Produktionsmanagement
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Problemstellung/Ziel des Doktorvortrags: Eine Schlüsselrolle bei der Umsetzung der vierten industriellen Revolution nehmen ganzheitliche Produktionssysteme ein. Unternehmen sind aktuell nicht in der Lage, die Auswirkungen der vierten industriellen Revolution auf ihre Produktionssysteme zu bewerten. Ziel ist das Aufzeigen der Veränderungen ganzheitlicher Produktionssysteme durch die vierte industrielle Revolution sowie die Darstellung eines Ansatzes zur Überführung in den industriellen Ablauf.
Industrie 4.0 wird in allen Medienbereichen zunehmend thematisiert. Überwiegend wird unter Industrie 4.0 die Vernetzung und Digitalisierung der Wertschöpfungskette verstanden. Weitere Potenziale ergeben sich in Bezug auf intelligente Produkte, die Optimierung und Automatisierung der Produktion sowie neue Geschäftsmodelle.
Fast die Hälfte aller Unternehmen möchte die Zukunft von Industrie 4.0 aktiv mitgestalten. Die Brutto-Wertschöpfung aller Wirtschaftsbereiche erfährt durch Industrie 4.0 bis 2025 eine Steigerung von 276,45 Mrd. EUR. Weltweit planen Unternehmen über 140 Mrd. EUR in Industrie 4.0-Lösungen p. a. zu investieren. Es werden in den nächsten Jahren über 100.000 neue Arbeitsplätze bei KMUs geschaffen. ERP-Systeme sind die zentralen Informationssysteme von Unternehmen, auf denen die Geschäftstätigkeit beruht.
Fast alle physischen Objekte (Kunde, Lieferant, Produkte, Betriebsmittel, Personal u.v.a) haben ihr Gegenstück in abstrakten Objekten, die in betrieblichen Anwendungssystemen, vor allem dem ERP-System, geführt werden. Alle wertschöpfenden Prozesse werden im ERP-System abgebildet. Das flexible Anwendungspotenzial monolithischer ERP-Systeme ist durch hohe Anpassungsaufwände gehemmt. Die Release- und Upgrade-Fähigkeit wird darüber hinaus durch stark modifizierte Systeme verringert. Neue Ansätze für die Gestaltung von ERP-Lösungen adressieren die aus dem digitalen Wandel und insbesondere der Industrie 4.0 resultierenden Anforderungen und bieten eine Alternative zu vollständig integrierten, monolithischen Systemen. Welche Gestaltungsempfehlungen für die Auswahl und den Betrieb von ERP-Lösungen ergeben sich im Kontext des digitalen Wandels? Zentrale Fragestellung: Welche Anforderungen an ERP-Lösungen ergeben sich aus Sicht von Anwendungsunternehmen?
Wie können Gestaltungsansätze für ERP-Lösungen klassifiziert werden und wie werden durch diese die abgeleiteten Anforderungen adressiert?
Welche exemplarischen Entwicklungspfade ergeben sich für ERP-Lösungsanbieter?
In this paper, we firstly present a target system which is deduced to assess the economic profitability of reverse supply chains. Considering this, we analyse process reference models to define relevant components of an appropriate target system.
Subsequently, we define applicable business models which are the basis for the manufacturer to offer new services to its customers on the one hand and to manage a goal-oriented return, recovery and resell of used products and components on the other hand. This will be done based on the morphology methodology in order to understand the characteristics and attributes of reverse supply chains.
Today, manufacturing companies are facing the influences of a dynamic environment and the continuously increasing planning complexity. Using advanced data analytics methods, processes can be improved by analyzing historical data, detecting patterns and deriving measures to counteract the issues. The basis of such approaches builds a virtual representation of a product – called the digital twin or digital shadow.
Although, applied IT systems provide reliable feedback data of the processes on the shop-floor, they lack on a data structure which represents real-time data series of a product. This paper presents an approach for a data structure for the order processing which overcomes the described issue and provides a virtual representation of a product. Based on the data structure deviations between the production schedule and the real situation on the shop-floor can be identified in real time and measures to reschedule operations can be identified.
One of the major challenges facing today´s manufacturing industry is to differentiate from competition in a highly globalized world. As a consequence to the increasing competitive pressure, many companies transform their product centered business models towards service based business models to differentiate from competition. However, the transformation is often underestimated regarding its complexity and its management challenges to behavioral change.
As a consequence lots of transformation initiatives fail. Besides difficulties in structuring the magnitude of changes in processes and structures, many transformation managers do not perceive the risk of employee resistance against changes, which is one of the key factors causing the failure of transformation. The objective of this paper is to enhance the existing body of research on manufacturer´s organizational transformation towards Product-Service Systems. More detailed, the objective is to develop new knowledge to support the management during the decision-making process in the way how and by means of which instruments the change of behavior can be supported when transforming from a manufacturer to a solution.
We developed a reference framework which structures and defines the relevant dimensions of behavioral change. The identification and validation of the success factors build the second component of our research. We conducted an empirical investigation in the German manufacturing industry and got 79 data sets.
Structural equation modelling was applied for the analyses and the validation of the hypotheses. By this analysis we linked management practice with employee behavior and transformational success variables. On the basis of the gained insights decisions can be made concerning the successful transformation from manufacturer to a solution-oriented service provider.
Today’s manufacturers are facing numerous challenges such as highly entangled and interconnected supply chains, shortening product lifecycles and growing product complexity. They thus feel the need to adjust and adapt faster on all levels of value creation. Self-optimization as a basic principle appears a promising approach to handle complexity and unforeseen disturbances within supply chains, machines and processes. Therefore it will improve the resilience and competitiveness of manufacturing companies.
This paper gives an introduction to the concept of self-optimizing production systems. After a short historical review, the different levels of value creation from supply chain design and management to manufacturing and assembly are analyzed considering their specific demands and needs for self-optimization. Examples from each of these levels are used to illustrate the concept of self-optimization as well as to outline its potential for flexibility and productivity. This paper closes with an outlook on the current scientific work and promising new fields of action.
Der Begriff „Digitaler Schatten“ steht für ein hinreichend genaues, digitales Abbild der Prozesse, Information und Daten eines Unternehmens. Dieses Abbild wird benötigt, um eine echtzeitfähige Auswertebasis aller relevanten Daten zu schaffen, um hieraus letztendlich Handlungsempfehlungen abzuleiten. Die Bildung des Digitalen Schattens ist damit ein zentrales Handlungsfeld von Industrie 4.0 und stellt die Grundlage für alle weitergehenden Aktivitäten dar.
Im Zuge der Globalisierung und einer steigenden Marktdynamik ge-
winnt die Optimierung der Lieferketten zunehmend an Bedeutung.
Die Untersuchung unterschiedlicher Beschaffungsstrategien im Wert-
schöpfungsnetzwerk unter Berücksichtigung des Einflusses verschie-
dener Produktionsparameter fällt in der unternehmerischen Praxis
zunehmend schwer. Hierbei können Simulationen von Lieferketten
Abhilfe schaffen, um Wertschöpfungsstrukturen entlang der Supply
Chain zu analysieren und zu verbessern.