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Institute
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.
Der deutsche Maschinen- und Anlagenbau besitzt auf Grund seiner hohen Exportrate trotz weitgehend mittelständischer Prägung international eine große Bedeutung. Veränderte Kundenerwartungen und zunehmender Wettbewerbsdruck führen in der Branche dazu, dass der Umsatzanteil des After-Sales stetig zunimmt. Den größten Anteil hat dabei der Verkauf von Ersatzteilen. Die weiterhin hohen Margen im Ersatzteilgeschäft bedingen, dass dieses Geschäftsfeld immer stärker zum Erfolg eines Unternehmens beiträgt. In Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus existieren in der Ersatzteillogistik jedoch noch viele ungelöste Herausforderungen. Zum einen stehen die meist mittelständischen Unternehmen der Branche im Hinblick auf die zunehmende Globalisierung und das dadurch bedingte Marktwachstum vor der Fragestellung, wie die Ersatzteillogistik zu konfigurieren ist. Weiterhin weist die Performance der Ersatzteillogistik vieler Unternehmen bereits in der bestehenden Konfiguration Defizite auf. Begründet liegt dies insbesondere im unzureichenden Verständnis der Interdependenzen zwischen einzelnen Gestaltungsfeldern der Ersatzteillogistik. In dieser Dissertation wird daher ein Verfahren zur dynamischen Konfiguration der Ersatzteillogistik in Netzwerken des Maschinen- und Anlagenbaus entwickelt. Das Verfahren ermöglicht den Unternehmen der Branche die simultane Konfiguration der logistischen Strukturen (Netzwerkdesign), der Bestandsniveaus und Bestellpolitiken (Bevorratungsstrategie) und der Kooperation mit Kunden, Lieferanten und Logistikdienstleistern (Kooperationskonzept). In die Entwicklung des Verfahrens fließen branchen- und ersatzteilspezifische Rahmenbedingungen ein. Weiterhin werden die Zusammenhänge zwischen den Spezifika der Ersatzteile und den Gestaltungsmöglichkeiten der Ersatzteillogistik sowie der Gestaltungsmöglichkeiten untereinander berücksichtigt. Kernergebnis der Dissertation ist die dynamische Konfiguration bestehend aus einer Artikelsegmentierung, Referenzstrategien der Ersatzteillogistik sowie Simulationsmodellen. Dabei erhalten die Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus mit den aus der Artikelsegmentierung abgeleiteten Referenzstrategien grundsätzliche Gestaltungsempfehlungen zur Ausrichtung und Konfiguration der Ersatzteillogistik. Mit den Simulationsmodellen wird darüber hinaus die detaillierte Konfiguration auf Parameterebene unterstützt.
Die Windkraft boomt. Ganz sicher wird es im Jahre 2011 wesentlich mehr Windkraftanlagen geben als heute. Das hat Folgen für die Ersatzteilversorgung. Für die Nordex Energy GmbH hat das Forschungsinstitut für Rationalisierung untersucht, welche Struktur für die Servicelogistik künftig die bessere sein wird: Service Points vs. Regionallager
In saturated markets companies have to produce individualized products at low costs. In order to produce the high-variety of products efficiently and to be able to react effectively to order-variations, the production process structures must be most flexible and sustainable. Therefore adaptability of planning processes within the company and the supply chain is a precondition. Moreover an adaptive, decentralized control is necessary, which ensures a synchronized process by a flexible information network across all sub-processes. High Resolution Supply Chain Management aims at designing the production system according to the needs of the company’s supply chain environment.
To reach this goal a consistent research methodology has been elaborated. Based on the Viable System Model (VSM) developed by Stafford Beer current production systems are analyzed preliminary in terms of integrity.
With the gained knowledge a complete recursive model of a Viable Production System is developed. The recursive character of the approach allows identifying independent units within production systems on a detailed level. These units are meant to be self-optimizing control units, whereas the purpose of a unit is to independently optimize its part of the production system or production planning process. The architecture allows modelling a decentralized production system that meets all requirements of a flexible, adaptable production system. Thereupon, research focuses on the development of process and control loops for each of the identified units.
Each unit requires specific input information to be able to achieve a maximum degree of planning accuracy within its boundaries. For the communication of different units a flexible information flow has to be secured. Consequently an additional hierarchical and consistent set of objectives is necessary. Only consistent superior objectives can secure local optimization which yields to something like an overall optimum.
By integrating all results into a complete model of a Viable Production System, the adaptability of planning processes is reached due to the decentralized control of the different units, the consistent set of objectives and flexible information network.
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.
[Inhaltsangabe zum Band:]
Die Wertschöpfung eines Hochlohnlandes wie Deutschland ist im globalen Wettbewerb aktuellen Herausforderung ausgesetzt: dem Trend zur Individualität der Leistung, der Miniaturisierung und Mechatronisierung des Produktes sowie der Forderung nach permanenter Kostenreduktion. Die Auslegung eines Produktionssystems befindet sich im stetigen Zielkonflikt zwischen den Dichotomien Economies of Scale und Economies of Scope sowie der Planungs- oder Wertorientierung. Diese beschreiben das sogenannte Polylemma der Produktionstechnik. Seine Auflösung kann nur durch einen integrativen Forschungsansatz geleistet werden.
Dieser Aufgabe stellt sich das Exzellenzcluster „Integrative Produktionstechnologien für Hochlohnländer“, gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Es ist ein Verbundprojekt der produktionstechnischen Institute der RWTH Aachen und verfolgt das erklärte Ziel, eine neue Theorie speziell für die produktionstechnischen Herausforderungen in Hochlohnländern zu entwickeln. Unter der Leitung des Werkzeugmaschinenlabors (WZL) der RWTH Aachen vereint dieses Vorhaben mehr als 18 Institute des Maschinenbaus in denen über 70 Wissenschaftler zusammenarbeiten. Dieser kollaborative Ansatz ermöglicht die Generierung und Nutzung von Wissen über Grenzen der eigenen Forschungsdisziplin hinweg und schafft somit die Basis für innovative Ansätze und Lösungen für die Praxis. Individualisierte Produktion, Virtualisierung sowie Hybridisierung von Produktionsprozessen und selbstoptimierende Produktionssysteme sind die Kernbestandteile des Lösungsansatzes des Exzellenzclusters.
Das Werk richtet sich an Unternehmer und Wissenschaftler, die auf aktuelle Herausforderungen in Hochlohnländern reagieren und Produktionssysteme gestalten müssen. [Quelle: https://www.apprimus-verlag.de/excellence-in-production.html]
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.
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.
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.
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.
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 Wettbewerb zwischen Produzenten in Hochlohn- und Niedriglohnländern spielt sich dabei in zwei Dimensionen ab: der Planungs- und der Produktionswirtschaftlichkeit. 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.
[Conference paper]High Resolution Supply Chain Management – Enabling adaptable planning processes
(2007)
Increased competition has continuously led to a shift of production locations from high-wage to low-wage countries. To counteract this development the manufacturing of customized goods at the costs of mass production is necessary. This goal can be reached by solving the polylemma of production. High Resolution Supply Chain Management provides an approach to achieve higher planning efficiency and production profitability by increased flexibility and value orientation of inter- and in-company production planning and control systems. High Resolution Supply Chain Management aims for the establishment of information transparency within supply chains which does not exist in today's production networks. This will assure the availability of goods by local, self-optimizing control loops. Prerequisite is the creation of communication interfaces and data standards. By assuring the information flow and defined control loops High Resolution Supply Chain Management leads to an adaptive and self-optimized production system. In the last few years globalization led to a higher stress of competition of producing companies in high-wage countries. Cost advantages in production, like lower wages and social contributions, result in a relocation of production plants from countries as e.g. the United States or Germany to low-wage countries. Besides the lower wages the higher profitability is due to cost-effective mass production through economies of scale. At the same time customers ask for more individualized and lower priced products lined up with the wish of shorter lead times. Thus, companies have to gain the capability to adapt rapidly to customers requests. Short customer response times, high flexibility in production planning and -control (PPC) and manufacturing are necessary. Thereby, one frequently neglected competitive advantage of production locations in high-wage countries is the customer proximity. Industry now realizes this advantage and strengthens its efforts towards individualized production. A competitive advantage for high-wage countries can therefore be gained if individualized products are produced at nearly the costs of mass production. Thus, the resolution of the polylemma of production is underlying condition for saving labor in high-wage countries.
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 Zukunft im Blick
(2010)
"Global Village" ist kein Schlagwort, sondern Realität: Unternehmen aller Größenordnungen betrieben heute ihre Wertschöpfung zunehmend global und sehen sich dabei mit vielfältigen Herausforderungen konfrontiert. Im Folgenden werden die Hintergründe der aktuellen Herausforderungen sowie aktulle Zukunftstrends im Supply-Chain-Management (SCM) dargestellt. Anschließend wird aufgezeigt, welche am FIR entwickelten Methoden Unternehmen bei der Optimierung ihres Supply-Chain-Managements unterstützen können.
Viable Production System for adaptable and flexible production planning and control processes
(2009)
High Resolution Supply Chain Management (HRSCM) aims at designing adaptable and flexible production planning and control (PPC) processes according to the needs of the company’s supply chain environment. To reach this goal a model for a Viable Production System (VPS) has been elaborated and is presented in this paper. Based on the Viable System Model (VSM) developed by Stafford Beer current production systems are analyzed in terms of integrity. With the gained knowledge a complete recursive framework of a VPS is developed. The framework allows the design of a decentralized production system that meets all requirements of a dynamic environment. Flexible and adaptable PPC processes can be developed for each identified subsystem of the VPS. Hence, further research focuses on the development of process and control loops in order to assure the application of the framework. Exemplarily the decentralised control loop for inventory management is elaborated in a case study.
DIN PAS 1074: myOpenFactory: Prozess- und Datenstandard für die überbetriebliche Auftragsabwicklung
(2007)
Diese öffentlich verfügbare Spezifikation (PAS = Publicly Available Specification) beschreibt den Prozess- und Datenstandard myOpenFactory. myOpenFactory ist ein Standard für den elektronischen Datenaustausch zwischen verschiedenen ERP-/PPS-Systemen zur Koordination der überbetrieblichen Auftrags- und Projektabwicklung.
Ziel ist es, den Aufwand zum Informationsaustausch zwischen Unternehmen im Rahmen der Auftragsabwicklung nachhaltig zu reduzieren. Der Standard besteht aus einem standardisierten Prozess- und Datenmodell, das DV-technisch in verschiedenen ERP-/PPS-Systemen implementiert werden kann, und ist frei verfügbar. Für Kleinstanwender ohne eigenes ERP-/PPS-System existiert ein Web-Cockpit, das als einzige Voraussetzung eine Internetverbindung benötigt. myOpenFactory wird insbesondere im Maschinen- und Anlagenbau angewendet, kann aber auch in anderen Branchen zum Einsatz kommen. Durch den schlanken und gleichzeitig flexiblen Umfang der Schnittstelle ist myOpenFactory besonders für kleine und mittlere Unternehmen geeignet. Der Prozess- und Datenstandard wird von der myOpenFactory eG gepflegt und weiterentwickelt.
In a subproject of the cluster of excellence “Integrative Production Technology for High-Wage Countries” at RWTH Aachen University a configuration logic is under development that enables companies to configure their production system according to the dynamic requirements of the market. As a result of this project, a holistic description model for production systems has been defined. With numerous attributes in the sub-models a detailed characterization of the production system is possible.
The sub-model for the design of the supply chain will be depicted in detail in this paper. Representative for the design of a supply chain, the spare parts logistics of the wind energy industry is analyzed in depth. Designing this supply chain is not only one of the most challenging tasks in logistics. Only a responsive but also cost efficient design of the spare parts supply chain guarantees high productivity, extended life spans of the wind turbines as well as the expected profit for all companies in the supply chain.
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.
Within each of the three design fields numerous design elements exist (e.g. degree of centralization, number of warehouses etc. in the field network design). Hence, the interdependencies of all design elements have to be analyzed to allow optimal decisions for the design of an efficient and effective spare parts logistics. Nevertheless, the complexity among all interdependencies can hardly be understood. Therefore it is necessary to reduce the complexity of design decisions by focusing on the most important design elements according to the logistical requirements of different spare part categories. In order to achieve this goal, a classification of spare parts in terms of their key characteristics has been developed. For different spare part categories only a smaller set of design elements and their interdependencies has to be taken into account. The reduced number of key design elements per spare part category can be analyzed and understood in depth. Thus a Systems Dynamics approach is used to allow a better configuration of network design, cooperation concepts and inventory management in spare parts Supply Chains on the basis of specific logistics requirements of different spare part categories.
In dynamic markets flexible and efficient production systems are the main success factor for companies. The production system in this context includes all five phases of the SCOR-Model: Source, Make, Deliver, Plan and Return. In a subproject of the cluster of excellence "Integrative Production Technology for High-Wage Countries" at RWTH Aachen University, a configuration logic is being developed that enables companies to configure their production system according to the dynamic requirements of the market. As a major intermediate result, a holistic description model for production systems has been defined. In combination with numerous attributes in the sub-models, a detailed characterization of the production system is possible.
The sub-model for the design of the Supply Chain (mainly Deliver) will be depicted in detail in this paper. Representative for the design of a Supply Chain, spare parts logistics - as one of the most challenging tasks in logistics planning - is analyzed in depth. For this purpose spare parts logistics is divided into three design fields: network design, cooperation concepts (e.g. with logistics providers, customers, suppliers) and inventory management. Decisions in the design fields are highly interdependent, any spare parts logistics configuration has to take these interdependencies into account.