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Unternehmen der Verbrauchsgüterindustrie haben das Potenzial überbetrieblicher Kollaborationsprozesse erkannt und nutzen diese vermehrt dazu, um die hocheffiziente Warenversorgung innerhalb der Supply-Chain bei steigender Marktdynamik sicherzustellen. Hierzu leistet die Dissertationsschrift einen Beitrag, indem ein überbetriebliches Koordinationskonzept entwickelt wird, das eine echtzeitfähige Lenkung der Produktionsplanungsprozesse in Supply-Chains der Verbrauchsgüterindustrie realisiert.
Smart Operations
(2015)
Ziel des vorliegenden Whitepapers ist es, dem Leser
einen Einblick in das Themengebiet „Smart Operations“
am FIR an der RWTH Aachen zu geben. Es beschreibt die
derzeitigen Umfeldveränderungen im Kontext produzierender
Unternehmen und zeigt auf dieser Basis die Handlungsfelder
eines zukunftsorientierten Produktionsmanagements
im Umfeld der Digitalisierung auf.
Ziel des Forschungsbereichs "Selbstoptimierende Produktionssysteme" ist es, sowohl technische als auch soziotechnische Produktionssysteme zu entwickeln, die durch Selbstoptimierung eine bessere Performance erreichen, als bei der Auslegung geplant und erwartet werden kann. Im Fokus steht die Steigerung der Produktivität in der Produktion direkt vor Ort. Bedeutend ist die dezentrale Entscheidungsfähigkeit der Mitarbeiter auf dem Shopfloor und in unterstützenden Bereichen, sowie der kognitiven und adaptiven Systeme und Netzwerke in der Produktion.
Industrial production in high-wage countries like Germany is still at risk. Yet, there are many counter-examples in which producing companies dominate their competitors by not only compensating for their specific disadvantages in terms of factor costs (e.g. wages, energy, duties and taxes) but rather by minimising waste using synchronising integrativity as well as by obtaining superior adaptivity on alternating conditions. In order to respond to the issue of economic sustainability of industrial production in high-wage countries, the leading production engineering and material research scientists of RWTH Aachen University together with renowned companies have established the Cluster of Excellence “Integrative Production Technology for High-Wage Countries”. This compendium comprises the cluster’s scientific results as well as a selection of business and technology cases, in which these results have been successfully implemented into industrial practice in close cooperation with more than 30 companies of the industrial production sector.
This research area focuses on the management systems and principles of a production system. It aims at controlling the complex interplay of heterogeneous processes in a highly dynamic environment, with special focus on individualized products in high-wage countries. The project addresses the comprehensive application of self-optimizing principles on all levels of the value chain. This implies the integration of self-optimizing control loops on cell level, with those addressing the production planning and control as well as supply chain and quality management aspects. A specific focus is on the consideration of human decisions during the production process. To establish socio-technical control loops, it is necessary to understand how human decisions are made in diffuse working processes as well as how cognitive and affective abilities form the human factor within production processes.
One of the central success factors for production in high-wage countries is the solution of the conflict that can be described with the term “planning efficiency”. Planning efficiency describes the relationship between the expenditure of planning and the profit generated by these expenditures. From the viewpoint of a successful business management, the challenge is to dynamically find the optimum between detailed planning and the immediate arrangement of the value stream. Planning-oriented approaches try to model the production system with as many of its characteristics and parameters as possible in order to avoid uncertainties and to allow rational decisions based on these models. The success of a planning-oriented approach depends on the transparency of business and production processes and on the quality of the applied models. Even though planning-oriented approaches are supported by a multitude of systems in industrial practice, an effective realisation is very intricate, so these models with their inherent structures tend to be matched to a current stationary condition of an enterprise. Every change within this enterprise, whether inherently structural or driven by altered input parameters, thus requires continuous updating and adjustment. This process is very cost-intensive and time-consuming; a direct transfer onto other enterprises or even other processes within the same enterprise is often impossible. This is also a result of the fact that planning usually occurs a priori and not in real-time. Therefore it is hard for completely planning-oriented systems to react to spontaneous deviations because the knowledge about those naturally only comes a posteriori.
Die Konsumgüterindustrie ist stark durch Fehlmengen im Handel un in der Supply-Chain (s.g. Out-of-Stock-Situationen) betroffen. OoS sind häufig gleichbedeutend mit einem Umsatzverlust, insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen, da diese selten Substitutsprodukte in ihrem eigenen Produktportfolio führen. Eine der wesentlichen Ursachen für die fehlende Lieferfähigkeit liegt in dem andauernden Zielkonflikt zwischen markt- und herstellungsorientierten Einheiten der Supply-Chain begründet. Das Forschungsprojekt "HybridChain" widmet sich diesem Problem und bezweckt eine Auflösung des Zielkonflikts durch die Gestaltung einer hybriden Supply-Chain.
Die Konsumgüterindustrie ist stark durch Fehlmengen im Handel und in der Supply Chain betroffen. Out-of-Stock-Situationen sind häufig gleichbedeutend mit einem direkten Umsatzverlust, insbesondere für kleinere und mittlere Unternehmen, da diese selten Subsitutsprodukte in ihrem eigenen Portfolio führen. Eine der wesentlichen Ursachen liegt in dem andauernden Zielkonflikt zwischen markt- und herstellungsorientierten Einheiten der Supply-Chain. Durch die parallele Anwendung mehrerer Supply-Chain-Pipelines können in einer hybriden Supply-Chain können die verschiedenen Kundenanforderungen und Kundenverhaltensweisen diversifiziert angesprochen und befriedigt werden – ohne auf hohe Sicherheitsbestände zurückgreifen zu müssen.
Der dominierende Ansatz divergierender Zielsysteme zwischen Vertrieb, Produktion und Einkauf mit der distributionsseitigen Ausrichtung auf Umsatz und logistische Agilität sowie der beschaffungsseitigen Fokussierung auf Effizienzziele wird den heutigen und zukünftigen Kundenanforderungen nicht mehr gerecht. Der steigenden Marktdynamik und der Indivudalisierung der Kundenwünsche kann mit dieser klassischen Ausrichtung der Supply Chain nicht mehr begegnet werden. Insbesondere kleine und mittlere Unternehmen der Konsumgüterindustrie spüren die Konsequenzer der Entwicklung.
Das Forschungsprojekt HybridChain versucht in Analogie zum Hybridantrieb die Gestaltung einer hybriden Supply Chain mit dem Ziel der Überwindung des Zielkonflikts zwischen Effizienz- und Agilitätssteigerung. Die exemplarische Anwendung im Rahmen der vorgestellten Fallstudie zeigt, dass der Zielkonflikt zwischen Demand- und Supply-Side durch eine hybride Supply Chain überwunden werden kann.
High Resolution Supply Chain Management (HRSCM) verfolgt das Ziel, Unternehmen in die Lage zu versetzen, sich an ständig verändernde Rahmenbedingungen anzupassen. Idee ist es, diese sog. Wandlungsfähigkeit, entgegen dem aktuellen Trend hin zu immer komplexer werdenden zentralen Planungssystemen, durch die Implementierung dezentraler Regelungsmechanismen des Produktionsmanagements zu erreichen. Die Vernetzung dieser selbstoptimierenden Regelkreise basiert auf der Wahrnehmung eines Unternehmens als lebensfähiges, soziotechnisches System. Neben dieser organisatorischen Struktur bilden Informationstransparenz, Entscheidungsunterstützungssysteme und synchronisierte Zielsysteme die Grundsteine dieses neuen Produktionsmanagements.