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Institute
Manufacturing-Execution-Systeme (MES) bieten durch ihren Funktionsumfang eine gute Möglichkeit, die Digitalisierung des eigenen Produktionsbetriebes voranzutreiben. Die Auswahl, Beschaffung und Einführung von IT-Systemen stellen Unternehmen meist vor große Herausforderungen. In diesem Beitrag werden anhand des 3Phasen-Konzepts Herausforderungen sowohl in zeitlicher Abfolge als auch in Handlungsfelder strukturiert und beschrieben. Ziel ist es, Unternehmen zu befähigen, eine optimale Auswahl durchzuführen, um eine reibungslose und risikoarme Implementierung durchzuführen.
Unternehmen begegnen den Herausforderungen, hervorgerufen durch wachsende Variantenvielfalt und schrumpfende Produktlebenszyklen, mit Initiativen rund um Industrie 4.0 – also der durchgehenden Digitalisierung des Unternehmens mittels Sensorik und IT-Systemen. Um jedoch heutzutage weiterhin wettbewerbsfähig zu sein, müssen Unternehmen von heute Abweichungen kurzfristig und agil bekämpfen können. Die durchgeführten Digitalisierungsmaßnahmen in der Industrie bieten hier allerdings nur eine teilweise Verbesserung. Durch die Gestaltung eines adaptiven Abweichungsmanagements in der Fertigungssteuerung im Rahmen des Forschungsprojekts 'APACHE' (Projektlaufzeit: 01.01.2017 - 30.09.2018 ) ist es Unternehmen möglich, nicht nur oberflächlich, sondern systematisch gegen die Ursachen von Abweichungen und Veränderungen vorzugehen,um eine langfristige Verbesserung des Fertigungsprozesses bei gleichzeitiger Wettbewerbsfähigkeit zu erreichen. Das IGF-Vorhaben 19238 N der Forschungsvereinigung FIR e. V. an der RWTH Aachen wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
CKDChain
(2017)
Um existierende Handelshemmnisse zu umgehen, hat sich in der Automobilindustrie die Completely-Knocked-down(CKD)-Strategie durchgesetzt, bei der Erzeugnisse teilzerlegt in die Märkte exportiert und dort lokal endmontiert werden. Zielsetzung von „CKDCHAIN“ war die Übertragung dieses Konzepts auf Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus, in dem eine simulationsbasierte Gestaltungsunterstützung entwickelt wurde.
Ziel des Forschungsvorhabens war zum einen die Entwicklung einer simulationsbasierten Gestaltungsunterstützung, die sowohl die Bildung der Versandstruktur aus der Produktstruktur als auch die Gestaltung der CKD-Supply-Chains (Versorgungsstrategie, CKD-Standortausprägung) unter Berücksichtigung des Nachfragemodells unterstützt. Zum anderen sollten aufbauend idealtypische Ausprägungen für CKD-Baugruppen definiert werden.
Unternehmen des KMU geprägten Maschinenbaus geraten vermehrt durch internationale
Wettbewerber unter Druck. Um dennoch die Wettbewerbsfähigkeit aufrechtzuerhalten
bzw. zu steigern, müssen diese verstärkt auch regionale Märkte erschließen. Analog der Automobilindustrie werden diese häufig durch tarifäre und nicht-tarifäre Handelshemmnisse abgeschottet und Unternehmen damit gezwungen einen Teil ihrer Wertschöpfung in diesen Regionen anzusiedeln. Die CKD/SKD-Strategie erlaubt Unternehmen auf diese Anforderungen trotz unsicherer Absatzzahlen zu reagieren ohne zuvor hohe Investitionen in Fertigungsstätten zu tätigen oder lokale Lieferanten aufzubauen. Die zu entwickelnde Gestaltungsunterstützung soll KMU eine systematische Planung der notwendigen CKD-Supply-Chains erlauben und gleichzeitig die Anforderungen an eine CKD-gerechte Gestaltung von Baugruppen aufarbeiten.
Die Gestaltungsunterstützung als zentrales Forschungsergebnis bestand aus einem morphologischen Merkmalsschema für die Beschreibung idealtypischer CKD-Baugruppen und einem simulationsbasierten Verfahren für die Gestaltung der CKD-Supply-Chain.
Um langfristig in einem Umfeld zunehmenden Wettbewerbs mit internationalen Anbietern erfolgreich zu sein, müssen Unternehmen verstärkt regionale Märkte erschließen. Analog zur Automobilindustrie werden wichtige Wachstumsmärkte zunehmend durch Handelshemmnisse abgeschottet, sodass die Markterschließung durch Exporte vollständig montierter Erzeugnisse häufig ausscheidet.
Um dennoch die Handelshemmnisse zu umgehen, hat sich in der Automobilindustrie die Completely-knocked-down(CKD)-Strategie durchgesetzt, bei der Erzeugnisse teilzerlegt in die Märkte exportiert und dort lokal endmontiert werden. Zielsetzung des von der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e. V. (AiF) geförderten Forschungsvorhabens „CKDCHAIN“ ist die Übertragung dieses Konzepts auf Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus, in dem eine simulationsbasierte Gestaltungsunterstützung entwickelt werden soll. Das IGF-Vorhaben 18384 N des FIR e. V. an der RWTH Aachen wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
Um langfristig in einem Umfeld zunehmenden Wettbewerbs durch internationale Anbieter erfolgreich zu sein, müssen Unternehmen verstärkt regionale Märkte erschließen. Analog zur Automobilindustrie werden wichtige Wachstumsmärkte zunehmend durch Handelshemmnisse abgeschottet, so dass die Markterschließung durch Exporte vollständig montierter Erzeugnisse häufig ausscheidet. Um dennoch die Handelshemmnisse zu umgehen, hat sich in der Automobilindustrie die Completely Knocked Down (CKD)-Strategie durchgesetzt, bei der Erzeugnisse teilzerlegt in die Märkte exportiert und dort lokal endmontiert werden. Eine grundsätzliche Herausforderung liegt in der situationsgerechten Gestaltung der CKD-Supply Chain. Dazu ist in der Arbeit eine simulationsbasierte Gestaltungsunterstützung entwickelt worden.
Kürzer werdende Produktlebenszyklen, steigende Produktvielfalt und höhere Produktkomplexität stellen fertigende Unternehmen und deren Supply-Chains vor die Herausforderung, eine zunehmende Anzahl komplexer Serienanläufe in immer kürzeren Zeitabschnitten planen und umsetzen zu müssen. Dies stellt produzierende Unternehmen und die Mitarbeiter in den Serienanläufen vor bisher nur unzureichend gelöste Schwierigkeiten. Ein Ansatz, welcher insbesondere die direkt im Anlaufgeschehen involvierten Mitarbeiter unterstützen soll, basiert auf der Annahme, dass sich unternehmerische Fragestellungen spielerisch erlernen lassen: Serious Gaming. Das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen der Exzellenzinitiative geförderte „Graduiertenkolleg Anlaufmanagement“ (GRK 1491/2) befasst sich mit der Optimierung des Serienanlaufs. Um die Komplexität und die Instabilität des Anlaufs vor und während der Produktion zu beherrschen, forschen Wissenschaftler unterschiedlicher Institute der RWTH Aachen aus den Fachbereichen der Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaft an interdisziplinären Lösungsansätzen. Der Fokus liegt in erster Linie darauf, wie produzierende Unternehmen im Rahmen des Serienanlaufs eine höhere Entscheidungsqualität und damit einen stabileren Serienanlauf erlangen können.
Das ganzheitliche Modell des Digital Architecture Management (DAM) soll Unternehmen in die Lage versetzen, ihre IT-Infrastruktur kontinuierlich aus verschiedenen Perspektiven zu betrachten. Richtig eingesetzt entsteht eine Informationsbasis zur Harmonisierung der IT-Systemlandschaft unter Berücksichtigung von neuen Strategien, Technologien und Prozessen.
Während in der Vergangenheit dazu einzelne Systeme für die verschiedenen Bereiche im Unternehmen ausgewählt und eingesetzt wurden, wird eine übergreifende sowie einheitliche Datenbasis und Systemlandschaft vor dem Hintergrund steigender Ansprüche an die Nutzung von Daten immer wichtiger. Separat ausgewählte, nicht aufeinander abgestimmte und daher uneinheitliche Systeme, die im Wildwuchs entstanden, werden dieser Anforderung nicht gerecht. Zukünftig werden homogene IT-Systemlandschaften immer wichtiger, damit eine einheitliche Datenbasis vorgehalten werden kann und die Pflege redundanter Systeme reduziert wird. Eine ganzheitliche Betrachtung der betrieblichen IT-Systemlandschaft bei der Auswahl und Überarbeitung von betrieblichen Anwendungssystemen hilft dabei, diese Potenziale zu heben.
Towards the Generation of Setup Matrices from Route Sheets and Feedback Data with Data Analytics
(2018)
The function or department of production control in manufacturing companies deals with short-term scheduling of orders and the management of deviations during order execution. Depending on the equipment and characteristics of orders, sequence dependent setup times might occur. In these cases for companies that focus on high utilization of their assets due to long phases of ramp up and high energy costs, it might be optimal to choose sequences with minimal setup time times between orders. Identifying such sequences requires detailed and correct information regarding the specific setup times. With increasing product variety and shorter lot sizes, it becomes more difficult and rather time intense to determine these values manually. One approach is to analyse the relevant features of the orders described in the route sheets or recipes to find similarities in materials and required tools. This paper presents a methodology, which supports setup optimized sequencing for sequence dependent setup times through constructing the setup matrix from such route sheets with the use of data analytics.
Kleine Losgrößen, kundenindividuelle Fertigung in Verbindung mit kurzen Lieferzeiten und Standardisierungsbemühungen sind nur einige der Herausforderungen, denen sich Unternehmen derzeit stellen müssen. Begegnet werden kann diesen Herausforderungen durch eine fortschreitende IT-Unterstützung in der Produktion, zur Erhöhung der Transparenz als Grundlage für datenbasierte Funktionen einer zukunftsfähigen IT-Systemlandschaft. Hierfür eigenen sich Funktionsmodule von Manufacturing Execution Systems (MES). Die durchgängige Integration in die bestehende betriebliche Anwendungssystemlandschaft ist das Zukunftsbild des "Internet of Production" der RWTH Aachen.