Produktionsmanagement
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Im Zuge von Internet of Things (loT), Industrie 4.0 sowie den Smart-Service-Entwicklungen muss die ERPSystemlandschaft zunehmend eine frei skalierbare betriebliche Anwendung darstellen und über eine hohe Agilität verfügen. Denn so werden Unternehmen in die Lage versetzt, ihre Geschäftsprozesse schnell, flexibel und fehlerfrei an veränderte Marktbedingungen anzupassen und so Wettbewerbsvorteile zu erzielen.
Auftragszeiten echtzeitfähig und ereignisgesteuert zu erfassen, bietet Unternehmen zahlreiche Chancen. Prozessschritte in der Produktion lassen sich automatisieren, Abläufe absichern und Verbesserungsmaßnahmen entwickeln. Das Center-Enterprise-Resource-Planning hat gemeinsam mit ERP- und Technologie-Herstellern einen Lösungsansatz entwickelt, um gekennzeichnete Objekte im Werk zu verfolgen und auf dieser Grundlage automatisierte Ereignisse auszulösen.
Um langfristig in einem Umfeld zunehmenden Wettbewerbs mit internationalen Anbietern erfolgreich zu sein, müssen Unternehmen verstärkt regionale Märkte erschließen. Analog zur Automobilindustrie werden wichtige Wachstumsmärkte zunehmend durch Handelshemmnisse abgeschottet, sodass die Markterschließung durch Exporte vollständig montierter Erzeugnisse häufig ausscheidet.
Um dennoch die 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 des von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e. V. (AiF) geförderten Forschungsvorhabens „CKDCHAIN“ ist die Übertragung dieses Konzepts auf Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus, in dem eine simulationsbasierte Gestaltungsunterstützung entwickelt werden soll. Das IGF-Vorhaben 18384 N des FIR e. V. an der RWTH Aachen wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
GAIA-X-Reifegradmodell
(2024)
Um die wachsenden Kundenanforderungen und die damit verbundene Komplexitätssteigerung der aktuellen Herausforderungen zu bewältigen, öffnen Unternehmen ihre Wertschöpfungsketten, reduzieren ihre Fertigungstiefe und gehen zunehmend Kooperationen ein. Der unternehmensübergreifende Datenaustausch entlang der Supply-Chain wird damit zu einer Schlüsselkomponente für die Wettbewerbsfähigkeit und die Realisierung kundenspezifischer Lösungen. Aus diesem Grund hat die Europäische Union das Projekt GAIA-X ins Leben gerufen, dessen Ziel es ist, die nächste Generation der Dateninfrastruktur für Europa und seine Unternehmen zu schaffen. Das GAIA-X-Reifegradmodell bietet einen Ansatz zur Einordnung von Unternehmen in verschiedene Entwicklungsstufen und liefert konkrete Anforderungen für die Weiterentwicklung entlang eines vorgegebenen Entwicklungspfades hin zu einem vollwertigen Teilnehmer an der föderierten GAIA-X-Dateninfrastruktur.
„myOpenFactory“ ist ein Standard für den elektronischen Datenaustausch zwischen verschiedenen ERP/PPS (Enterprise Resource Planning / Produktionsplanungs- und -steuerungs)-Systemen zur Koordination der überbetrieblichen Auftrags- und Projektabwicklung. Ziel ist es, den Aufwand zum Informationsaustausch zwischen Unternehmen zu reduzieren. Der Standard besteht aus einem Prozess- und Datenmodell, das bereits in verschiedenen ERP/PPS-Systemen implementiert wurde, und ist frei verfügbar. Für Kleinstanwender ohne eigenes System existiert ein „Web-Cockpit“, das als einzige Voraussetzung eine Internetverbindung benötigt.
Produktions- und Logistiksysteme sind komplex. Eingriffe in geplante oder bereits bestehende Systeme ziehen Konsequenzen nach sich, die nicht ohne weiteres in vollem Umfang erfasst werden können. Hilfestellung
bieten auf das spezifische System ausgelegte, maßgeschneiderte Simulationsstudien, die es Unternehmen ermöglichen, vollumfänglich positive wie auch negative Auswirkungen geplanter Änderungseingriffe
ins System zu erkennen.
Aufgrund kürzer werdender Produktlebenszyklen, steigender Produktvielfalt und höherer Produktkomplexität stehen Unternehmen der Fertigungsindustrie vor der Herausforderung, eine zunehmende Anzahl komplexer Serienanläufe in immer kürzeren Zeitabschnitten zu planen und umzusetzen. Dies stellt produzierende Unternehmen vor massive Probleme, welche bis heute nur unzureichend gelöst sind. Eine Methodik aus der Softwarebranche stellt nun aktuelle Prozesse und Verfahren der Entwicklung wie auch des Anlaufs von physischen Produkten infrage.
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 Anlaufes vor und während der Produktion zu beherrschen, forschen Wissenschaftler unterschiedlicher Institute der RWTH Aachen aus den Fachbereichen der Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaft an interdisziplinären Lösungsansätzen. Der Fokus ist in erster Linie darauf gerichtet, wie produzierende Unternehmen im Rahmen des Serienanlaufs eine höhere Entscheidungsqualität und damit einen stabileren Serienanlauf erlangen können.
Kürzer werdende Produktlebenszyklen, steigende Produktvielfalt und höhere Produktkomplexität stellen fertigende Unternehmen und deren Supply-Chains vor die Herausforderung, eine zunehmende Anzahl komplexer Serienanläufe in immer kürzeren Zeitabschnitten planen und umsetzen zu müssen. Dies stellt produzierende Unternehmen und die Mitarbeiter in den Serienanläufen vor bisher nur unzureichend gelöste Schwierigkeiten. Ein Ansatz, welcher insbesondere die direkt im Anlaufgeschehen involvierten Mitarbeiter unterstützen soll, basiert auf der Annahme, dass sich unternehmerische Fragestellungen spielerisch erlernen lassen: Serious Gaming. 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 Wirtschaftswissenschaft an interdisziplinären Lösungsansätzen. Der Fokus liegt in erster Linie darauf, wie produzierende Unternehmen im Rahmen des Serienanlaufs eine höhere Entscheidungsqualität und damit einen stabileren Serienanlauf erlangen können.
eStep Mittelstand: Analyse der Nutzung und Verbreitung von E-Business-Standards bei Unternehmen
(2016)
Im Forschungsprojekt »eStep Mittelstand – Modulare Lösungen für den Mittelstand zur Stärkung der eigenständigen Integration von E-Business-Standards in komplexe Lieferkettenprozesse« (im Folgenden kurz „eStep Mittelstand“ genannt) werden Lösungen erarbeitet, um den Einsatz von E-Business-Standards in den Geschäftsprozessen von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) zu stärken und auszubauen. Dazu werden 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 Middleware (MW) erheblich erleichtert. Eine DIN SPEC, welche in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Institut für Normung (DIN) e. V. erarbeitet wurde, stellt nun auch einen Leitfaden zur Weiterentwicklung und zum Ausbau der Funktionalität des SATs und des EBs bereit. Das Förderprojekt "eStep Mittelstand" ist Teil der Förderinitiative "eStandards: Geschäftsprozesse standardisieren, Erfolg sichern", die im Rahmen des Förderschwerpunkts "Mittelstand-Digital – IKT-Anwendungen in der Wirtschaft" vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert wird.
Die Kapitalbindungsdauer im Maschinenbau fällt im nationalen Branchenvergleich besonders hoch aus. Durch kundenindividuelle Entwicklung und Produktion ergeben sich lange Auftragsabwicklungszeiten, welche eine längerfristige Kapitalüberbrückung erfordern. Betroffene Unternehmen müssen über ausreichend liquide Mittel verfügen, um ihren Umsatz und ggf. auch Wachstum vorfinanzieren zu können und nicht der Gefahr von Zahlungsunfähigkeit ausgesetzt zu werden. Damit einhergehend gibt es im Maschinen-und Anlagenbau besonders große Potenziale in der Optimierung des eingesetzten Kapitals.
Der Erfolg produzierender Klein- und mittelständischer Unternehmen in Deutschland ist in einer hohen Innovations- und Gestaltungsfähigkeit sowie Reaktionsgeschwindigkeit auf veränderte Marktanfragen begründet. Die derzeitige Entwicklung zu kundenindividuellen Produkten bei kleinen Losgrößen setzt flexible und wandlungsfähige Produktionssysteme voraus. Um diesen Herausforderungen zu begegnen, bedarf es neben technologischer sowie organisatorischer Exzellenz vor allem gut ausgebildeter und kompetenter Mitarbeitender auf allen Qualifikations stufen.
Im Forschungsprojekt BigPro wird die Frage beantwortet, wie Big Data aus der Produktion genutzt werden können, um das Störungsmanagement zu unterstützen. Dazu wurde ein Vorgehen entwickelt, das sicherstellt, dass die erforderlichen Informationen in der richtigen Form zu Verfügung stehen und das System zielgerichtet auf- und eingesetzt werden kann. Das Projekt „BigPro“ wird
über das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Förderprogramms IKT 2020 – Forschung für Innovationen mit dem Förderkennzeichen 01IS14011 gefördert
Vor dem Hintergrund des unvorhersehbaren Unternehmensumfelds gewinnt das Risiko-Management in Produktionsnetzwerken zunehmend an Bedeutung. Um den dynamischen Anforderungen gerecht zu werden, ist der Aufbau von Flexibilitätspotenzialen besonders wichtig. Da jedoch für die auftragsspezifische Fertigung keine Sicherheitsbestände aufgebaut werden können, ist ein alternativer Ansatz zur Flexibilitätssicherung zu finden. Im diesem Artikel wird ein Ansatz zur Bewertung des Nutzens der Bestellflexibilität vorgestellt.
Das Forschungsprojekt ‚DiCES‘ bringt verschiedene Industriepartner zusammen, um gemeinsam ein datenbasiertes, integriertes Wertschöpfungssystem für eine nachhaltige, multidimensionale Kreislaufwirtschaft zu entwickeln. Zur Sicherstellung der Praxisnähe des Projekts fanden Workshops mit Industriepartnern aus unterschiedlichen Industriezweigen statt. Dabei wurden Anforderungen an IT-Systeme, Produktkonfigurationen, Geschäftsmodelle und Produktionskonzept behandelt. Alle erhobenen Anforderungen wurden anschließend für die Kategorisierung aufbereitet.
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.
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.
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.
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.
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.
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?
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.
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.
Dynamische Märkte verlangen nach effizienten Produktionssystemen. Um Unternehmen in die Lage zu versetzen, ihre Produktionssysteme auf diese Anforderungen einzustellen, entwickelt der Exzellenzcluster „Integrative Production Technology for High-Wage Countries“ an der RWTH Aachen im Rahmen eines Unterprojekts eine Konfigurationslogik, die eine ganzheitliche und gleichzeitig detaillierte Beschreibung des Produktionssystems erlaubt.
Dieser Artikel stellt das entwickelte Modell zur Gestaltung der Supply-Chain detailliert dar. Als Betrachtungsgegenstand wird die distributionsseitige Lieferkette der Ersatzteillogistik gewählt, da deren Gestaltung und Betrieb eine der größten Herausforderungen der logistischen Planung bilden. Die Ersatzteillogistik wird dazu in drei wesentliche Gestaltungsfelder aufgeteilt: Netzwerkdesign, Kooperationskonzepte und Bestandsmanagement. Im Fokus der Betrachtungen stehen die Interdependenzen zwischen den Gestaltungsfeldern und ihren Elementen, da sie die Entscheidungsfindung häufig erschweren.
Die volle Bandbreite aller Abhängigkeiten ist in der Regel nicht zu erfassen. Daher erfolgt eine Reduzierung der Komplexität durch eine Fokussierung der für verschiedene Ersatzteilkategorien wesentlichen Gestaltungselemente. Hierzu wird zunächst eine Klassifizierung der Ersatzteile im Hinblick auf ihre Schlüsselcharakteristiken durchgeführt. Für jede Kategorie muss im Anschluss nur eine reduzierte Menge von Gestaltungselementen berücksichtigt werden, sodass eine vertiefte Analyse dieser relevanten Elemente möglich wird. Mithilfe eines systemdynamischen Ansatzes wird schließlich eine verbesserte Konfiguration des Netzwerkdesigns, des Kooperationskonzepts und des Bestandsmanagements der Ersatzteillieferkette auf der Basis spezifischer logistischer Anforderungen für die entsprechenden Ersatzteilkategorien erreicht.
In der Ära, in der Daten als „neues Gold“ bezeichnet werden, deckt eine Expertise die Kluft zwischen Erkennen und Nutzen dieses Schatzes auf. Sie bietet präzise Einblicke in die Datenmonetarisierung in Deutschland, legt verborgene Potenziale offen und liefert praxisnahe Handlungsempfehlungen, um produzierenden Unternehmen zu helfen, den wahren Wert ihrer Daten gewinnbringend zu nutzen.
Die neue Expertise des Forschungsbeirats Industrie 4.0 bei der acatech beschäftigt sich mit der Frage, wie hiesige Unternehmen ihre Datenbasis aufbauen, nutzen und monetarisieren. Aus Umfrage-Erkenntnissen haben die Experten Handlungsoptionen abgeleitet, mit denen Firmen ihre Daten Schritt für Schritt in den Dienst der eigenen Wertschöpfung stellen können.
In einer zunehmend digitalisierten Welt bilden IT-Systeme wie ERP oder MES das Rückgrat effizienter Prozesse. Doch viele Unternehmen stellen fest, dass ihre ITSysteme den sich ändernden Anforderungen weder gerecht werden noch die neuen Prozesse effektiv unterstützen. Dies führt entweder zur Entwicklung von Schatten-IT, d. h. zu provisorischen Anpassungen des IT-Systems oder zur Notwendikeit der
Auswahl eines neuen IT-Systems. Um dem entgegenzuwirken bzw. den Auswahlprozess zu verbessern, wurde das Forschungsprojekt VIPER ins Leben gerufen. Das FIR an der RWTH Aachen und das IPH – Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH, haben sich zum Ziel gesetzt, Unternehmen darin zu unterstützen, durch die Betrachtung des gesamten soziotechnischen Informationssystems die Lebensdauer ihrer IT-Systeme zu erhöhen und bessere Entscheidungen bei der Auswahl neuer IT-Systeme zu treffen.
Unternehmen der produzierenden Industrie sind mit einem dynamischen und immer komplexeren Umfeld konfrontiert. Daraus resultiert, dass Prozesse sich verändern und damit auch eine Anpassung der bestehenden IT-Systemlandschaft notwendig wird.
Zusätzlich bedarf es einer passgenauen und durchgängig integrierten Umsetzung der IT-Systemlandschaft, um weiterhin die steigende Komplexität zu beherrschen. Beides ist heute nur schwer umsetzbar, da die Implementierung von monolithischen Systemen genau in den genannten Bereichen Lücken aufweist. IT-Systemlandschaften müssen zukunftsfähig gestaltet werden – Modularisierung ist dabei der Schlüssel zum Erfolg!
Sustainable ERP
(2023)
Ein betriebliches CO2-Management schafft die Grundlagen, um in Geschäftsprozessen nachhaltige Entscheidungen unter Berücksichtigung von CO2-Emissionen treffen zu können. Die Basis dafür stellt die datenbasierte Bilanzierung dar, welche durch die Nutzung bestehender Daten aus betrieblichen Anwendungssystemen, wie ERP, MES, CRM und weitere, effizient gestaltet werden kann. Moderne Business Applications, insbesondere ERP-Systeme, kommen also zukünftig um die Berücksichtigung
von Nachhaltigkeitsaspekten nicht herum.
Die Umsetzung kann dabei als ein integriertes Modul oder durch die Integration von spezialisierter Software in eine modulare IT-Systemlandschaft gestaltet werden.
Die Koordination von Material- und Informationsflüssen ist entscheidend für die Existenz von effizienten und nachhaltigen Netzwerken zwischen produzierenden Unternehmen und Logistikdienstleistern (LDL). Das Ergebnis des Forschungsprojekts ‚SynLApp‘ ist ein Assistenzsystem, mit dem die Zusammenarbeit zwischen Produktionsunternehmen und LDL unterstützt und gefördert werden kann. Die Hauptaufgabe des Tools ist es, gegenseitig den Auftragsstatus der Partner einzusehen, um Produktionsschwankungen sowie Maschinenausfälle zu erkennen und die Daten zu verarbeiten und aufzubereiten. Darauf basierend können optimierte Handlungsoptionen für die Unternehmen erstellt werden. Das SynLApp-Assistenzsystem reduziert die Kosten aller Beteiligten, indem es dabei unterstützt, Waren bedarfsgerecht an der Laderampe bereitzustellen. Neben der Entwicklung eines Befähigungsmodells für Unternehmen sind die modellierte Softwarearchitektur und die Implementierung einer Testumgebung die Kerninhalte des Projekts. In diesem Artikel werden die relevanten Projektergebnisse sowie dem Aufbau des Assistenzsystems und die mögliche Nutzung durch KMU diskutiert. Der SynLApp-Agent konnte bereits projektbegleitend von verschiedenen Unternehmen aus der Industrie validiert werden. Zudem dient das Projekt dem Aufbau zweier Demonstratoren, welche für Industrieinteressenten frei zugänglich sind. ‚SynLApp‘ ist ein weiteres gutes Beispiel dafür, wie zielführend Industrie-4.0-Technologien sein können.
The efficient dealing with the dynamic environment of production industries is one of the most challenging tasks of Supply Chain Management in high-wage countries. Relevant and current information are still not used sufficiently, to handle the influence of the dynamic environment on intra- and inter-company order processing adequately. Among other things, the problem is caused by missing or delayed feedback of relevant data. As a consequence of that, planning results differ from the actual situation of production. High Resolution Supply Chain Management describes an approach aiming on high information transparency in supply chains in combination with decentralized, self-optimizing control loops for Production Planning and Control. The final objective is to enable manufacturing companies to produce efficiently and to be able to react to order-variations at any time, requiring process structures to be most flexible.
European machinery and equipment manufacturers face multiple logistical challenges in their daily business. Interacting in complex non-hierarchical production networks and thus living with the consequences of a lack of transparency, temporal instability, or imbalanced share of market power finally leads to an inadequate OEM’s delivery adherence which in many cases can be traced back to suppliers’ late deliveries.
This paper presents a framework for improving delivery reliability in non-hierarchical production networks by applying market mechanisms. Knowing the financial consequences of a supplier’s belated delivery provides useful information which can be applied in terms of financial incentives. The framework is supported by the results of a study which has been conducted by the authors throughout German, Spanish, and Italian machine tool manufacturers and their suppliers.
Unternehmen sehen sich aktuell verschiedenen Herausforderungen ausgesetzt, die durch dynamische Rahmenbedingungen, insbesondere in Bezug auf die Schnittstellen zu ihren Kunden und Lieferanten, verursacht werden. Kundenseitig hat die zunehmende Individualisierung der Anforderung zu einem differenzierteren und damit vergrößerten Produkt- und Leistungsportfolio bei produzierenden Unternehmen im Rahmen der Serienfertigung geführt. Das hat zur Folge, dass Unternehmen ihre Produktion zunehmend auftragsbezogener gestalten müssen. In verschiedenen Branchen ist diese Entwicklung bereits so weit fortgeschritten, dass eine Produktvariante eins zu eins einem Kunden zugeordnet werden kann. Verstärkend kommt hinzu, dass die Produktlebenszyklen von allgemeinen als auch kundenindividuellen Produkten zunehmend kürzer werden. Das Produktportfolio unterliegt somit einer hohen Veränderlichkeit.
Die beschriebene zeitdynamische Variabilität in Bezug auf die qualitativen Aspekte der Kundenanforderungen paart sich mit einer quantitativen Variabilität der Kundenbedarfe. Letztere drückt sich in einem höheren Anteil an kurz- und mittelfristigen Auftragseingängen auf der Ebene einzelner Kunden, als auch aggregiert über alle Kunden aus. Die Vorhersehbarkeit und die Überraschung bilden die Extrempole des Kundenverhaltens, welche die Planbarkeit aus Sicht von Unternehmen induzieren. Damit kann in diesem Fall auch synonym von planbarem (vorhersehbarem/kurzfristigen) Kundenverhalten und nicht-planbarem (überraschendem) Kundenverhalten gesprochen werden. Diese Kombination qualitativer und quantitativer Variabilität macht den Markt für produzierende Unternehmen zunehmend schwerer kalkulierbar.
Zusammenfassend lässt sich herausstellen, dass Produktionsplaner heute komplexere produkt- und kundenseitige Anforderungen im Rahmen der Auftragseinlastung berücksichtigen müssen. Er muss darauf achten, dass Vertriebs-, Einkaufs-, Produktion- und Versandplanung miteinander synchronisiert werden, um den Kunden einen verbindlichen Liefertermin zusagen zu können.
PLM trifft ERP
(2013)
Produktionssysteme sind einer steigenden planungsbezogenen Unsicherheit und Störanfälligkeit ausgesetzt. Der hieraus resultierende überbetriebliche Koordinationsbedarf wurde hinsichtlich seiner Bewältigung in kontemporären Konzepten des Supply-Chain-Managements bislang methodisch nicht ausreichend berücksichtigt. Vor diesem Hintergrund gilt es ein geeignetes Werkzeug bereitzustellen, das die Planungsfähigkeit der Akteure sowie die Robustheit der Wertschöpfungskette als Ganzes steigert. Zu diesem Zweck soll der vorliegende Artikel einen Beitrag leisten, indem zunächst die relevanten Ursachen und Wirkungen planerischer Unsicherheiten aufgezeigt werden, um im Anschluss das darauf aufbauende Kooperationsmodell zu skizzieren.
Produktionssysteme sind einer zunehmenden planungsbezogenen Unischerheit und Störanfälligkeit ausgesetzt. In diesem Kontext beschreibt der vorliegende Artikel vorliegende Artikel aktuelle Forschungsarbeiten, die den überbetrieblichen Koordinationsbedarf durch Integration unsicherheitsbezogener Echtzeitinformationen in die Produktionsplanung adressieren. Innerhalb der Forschungsaktivitäten werden durch Simulationsstudien der Anforderungen bezüglich der adäquaten Echtzeitfähigkeit der Planungsparameter abgeleitet.
Steigende Energiekosten sind ein zunehmendes Risiko für Unternehmen des deutschen Maschinen- und Anlagenbaus. Die Steigerung der Energieeffizienz kann somit zukünftig zu Wettbewerbsvorteilen führen. Aufgrund der Komplexität heutiger Produktionssysteme ist eine Analyse der Wechselwirkungen von Parametern der Produktionsplanung und -steuerung (PPS) auf die Energieeffizienz notwendig, um Maßnahmen zu identifizieren, die eine Steigerung der Energieeffizienz ermöglichen.
Der vorliegende Artikel stellt die Ergebnisse einer Simulationsstudie vor, in welcher der Einfluss der Losgrößenplanung auf die Energieeffizienz im Rahmen einer mehrstufigen Mehrproduktfertigung untersucht wird. Die Ergebnisse der Studie leisten einen Beitrag zum besseren Verständnis der komplexen Zusammenhänge und können als Ausgangspunkt für weitere Untersuchungen zu Wechselwirkungen von Produktionsparametern mit der Energieeffizienz dienen.
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 Kontext Industrie 4.0 kommt der Erfassung der anfallenden Daten in der Produktion und deren Nutzung eine zentrale Bedeutung zu. Analysen betrieblicher Daten, welche auf verschiedenen Ebenen generiert werden, lassen Rückschlüsse und Erkenntnisse zur besseren Entscheidungsfindung zu. Die Basis für den Einsatz von Verfahren der Datenanalyse und -auswertung stellt ein hinreichend genaues Abbild der relevanten Daten - der Digitale Schatten - in der Auftragsabwicklung, Produktion, Entwicklung oder angrenzenden Bereichen dar.
Im Rahmen des vorliegenden Beitrages wird ein Modell für den Digitalen Schatten in der Auftragsabwicklung vorgestellt, welches die Basis für die Implementierung von Methoden der Datenanalytik darstellt.
Wichtige Wachstumsmärkte werden zunehmend durch Handelshemmnisse abgeschottet. Während die Automobilindustrie bereits mit dem Completely Knocked Down (CKD)-Konzept reagiert, indem Erzeugnisse teilzerlegt exportiert und lokal endmontiert werden, fehlen für den Maschinen- und Anlagenbau geeignete Ansätze für die Übertragung. Der vorliegende Artikel leistet dazu einen Beitrag, in dem die relevanten Merkmale einer CKD-Baugruppe definiert und vor dem Hintergrund relevanter Wirkungszusammenhänge ein Vorgehen für die Ableitung idealer Baugruppentypen skizziert wird.
In Zeiten von Industrie 4.0 wird es zunehmend wichtig, Unternehmensprozesse zu digitalisieren, um dem steigenden Kosten- und Wettbewerbsdruck standhalten zu können. Gerade in der komplexen Einzel- und Kleinserienfertigung des Maschinen- und Anlagenbaus wird diese Digitalisierung unerlässlich. Dementsprechend steigt auch die Anzahl der angebotenen Systeme für die Produktionsplanung. Doch über welche genauen Funktionen verfügen die unterschiedlichen Systeme und welche Software verspricht die größte Entlastung in der komplexen Produktionsplanung.
10 Jahre ist es her, dass ein unbekannter Autor unter dem Pseudonym Satoshi Nakamoto ein Paper veröffentlichte, in dem er eine Alternative zum Fiat-Währungssystem beschrieb. Grundbaustein: Die damals noch wenig bekannte Blockchain-Technologie.
Gerade einmal ein Jahr später begann der kometenhafte Aufstieg dieser „Kryptowährung“. Der Bitcoin hangelt sich von einem Superlativ zum nächsten, inzwischen liegt die Marktkapitalisierung bei deutlich über 200 Mrd. US-Dollar. Doch das Fachpublikum hat längst bemerkt, dass der Bitcoin nur ein erster technischer Durchstich für etwas viel Größeres ist. Über 1000 verschiedene Kryptowährungen verzeichnet die Webseite coinmarketcap.com.
Aber auch über die Anwendung als Währung hinaus tun sich enorme Potenziale auf und die Anzahl an wissenschaftlichen Veröffentlichungen nimmt jeden Monat zu. Gleichzeitig häufen sich die Vorbehalte, ob die Technologie halten kann, was diverse Berater und Start-ups versprechen; immer wieder wird die Technologie als Energiefresser verschrien. Und tatsächlich verbraucht das Bitcoin-Netz aktuell mehr Strom als beispielsweise ganz Irland.
Real Time Location Systems
(2018)
Industrie 4.0, Sensorintegration und Data-Analytics sind nur einige der Schlagworte, die in den letzten Jahren verstärkt diskutiert wurden. Doch wie werden diese Themen in das Produktionsumfeld integriert und welcher wirtschaftliche Nutzen kann aus den Möglichkeiten günstigerer Hard- und Software gezogen werden?
Individualisierung in Kombination mit dem Kundenwunsch nach immer kürzeren Lieferzeiten führt zu einer steigenden Komplexität und Dynamik auf Produktionsebene. Um weiterhin das Einhalten der logistischen Zielgrößen zu ermöglichen, müssen die zurzeit vorhandenen Unternehmensstrukturen und deren Prozesse vorbereitet werden.
Eine Möglichkeit, dem turbulenten Markt zu begegnen, ist ein adaptives Abweichungsmanagement in der Fertigungssteuerung, das Unternehmen einen adäquaten Umgang mit Abweichungen ermöglicht. Klassische Methoden der Fertigungssteuerung reichen nicht mehr aus, um mit der jetzigen Entwicklung umzugehen.
Das hier beschriebene Zielmodell und die internen sowie externen Einflussfaktoren sollen bei der Analyse der Zusammenhänge in der Fertigungssteuerung helfen. Das vorgestellte Vorgehensmodell zeigt, wie ein adaptives Abweichungsmanagement aufgebaut werden sollte, um die systematische, differenzierte und kategorisierte Betrachtung und Bewältigung von Abweichungssituationen zu ermöglichen.
Durch den vereinfachten Umgang mit Abweichungen wird sowohl eine tiefgreifende Analyse der Wirkungszusammenhänge als auch eine automatisierte Beruhigung der Produktion ermöglicht. Dies führt zu einer Reduktion von wiederkehrenden Abweichungen durch die Implementierung einer geschlossenen kaskadierten
Informationsrückführung.
Projekt AM4Industry: Ein Kosten-Nutzen-Modell für die Bewertung additiver Fertigungsverfahren
(2018)
Im Rahmen des vom BMWi geförderten Projekts 'AM4Industry' entwickelt das FIR an der RWTH Aachen ein Kosten-Nutzen-Modell zur Bewertung von additiven Fertigungsverfahren. Mit diesem sollen Handlungsempfehluingen aus Erfolgsbeispielen abgeleitet werden. Zur Gestaltung eines solchen Modells werden sowohl die Lebenszykluskosten analysiert als auch die Zusammenhänge und Wechselwirkungen der potenziellen Nutzendimensionen strukturiert. So wird eine quantifizierte Bewertung erleichtert, die in Kombination mit einer hohen Kostentransparenz den Einsatz der additiven Fertigung häufiger rechtfertigt.
Das FIR an der RWTH Aachen widmet sich gemeinsam mit dem Forschungskonsortium, bestehend aus dem Fraunhofer ILT, der DMG Mori Spare Parts GmbH, der Materialise GmbH, der TOP Mehrwert-Logistik GmbH und der Software AG, der Entwicklung einer unternehmensübergreifenden Softwareplattform zur Realisierung eines Wertschöpfungsnetzwerks für eine agile Logistiklösung zu Herstellung von Neu- und Ersatzteilen unter Nutzung der additiven Fertigung. Ziel ist die Entwicklung und prototypische Implementierung einer unternehmensübergreifenden softwarebasierten Plattform, die die zentralen Koordinationsfunktionen bereitstellt.
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)
Die Facetten und Potenziale der Entwicklungen rund um Industrie 4.0 sind genauso vielfältig wie die Anwendungsfälle. Die Fachgruppe Produktionsregelung des FIR befasst sich unter anderem mit der kurzfristigen Planung von Produktionsaufträgen und der Reaktion auf ungeplante Abweichungen. Im Zuge dessen haben die Mitglieder der Fachgruppe zur Erzeugung von Rückmeldedaten eine Umgebung aufgebaut, die einfache Logistik- und Montagetätigkeiten ermöglicht. Mithilfe verschiedener Informations und Kommunikationstechnologien können diese digital nachverfolgt werden.
Im Zuge der vierten industriellen Revolution sowie der zunehmenden Digitalisierung setzen Unternehmen immer stärker auf die Unterstützung durch betriebliche Anwendungssysteme. Insbesondere der „Best-of-Breed“-Ansatz treibt in diesem Zusammenhang den Trend voran, dass nicht mehr nur eine monolithische Systemlandschaft zur Steuerung des Unternehmens eingesetzt wird, sondern dass vielmehr kleine Spezialanwendungen für die spezifischen Unternehmensaufgaben genutzt werden. Unternehmen stehen somit vor der Herausforderung, wie die Vielzahl an Möglichkeiten effizient zur Unterstützung der Unternehmensaufgaben genutzt werden kann.
Mit dem Wandel von klassischen Lieferketten zu verzweigten Wertschöpfungsnetzwerken rücken zunehmend die Schnittstellen zwischen den Aktueren in den Fokus. Mit Supply Chain Collaboration ist bereits ein Begriff gefunden. Dahinter steht die Bemühung, die Kooperation zwischen den Teilnehmern des Netzwerkes gezielt auf ein höheres Niveau zu heben, um neue Hebel der Optimierung zu erschließen.
Mit konventionellen Produktions-, Lagerungs- und Lieferstrategien können die Erwartungen der Kunden im Bereich Wartung und Instandhaltung an eine ständige Verfügbarkeit individualisierter Komponenten von den Herstellern nicht erfüllt werden. Durch die Möglichkeit, bedarfsgerecht in unmittelbarer Nähe am Bedarfsort zu produzieren, besitzt der 3D-Druck das Potenzial, diese Herausforderung technologisch zu lösen. Kostenintensive Bevorratung oder unwirtschaftliche Produktion kleiner Stückzahlen würden in vielen Fällen entfallen. Ziel des Forschungsvorhabens 3Dsupply ist es, Industrieunternehmen einen barrierefreien, zuverlässigen Zugang zur 3D-Produktion von Ersatzteilen zu verschaffen. Durch die Entwicklung eines integrierten Dienstleistungskonzepts sollen Logistikdienstleister dazu befähigt werden, durch die Einbindung additiver Fertigungsquellen ihr Leistungsspektrum in der Ersatzteillogistik zu erweitern.
Gemeinsam mit Miele & Cie. KG, dem Werkzeugmaschinenlabor WZL der RWTH Aachen, All for One Group S, Forcam GmbH, IconPro GmbH und Klima.Metrix GmbH arbeitet der FIR e. V. an der RWTH Aachen als Konsortialführer an einem wegweisenden Projekt, das die Art und Weise verändern wird, wie produzierende Unternehmen in Zukunft arbeiten werden. Ziel ist es, ein innovatives, datenbasiertes Wertschöpfungssystem zu entwickeln, das die Kreislaufwirtschaft nahtlos in den operativen Geschäftsbetrieb von Unternehmen integriert. Hierbei werden durch den Einsatz von KI-Modellen prädiktive Vorhersagen der Kreislaufwirtschaftsaufwände für Produkte im Nutzungszyklus ermöglicht, um eine optimale Kreislaufwirtschaftsstrategie zu definieren, die sowohl ökonomische
als auch ökologische Aspekte berücksichtigt. Das Projekt basiert auf der Entwicklung einer multizirkulären Auftragsabwicklung und einer skalierbaren, hybriden Produktion. Zusätzlich untersuchen wir die Auswirkungen auf die Produktkonfiguration und kreislaufwirtschaftsfähige Geschäftsmodelle. Die praxisnahe und validierte Implementierung zeigt die Umsetzbarkeit des Vorhabens und eröffnet ein breites Anwendungsfeld in der gesamten deutschen Industrie.
Industrie 4.0 umfasst nicht nur hochautomatisierte Maschinen und High-End-Technologien, sondern auch eine große Menge Daten und die dazugehörigen IT-Systeme. Die DFA Demonstrationsfabrik Aachen GmbH bietet einen Raum, in dem die abstrakten Industrie-4.0-Konzepte im realen Betrieb umgesetzt und präsentiert werden. Somit steht in der DFA Industrie 4.0 „zum Anfassen“ bereit. Nun wurde ein weiterer Usecase umgesetzt: Zusammen mit dem Kölner Unternehmen ONIQ wurde in der bereits bestehenden Infrastruktur die Industrial-Process-Mining-Software IQ|A implementiert, um Prozesse transparent zu machen und automatisiert zu analysieren.
Industrie-4.0-Technologien können dazu beitragen, die deutlich ge-steigerte Daten- und Informationsverfügbarkeit während des Produk-tionsprozesses gezielt zu verwerten und den Austausch zwischen pro-duzierenden Unternehmen und Logistikdienstleistern für effiziente und nachhaltige Lieferketten zu fördern. Im Projekt 'SynLApp' wird hierzu ein webbasiertes Assistenzsystem konzipiert, das Prognosen innerhalb der Lieferketten ermöglicht. Dieser Beitrag zeigt aktuelle Rechercheergebnisse zu bestehenden Methoden und Best Practices hinsichtlich der unternehmensübergreifenden Synchronisierung und beschreibt das Projektvorgehen und den Ansatz einer technischen Umsetzung via Simulation.
Massenproduktion und Massenkonsum waren gestern. Heute konzentrieren sich Unternehmen zunehmend auf Nachhaltigkeit, Effizienz und Individualität, um erfolgreich die Herausforderungen anzugehen, die durch den Klimawandel, Ressourcenknappheit sowie gestiegene regulatorische Nachhaltigkeitsanforderungen, etwa das Lieferkettensorgfaltsgesetz, entstehen. Die Grundlage dafür bildet ein nachhaltiges Produktionsmanagement, das alle Schritte des Wertschöpfungsprozesses integriert: die Auftragsabwicklung inkl. der Produktionsplanung und -steuerung sowie die dazugehörigen IT-Systeme. Eine losgelöste Betrachtung der wertschöpfenden Produktionsprozesse ist in der heutigen industriellen Praxis nicht mehr möglich, zu sehr greifen die Vorgänge der Auftragsabwicklung und dazugehöriger IT-Systeme, wie ERP, MES und Co., mittlerweile ineinander.
Die digitale Vernetzung der Unternehmenswelt ist längst in sämtliche Branchen und Unternehmensstrukturen vom großen Konzern bis zum kleinen Mittelständler vorgedrungen. Unternehmen setzen zunehmend auf die Implementierung von betrieblichen Anwendungssystemen und dabei auf die tatkräftige Unterstützung von externen Implementierungsexperten, oftmals direkt seitens des ausgewählten Systemanbieters. Um den Implementierungsprozess reibungslos gestalten zu können, müssen die zukünftigen Anwender und der beauftragte Anbieter ein gemeinsames, einheitliches Verständnis dafür entwickeln, wie das Projekt gemanagt werden sollte. Dabei erweisen sich insbesondere fehlende Standards bei den wesentlichen Bausteinen als großes Manko.
Zielsetzung der Reaktionsstrategiematrix mit dazugehöriger Differenzierungslogik ist die Identifizierung von Abweichungssituationen, um diese im Anschluss schnell zu bewerten und zu priorisieren. Die Matrix ist Basis für zeitnahe und gleichzeitig differenzierte Betrachtungen von Instabilitäten im Fertigungsprozess, sodass eine mögliche Reaktionsstrategie umgehend implementiert werden kann.
Smart Operations
(2019)
Ohne Umwege zum Go-Live
(2019)
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. Zudem ist die Einführung einer neuen ERP-PPS-Software mit hohen Investitionen und einem beträchtlichen internen Personalaufwand verbunden. Für die systematische Vorgehensweise wurde das 3PhasenKonzept am FIR entwickelt.
Das moderne Produktionsmanagement als Organisator der Entscheidungen und Prozesse in der industriellen Auftragsabwicklung ist ein zentraler Baustein zur Umsetzung der Nachhaltigkeitswende. Seine Aufgabe besteht darin, nachhaltige und kreislaufwirtschaftliche Prozesse durch den geeigneten Einsatz von effizienten IT-Systemlandschaften zu fördern und umzusetzen. Die Digitalisierung dient dabei als zentrales Element der Umsetzung ökonomischer, ökologischer und sozialer Unternehmensziele.
Daten sind das neue Öl. Aber wie werden die Potenziale der Daten in Industrie 4.0 genutzt? In der neuen Expertise des Forschungsbeirats Industrie 4.0 untersuchten der FIR an der RWTH Aachen und das Industry 4.0 Maturity Center den Aufbau, die Nutzung und die Monetarisierung der industriellen Datenbasis. Mithilfe einer Umfrage sowie Experteninterviews ermittelte das Projektteam den aktuellen Stand und die Herausforderungen deutscher Unternehmen hinsichtlich der Nutzung und der wirtschaftlichen Verwertung von industriellen Daten. Darauf aufbauend wurden Handlungsoptionen dazu erarbeitet, wie produzierende Unternehmen den Nutzungsgrad ihrer Datenbasis erhöhen sowie Potenziale bei der Monetarisierung ausschöpfen können. Darüber hinaus gibt die Studie Impulse dazu, welchen Beitrag Politik, Wissenschaft und Verbände leisten können.
Das FIR bietet für größere mittelständische und große Unternehmen Lösungen zum Data Management an. Hierzu gehören Leistungen aus dem Berecih Datenharmonisierung wie zum Beispiel Master Data Management, Lösungen zur Findung einer sinnvollen Produktbeschreibung und Analyse sowie Neukonzeption von Klassifikationen und Nummersystemen.
Gegenwärtige Marktveränderungen erfordern eine stärkere Konzentration auf unternehmenseigene Kernkompetenzen. In der Folge werden Fertigungsschritte zunehmend ausgelagert und an deren Stelle treten Kooperationen in Unternehmensnetzwerken. Die Erfüllung der daraus resultierenden logistischen Kundenanforderungen ist ein strategischer Erfolgsfaktor für Unternehmen. Im Zuge dieser Entwicklung entscheidet die unternehmens- oder standortübergreifende Zusammenarbeit im Sinne von Supply Chain Management (SCM) häufig über wirtschaftlichen Erfolg und zukünftige Wettbewerbsfähigkeit.
Deutschlands Elite-Institute
(2009)
Die Standortfrage bezüglich der Produktion von industriell gefertigten Produkten ist in Deutschland nachhaltig durch den globalen Wettbewerb mit internationalen Wettbewerbern geprägt. Ebenso stehen deutsche Standorte global agierender Unternehmen im direkten Wettbewerb mit ausländischen Produktionsstandorten. Um die Herausforderung einer möglichst hohen Beschäftigungsquote in Deutschland erfolgreich anzunehmen, ist ein nachhaltiges Wachstum im produzierenden Sektor unumgänglich. Trotz einiger Standortnachteile gibt es heute schon einige Beispiele, in denen Unternehmen durch Ihre Produktion ihren Wettbewerb dominieren, indem sie nicht nur ihre Nachteile in Faktorkosten (Lohn, Energie, Aufgaben, administrative Hürden etc.) kompensieren, sondern durch ein hohes Maß an Integrativität Verschwendung minimieren und durch herausragende Adaptivität wechselnden Marktanforderungen gerecht werden.
Eine Schwachstellenanalyse des eigenen Produktionsnetzwerks stellt auch heute noch die meisten Unternehmen vor größere Probleme. Oft basieren Entscheidungen über zukünftige Kooperationsaktivitäten auf pauschalen Einschätzungen der anfallenden Aufwände und Nutzen, eine systematische Analyse erscheint aufgrund der Vielzahl der zu berücksichtigenden Faktoren meist als zu aufwendig. Das FIR hat im Forschungsprojekt Net-Check nun ein Instrumentarium entwickelt, dass gerade kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) dabei unterstützt, systematisch und mit geringem Aufwand die eigenen Aktivitäten zu analysieren und zu bewerten.
Die Aachener ERP-Tage
(2009)
Effizientes unternehmerisches Handeln bedeutet, die Potenziale des eigenen Unternehmens vollständig auszuschöpfen. Unter dem Motto "Prozesse und Systeme erfolgreich kombinieren" bieten die Aachener ERP-Tage einen umfassenden Überblick über die aktuell am Markt angebotenen IT-Systeme sowie Lösungen zu Fragen der betrieblichen Produktions- und Logistikoptimierung. Die Kombination aus Praxistag, Fachtagung und Fachmesse verschafft den Besuchern einen präzisen Überblick und geht gezielt auf die Bedürfnisse der Entscheider mittelständischer Industrieunternehmen ein.
High Resolution Supply Chain Management (HRSCM) verfolgt die Umkehr des Trends einer weiteren Steigerung der Planungskomplexität. Indem eine erhöhte Informationstransparenz geschafft wird, werden dezentrale, selbstoptimierende Regelkreise in industriellen Wertschöpfungsnetzwerken implementiert, um die Verfügbarkeit von Waren sicherzustellen. Idee des HRSCM ist es, Organisationen und -prozesse in die Lage zu versetzen, sich durch dezentrale, möglichst autonome Produktionsregelungsmechanismen selbstoptimierend an ständig verändernde Rahmenbedingungen anzupassen. Voraussetzung für diese dezentrale Anpassung sind konsistente Zielsysteme. Die Grundsätze dieser neuen Produktionsplanung und -steuerung sind neben der hohen Informationstransparenz stabile Produktionsprozesse, ein durchgängiger Kundenauftragsbezug, verstärkte Kapazitätsflexibilisierung sowie die Wahrnehmung eines Produktionsnetzwerkes als lebensfähiges, sozio-technisches System.
Die myOpenFactory-Initiative war und ist eines der erfolgreichsten Verbundprojekte der jüngeren Vergangenheit am Forschungsinstitut für Rationalisierung (FIR). Im Rahmen des Projektes wurde von den 13 Partnern des Konsortiums ein neuer Standard für den überbetrieblichen Datenaustausch über das Internet entwickelt. Die dabei entstandene, webbasierte Integrationsplattform ist speziell für die Auftrags- und Projektabwicklung kleiner und mittelständischer Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus konzipiert worden. Den Standard zur Kommunikation verschiedener ERP-Lösungen untereinander setzen mittelständische Maschinenbauer und große Zulieferer bereits erfolgreich ein. Firmenübergreifende Projekte werden mit myOpenFactory ohne redundante Datenpflege, händische Eingabe und teure EDI-Schnittstellen abgewickelt. Bereits im Verlauf des Forschungsprojekts, das mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und vom Projektträger Forschungszentrum Karlsruhe (PTKA) betreut wurde, konnten die Weichen für eine dauerhafte Etablierung des neuen Standards in der Industrie gestellt werden. Zu diesem Zweck wurden aus dem Projekt heraus u. a. die myOpenFactory-Genossenschaft (eG) sowie die myOpenFactory GmbH gegründet, die seit der Projektabschlussveranstaltung in den Räumen des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e. V. (VDMA) für die weitere Entwicklung und Pflege des Standards sowie dessen Verbreitung zuständig sind.
Die Bewertung der bestehenden IT-Infrastruktur und die Auswahl eines geeigneten, zukunftsorientierten ERP-/PPS-Systems stellen Unternehmen vor eine komplexe, aber nicht unlösbare Herausforderung. So bindet die Auswahlentscheidung ein Unternehmen in der Regel für einen Zeitraum von bis zu fünfzehn Jahren an das eingeführte System. 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. Auf Grund der Tragweite einer derartigen Entscheidung verlangt ein Auswahlprojekt nach einer adäquaten und erprobten Vorgehensweise. Das FIR begleitet Unternehmen seit über zwanzig Jahren bei der Auswahl der geeigneten IT-Unterstützung mit Hilfe des am Institut stetig weiterentwickelten 3PhasenKonzepts.
Die Kopplung von ERP- und Real-Time-Location-System (RTLS) ermöglicht ein effizientes Tracking und Tracing in der Produktion von morgen. Wie dies genau aussehen kann, welche technischen Grundlagen dazu geschaffen werden müssen und welche Vorteile sich daraus für Unternehmen ergeben, wurde im Konsortialprojekt "RTLS3.0" am Cluster Smart Logistik untersucht. Dazu wurde ein Living Demonstrator entwickelt, der sich nun in der dritten Ausbaustufe befindet. Das Projekt "RTLS3.0" ermöglicht einen Zugang für produzierende Unternehmen zur digitalen Welt. Durch echtzeitfähige, präzise Lokalisierungs- und Rückmeldemechanismen kann der Herausforderung des Tracking und Tracing effektiv und effizient entgegengetreten werden.
Nordex Energy GmbH
(2009)
Vor dem Hintergrund stark wachsender Absatzzahlen in der Windenergiebranche steht Nordex als Hersteller von Windenergieanlagen vor der Aufgabe, auch die Strukturen der Service-Logistik dem angestrebten Wachstum für die kommenden Jahre anzupassen. Eine elementare Frage ist dabei, ob die heutige Distributionsstruktur sowohl dem wachsenden Markt als auch den steigenden Ansprüchen der Kunden hinsichtlich Verfügbarkeit der Anlagen genügen kann. Das Forschungsinstitut für Rationalisierung (FIR) wurde daher von der Nordex Energy beauftragt, die bestehende Netzwerkstruktur mit alternativen Strukturszenarien zu bewerten.
Vor dem Hintergrund der hohen Kundenanforderungen und Marktdynamik beschäftigt sich die Carl Zeiss SMT AG kontinuierlich mit der Thematik der Durchlaufzeitreduzierung zur Steigerung der eigenen Flexibilität. In Zusammenarbeit mit dem FIR wurde dazu eine Analyse der Prozesse der Produktionsplanung und -steuerung durchgeführt, um weitere Handlungsfelder und konkrete Verbesserungsvorschläge zu erarbeiten.
Die zunehmende Globalisierung hat in den vergangenen Jahren dazu geführt, dass sich der Wettbewerbsdruck auf produzierende Unternehmen in Hochlohnländern wie Deutschland durch Niedriglohnländer (Low-Cost-Countries) drastisch erhöht hat. Die Kunden verlangen nach zunehmend individuelleren Produkten zu günstigen Preisen, welche einhergehen mit dem Wunsch nach verkürzten Lieferzeit. Unternehmen müssen daher heutzutage in der Lage sein, sich schnell auf die individuellen Kundenwünsche einzustellen. Der Schlüssel zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit von Hochlohnländern besteht vielmehr in einer weitgehenden Auflösung der Dichotomien, die das sogenannte Polylemma der Produktion bilden. High Resolution Supply Chain Management (HRSCM) verfolgt die Umkehr des Trends zur immer weiteren Steigerung der Planungskomplexität und lokalen Optimierung der Prozesse. Durch HRSCM wird ein Beitrag zur Auflösung des Polylemmas aus Sicht der sowohl über- als auch innerbetrieblichen Produktionsplanung und -steuerung (PPS) erbracht. HRSCM reduziert das Dilemma zwischen Planungs- und Wertorientierung durch dezentralisierte Produktionsmechanismen, die durch konsistente Zielsysteme und Entscheidungslogiken eine starre, hierarchische PPS auflösen.
Durch eine verbesserte Datenintegration von Stamm- und Bewegungsdaten, prädiktiven Analysen und einem Echtzeitdatenaustausch können bisherige träge Kommunikationsstrukturen und Regeln innerhalb und zwischen kleinen und mittelständischen Unternehmen abgelöst und durch flexible und automatisierte Lösungen ersetzt werden. Das Resultat ist eine bessere Ausschöpfung teurer, personengebundener Ressourcen. Abstimmungsbedarfe zwischen dem produzierenden Unternehmen und Logistikdienstleistern werden mittels Bereitstellung aktueller Soll-/Ist-Informationen reduziert, indem Logistikinformationen bereits auf Shopfloor-Ebene integriert werden.
High Resolution Supply Chain Management: Ergebnisse aus der Zusammenarbeit mit Industrieunternehmen
(2008)
Der Wettbewerb zwischen Produzenten in Hochlohn- und Niedriglohnländern spielt sich typischerweise in zwei Dimensionen ab: der Planungs- und der Produktionswirtschaftlichkeit. Produktionswirtschaftlich konzentrieren sich Niedriglohnländer rein auf die Economies-of-Scale während in Hochlohnländern notwendigerweise eine Positionierung zwischen Scale und Scope erfolgt. In der zweiten Dimension, der Planungswirtschaftlichkeit, bemühen sich die Hersteller in den Hochlohnländern um eine immer weitergehende Optimierung der Prozesse mit entsprechend anspruchsvollen, kapitalintensiven Planungsinstrumenten und Produktionssystemen, während in Niedriglohnländern einfache, robuste wertstromorientierte Prozessketten die Lösung sind. Um einen nachhaltigen Wettbewerbsvorteil für Produktionsstandorte in Hochlohnländern zu erzielen, reicht eine bessere Positionierung innerhalb der beiden Dichotomien Scale-Scope sowie planungsorientiert-wertorientiert nicht mehr aus. Die Lösung liegt vielmehr in einer weitgehenden Auflösung der Dichotomien.
Die logistische Leistungsfähigkeit der Unternehmen stellt zunehmend eines der wichtigsten Differenzierungskriterien im Wettbewerb dar. Der steigende Kostendruck zwingt Unternehmen allerdings gleichzeitig zu Bestandssenkungsmaßnahmen. Dieses Dilemma führt in der Praxis zu einem ungenügenden Lieferservice trotz hoher Bestände, da oftmals die falschen Artikel bevorratet werden. Aufgrund des Dilemmas- ungenügender Lieferservice bei gleichzeitig hohen Beständen - wurde das FIR im Rahmen eines Projekts beauftragt die logistische Leistungsfähigkeit (Reduzierung der Bestandskosten bei gleichzeitiger Wahrung eines hohen Lieferservices) eines Unternehmens im konsumgüterähnlichen Umfeld zu erhöhen. Dabei wurde der LOGO Ansatz verfolgt. LOGO ermöglicht eine strukturierte Vorgehensweise bei der Reorganisation der logistischen Prozesse unter Zuhilfenahme von Tools und Methoden und beinhaltet zwei wesentliche Projektphasen- die IST-Analyse und die SOLL-Konzeption. Der gesamte Planungsprozess wurde durch ein Collaborative Planning restrukturiert und die notwendige IT-technische Unterstützung mittels Workflows definiert. Der selbsterzeugte Bullwhip-Effekt wurde zum einen durch die IT-gestützte Nutzung von tatsächlichen Kundennachfragedaten in der Planung zum anderen durch eine erhöhte Kommunikation zwischen den Landesgesellschaften und der zentralen globalen Logistikabteilung deutlich reduziert.
Zur Sicherung von Produktionsstandorten in Hochlohnländern wie Deutschland fokussieren sich Unternehmen zunehmend auf die Herstellung von komplexen und kundenindividuellen Produkten. Dies führt zu der Notwendigkeit von flexiblen und gleichzeitig effizienten Produktionssystemen. Im Rahmen des Exzellenclusters "Integrative Produktionstechnik für Hochlohnländer" an der RWTH Aachen wird dazu eine Konfigurationslogik entwickelt, die es Unternehmen ermöglicht, das Produktionssystem derart optimal auszulegen, dass kundenindividuelle Produkte zu Kosten der Massenproduktion hergestellt werden können.
Heterogene IT-Landschaften und standortspezifische Prozesse führen in vielen Unternehmen zu Effizienzverlusten und damit zu hohen operativen Kosten. Die international agierende Albany Door Systems GmbH hat dieses Problem erkannt und strebt daher eine globale Standardisierung der Prozesse als Vorbereitung für den geplanten SAP-Roll-out an. In diesem Kontext wurde das Forschungsinstitut für Rationalisierung beauftragt, die Albany Doors Systems GmbH bei der Erarbeitung von weltweiten Prozessstandards zu unterstützen.
Vor dem Hintergrund stark wachsender Absatzzahlen in der Windenergiebranche steht Nordex als Hersteller von Windenergieanlagen vor der Aufgabe, auch die Strukturen der Service-Logistik dem angestrebten Wachstum für die kommenden Jahre anzupassen. Eine elementare Frage ist dabei, ob die heutige Distributionsstruktur sowohl dem wachsenden Markt als auch den steigenden Ansprüchen der Kunden hinsichtlich der Verfügbarkeit der Anlagen genügen kann. Das Forschungsinstitut für Rationalisierung (FIR) wurde daher von der Nordex Energy beauftragt, die bestehende Netzwerkstruktur mit alternativen Strukturszenarien zu bewerten.
Das Bestandsmanagement hat eine enstcheidende Bedeutung im Hinblick auf den wirtschaftlichen Erfolg der Unternehmen. Im Rahmen des Verbundprojekts BESTMAN wurden Modelle, Verfahren und Methoden zur adaptiven Optimierung des Bestandsmanagements erarbeitet. Zur Gewährleistung einer hinreichend vollständigen und genauen Ermittlung der planungsrelevanten Kostengrößen, wurde das Kostenmodell BM KoMo für das Bestandsmanagement erarbeitet. Die Validierung der Kostendaten zeigt, dass der Einsatz eines spezifischen Kostenmodells für das Bestandsmanagement die Qualität der angesetzten Kostensätzte erheblich steigert und darüber hinaus die überbetriebliche Vergleichbarket ermöglicht.
Hohe Bestände und ein ungenügender Lieferservice kennzeichnen die Situation in vielen Unternehmen. In unterschiedlichen Industrieprojekten hat das Forschungsinstitut für Rationalisierung (FIR) sich mit der Optimierung der logistischen Planungsprozesse mit der Zielsetzung einer höheren Logistikleistung auseinandergesetzt. Um eine erste Einschätzung über bestehende Potenziale zu erhalten, bietet das FIR vorab eine kostenlose und unverbindliche Potenzialanalyse Bestandsmanagement an. Diese ermöglicht den Unternehmen eine quantitative Einschätzung der eigenen Situation.
Einflüsse analysieren
(2007)
Die Finanzkrise hat viele Unternehmen kalt erwischt. Die Folgen des Konjunktureinbruchs sind drastische Absatzeinbrüche, Produktionsstopps und Liquiditätsengpässe. Die Tendenz zur Wertminderung der Produkte zwingt vor allem Industrieunternehmen, Abschreibungen auf ihre Bestände vorzunehmen. Dies gilt insbesondere für die äusserst dynamischen und hochwertigen Lagerbestände im Automobilbau, Maschinenbau oder der chemischen Industrie.
Bestände binden Kapital, benötigen teuren Stellplatz und verlangen einen nicht erheblichen Handlingaufwand. Verständlich, dass die Forderung nach einer Reduzierung der Bestände bei den Betreibern allgegenwärtig ist. Jedoch ist dabei zu berücksichtigen, dass weiterhin ein flexibles Reagieren auf Kundenwünsche möglich sein muss und die Lieferfähigkeit nich angetastet werden darf.
Supply Chain Management liefert eine Fülle von Ideen und Methoden zur Gestaltung der Lieferkette. Dabei kann jedes Konzept zu erheblichen Kosteneinsparungen und verbessertem Lieferservice führen. Allerdings ist das einzelne Konzept nicht für unterschiedliche Kunden und deren diversifizierte Anforderungen praktikabel. Daher kann eine einheitliche "one size fits all"-Supply Chain nicht zum Erfolg führen. Der Schlüssel liegt in der Segmentierung der Supply Chain.
Workshop Bestandsmanagement
(2009)
Im Hinblick auf den wirtschaftlichen Erfolg der Unternehmen hat das Bestandsmanagement eine entscheidende Bedeutung. Die Erhaltung und Steigerung der Kundenzufriedenheit durch Gewährleistung einer hohen logistischen Leistung steht heutzutage aufgrund des zunehmenden Wettbewerbsdrucks im Vordergrund der Verbesserungsinitiativen vieler Unternehmen. Lagerbestände bieten hierbei die Chance, die eigene logistische Flexibilität zu sichern.
Die Logistikbranche befindet sich zurzeit in einer Phase des Umbruchs. Um die Wettbewerbsfähigkeit zu steigern steht die Erhöhung der Effizienz durch Prozessstandardisierung und den Einsatz von Standardsoftware im Fokus der Bemühungen. Gleichzeitig muss die hohe Kundenorientierung in der Branche bestehen bleiben.
Die Finanzkrise hat viele Unternehmen kalt erwischt. Die Folgen des Konjunktureinbruchs sind drastische Absatzeinbrüche, Produktionsstopps und Liquiditätsengpässen. Die Tendenz zu Wertminderungen der Produkte zwingen vor allem Industrieunternehmen, Abschreibungen auf ihre Bestände vorzunehmen. Somit gewinnen die bekannten Begleiterscheinungen von hohen Beständen wie eine hohe Kapitalbindung, kostenintensive Stellplätze sowie ein hoher logistischer Aufwand zusätzlich an Brisanz. So ist es nur verständlich, dass die Förderung nach einer Reduzierung der Bestände in der Industrie mehr denn je im Fokus steht. Jedoch darf eine Bestandsreduzierung nicht auf Kosten des Lieferservices gehen. Auch die Flexibilität, auf Kundenwünsche reagieren zu können, darf nicht unter einer Bestandsreduzierung leiden. In diesem Beitrag wird eine systematische Herangehensweise an die beschriebene Problematik vorgestellt.