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In order to cope with the challenges of an increased demand for flexibility, quality and availability of production, maintenance measures provide a major competiveness factor for manufacturing companies. Yet, interdependencies between maintenance and production activities as well as differing target systems within the functional units of an enterprise, especially production and maintenance, raise needs for extended coordination efforts. This paper aims to develop an innovative approach for the coordination between maintenance and production activities for industrial production companies. To achieve this, the novel coordination mechanism is used. It helps to achieve maximised operational availability— for a maximised output of the production system at optimal costs. Based on the developed model, the present paper identifies findings regarding the impact of different maintenance strategies on the medium-term economic efficiency of the production system.
Das Ziel des Forschungsprojekts ToMiC war die Entwicklung einer Typologie zum lebenszyklusorientierten Management unternehmensinterner Communitys wissensintensiver Dienstleister. Jene befähigt insbesondere kleine und mittlere Unternehmen erstmals dazu, die aktuelle Lebensphase der eigenen Social-Software-basierten Community zu bestimmen. Die vorliegende Veröffentlichung ist der Abschlussbericht dieses Projekts.
Process Characteristics and Process Performance Indicators for Analysis of Process Standardization
(2018)
Industrial service companies deliver technically complex services (inspection, maintenance, repair, improvement, installation) for an enormous variety of technical assets in the chemical, steel, food and pharmaceutical industry. This variety of assets leads to a corresponding variety of service processes. To ensure competitiveness, the management of industrial service companies aims to increase the service process efficiency, especially through service process standardization. However, decision-makers struggle to make knowledge-based decisions on service process standardization because ex-ante the cost-benefit ratios of process standardization are unknown. The missing understanding of cost-benefit ratios of process standardization is caused by a missing understanding, which interdependencies exist between process characteristics and process performance indicators. Thus, the objective of this paper is to determine suitable characteristics and performance indicators to measure the way service provision processes are executed in the industrial service sector. The results represent the basis for executing an empirical questionnaire study focusing on the execution of service provision processes and identifying the cause-effect relations of process standardization.
Smart Maintenance
(2018)
Für die industrielle Produktion haben sich im Verlauf der letzten Jahrzehnte einige Tendenzen ausgebildet, die umfangreiche Veränderungen hervorrufen werden. Die momentane Entwicklung ist vor allem durch die zunehmende Dynamik der Produktlebenszyklen und die Durchdringung industrieller Wertschöpfung mit neuen Technologien geprägt. Hierfür ist die hoch flexible, verfügbare und zuverlässige Produktion zwingende Voraussetzung. Zur Bewältigung dieser Herausforderungen der Industrie 4.0 steht die Smart Factory im Mittelpunkt. Intelligente digital anschlussfähige Maschinen und Produkte sind miteinander vernetzt und können aktiv kommunizieren. Dadurch werden Anlagen technisch immer komplexer und neue Kommunikationssysteme immer umfangreicher. [https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-662-53135-8_24]
Der technische Fortschritt hat einen starken Einfluss auf Unternehmen. Dieser äußert sich beispielsweise in einer wachsenden Technisierung der Fertigung sowie einer deutlich gestiegenen Automatisierung der Produktionsprozesse. Längst haben Unternehmen erkannt, dass die Instandhaltung ihrer technischen Anlagen direkte Auswirkungen auf ihre Wettbewerbsfähigkeit hat und zudem einen hohen Beitrag zum Unternehmensergebnis leistet. Deshalb wird von Instandhaltungsabteilungen heutzutage ein ganzheitliches Anlagenmanagement gefordert.
Dennoch erschweren der Instandhaltung heterogene Maschinenparks, über Jahrzehnte gewachsene Anlagenstrukturen und fehlende Dokumentation im Bereich der Systemkomponenten, Bauteile und Ersatzteillisten, ihre anfallenden Maßnahmen präzise zu planen, mit benötigten Informationen zu unterstützen und somit effizient durchführen zu können. Dabei können die Maßnahmen innerhalb der Instandhaltung grundsätzlich in vier Grundmaßnahmen unterteilt werden: Wartung, Inspektion, Instandsetzung und Verbesserung. [...] [https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-662-53135-8_13]
Today, machine manufacturers generate a significant share of their revenues with the provision of services. At the same time, they are confronted with the challenge of adopting of Industrie 4.0.
One of the most important Industrie 4.0 concepts is the idea of the digital shadow, which contributes to the comprehensive structuring of different kinds of data from different data sources. It can be defined as the sufficiently precise, digital representation of reality in real-time.
Thus, it also functions as a database of the considered area of a company that can be used for numerous applications. It serves as a central platform for the aggregation and distribution of data. Thereby, it helps to open isolated data silos. A system architecture that enables extraction of data from various sources and the aggregation of that data is an important prerequisite for the digital shadow.
In addition, the merger of data from different sources requires a model of the part of the company to be mapped digitally. In this paper, we focus on maintenance, repair and overhaul (MRO) services of machine manufacturers. The scope comprises the whole order processing of a service including the utilized resources and the obtained results.
MRO services and their single elements are mapped and structured using a case study research in a first step. Those elements provide a basis for designing the digital shadow. A second contribution of this paper is a data model for the digital shadow of MRO services that entails a comprehensive representation of that department.
Vor dem Hintergrund der zunehmenden Bedeutung und der besonderen Herausforderungen beim Betrieb von Offshore-Windenergieanlagen war das übergeordnete Ziel des Forschungsvorhabens DispoOffshore die Steigerung der Verfügbarkeit und Rentabilität von Offshore-Windparks. Der Fokus des Forschungsvorhabens lag auf der Entwicklung eines intelligenten und effizienten Dispositionswerkzeugs für die interaktive und dynamische Aufgaben- und Ressourcensteuerung in Offshore-Windparks, das zum Ziel hat, die anfallenden Aufgaben in einen Offshore-Windpark möglichst effizient zu disponieren. Hierbei kam der Betrachtung der Ablauf- und Aufbauorganisation der Instandhaltungsorganisation eines Windparks und die ergonomische Gestaltung der Software eine besondere Bedeutung zu.
Damit Unternehmen die Potenziale von Smart Services nutzen können, müssen intelligente Objekte, technische Infrastruktur und Geschäftsmodelle kombiniert werden. Smart Services sind datenbasiert und erfordern daher eine integrierte Berücksichtigung von Hard- und Software. Sie stellen die höchste Ausbaustufe digitaler, datenbasierter Geschäftsmodelle dar. Für die erfolgreiche Entwicklung von Smart Services bedarf es daher anderer Ansätze als bei der klassischen industriellen Dienstleistungsentwicklung. In einem breit angelegten Benchmarking konnte diese Erkenntnis bestätigt werden. Als Kernergebnis wurden fünf Prinzipien für die erfolgreiche Entwicklung von Smart Services abgeleitet.
Während im Personenverkehr moderne Technologien wie Achslenker oder Scheibenbremsen seit Jahren zum etablierten Standard gehören, konnten sich diese im Schienengüterverkehr bislang nicht durchsetzen. Die umweltschonende Alternative zum Verkehr auf der Straße setzt heute auf lange veraltete Technik, wodurch sich unter anderem die vergleichsweise hohen Lärmemissionen des Güterverkehrs erklären lassen. Wesentlicher Grund für den langsamen Technologiewechsel im Güterverkehr sind die hohen Anschaffungskosten moderner Technologien. Doch ein Blick auf die gesamten Lebenszykluskosten lohnt sich: Die für den Lebenszyklus optimierte Entwicklung eines Bahn-Drehgestells zeigt, dass die Zeit reif ist für Innovationen im Schienengüterverkehr und diesem ein grundlegender Wandel bevorsteht.
Traditional manufacturing companies increasingly launch data-driven services (DDS) to enhance their digital service portfolio. Nonetheless, data-driven services fail more often than traditional industrial services or products within the first year on the market. In terms of market launch, their digital characteristics differ from traditional industrial services and thus need specific structures and actions, which companies currently lack. Therefore, a process guideline for a six-month market launch phase of DDS is developed. The guideline relies on analogies from product, service and software launches based on the latest literature from service marketing and successful practices from various industries. Finally, the guideline is evaluated within five industrial case studies. Thus, the guideline provides scientific research insights regarding the market launch process of DDS and adds to the research of service marketing. It provides practical guidance for manufacturing companies by serving as a reference process for the market launch and offering a collection of successful practices within this area.
Herr Müller ist wirklich sauer. Es ist bereits das vierte (!) Mal, dass
sein Wagen nicht zum vereinbarten Zeitpunkt abholbereit ist. Ne-
ben der lästigen Wartezeit hat die Unzuverlässigkeit der Werkstatt
weitere negative Konsequenzen, die nicht nur Herrn Müller selbst
betreffen: Dank der Verzögerung schafft es Herr Müller nun schon
wieder nicht, seine Tochter vom Ballett abzuholen und muss,
schon wieder, seine Frau darum bitten, für ihn einzuspringen. Die
wiederum hatte eigentlich schon andere Pläne für den Abend und
muss jetzt spontan umdisponieren.
Erfolgsprinzipien der Smart Maintenance – Was wir von den Besten aus der Praxis lernen können
(2019)
Der Industriestandort Deutschland befindet sich im Wandel. Neue, digitale Technologien ermöglichen es, Betriebs-, Zustands- und Ereignisdaten in stetig steigender Menge zu erfassen, aufzubereiten, zu analysieren und für die industrielle Anwendung nutzbar zu machen. Dieser Nutzen zeichnet sich durch die Beschleunigung der unternehmerischen Entscheidungs- und Anpassungsprozesse aus und stellen damit das eigentliche Potenzial von ‚Industrie 4.0‘ dar. An dieser Stelle stehen Unternehmen heute vor der Herausforderung, die Transformation zur Smart Maintenance effektiv und effizient zu gestalten. Zu häufig neigen Unternehmen dazu, „das Rad wiederkehrend neu zu erfinden“, da Praxiseinblicke über die eigenen Standort- und Unternehmensgrenzen hinweg fehlen. Um eben jene benötigten Praxiseinblicke und Erfahrungswerte liefern zu können, wurde am FIR an der RWTH Aachen gemeinsam mit sechs Industriepartnern sowie dem Fraunhofer IML aus Dortmund das „Konsortial-Benchmarking Smart Maintenance“ durchgeführt. Anhand eines eigenen Ordnungsrahmens wurden zentrale Fragestellungen der Smart Maintenance identifiziert und mittels Fragebogenstudie untersucht. Durch die angeknüpfte statistische Auswertung konnte zwischen sogenannten ‚Top-Performern‘ (TP) und ‚Followern‘ (FL) unterschieden werden. In diesem Beitrag werden ausgewählte Ergebnisse der Studie sowie der Interviews den Ebenen des Ordnungsrahmens folgend vorgestellt.
The industrial food production is currently caught between the increas-ing demands of numerous stakeholders, economic profitability and the challenges of digitization. A solution to face these various challenges can be seen in the aggregation of data into higher-value, independent data products that can be of-fered and sold on a buyer's market. Large amounts of heterogeneous data are already available in the value chain of the industrial food production, e.g. throughout the data-driven harvesting of primary products, further processing by interconnected production facilities and the information-intensive product distri-bution to end consumers. However, the data is usually only evaluated and used locally for the optimization of internal processes or, at the most, within compre-hensive partnerships. The purpose of this paper is to identify new revenue oppor-tunities for current and future players in the industrial food production by using data as an independent economic good (data products). For this purpose, scenar-ios for the development and use of data products via Industrial Internet of Things platforms are developed for a food technical reference process, the industrial chocolate production and its value chain. On this basis, examples for different types of data products and their value propositions are derived. The results can not only serve food producers and relevant stakeholders but all industrial produc-ers as an input for the future, yield-increasing orientation of their business models.
Monetizing Industry 4.0: Design Principles for Subscription Business in the Manufacturing Industry
(2019)
Subscription business models have a major role for monetizing products and services for manufacturing companies in the age of Industry 4.0. As the manufacturing industry has difficulties generating revenues through digitalization, the implementation of innovative business models are essential to remain successful. Physical assets are often capital-intensive and require a more complex manufacturing process than subscription business models. Moreover, subscription models can focus on the individual customer benefit and a consistent service transformation, constituting a unique selling proposition and a competitive advantage. Hence, the following paper provides a management model that enables manufacturing companies to successfully realize the transformation towards a subscription business model. The management model presents four major fields of action, each matched with one design principle that must be considered when dealing with subscription models in the manufacturing industry. These principles were determined by an in-depth case study analysis among various manufacturing companies. Opportunities, challenges and recommendations for action were then systematically derived and integrated into the management model.
Glück per Abo
(2019)
Was charakterisiert einen Menschen jenseits seines offensichtlichen Verhaltens und seiner äußeren Gestalt? Wohl nichts so sehr wie seine Bedürfnisse und Wünsche. „Am Ende existiert der Mensch nur durch seine Bedürfnisse“, bringt es der Dichter Friedrich Hebbel überspitzt auf den Punkt. Doch wie sehen diese Bedürfnisse aus?
Smart Service Engineering
(2019)
Industry 4.0 has provided vast opportunities for manufacturing companies whilst simultaneously creating multiple challenges. In this new highly digitized globalized marketplace, manufacturing companies find themselves under pressure to become more service oriented and offer new innovative value offerings such as smart services. These are digital data-driven services that, generally, add value in conjunction with a physical product. However, classical methods of service engineering have not adapted sufficiently to the increasing digital components and requirements of smart services. This paper presents Smart Service Engineering as a novel service-engineering approach for industrial smart services. Smart Service Engineering draws from iterative development models and implements agile and customer-centric methods to decrease the overall development time and achieve an early market success. The paper focuses on the service development steps and presents the interaction and interconnection of different elements of smart services based on a case study research. Finally the paper illustrates the successful application of the Smart Service Engineering approach and its impact on a German medium-sized company in the textile machine industry.
Industrie 4.0 ist in den Bilanzen deutscher Industrieunternehmen aktuell noch nicht angekommen. Seit der Einführung des Begriffs „Industrie 4.0“, als Bezeichnung für die massenhafte Verbindung von Informations- und Kommunikationstechnologien mit der industriellen Produktion, wird das Thema national wie international in Wirtschaft und Forschung in zahlreichen Initiativen und Projekten behandelt. Enorme wirtschaftliche Potenziale wurden und werden in diversen Studien beziffert, um den revolutionären Charakter dieser Entwicklung zu unterstreichen.
Industrial Smart Services: Types of Smart Service Business Models in the Digitalized Agriculture
(2019)
Due to lack of experience of companies with digital business models, agricultural machinery manufacturers and agricultural service companies are facing a positioning problem in their ecosystem. Smart services are getting more important for these companies and they have issues to define a matching business model for their newly developed smart services. The lack of a framework for smart service business models makes it even harder for companies to successfully develop new services. This paper contributes to a better understanding of business models for smart services and establishes a common morphological framework to define different types of business models for smart services. Six types of business models of industrial smart services were identified during the research based, which was based on a literature review and interviews with leading experts in the field of smart services. The validation of the developed types and its practical application was carried out as part of the German research project Smart-Farming-World and its four developed use cases. This paper gives a detailed description of the application of the framework on the use case nPotato.