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Today’s manufacturers are facing numerous challenges such as highly entangled and interconnected supply chains, shortening product lifecycles and growing product complexity. They thus feel the need to adjust and adapt faster on all levels of value creation. Self-optimization as a basic principle appears a promising approach to handle complexity and unforeseen disturbances within supply chains, machines and processes. Therefore it will improve the resilience and competitiveness of manufacturing companies.
This paper gives an introduction to the concept of self-optimizing production systems. After a short historical review, the different levels of value creation from supply chain design and management to manufacturing and assembly are analyzed considering their specific demands and needs for self-optimization. Examples from each of these levels are used to illustrate the concept of self-optimization as well as to outline its potential for flexibility and productivity. This paper closes with an outlook on the current scientific work and promising new fields of action.
Die zunehmende Konzentration von Unternehmen auf ihre Kernkompetenzen und das Agieren auf einem weltweiten Markt führen zu einer stärkeren Kooperation in Unternehmensnetzwerken. Die Organisationsformen von Unternehmensnetzwerken können durch ihre Struktur und ihren Grad der Koordination beschrieben werden. Als Beispiel eines geführten und polyzentrisch strukturierten Unternehmensnetzwerks wird die Virtuelle Fabrik erläutert. Die Virtuelle Fabrik schafft Rahmenbedingungen für Unternehmen, um sich effizient in Ad-hoc-Kooperationen zu organisieren.
One major problem of today’s producing companies is to reach a high adherence to delivery dates while considering the volatile market situation as well as economic aspects. This problem can only be solved by using a production control that is optimally adapted to the processes. A good working, process-oriented production control is essential for being able to control the production situation and to ensure a high adherence to delivery dates. Data generation and processing determine the success of production control. Current processes and IT systems have several shortcomings in meeting these challenges.
The solution for this problem is the so called “cyber physical production control” (CPPC). It optimally supports the production scheduler in his decision making process based on real-time high-resolution data. With the help of data analytics, the production controller receives decision support over various steps. Due to CPPC, the overall goal of a high adherence to delivery dates can be fundamentally increased.
[Whitepaper] Pick-by-Voice
(2016)
Unternehmen stehen vor der Herausforderung, die internen Prozesse der Produktionslogistik kostengünstiger, effizienter und flexibler zu gestalten. Eine Möglichkeit dazu bietet der Einsatz sogenannter „Pick-by-Voice“-Lösungen. Pick-by-Voice ist ein belegloses Kommissionierungssystem. Den Mitarbeitern wird durch einen Sprachdialog ermöglicht, einzelne Anweisungen des Arbeitsprozesses entgegenzunehmen. Diese Technologie schafft die Möglichkeit, interne Logistikprozesse durch interaktive Kommunikation zu optimieren. Alle wichtigen Details liefert dieses Whitepaper.
Das FIR untersucht gemeinsam mit Partnern aus Wirtschaft und Forschung im Rahmen des Projekts Smart-Farming-Welt (SmarF), wie die multidirektionale Vernetzung aller Akteure des Ökosystems Landwirtschaft gestaltet werden kann. Die zu entwickelnde Plattform ermöglicht einen dynamischen Datenaustausch zwischen allen Beteiligten sowie darauf aufbauende datenbasierte Dienste, die die Produktivität landwirtschaftlicher Betriebe und des gesamten Wertschöpfungsnetzwerks verbessert.
Gefördert wird das Projekt Smart-Farming-Welt (Förderkennzeichen 01MD16007E) durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi). Das Teilvorhaben des FIR fokussiert die Bedarfsanalyse, Geschäftsmodelle und Nutzerakzeptanz.
Die vorliegende Untersuchung beschreibt und strukturiert die IT-Unterstützung in Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus, um eine unternehmensübergreifendeVergleichbarkeit dieser IT-Unterstützung zu ermöglichen. Dies stellt die Grundlage für die konkrete Ausgestaltung sowie Durchführung einer unternehmensübergreifendenBewertung der IT-Unterstützung dar. So werden verschiedene Modelle vorgestellt, die eine Vergleichbarkeit auf Ebene der Unternehmen,der Prozesse und Aufgaben sowie der IT-Produkte ermöglichen. Die weitergehenden Anforderungen hinsichtlich standardisierter Kennzahlen und einer einheitlichenBewertungslogik werden durch die Verknüpfung mit einem gesonderten Mess- und Bewertungsmodellerfüllt. Aufbauend auf den gewonnenen Erkenntnissen bzgl. der Vergleichbarkeitund Beweisbarkeit werden die entwickelten Modelle abschließend in einen Anwendungszusammenhang gebracht.
Aufgrund der zunehmenden Bedeutung der Energieeffizienz in der produzierenden Industrie wird ein ereignisdiskretes Modell zur Quantifizierung der Wirkungen von Energieeffizienz auf die Produktionslogistik entwickelt. Im Fokus der Gestaltung stehen produktionslogistische Einflussgrößen wie die Losgrößenbestimmung und die Reihenfolgeplanung. Die Anwendung der Entscheidungsunterstützung ermöglicht eine logistische Positionierung unter Berücksichtigung der ermittelten Wirkungszusammenhänge.
Conventional approaches lead to inflexible organization:
Classic optimization approaches consider only the fully standardized formal
processes and disregard knowledge intensive and informal ones. Similarly, the
information systems considered are rigid and meant to support only the formal processes. As a consequence of over standardisation in both processes and information technology, the organizations become resistant to any change in operations. This inflexibility leads to delays in adapting their services and product to match the volatile and dynamic market needs.
Contemporary processes and IT allow flexibility:
Currently, organizations are forced to diverge from classic and narrow approaches,
and explore new alternative means to enable human-centric knowledge
processes and collaborative information technologies. These 'Collaborative technologies'
are considered to support a much larger spectrum of process types
namely formal as well as semi-formal and informal processes.
Lack of approaches to configure processes and IT:
Even knowing the potentials of collaborative technologies, the organizations still
show a very slow inclusion into their daily operations, and with relatively high
failure rate. This is due to the fact that there are no comprehensive approaches
or methods available to systematically identify, organize and map organizational
process types to the available collaborative technologies.
Model to configure knowledge processes and IT applications:
The aim of this dissertation is to provide organizations with a model and an
application approach to configure their knowledge intensive processes with the
functionalities offered by collaborative technologies. The model is structured
into three main segments:
• description of attributes of knowledge intensive processes
• description of functionalities of collaborative technologies
• configurations of knowledge intensive processes and collaborative
technologies
The model enables the organizations to recognise and configure knowledge
intensive processes with their collaborative technologies. The model and scenarios
are applicable within organizational settings supported by an application
approach and tool based concept. The model is applied and validated within
three diverse industrial case studies.
Je dynamischer sich das Wettbewerbsumfeld gestaltet, desto wichtiger
wird eine valide, echtzeitnahe Abbildung des Ist-Zustands als Entscheidungsgrundlage für den tatsächlich notwendigen Handlungsbedarf. Ansätzen der dynamischen Produktionsregelung ist gemein, dass sie durch zeitnahe Rückführung echter Ist-Daten in die Planungs- und Steuerungsebenen Prozesse und Systeme zur teilautomatisierten Regelung befähigen. Mittlerweile stehen im Bereich der Produktion leistungsstarke und günstige Sensoren und Aktoren zur Verfügung, wodurch sich die Lücke zwischen Informationssystemen und der physischen Situation schließen lässt. Eine wesentliche technologische Herausforderung ist die schnelle Aufbereitung und Analyse der entstehenden Datenmengen. Durch Ereignisorientierung als Architekturstil werden Unternehmensarchitekturen agiler, reaktionsschneller und echtzeitfähig. Die Grundlage für den Einsatz von ereignisorientierten Architekturen ist eine exakte Spezifikation der zu verarbeitenden Ereignisse. Vor diesem Hintergrund ist das Ziel dieser Arbeit die Entwicklung eines Ereignismodells als Grundlage der Produktionsregelung, auf Basis von Zustandsdaten bei diskreter Fertigung.