62 Ingenieurwissenschaften
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BigPro: Störungsfreie Produktionssysteme durch die Integration innovativer Big-Data-Technologien
(2016)
Das Forschungsprojekt BigPro hat die Entwicklung einer echtzeitfähigen Big-Data-Plattform zum Ziel, die die Anforderung einer konkreten industriellen Anwendbarkeit einschließt. Die Big-Data-Plattform ermöglicht die reaktionsfähige Gestaltung des Produktionssystems und die Realisierung eines proaktiven Störungsmanagements in der Wertschöpfungskette. Sie dient dazu, Störungen noch vor deren Auftreten zu prognostizieren und durch adäquate Reaktionsmaßnahmen zu verhindern. Aufgetretene Störungen sollen durch die Durchführung situationsgerechter Maßnahmen teil- und vollautomatisiert sowie reaktionsschnell behoben werden.
Das Forschungsprojekt cyberKMU² am FIR widmet sich der plattformgestützten, anforderungsgerechten Auswahl von cyberphysischen Systemen. Dazu wird eine Matching-Logik entwickelt, die gemäß den vorliegenden Anforderungen an die Funktionalität eines CPS ein geeignetes cyberphysisches System vorschlägt. Gleichzeitig stellt die Plattform mit dem Return-on-CPS Informationen über den wirtschaftlichen Nutzen und eine Gegenüberstellung der erwarteten Kosten der jeweiligen Lösung bereit. Die Projektergebnisse werden in Form von physischen Demonstratoren bei den Anwendungspartnern und als öffentlich verfügbare Matching-Plattform validiert.
DigiKMU: Strategische Ausrichtung der Unternehmens-IT zur Umsetzung von Industrie-4.0-Konzepten
(2016)
Industrie 4.0 hält Einzug im mittelständischen Maschinen- und Anlagenbau. Zur erfolgreichen Umsetzung muss allerdings die Herausforderung der Digitalisierung gemeistert werden, wozu es oft einer strategischen Neuausrichtung der Unternehmens-IT bedarf. Im Forschungsprojekt DigiKMU sollen Lösungsansätze am Beispiel der CAD-CAM-NC-Verfahrenskette entwickelt werden. Ein Aspekt des Projekts ist die Untersuchung der Wirkungsbeziehung zwischen CAD-CAM-NC-Modulen und Unternehmenszielen.
Im folgenden Beitrag wird am Beispiel der im BMBF-geförderten Verbundprojekt ELIAS (Engineering und Mainstreaming lernförderlicher industrieller Arbeitssysteme in der Industrie 4.0) entwickelten ELIAS-Community zum Thema der lernförderlichen Arbeitssystemgestaltung der Aufbau eines Expertennetzwerks aufgezeigt. Hierbei wurden die Konzeptualisierung und der Entwicklungsprozess anhand des von der Fachgruppe Community-Management entwickelten Implementierungskonzepts durchlaufen. Zentrales Thema der ELIAS-Community ist es, eine ganzheitliche und multiperspektivische Betrachtung des Themenfeldes „Lernförderlichkeit in der digitalisierten Arbeitswelt" anzubieten.
ECM-Lösungen werden als umfassende Möglichkeit zur Unterstützung der unternehmensinternen und -externen Geschäftsprozesse angesehen und sind bei fortschreitender Digitalisierung unerlässlich. Das Angebot zur Verfügung stehender Funktionen und Anbieter ist jedoch für Anwender undurchsichtig, sodass die richtige Auswahl einer anforderungsgerechten Lösung schwerfällt. Im Projekt "Rezept ECM" wird das innovative Ziel verfolgt, Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus durch den Einsatz von ECM zu ganzheitlichen IT-Lösungen zu verhelfen, um den aktuellen Anforderungen an die Digitalisierung gerecht zu werden und Entscheidungsprozesse zu beschleunigen. Als Orientierungshilfe bei der Etablierung eines unternehmensweiten ECM-Konzepts wird ein anwendungsnahes Modell entwickelt, welches die bestehende IT-Landschaft des Unternehmens berücksichtigt und mit dessen Hilfe sich konkrete Handlungsempfehlungen ableiten lassen.
Das IGF-Vorhaben 19099 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.
Das Verbundprojekt "Smart Maintenance" zielt auf eine neuartige Softwarelösung für ein vorausschauendes Instandhaltungsmanagement zur Maximierung der Produktionsverfügbarkeit und Minimierung von Ausfallrisiken und Wartungs-/Betriebskosten ab. Aufgrund zunehmender Komplexität der Produktion, Volatilität von Auftragseingängen und Variantenreichtum der Produkte bei immer kürzeren Planungshorizonten gewinnt ein flexibles und leistungsfähiges Instandhaltungsmanagement rasch an Bedeutung. Vor diesem Hintergrund entwickeln die Verbundpartner FIR e. V. an der RWTH Aachen, GreenGate AG, pro-micron GmbH & Co. KG und die flexis AG gemeinsam eine Lösung zur flexiblen Optimierung von Instandhaltung und Produktion. Die angestrebte IT-Lösung soll nicht nur eine durchgängige Verarbeitung und Analyse aller relevanten Betriebsinformationen der gesamten Produktionsumgebung ermöglichen, sondern zugleich in Abstimmung mit der Produktionsplanung konkrete Handlungsempfehlungen geben, um die optimale Instandhaltungsstrategie zu realisieren.
Ziel des Projekts "Cloudbasierte Collaboration-Software (CCS)" ist es, die Baubranche dokumentenverwaltungstechnisch zu revolutionieren. Mit CCS wird durch die Cloud-Software der Dokumentenaustausch verbessert, indem die Dateien automatisch unternehmensübergreifend synchronisiert werden, sodass jeder Projektmitarbeiter mit denselben aktuellen Dokumenten arbeitet und Fehler durch alte oder falsche Daten ausgeschlossen werden. Zudem werden Daten an der optimalen Stelle im Netzwerk gespeichert, um so die Zugriffszeiten zu minimieren. Ein selbstlernendes Prognoseverfahren errechnet dabei die Notwendigkeit eines Zugriffs eines Users und lädt die entsprechende Datei lokal auf seinem Endgerät. Das Projekt wurde mit Mitteln der Europäischen Union (EU) gefördert.
Industrie-4.0-Maturity-Index
(2017)
DELFIN: Dienstleistungen für Elektromobilität: Förderung von Innovation und Nutzerorientierung
(2016)
Das FIR untersucht im Rahmen des Projekts DELFIN den Markt der Elektromobilität und führt auf Basis der Ergebnisse eine Szenarioanalyse für die Jahre 2020+ durch. In dem folgenden Artikel werden Ausschnitte der Studie beschrieben.
Das Verbundprojekt 01FE13003 der Forschungsvereinigung Forschungsinstitut für Rationalisierung e. V. – FIR an der RWTH Aachen, Campus-Boulevard, 52074 Aachen, „Teilvorhaben FIR: Marktstrukturen und Zukunftsszenarien“ wird gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung.
DELFIN: Dienstleistungen für Elektromobilität - Förderung von Innovation und Nutzerorientierung
(2016)
Die deutsche Mobilitätsbranche steht derzeit vor einer großen Herausforderung. Für immer mehr Menschen ist Umweltschutz ein Thema von wachsender Bedeutung, wie eine aktuelle Umfrage des Umweltbundesamtes belegt. Für den Mobilitätssektor bedeutet dies, dass er diese zunehmende Relevanz des Umweltschutzes berücksichtigen und in
seine Angebote integrieren muss.
Im Verlauf der Studie gilt es aufzuzeigen, inwiefern die Potenziale dieser beiden Städte in Bezug auf Elektromobilität momentan genutzt werden, was bereits erfolgreich umgesetzt wurde, was sich noch im Aufbau befindet und an welchen Stellen Verbesserungsbedarf lokalisiert werden kann.
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.
Social Media Readiness
(2016)
Den meisten Unternehmen ist klar, dass die externe Unternehmenskommunikation nur mit Einbezug von Social Media zukunftsfähig ist. Doch sind sie bereit und in der Lage für ein aktives und langfristiges Social Media-Engagement? Ein Readiness-Modell kann Unternehmen bei der Bewertung und Einordnung vorhandener Kompetenzen helfen.
Digitalisierung, Industrie 4.0, Smart Factories: Termini wie diese sind immer öfter in wissenschaftlichen Beiträgen und Medienberichten präsent. Sie verdeutlichen, dass die heutige Arbeitswelt unmittelbar mit digitalen Veränderungen verknüpft wird. Häufig wird betont, wie tiefgreifend Digitalisierungsprozesse in gesellschaftliche und wirtschaftliche Strukturen eingreifen und dass umfangreiche Transformationen nötig seien, um mit der zunehmend technischen Durchdringung vieler Bereiche mithalten zu können. Mitunter wird gewarnt, zahlreiche Arbeitsplätzen seien gefährdet, weil immer mehr Tätigkeiten künftig von Maschinen oder Robotern ersetzt werden könnten. Dabei gerät aus dem Blickfeld, dass digitale Softwarelösungen in der Industrie nicht nur Arbeitsschritte ersetzen, sondern auch sinnvoll unterstützen können. Dadurch erhalten sie einen hohen Mehrwert und können Prozessabläufe ebenso wie Kompetenzen zuständiger Mitarbeiter langfristig verbessern, anstatt sie hinfällig zu machen. Der vorliegende Beitrag widmet sich deshalb der Implementierung digital gestützter Lern- und Assistenzsysteme, die im industriellen Bereich als maßgebliche Arbeitserleichterung integriert werden können und so die Effizienz und Produktivität steigern.
Aktuell beeinflusst keine Entwicklung die Art und Weise, wie wir leben und arbeiten, so stark wie die digitale Transformation. Nahezu täglich entstehen dabei Ideen und Geschäftsmodelle, die etablierte Unternehmen entweder bedrohen oder vor völlig neue Herausforderungen stellen. Smart Services nehmen hierbei eine Schlüsselposition ein. Unter der Leitung des FIR an der RWTH Aachen hat sich das Center Smart Services daher zum Ziel gesetzt, die Potenziale der Digitalisierung im Kontext professioneller Dienstleistungen zu erforschen. Im Gegensatz zu klassischen, in der Regel öffentlich geförderten, Forschungsvorhaben entscheidet im Center Smart Services eine Gemeinschaft von Industrie- und Forschungspartnern über die Forschungsaktivitäten. Die Zusammenarbeit von Vertretern aus verschiedenen Branchen und Stufen derselben Wertschöpfungskette baut dabei auf ein hohes Maß an gegenseitigem Vertrauen und ist deshalb so besonders erfolgreich.
In diesem Kontext startete das FIR an der RWTH Aachen gemeinsam mit Forschungs- und Industriepartnern zu Beginn dieses Jahres das Forschungsvorhaben Smart-Service-Check. Im Rahmen des Vorhabens wurden ein Modell sowie ein darauf basierendes Tool entwickelt, welches die Bewertung des Smart-Service-Reifegrads eines industriellen Dienstleisters ermöglicht. Das Instrument verschafft industriellen Dienstleistern Transparenz über den Status quo des eigenen Unternehmens als Smart-Service-Anbieter und dient der Identifikation von Handlungsschwerpunkten und Verbesserungspotenzialen.
Failure management in the production area has been intensely analyzed in the research community. Although several efficient methods have been developed and partially successfully implemented, producing companies still face a lot of challenges. The resulting main question is how manufacturers can be assisted by a sustainable approach enabling them to proactively detect and prevent failures before they occur. A high-resolution production system based on analyzed real-time data enables manufacturers to find an answer to the main question. In this context, Big Data technologies have gained importance since the critical success factor is not only to collect real-time data in the production but also to structure the data. Therefore, we present in this paper the implementation of Big Data technologies in the production area using the example of an actual research project. After the literature review, we describe a Big Data based approach to prevent failures in the production area. This approach mainly includes a real-time capable platform including complex event processing algorithms to define appropriate improvement measures.
Heutzutage erwarten Kunden einen Rund-um-die-Uhr-Service. Unternehmen müssen ihren Kundenservice neu ausrichten, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Social Media übernehmen dabei als Servicekanal eine wichtige Rolle. Sie helfen nicht nur, die Kommunikation zu verbessern, sondern tragen ganz konkret zu messbaren Kostensenkungen bei.
Migration zur Industrie 4.0 – Herausforderungen und Lösungsansätze bei der Zwiesel Kristallglas AG
(2016)
Thema des Vortrags war die Implementierung lernförderlicher Arbeitssystemelemente bei der Zwiesel Kristallglas AG. Hierbei wurde insbesondere auf die spezifischen Gegebenheiten und Umweltbedingungen in der Tischglasindustrie eingegangen. Gleichzeitig wurden die Lösungsansätze, die im Rahmen des BMBF-Verbundprojekts ELIAS entwickelt wurden, vorgestellt.
In dem Vortrag wurde das Verbundprojekt ELIAS auf der gemeinsamen Abschlussveranstaltung "Wege zu „Industrie 4.0“ - Mensch-Technik-Organisation entwickeln" mit den Projekten iWePro, MetamoFab und SCP-S vorgestellt. Hierbei wurde anhand der Anwendungsfälle der Hella KGaA Hueck & Co. und der FEV GmbH das im Projekt entwickelte Transformationskonzept zur Gestaltung lernförderlicher industrieller Arbeitsformen erläutert.
Kap. 3.10.1, Beispiel 8: ELIAS – Lernförderliche Arbeitssysteme für die Arbeitswelt von morgen
(2016)
Im VDI/VDE-Statusbericht zum Fachausschuss 7.22 "Arbeitswelt Industrie 4.0" erfolgte eine kurze Darstellung zweier Anwendungsfälle aus dem ELIAS-Projekt. Hierbei wurden die Anwendungsfälle der Hella KGaA Hueck & Co. und der FEV GmbH beschrieben und zu einem allgemeinen Fazit in Bezug auf die Veränderungen von Arbeit und Kompetenzentwicklung zusammengefasst.
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.
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.
KVD-Service-Studie 2016
(2016)
Welche Qualifikationsanforderungen an die Servicemitarbeiter sind heute und zukünftig von Bedeutung? Welche unterstützenden Technologien sind für den Service heute und in der Zukunft relevant? Welche Auswirkungen ergeben sich daraus für die Serviceorganisation? Um die aktuellen Trends der zukünftigen Arbeitswelten im Service zu analysieren, liegt der Schwerpunkt der diesjährigen Service-Studie, die vom KVD zusammen mit dem FIR durchgeführt wurde, auf dem Themenkomplex Mensch und Technologie – neue Herausforderungen im Kontext der Industrie 4.0.