Bauplanerische und bauliche Restriktionen erfordern die Entwicklung von Werkzeugen für eine interdisziplinäre Planung (Produktionsplanung und bauliche Planung). Aus Sicht der Gebäude- und Infrastrukturplanung muss hierfür die Gebäudedaten-Modellierung (Building Information Modeling) mit einer 5-D-Planung zusammengeführt werden. Die objektorientierte 3D-Planung wird durch die Zeit als vierte Dimension ergänzt, d.h. die Abhängigkeiten hinsichtlich der Bauzeit werden mit dem 3D-Modell verknüpft, um die baulichen Maßnahmen im Hinblick auf ihre terminlichen Abläufe und Abhängigkeiten optimieren zu können. Hierbei muss ein Einzelgebäude insbesondere in seiner Lage auf einem Gesamtproduktionsstandort betrachtet werden. Als fünfte Dimension werden Daten- und Prozessanbindungen der Kalkulation, des modellbasierten Auslösens von Bestellungen, die Abrechnung und das Hinterlegen von Informationen für Inbetriebnahme und Wartung miteinander verknüpft. Weiterlesen »
Kopplung von Methoden der Optimierung und Virtueller Realität zur schnellen und anforderungsgerechten Auslegung von Intralogistiksystemen
Das Ziel des Vorhabens ist es, Ansätze zur Erweiterung des Konzept- und Methodenbaukastens zu entwickeln, welche auf einer stärkeren Kopplung von etablierten Planungs- und Optimierungsmethoden des OR mit Methoden des Virtual Engineering basieren. Im Fokus stehen Fragestellungen zur anforderungsgerechten Auslegung der Materialbevorratung und der Materialbereitstellung in Fabriken. Hierzu sind zum einen die Prinzipien der Ablaufstrukturierung aus dem übergeordneten Bereich „Management von Anpassungsprozessen“ in Intralogistikplanungsabläufen zu konkretisieren. Zum anderen sind die Methoden zur anforderungsgerechten Auslegung unter Maßgabe der Kopplung angesprochener Methodenklassen zu erarbeiten und im Sinne konkreter Planungsbausteine in die Planungsabläufe einzuordnen. Zur Ausgestaltung der Ansätze sollen insbesondere Methoden und Werkzeuge des Model-based Systems Engineerings Anwendung finden. Weiterlesen »
Systematische Strategie- und Technologiewahl zur Planung und Umsetzung cyber-physischer Wertschöpfungs- und Geschäftsprozesse auf Basis funktionsfähiger Ausbaustufen
Die systematische Strategie- und Technologieauswahl erfordert zunächst eine Sachstandserhebung und Analyse zu Basistechnologien und Lösungen zur Umsetzung von Industrie 4.0. Ziel ist darauf aufbauend eine Erweiterung von Modellierungsmethoden für Geschäftsprozesse der Industrie 4.0. Bestehende Modellierungsmethoden für Geschäftsprozesse, z.B. ARIS, Wertstrom, SCOR, Prozesskette, müssen dazu um (neue) Akteursrollen, Informationsflüsse und die neuen Steuerungsprinzipien der cyber-physischen Systeme erweitert werden, um Funktionsanforderung für technologische Anpassung, z.B. durch Retrofitting oder andere Anpassungs- oder Investitionsmaßnahmen, kenntlich zu machen. Dies soll verbunden werden mit der Erarbeitung neuer angepasster Ansätze der Wirtschaftlichkeitsbewertung, indem notwendige Methoden der Business Case Berechnung entwickelt werden. Basierend auf der Verknüpfung von Mengengerüsten der Produktions- und Absatzplanung mit Nutzeneffekte (in allen I4.0 relevanten Dimensionen wie Kosten, Flexibilität, Individualisierung, Reaktionsfähigkeit) soll die Quantifizierbarkeit der Auswirkung cyber-physischer Systeme auf die Unternehmensperformance nachvollziehbar werden. Diese genannten Methoden und Werkzeuge unterstützen die Entscheidungsfindung bei der Festlegung von evolutionären Umsetzungsstrategien zur Einführung von CPS und tragen damit zur Verbesserung der Anpassungsintelligenz von Fabriken bei. Weiterlesen »
Entwicklung eines intelligenten Energieeffizienzzyklus für adaptive Produktionssysteme
Durch die zukünftigen Industrie 4.0 Systeme kann Resourceneffizienz und -effektivität kontinuierlich geplant, umgesetzt, überwacht und autonom optimiert werden. Wichtige Schlüsselrolle nimmt hierfür die Energieeffizienz ein, deren Umsetzung heute meist noch in Einzelprozessen oder fest definierten Wirkungsketten erfolgt. Oft wird dabei außer Acht gelassen, dass der Energiefluss und die damit verbundene Energieeffizienz von verschiedensten interdependenten Parametern wie z.B. der Systemlast, Produktionsstruktur und Ressourcenanordnung dynamisch abhängt und somit maßgeblich im Bereich der permanenten Fabrikplanung beeinflusst werden kann. Die hohe Adaptivität zukünftiger intelligenter Produktionssysteme erfordert eine ebenfalls adaptive Energieeffizienzüberwachung in Form eines intelligenten Umsetzungszyklus. Dabei fehlt vor allem die Kenntnis darüber, wie die Effizienzzyklen eines einzelnen Prozessschrittes mit den anderen Prozessschritten zusammenhängen als auch wie die Einwirkung von „Fremdkennwerten“ die Energieeffizienz beeinflusst. Die Entwicklung allgemeingültiger Methoden, fester und flexibler Prozessparameter und Kennzahlen sowie auch ihre Weitergabe entlang der Wirkungskette flexibler Produktionssysteme soll Gegenstand der Arbeit sein. Weiterlesen »
Qualifikationsbedarf und -entwicklung in der anpassungsintelligenten Fabrik
Von herausragender Bedeutung für den Erfolg von Anpassungsmaßnahmen sind die verfügbaren Qualifikationen und Kompetenzen des Personals auf den unterschiedlichsten Ebenen. Daher sind eine eingehende Analyse des Bedarfs und die Entwicklung von Qualifizierungskonzepten für verschiedene Mitarbeitergruppen erforderlich. Neben der unmittelbaren Mensch-Maschine-Schnittstelle muss darüber hinaus die Dimension der übergeordneten Arbeitsorganisation systematisch Berücksichtigung finden. Das Zusammenspiel beider Dimensionen ist entscheidend für Qualifikationsbedarf, die Qualifikationsentwicklung und vor allem auch für die unverzichtbaren ergänzenden Lernprozesse im laufenden Prozess. Ziel ist es, durch die systematische Entwicklung von Qualifikationen und Kompetenzen kostspielige Systemengpässe wie zu lange Reaktionszeiten bei der erforderlichen Fabrikanpassung minimal zu halten. Weiterlesen »
