systeme von kleinen und mittleren Unternehmen für kleine und mittlere Unternehmen
(2017)
Bisherige Ergebnisse der Plattformentwicklung beziehen sich auf die Referenzanwendungsfälle der Konsortialpartner des zugrundeliegenden Forschungsprojekts. Um mit dem CPS-Matchmaker eine mögl ichst große Anzahl von Anwendungsfällen und Technologien akkurat abzubilden, gilt es im nächsten Schritt, die Zuordnungen von Technologiemerkmalen zu den Anforderungen vollständig zu realisieren sowie den Fragenkatalog unter Hinzunahme weiterer Anwendungsfälle auszubauen. Des Weiteren sollen neben technischen Merkmalen ebenfalls wirtschaftliche Fragestellungen, wie beispielsweise das vom Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen entwickelte Return-on-
Investment-Modell zur Betrachtung der Wirtschaftlichkeit des Technologieeinsatzes, in die Bewertung der Matchingqualität einer Technologie zu einem Anwendungsfall einbezogen werden.
Ein erster Demonstrator wurde dieses Jahr auf der 8. Aachener Informationsmanagement-Tagung im November 2017 vorgestellt. Dieser veranschaulicht das Funktionsprinzip der Plattform. Die Fertigstellung der Plattform soll zum Projektende Mitte 2019 erfolgen.
Heutzutage werden Konstruktionsprojekte von großen, interdisziplinären und meist räumlich getrennt arbeitenden Teams geplant und durchgeführt. Dabei haben Projektmitarbeiter unterschiedliche Datensätze, die oft über einen komplexen und fehleranfälligen E-Mail-Verkehr ausgetauscht werden. Dies führt zu einer schwerfälligen und meist chaotischen Datenspeicherung. Im Folgenden wird eine dreistufige hybride Cloudspeicherungslösung beschrieben, die den Datenaustausch durch vorausplanende Datensynchronisation verbessern soll. Anschließend wird, mit Blick auf die Verwendbarkeit des Systems, ein Kommunikationsmodell zur effizienten Zusammenarbeit vorgestellt. Ziel des Projekts ist es, eine cloudbasierte Collaboration-Software für die Baubranche zu entwickeln, die die Qualität und Geschwindigkeit von Konstruktionsprozessen nachhaltig erhöht und Fehler durch alte oder falsche Daten reduziert. Das Projekt wird mit Mitteln der Europäischen Union (EU) gefördert.
Smart Maintenance
(2017)
Im Verlauf der vergangenen Jahrzehnte haben sich die Rahmenbedingungen der industriellen Produktion stark verändert. Die aktuelle Entwicklung ist vor allem durch die zunehmende Dynamik der Produktionslebenszyklen und die verschärfte Wettbewerbssituation geprägt, die durch die weltweit gestiegenen Anforderungen an die Energie- und Ressourceneffizienz, den wachsenden Kostendruck und die ausgeprägte Marktvolatilität entstanden ist. So sehen sich die Unternehmen gezwungen, die Qualität ihrer Produkte zu erhöhen. Hierfür sind hochflexible, verfügbare und zuverlässige Produktionssysteme Voraussetzung. Zur Bewältigung dieser Herausforderungen der vierten industriellen Revolution steht die Smart Factory im Mittelpunkt.
Die Erzeugung und Nutzung von Echtzeitdaten sind ein erster Schritt der Digitalisierung. Durch Echtzeitdaten lassen sich Prognosen teils drastisch verbessern.
Auf Basis der durch Echtzeitdaten transparenten Supply Chain lassen sich Risiken und somit Bestände über das eigene Unternehmen hinaus systematisch reduzieren.
ABER: Nicht alle Nutzenpotentiale durch Echtzeitdaten sind „einfach zu heben“.
Wird es das Unternehmen ohne Bestände geben? Welche Implikationen sehen Sie für Ihr Unternehmen?
Die Disposition von Instandhaltungsaufträgen in Offshore Windparks unterliegt einigen organisatorischen Einflüssen, die die Durchführung der Disposition komplex gestalten. Darüber hinaus spielen zeitgleich kurzfristige Einflüsse (z.B. Wetterbedingungen) in den Prozess ein. Das Forschungsprojekt DispoOffshore analysiert die Rahmenbedingungen des Dispositionsprozesses. Die gewonnenen Erkenntnisse unterstützen dabei, die Disposition in bestehenden Parks zu optimieren und in neuen Parks zu konzeptionieren. Somit wird die Brücke zwischen einem modernen Windpark der Zukunft unter den Gesichtspunkten von Industrie 4.0 gebildet.
Thanks to the challenges of the imminent energy turnaround, the power market faces a revolution regarding the energy distribution. In future, energy will not only be distributed from a limited number of large, centralized power plants but also from small, decentralized power generators, e.g. households. This also affects manufacturing companies, which are confronted with developing an energy management strategy. As those companies usually have not set high priorities on their energy management, there is a lack of a structured procedure to build an energy management strategy. Consequently, this creates the need for supporting methods to develop and implement an energy management strategy. This paper tackles the first step in the development of an energy management strategy. For this purpose, a target map is developed and possible use cases are systematized. The next steps of the implementation are presented using the example of load management.
Immer mehr internationale Automobilproduzenten und -zulieferer errichten neue Werke in Mexiko – unter ihnen auch viele deutsche Unternehmen. Schon bald wird Mexiko mehr Fahrzeuge als Deutschland exportieren. Mit dem starken Wachstum steigt auch der Bedarf an qualifiziertem Personal – auf allen Ebenen, besonders jedoch im Bereich des mittleren Managements. Im Rahmen des internationalen Verbundprojekts E-Mas wird aus diesem Grund ein Weiterbildungsprogramm zum taktischen und operativen Produktionsmanagement entwickelt. Zielsetzung ist es, die erforderlichen Kompetenzen in den Bereichen Workplace-Innovation, Produktivitätsmanagement und Industrial Engineering, Werkzeugbaumanagement und Lean Management zu vermitteln und dabei auch zukünftige Kompetenzbedarfe im Zuge des Wandels zur Industrie 4.0 zu berücksichtigen. Das Verbundprojekt E-Mas wird im Rahmen des Forschungsprogramms `Internationalisierung der Berufsbildung` durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit dem Kennzeichen 01BE17012A gefördert und vom Projektträger DLR betreut.
Die zentrale Herausforderung vieler Unternehmen besteht derzeit darin, den Prozess der Transformation im Sinne einer grundlegenden Neugestaltung zentraler Prozesse oder gar des gesamten Unternehmens zu bewältigen. Im Mittelpunkt steht die Frage, wie Unternehmen die mit dem Umfang einer Transformation und den notwendigen inhaltlichen Veränderungen einhergehende Komplexität bewältigen und die Effizienz und den Erfolg der Transformation gewährleisten können. Die Herausforderung besteht darin, zeitgleich auf der Sachebene neue Strukturen und Systeme zu gestalten und zudem etablierte Verhaltensmuster aufuzubrechen und neue Forderungen zu ertablieren. Der vorliegende Beitrag leistet einen konkreten Mehrwert zur Lösung der dargestellten Herausforderungen, indem er einen Ordnungsrahmen für die Bewältigung der mit einer Transformation einhergehenden Managementaufgaben liefert.
Personal user data is collected and processed at large scale by a handful of big providers of Internet services. This is detrimental to users, who often do not understand the privacy implications of this data collection, as well as to small parties interested in gaining insights from this data pool, e.g., research groups or small and middle-sized enterprises. To remedy this situation, we propose a transparent and user-controlled data market in which users can directly and consensually share their personal data with interested parties for monetary compensation. We define a simple model for such an ecosystem and identify pressing challenges arising within this model with respect to the user and data processor demands, legal obligations, and technological limits. We propose myneData as a conceptual architecture for a trusted online platform to overcome these challenges. Our work provides an initial investigation of the resulting myneData ecosystem as a foundation to subsequently realize our envisioned data market via the myneData platform.
Durch die digitale Transformation der Wirtschaft verfügen insbesondere Unternehmen des Maschinenbaus über eine Vielzahl an bisher ungenutzten Daten. Darauf aufbauend ist zunehmend die Anwendung von Business-Analytics in den verschiedenen Bereichen der Unternehmen zu erkennen. Im Dienstleistungsgeschäft von Unternehmen des Maschinenbaus ist bisher aktuell nur eine geringe Anzahl der Unternehmen in der Lage, Daten so zu analysieren, dass hieraus ein Mehrwert generiert wird. Vor diesem Hintergrund werden im Forschungsvorhaben ServiceAnalytics geeignete Analytics-Algorithmen entwickelt, evaluiert und in ein für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) geeignetes Implementierungsvorgehen überführt, um die Profitabilität und Innovationsfähigkeit des Geschäftsfeldes industrieller Dienstleistungen in KMU des Maschinenbaus zu steigern. Das IGF-Vorhaben 19164 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.
Smart Building
(2017)
Wenige Entwicklungen wurden bisher in der TGA so häufig und kontrovers diskutiert, wie das Themenfeld Smart Building. Dieser Umstand ist nicht zuletzt dem Sachverhalt geschuldet, dass der Begriff zwar vielfach definiert, sich bisher jedoch kein allgemeingültiges und anerkanntes Begriffsverständnis durchgesetzt hat. Zudem sind die Anwendungsszenarien zahlreich und die beteiligten Branchenakteure stark heterogen. Nicht zuletzt durch eine steigende Anzahl oftmals technologieorientierter Start-ups wird dieser Umstand noch verschärft. In diesem Spannungsfeld besteht die Frage, welche Rolle TGA-Fachplaner zukünftig spielen und wie sie sich optimal im Bereich Smart Building positionieren können.
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.
Vernetzte Welten
(2017)
Über 350 Mitarbeiter aus Wissenschaft und Wirtschaft erforschen und entwickeln im Cluster Smart Logistik - eines der sechs Startcluster auf dem Campus der RWTH Aachen - Lösungen, wie Waren und Informationen in einer digitalen Welt der Zukunft optimiert vernetzt werden können. Dabei geht das Verständnis von "Logistik" in diesem Cluster deutlich über die umgangssprachliche Bedeutung des Begriffs hinaus. denn gemeinsam mit Industriepartnern wird hier der gesamte Informations- und Warenfluss in einer digitalen Welt betrachtet, die über das Internet nahezu in Echtzeit vernetzt sein wird.
ERP im Kontext Industrie 4.0
(2017)
Was sich hinter dem Schlagwort Industrie 4.0 verbirgt, hört sich einfach an - Schaffung einer digital vernetzten Wirtschaft. In der Praxis ist dies ein enorm anspruchsvolles Technologieprojekt, an dessen Verwirklichung weltweit Industrie und Forschungsinstitute arbeiten. Im Fokus steht dabei häufig die massenhafte Verbindung von Informations- und Kommunikationstechnologien mit dem Ziel, das sich selber durch die hochautomatisierte Produktion steuernde Produkt zu schaffen. Dieser produktbezogene Blickwinkel umfasst jedoch nicht den eigentlichen Kern von Industrie 4.0. Der tatsächliche Hebel, um die Wirtschaftlichkeit eines Unternehmens mittels der Verbindung von Technologien und IT-Systemen zu steigern, liegt in der Beschleunigung von unternehmerischen Entscheidungen und Entscheidungsimplementierung.
Der KVD schafft Brücken zwischen Wirtschaft und Wissenschaft. In der Zusammenarbeit zwischen Mitgliedsunternehmen, relevanten Forschungsinstituten und dem KVD als assoziiertem Partner im projektbegleitenden Ausschuss selbst werden neue Dienstleistungen, Businessmodelle und Tools für das strategische Service-Management entwickelt und in der Service-Praxis etabliert. In der SERVICETODAY stellt die Redaktion ab sofort in jeder Ausgabe den aktuellen Stand der wissenschaftlichen Projekte in einem Forschungskalender dar und präsentiert ein aktuelles Forschungsprojekt samt aktuellem Zwischenstand. In dieserAusgabe stellt Roman Emonts-Holley vom FIR e. V. an der RWTH Aachen das Projekt "Customer-Service-Scorecard" vor.
Vernetzung von ERP und MES
(2017)
Wie passen Industrie 4.0 und Supply-Chain-Management im Kontext der Digitalisierung zusammen? Den Entwicklungen rund um das Thema Industrie 4.0 gemein ist die Tatsache, dass initiale Applikationen der Shopfloor-Ebene zuzuordnen sind. Dieser vertikalen Integration von Anwendungen steht das horizontal orientierte Supply-Chain-Management gegenüber. Automatisierte ereignisgesteuerte Rückmeldedatenerfassung und -verarbeitung werden durch Einführungen von IuK-Technologien in der Produktion geschaffen und ermöglichen eine Optimierung der Geschäftsprozesse über die gesamte, am Bedürfnis der Endkunden ausgerichtete Supply-Chain hinweg.
Eine der bedeutendsten Domänen der digitalen Transformation sind Daten. Für Unternehmen ist die Generierung von Informationen und Wissen aus Daten ein zentraler Erfolgsfaktor. Wer weiterhin wettbewerbsfähig sein will, muss ihren Wert erkennen und diese für sein Geschäftsmodell nutzbar machen. Welche Auswirkungen ergeben sich daraus für die Serviceorganisation? Die Ergebnisse der Studie zeigen, wie sich erfolgreiche Dienstleister bereits an diese Veränderungen anpassen konnten.
ERP und MES
(2017)
Was sich hinter dem Schlagwort Industrie 4.0 verbirgt, hört sich so einfach an – Schaffung einer digital vernetzten Wirtschaft. In der Praxis ist dies ein enorm anspruchsvolles Technologieprojekt, an dessen Verwirklichung weltweit Industrie und Forschungsinstitute arbeiten. Eine Etappe auf dem Weg zur Realisierung dieses Zukunftsprojekts ist die Weiterentwicklung von industrieller Prozessplanung und -steuerung zu einer intelligenten Regelungsarchitektur.
Im Forschungsprojekt „eStep Mittelstand - Modulare Lösungen für den Mittelstand zur Stärkung der eigenständigen Integration von E-Business-Standards in komplexe Lieferketten-Prozesse" wurden Lösungen erarbeitet, um den Einsatz von E-Business-Standards in den Geschäftsprozessen von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) zu stärken und auszubauen. Hierzu wurden geeignete Methoden und Modelle entwickelt, welche es KMU erlauben, E-Business-Projekte trotz hoher Komplexität erfolgreich umzusetzen. Die Umstellung auf standardbasierte, elektronische Geschäftsprozesse wird durch das Self-Assessment-Tool (SAT), den Entscheidungsbaum (EB) und die eStep-Mittelstand-Middleware (eMiMi) erheblich erleichtert. Eine DIN SPEC, welche in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Institut für Normung (DIN) e. V. erarbeitet wurde, stellt darüber hinaus einen Leitfaden zur Weiterentwicklung und zum Ausbau der Funktionalität des SATs und des EBs bereit.
Die zukünftigen Arbeitswelten erfahren durch Industrie 4.0 eine starke Veränderung. Dies wirkt sich sowohl auf die Beschäftigten als auch auf die Unternehmensorganisation aus. Der Servicemitarbeiter benötigt neue Kompetenzen, die durch geeignete Maßnahmen zur arbeitsorientierten Kompetenzentwicklung vermittelt werden. Gleichzeitig gilt es, die Serviceorganisation so zu verändern, dass neue Technologien effizient und effektiv genutzt werden und das Lernen im Prozess der Arbeit gefördert wird. In der Praxis steht der Service-Manager vor vielen ungelösten Fragen. Auf dem 36. KVD-Service-Congress gaben Experten am 3. und 4. November 2016 Antworten auf diese Fragen und zeigten Wege auf zum Service der Zukunft.
Die lernende Produktion in der Industrie 4.0 - Digitalisierung bei der Zwiesel Kristallglas AG
(2017)
Durch die Industrie 4.0 und die damit verbundene Digitalisierung von Produktionsprozessen verändern sich sowohl die Organisationsstrukturen von Unternehmen als auch ihre Betriebsabläufe dramatisch. Die zunehmende Digitalisierung und Vernetzung in der Produktion geht mit enormen wirtschaftlichen Potentialen für Unternehmen einher, wird aber auch Branchen und ihre Wertschöpfung zukünftig massiv verändern.
Serviceorganisationen sind häufig mit einem Wildwuchs unterschiedlicher Leistungen in ihrem Leistungsprogramm konfrontiert. Viele Unternehmen verlieren sich in der Frage, wie sie möglichst alle Kundenbedürfnisse optimal bedienen können und weisen dadurch eine unnötige Komplexität in den angebotenen Leistungen auf. Dieser Beitrag bildet den zweiten Teil unserer Serie zum Thema Lean-Service-Management.
Ziel des Forschungsvorhabens "SurE" ist die Erhöhung der Effizienz und Effektivität von Suchanfragen in ERP-Systemen. Dabei soll der Aufwand für den Nutzer reduziert und die Qualität der Ergebnisse verbessert werden. Die Ziele werden durch die Entwicklung einer selbstlernenden, kontextbasierten Suchmaschine für ERP-Systeme realisiert. Mit der Berücksichtigung des Kontextes einer Suchanfrage, des Benutzerverhaltens und einer Ergebnisbewertung durch den Anwender wird die Ergebnisqualität von Suchanfragen kontinuierlich gesteigert. Durch die Entwicklung eines Demonstrators gegen Ende des Projekts soll der Nutzen des Konzepts veranschaulicht werden. Zudem soll der Demonstrator in verschiedenen Szenarien erprobt und anhand einer Wirtschaftlichkeitsbetrachtung bewertet werden.
Shopfloordaten können heute durch neue Technologien hochfrequent und umfangreich erfasst werden, sodass sich vielfältige Möglichkeiten der Datenverwertung bieten. Im Gegensatz dazu basieren die meisten ERP-Systeme auf einer Systemlogik, die derart hochfrequente Datensätze nicht adäquat für die Planung und Regelung des Serienanlaufs bzw. der Produktion nutzen kann. ME-Systeme bilden ein Bindeglied zwischen Shopfloor und ERP-System. Ungeklärt ist jedoch die Frage des geeigneten Zusammenspiels dieser Systemwelten, insbesondere im Hinblick auf die unterschiedlichen Verarbeitungsfrequenzen zugrundeliegender und im Zuge dieses Prozesses entstehender Daten und Informationen. Forschungsgebiete sind zum einen bestehende IT-Systemwelten, die adäquat adaptiert werden müssen, zum anderen jedoch insbesondere die Kalibrierung neu zu implementierender IT-Welten bei Serien anläufen, welche im Zuge der Errichtung neuer Fabriken bzw. Fertigungslinien von großer Bedeutung sind. Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen der Exzellenzinitiative geförderte "Graduiertenkolleg Anlaufmanagement" (GRK 1491/2) befasst sich mit der Optimierung des Serienanlaufs. Um die Komplexität und die Instabilität des Anlaufs vor und während der Produktion zu beherrschen, forschen Wissenschaftler unterschiedlicher Institute der RWTH Aachen aus den Fachbereichen der Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften an interdisziplinären Lösungsansätzen.
Das Forschungsprojekt "ScaleUp" zielt darauf ab, kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) einen Digitalisierungsnavigator zur Verfügung zu stellen, der es ihnen ermöglichen wird, digitale Technologien strukturiert zu identifizieren, zu bewerten und zu implementieren.
Nach Validierung der Kernfunktionen für den After-Sales-Dienstleistungsprozess mithilfe des Referenzmodells nach Kallenberg wurden Informationsflüsse entlang der Serviceprozesskette identifiziert und Schwachstellen aufgedeckt. Diese wurden durch ermittelte unternehmensspezifische Ressourcenverbräuche klassifiziert.
Die positive Wirkung von Lean-Management-Prinzipien auf den Leistungserstellungsprozess hat sich längst bestätigt und unter dem
Begriff Lean Services manifestiert. Eine Herausforderung stellt insbesondere für KMU jedoch weiterhin die Auswahl der passenden Lean-Services-Prinzipien dar. Im Forschungsprojekt "WertGeiD" wird mithilfe eines Simulationsmodells ein Navigator entwickelt, welcher den Inhalt des Simulationsmodells durch eine intuitive Benutzeroberfläche auch für unerfahrene Anwender handhabbar macht. Durch Eingabe von unternehmensbezogenen Daten wird im Simulationsmodell abgeschätzt, welche Lean-Services-Prinzipien den größten Nutzen für das jeweilige Unternehmen darstellen.
Energieflexibilität stellt eine mögliche Lösung dar, um die Herausforderungen der steigenden Volatilität in den Versorgungsnetzen in Deutschland zu beherrschen. Die Bundesregierung gibt den Weg vor: Die Energieversorgung Deutschlands wird in Zukunft verstärkt bis ganzheitlich durch erneuerbaren Energien gedeckt werden. Heute gibt es jedoch wenige innovative Energiedienstleistungen, die dieses Ziel verfolgen und die beschriebene Herausforderung in Zukunft beherrschbar machen.
Im Projekt "FlAixEnergy" wird eine Roadmap innovativer Energiedienstleistungen entwickelt. Diese zeigt auf, welche Smarten Services derzeit im Markt fehlen und in Zukunft erforderlich werden. Das Projekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert.
Die zunehmende Digitalisierung der externen Unternehmenskommunikation führt zu Veränderungen und somit zu neuen Wettbewerbsvorteilen. Für Unternehmen ist es immens wichtig, diese frühzeitig zu erkennen, zu generieren und zu nutzen.
Heutzutage ist der Kunde in der Regel (generationsübergreifend) mobil unterwegs und greift bei Problemen oft intuitiv zum Smartphone, um sofort eine Lösung zu finden. Die Nutzung der Kommunikationskanäle hat sich deutlich verändert: Neben dem Telefon und der klassischen E-Mail steht nun eine Vielzahl sozialer Medien, Messaging-Möglichkeiten und Communitys zur Verfügung – und zwar rund um die Uhr an sieben Tagen in der Woche. Im Forschungsprojekt "CSS 2.0 – Customer-Service-Scorecard" sollen insbesondere KMU dabei unterstützt werden, die Effektivität ihres Kundenservice durch den Einsatz Sozialer Medien zu verbessern. Ein Aspekt dieses Projekts ist die Untersuchung der Wirkungszusammenhänge zwischen der Unternehmensorganisation von KMU und dem Social-Media-Einsatz. Das IGF-Vorhaben 19100 N wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
Der FIR e. V. an der RWTH Aachen arbeitet mit anderen Instituten im Aachener Exzellenzcluster "Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer" daran, die Wettbewerbsfähigkeit von deutschen Unternehmen zu stärken. Ein Ziel ist es, die Qualität und die Effizienz der menschlichen Entscheidungen innerhalb der Disposition zu verbessern. Zur Steuerung und Optimierung von Lieferketten greifen Entscheider auf eine Vielzahl von Informationen aus der Logistik zurück, die sie schnell erfassen, verarbeiten und richtig interpretieren müssen. Menschen handeln aber nicht ausschließlich rational und die Qualität der Entscheidungen hängt von zahlreichen und
individuell unterschiedlichen Größen ab. Zur Unterstützung der Mitarbeiter und einer Verbesserung der Planung einer Supply-Chain wird im Rahmen des Teilprojekts die folgende Kernfrage untersucht: Welche Wechselwirkungen existieren innerhalb von Lieferketten zwischen Beschaffungsstrategie und übergeordneten Zielgrößen unter Berücksichtigung verschiedener Nachfrageszenarien?
Projektabschluss: Entwicklung eines Modells zur Beherrschung und Planung komplexer Leistungsprobleme
(2017)
Die steigende Individualisierung von Kundenbedürfnissen und die Beherrschung der unternehmensinternen Komplexität sind zentrale
Herausforderungen im Preiswettbewerb globalisierter Märkte. In Leistungsprogrammen (hybride Bündel aus Sach- und Dienstleistung) ist die Herausforderung besonders hoch, da die Vielfalt des Sachgutportfolios mit der Vielfalt des Dienstleistungsportfolios multipliziert wird.
Unternehmen haben aktuell nur in eingeschränktem Maße Überblick über die dem Kunden vorliegende Angebotsvielfalt und die daraus
resultierende interne Komplexität. Ziel des hier vorgestelltem Projekts war die Entwicklung eines Modells, welches den Nutzen der Vielfalt in Form von Preisbereitschaften den internen Kosten der Vielfalt gegenüberstellt. Mit einem Optimierungsalgorithmus kann das optimale Portfolio, beispielsweise bezogen auf den größten Deckungsbeitrag, ermittelt werden.
Im Rahmen des Forschungsprojekts "FlAixEnergy" sollen kleine und mittlere Unternehmen (KMU) sowohl als dezentrale Erzeuger von regenerativer Energie als auch als Energieverbraucher (Smart Industrial Customer) zu Flexibilitätsclustern zusammengefasst werden. Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer Plattform zwischen Energieversorgungsunternehmen (EVU) und Unternehmen, mittels derer die bewertete Energieflexibilität der energieverbrauchenden Unternehmen aggregiert und so die Partizipation am Energiemarkt ermöglicht wird. Ein in diesem Kontext relevantes Thema ist die Charakterisierung der eingebundenen industriellen Verbraucher bezüglich ihres Energiebedarfsverhaltens und ihrer Flexibilität. Hierzu soll ein sogenannter "energetischer Fingerabdruck" entwickelt werden, der dazu dient, Flexibilitätspotenziale und Lastprognosen von industriellen Stromverbräuchen systematisch an Energieversorgungsunternehmen zu kommunizieren. Das Projekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert.
Schnittstelle Produktionsplanung - Entwicklungsrichtungen in einer zusammenwachsenden Systemwelt
(2017)
Normung und Standardisierung bei nationalen Verbundprojekten zwischen Forschung und Industrie
(2017)
Der Vortrag zeigt in Kürze auf, in welchem Kontext Standardisierung und Normungaktivitäten in Verbundprojekten mit der Industrie behandelt werden.
Als Beispiel dient das Projekt FlaixEnergy, in dem eine DIN SPEC zur Beschreibung der Energieflexibilität erarbeitet wird, sowie die aus dem Projekt POLAR entwickelte Energieinformationsarchitektur. Weiterhin wurde auf das ehemalige Forschungsprojekt myOpenFactory eingegangen, da die Inhalte (und Standardisierung) des Projekts insbesondere als ein "Leuchtturmbeispiel" sich als Innovation heute am Markt durchsetzt hat.
Serviceorganisationen sind häufig mit einem Wildwuchs unterschiedlicher Leistungen in ihrem Leistungsprogramm konfrontiert. Viele Unternehmen verlieren sich in der Frage, wie sie möglichst alle Kundenbedürfnisse optimal bedienen können und weisen dadurch eine unnötige Komplexität in den angebotenen Leistungen auf.
Der Artikel beschäftigt sich mit der Interaktion von ERP- und ME-Systemen vor dem Hintergrund der Industrie 4.0 und der damit einhergehenden Flexibilisierung und Digitalisierung der Produktion. Dabei wird neben der Integration der Systeme auch auf die aktuelle Situation der mangelnden Entscheidungsunterstützung bezüglich der IT-Systemwahl und Abstimmung eingegangen.
With big data-technologies on the rise, new fields of application appear in terms of analyzing data to find new relationships for improving process under-standing and stability. Manufacturing companies oftentimes cope with a high number of deviations but struggle to solve them with less effort. The research project BigPro aims to develop a methodology for implementing counter measures to disturbances and deviations derived from big data. This paper proposes a methodology for practitioners to assess predefined counter measures. It consists of a morphology with several criterions that can have a certain characteristic. Those are then combined with a weighting factor to assess the feasibility of the counter measure for prioritization.
Manufacturing companies are facing an increasingly turbulent market – a market defined by products growing in complexity and shrinking product life cycles. This leads to a boost in planning complexity accompanied by higher error sensitivity. In practice, IT systems and sensors integrated into the shop floor in the context of Industry 4.0 are used to deal with these challenges. However, while existing research provides solutions in the field of pattern recognition or recommended actions, a combination of the two approaches is neglected. This leads to an overwhelming amount of data without contributing to an improvement of processes. To address this problem, this study presents a new platform-based concept to collect and analyze the high-resolution data with the use of self-learning algorithms. Herby, patterns can be identified and reproduced, allowing an exact prediction of the future system behavior. Artificial intelligence maximizes the automation of the reduction and compensation of disruptive factors.
Die Herausforderungen der Zukunft werden geprägt durch digital veredelte Produkte von höchster Qualität und hoher Variantenvielfalt bei gleichzeitig kleiner werdenden Losgrößen. Konventionelle Entwicklungsmethoden stoßen aufgrund zunehmender Komplexität und kürzer werdender Lebenszyklen auf Produktebene an ihre Grenzen. Dadurch werden bei kundenindividueller Produktion die Aufwände in der Arbeitsplanung und -vorbereitung überproportional größer. Eine mögliche Lösung stellt die generative Erstellung der Produktionsstückliste während der Montage dar. Durch das eventbasierte „Mitschreiben der Montage“ werden administrative und planungsintensive Prozesse in der Arbeitsvorbereitung überproportional reduziert und die Erstellung der Stückliste in die manuelle Montage transferiert.
CKDChain
(2017)
Um existierende Handelshemmnisse zu umgehen, hat sich in der Automobilindustrie die Completely-Knocked-down(CKD)-Strategie durchgesetzt, bei der Erzeugnisse teilzerlegt in die Märkte exportiert und dort lokal endmontiert werden. Zielsetzung von „CKDCHAIN“ war die Übertragung dieses Konzepts auf Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus, in dem eine simulationsbasierte Gestaltungsunterstützung entwickelt wurde.
Ziel des Forschungsvorhabens war zum einen die Entwicklung einer simulationsbasierten Gestaltungsunterstützung, die sowohl die Bildung der Versandstruktur aus der Produktstruktur als auch die Gestaltung der CKD-Supply-Chains (Versorgungsstrategie, CKD-Standortausprägung) unter Berücksichtigung des Nachfragemodells unterstützt. Zum anderen sollten aufbauend idealtypische Ausprägungen für CKD-Baugruppen definiert werden.
Unternehmen des KMU geprägten Maschinenbaus geraten vermehrt durch internationale
Wettbewerber unter Druck. Um dennoch die Wettbewerbsfähigkeit aufrechtzuerhalten
bzw. zu steigern, müssen diese verstärkt auch regionale Märkte erschließen. Analog der Automobilindustrie werden diese häufig durch tarifäre und nicht-tarifäre Handelshemmnisse abgeschottet und Unternehmen damit gezwungen einen Teil ihrer Wertschöpfung in diesen Regionen anzusiedeln. Die CKD/SKD-Strategie erlaubt Unternehmen auf diese Anforderungen trotz unsicherer Absatzzahlen zu reagieren ohne zuvor hohe Investitionen in Fertigungsstätten zu tätigen oder lokale Lieferanten aufzubauen. Die zu entwickelnde Gestaltungsunterstützung soll KMU eine systematische Planung der notwendigen CKD-Supply-Chains erlauben und gleichzeitig die Anforderungen an eine CKD-gerechte Gestaltung von Baugruppen aufarbeiten.
Die Gestaltungsunterstützung als zentrales Forschungsergebnis bestand aus einem morphologischen Merkmalsschema für die Beschreibung idealtypischer CKD-Baugruppen und einem simulationsbasierten Verfahren für die Gestaltung der CKD-Supply-Chain.
Influenced by the high dynamic of the markets the optimization of supply chains gains more importance. However, analyzing different procurement strategies and the influence of various production parameters is difficult to achieve in industrial practice. Therefore, simulations of supply chains are used in order to improve the production process. The objective of this research is to evaluate different procurement strategies in a four-stage supply chain. Besides, this research aims to identify main influencing factors on the supply chain’s performance. The performance of the supply chain is measured by means of back orders (backlog). A scenario analysis of different customer demands and a Design of Experiments analysis enhance the significance of the simulation results.
Electro mobility provides the basis for a fundamental, worldwide change when it comes to individual mobility. This change goes far beyond just using vehicles with an electric engine. The transformation also holds the opportunity of developing and providing new kinds of service solutions that can determine the success of electro mobility significantly. A good service offering can function as a mediator between the technology on the one hand and the market and its potential buyers on the other hand. So far, the number of sold and used electric vehicles in the world does not meet the expectations as potential buyers hesitate to purchase the cars. Currently existing scientific work researching the development of electro mobility is primarily focused on technological aspects of e-mobility, such as the range electric vehicles can reach – an in-depth analysis of all the other influence factors effecting the development and success of electro mobility does not exist yet. It is necessary, however, in order to not only implement suitable service solutions successfully but also influence the development of electro mobility in a positive way. Specific criteria that affect the success of e-mobility can only be met if they are clearly identified. Therefore, the aim of this research paper is to identify relevant key influence factors for the future development of electro mobility and researching which requirements need to be considered in order to increase the acceptance of electric mobility.
Production in high-wage countries can be made more efficient, cost-effective, and flexible by solving the conflict between planning and value orientation. A promising approach is to focus on planning and decision-making processes (production planning and control, design of production processes and machinery, etc.) and to aim to maximize overall planning efficiency. Planning efficiency can be expressed as the ratio between the benefit generated by preparing detailed process instructions to produce the parts or components and the corresponding planning efforts. Industrial companies wanting to gain a competitive advantage in dynamic global markets have to identify a set of non-dominated solutions with the most favorable effort–benefit ratio rather than a single solution. The optimum between detailed planning and the immediate implementation of value-adding activities (process steps) in the process chain needs to be found dynamically for each product.
This research area focuses on the management systems and principles of a production system. It aims at controlling the complex interplay of heterogeneous processes in a highly dynamic environment, with special focus on individualized products in high-wage countries. The project addresses the comprehensive application of self-optimizing principles on all levels of the value chain. This implies the integration of self-optimizing control loops on cell level, with those addressing the production planning and control as well as supply chain and quality management aspects. A specific focus is on the consideration of human decisions during the production process. To establish socio-technical control loops, it is necessary to understand how human decisions are made in diffuse working processes as well as how cognitive and affective abilities form the human factor within production processes.
The topics Internet of Things and Industry 4.0 increasingly lead to the fact that the customer is increasingly focused on manufacturing companies. He wants to know delivery date of the product, wants to make changes at short notice, get an individualized product and much more. Technologically, these requirements have already been met, but the structures within the company as well as the operational processes are not yet or only partially prepared to cope with the increasing complexity and dynamics of production. This leads to many deviations with which the production controller must deal, whether they are complex or trivial.
In order to counteract the increasing number and frequency of deviation situations which are currently encountered with complex manual interventions, it is necessary to systematically evaluate deviations and then to allocate them a dominant reaction strategy (manual, partially automated, automated) from which a suitable reaction measure can be derived. This relieves the production controller, since assistance systems partially eliminate deviations independently.
As a result, the production controller gets more time to deal with the cause of deviations so that a new occurrence of deviations can be avoided and the number of deviations can be reduced sustainably. The following paper provides a solution for the assessment of deviations. In addition, it includes differentiation logic to allocate one of the three different reaction strategies to the identified deviation.
Nowadays one of the most challenging tasks of producing companies is the growing complexity due to the globalization and digitalization. Especially in high wage countries, the ability to deliver fast and to a fixed date gets more and more important. To achieve this logistic target, it is necessary to optimize the Production Planning and Control (hereinafter PPC). This study investigates the effects of a change of the scheduling parameters on a target system. The focused research questions are: How can the effect of a scheduling parametersvariation on the target system of the PPC can be displayed efficiently? Is it possible to review the effect of the scheduling parameters-variation quantitatively and to derive action options?
In this paper, an approach towards energy management 4.0 will be presented. Energy management 4.0 is understood as an encompassing energy data based concept for manufacturing companies acting in an flexible energy grid of the future with the final goal of autonomous self-optimization Controlling, supervising and scheduling production and logistic steps based on a reliable communication infrastructure and real time data in accordance to achieve a maximum of profitability with regard to human factor is executed.
Guided by a four maturity levels of the "acatech Industrie 4.0 Maturity Index" developed by the German National Academy of Science and Engineering (acatech) different use cases are presented according to the steps of visibility, transparency, prognostic capacity and self-optimization. The basic idea of energy management 4.0 is described and an outlook of further steps that are needed to be evaluated for an implementation are presented.
Die Verschärfung des Wettbewerbsumfelds produzierender Unternehmen und die als Antwort hierauf in den Fokus rückenden agilen Methoden vergrößern die Bedeutung einer effizienten Handhabung von Änderungsprozessen. Am Beispiel des Maschinen- und Anlagenbauers Ortlinghaus zeigt der Beitrag, dass eine Kombination aus ungeeigneten Änderungsprozessen und mangelhaftem IT-Support in der Praxis oft die schnelle und gleichzeitig qualitätsgesicherte Durchführung von Änderungsprozessen verhindert. Der Zielkonflikt aus geringem Zeitbedarf und hoher Prozessqualität lässt sich durch Anpassungen in der IT-Unterstützung reduzieren. Hierdurch können Erfolgsfaktoren für ein effizientes Änderungsmanagement gehoben und die Problemfelder der Workflowunterstützung, Informationsverteilung und Datenhandhabung verbessert werden. Zentrales Hindernis zur Adressierung der Erfolgsfaktoren stellt die aktuell zur Abwicklung von Change Requests genutzte Arbeitsumgebung dar. Der Beitrag präsentiert hierfür als zentralen Lösungsansatz die Internet of Production Infrastruktur. Das Potenzial der Internet of Production Infrastruktur im Kontext des Änderungsmanagements wird anhand von drei Anwendungsbeispielen verdeutlicht. Abschließend wird der Migrationspfad für Unternehmen bei der Einführung eines effizienten Änderungsmanagements aufgezeigt.
Growing information systems (IS) often come along with growing IT complexity, because of emerging rag rug landscapes. This development causes rising IT costs and dependencies, which hinder the maintenance and expansion of the IS landscape. This article outlines the current research on published and presented methods to manage the rising IT complexity in a literature review. Because definitions of “IT complexity” vary a lot in literature, this paper also includes a definition of the term. In addition to that, it delivers a presentation of the used research methodology. Subsequently, it presents the findings in literature, highlights the research gap and – based on the literature analysis – presents the steps that need to be taken. A discussion of the results and a summary complete the article.
Growing information systems (IS) often come along with growing IT complexity, because of emerging rag rug landscapes. This development causes rising IT costs and dependencies, which hinder the maintenance and expansion of the IS landscape. This article outlines the current research on published and presented methods to manage the rising IT complexity in a literature review. Because definitions of “IT complexity” vary a lot in literature, this paper also includes a definition of the term. In addition to that, it delivers a presentation of the used research methodology. Subsequently, it presents the findings in literature, highlights the research gap and – based on the literature analysis – presents, the steps that need to be taken. A discussion of the results and a summary complete the article.
In order to introduce load management in the manufacturing industry, some obstacles need to be pointed out. This paper presents a feasible approach on how to implement load management measures in companies. To do so, load management and energy management are explained and distinguished in a first step. Subsequently, the implementation method is introduced. Therefore, by using this paper, companies will be enabled to use load management measure and reduce their energy costs significantly.
The importance of social networks and, in particular, enterprise social networks in business contexts is increasing significantly. Regarding the prerequisites for a successful implementation of an enterprise social network, exclusively providing the technical infrastructure is insufficient. A holistic view that considers and integrates different perspectives is crucial for success. This includes technological, organisational and human aspects as equally important parts of the network. This paper identifies prerequisites for a successful launch of enterprise social networks and groups them along these three dimensions.
The design of data-driven industrial services in the context of industry 4.0 represents a major challenge for industrial service providers and manufacturing companies for investment goods. Data-driven services require technological and strategic components that most companies have not build up yet and that differ from current configurations. That is why many companies lack a systematic approach and implementation competence for the use of data in the context of industrial services and therefore face the challenge of not being able to expand their market position in an ever-growing competition for data.
The present paper addresses this research deficit with the aim of describing strategic features and characteristics of data-driven industrial services by identifying the related crucial features and characteristics through a morphological approach. This will enable industrial service providers to improve strategic and operative management decisions in order to define a specific strategy and to configure data-driven services.
Real-time data analytics methods are key elements to overcome the currently rigid planning and improve manufacturing processes by analysing historical data, detecting patterns and deriving measures to counteract the issues.
The key element to improve, assist and optimize the process flow builds a virtual representation of a product on the shop-floor - called the digital twin or digital shadow. Using the collected data requires a high data quality, therefore measures to verify the correctness of the data are needed. Based on the described issues the paper presents a real-time reference architecture for the order processing.
This reference architecture consists of different layers and integrates real-time data from different sources as well as measures to improve the data quality. Based on this reference architecture, deviations between plan data and feedback data can be measured in real-time and countermeasures to reschedule operations can be applied.
Nowadays, cyber physical systems support the improvement of efficiency in intralogistics by controlling and manipulating the production and logistic environment autonomously. Due to the complexity of the individual production processes, designing suitable cyber-physical systems based on their existing production environment is a challenge for companies.
This paper presents a new methodology on how to design cyber-physical systems conceptually to suit an individual production environment. Compared to existing design approaches, this methodology matches immediately the required functions to existing information and communication technology’s components insisting on the neutral assimilation of requirements.
Therefore, the requirement specification asks for needed functions in relating to offered functions of information and communication technology (ICT) components. The paper focusses the use case of implementing a cutting-edge mobile network technology into an existing tracking and tracing process.
In order to introduce load management in the manufacturing industry, some obstacles need to be pointed out. This paper presents a feasible approach on how to implement load management measures in companies.
To this end, load management and energy management are explained and distinguished in a first step. Subsequently, the implementation method is introduced. Therefore, by means of this paper, companies will be enabled to use load management measures and significantly reduce their energy costs. In the second part of the paper, the introduced approach will be applied.
Hence, a use case of a manufacturing company is described. Alongside energy analyses with consumption data, specific measures are presented.
Electro mobility provides the basis for a fundamental, worldwide change when it comes to individual mobility. This change goes far beyond just using vehicles with an electric engine. The transformation also holds the opportunity of developing and providing new kinds of service solutions that can determine the success of electro mobility significantly. A good service offering can function as a mediator between the technology on the one hand and the market and its potential buyers on the other hand. So far, the number of sold and used electric vehicles in the world does not meet the expectations as potential buyers hesitate to purchase the cars. Currently existing scientific work researching the development of electro mobility is primarily focused on technological aspects of e-mobility, such as the range electric vehicles can reach – an in-depth analysis of all the other influence factors effecting the development and success of electro mobility does not exist yet. It is necessary, however, in order to not only implement suitable service solutions successfully but also influence the development of electro mobility in a positive way. Specific criteria that affect the success of e-mobility can only be met if they are clearly identified. Therefore, the aim of this research paper is to identify relevant key influence factors for the future development of electro mobility and researching which requirements need to be considered in order to increase the acceptance of electric mobility.
Im letzten Beitrag wurde der Nutzen von Lean-Services-Prinzipien der Phase „Leistungserbringung gestalten" des Aachener Lean-Services-Zyklus beschrieben. Diese Phase enthält Prinzipien, die die Analyse und Gestaltung des Wertstroms von Dienstleistungen betreffen. Wesentlicher Fokus dieser Phase liegt auf der Dimensionierung der Kapazitäten entsprechend dem Wertstrom der Serviceorganisation. Optionen für die Optimierung der Kapazitätsdimensionierung stellen Fremdvergaben an Dritte, flexible Arbeitszeiten oder auch Multiqualifikationen dar. Dieser Beitrag bildet nun den letzten Teil unserer Serie in der Service Today zum Thema Lean-Service-Management.
Shopfloordaten können heute durch neue Technologien hochfrequent und umfangreich erfasst werden, sodass sich vielfältige Möglichkeiten der Datenverwertung bieten. Im Gegensatz dazu basieren die meisten Enterprise-Resource-Planning(ERP)-Systeme auf einer Systemlogik, die derart hochfrequente Datensätze nicht adäquat für die Planung und Regelung des Serienanlaufs bzw. der Produktion nutzen kann. Manufacturing-Execution(ME)-Systeme bilden dabei das fehlende Bindeglied zwischen Shopfloor und ERP-System. Ungeklärt ist jedoch die Frage des geeigneten Zusammenspiels dieser Systemwelten, insbesondere im Hinblick auf die unterschiedlichen Verarbeitungsfrequenzen zugrundeliegender und im Zuge dieses Prozesses entstehender Daten und Informationen.
Die Bewertung der bestehenden IT-Infrastruktur und die Auswahl eines geeigneten, zukunftsorientierten ERP-/PPS-Systems stellen Unternehmen vor eine komplexe, aber nicht unlösbare Herausforderung. Die Software und der Entscheidungsprozess betreffen nahezu alle betrieblichen Abteilungen vom Vertrieb über die Konstruktion, die Produktion und den Versand bis hin zum Service. Zudem ist die Einführung einer neuen ERP-/PPS-Software mit hohen Investitionen und einem beträchtlichen internen Personalaufwand verbunden. Aufgrund der Tragweite einer derartigen Entscheidung verlangt ein Auswahlprojekt nach einer adäquaten und erprobten Vorgehensweise. Das FIR begleitet Unternehmen seit über dreißig Jahren bei der Auswahl der geeigneten IT-Unterstützung mithilfe des am Institut stetig weiterentwickelten 3PhasenKonzepts.
Von den Besten lernen
(2017)