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Metallic Products usually pass through multi-step production processes at several companies on their way to the end product. Stricter tolerances are imposed on suppliers within a supply chain to ensure the required properties of a company's own product, creating the bullwhip effect. Intermediate products that do not meet the strict tolerances are not further processed or supplied, which leads to high scrap or rework rates. A higher transparency regarding the intermediate products' exact material properties and specifications supports adaptive production processes. By enabling digital data exchange and further standardizing it companies would be able to adapt their production processes even if the strict tolerances are not met Through this, problems such as high rejection costs, lack of productivity, and lack of cooperation will be overcome.
With this master thesis, standardization aspects of data acquisition, storage, and transmission will be investigated to support digitalization and data availability in the steel industry. As a first step, the importance of standardization, in general, needs to be identified. For this, an investigation, analysis, and evaluation of the current situation, existing technologies, standards, and specifications for digital cooperation within supply chains will be carried out. Gap analysis is to be carried out with the data collected through literature review, workshops with steel industry representatives, and online surveys to develop practical recommendations. Lastly, recommendations for the use of technologies and methods that significantly contribute to the digitalization of the supply chain are to be developed.
Im Zuge steigender Wettbewerbsdynamik setzen Unternehmen seit jeher auf kontinuierliche Verbesserung und streben nach operativer Exzellenz. Die Marktentwicklung verlangt, dass nicht nur die Produktion, sondern auch die klassischen Büro- und Informationstätigkeiten der innerbetrieblichen Administration bei Effizienzprogrammen berücksichtigt werden. Durch die Automatisierung administrativer Prozesse können Unternehmen eine Vielzahl Potenziale heben. Neben minimierter Fehleranfälligkeit, steigender Verfügbarkeit und Effizienzsteigerungen kann auch die Zufriedenheit der Mitarbeiter positiv beeinflusst werden, da der Anteil repetitiver Tätigkeiten sinkt. Robotic Process Automation hat sich als zentraler Begriff der softwarebasierten Automatisierung in der betrieblichen Praxis etabliert. Obwohl das Marketingversprechen vieler Anbieter auf einer trivialen Implementierung beruht, scheitert eine Vielzahl Projekte zur Einführung. Die steigende Entwicklungsdynamik und der zunehmende Einfluss Künstlicher Intelligenz wirken sich mit hoher Geschwindigkeit auf die Leistungsfähigkeit softwarebasierter Automatisierung aus. Durch ein mangelndes Verständnis über das Nutzenversprechen verschiedener Technologieausprägungen und deren Einfluss auf die Arbeitsumgebung sind Entscheidungsträger in Unternehmen nicht in der Lage, schnellstmöglich auf sich verändernde Anforderungen einer Implementierung zu reagieren. Insbesondere die soziotechnischen Zusammenhänge, also das Zusammenspiel der Komponenten Mensch, Technik und Organisation, stellen derzeit eine große Herausforderung für die Industrie und die Wissenschaft dar. Um die Nutzenpotenziale der Automatisierung administrativer Prozesse vollumfänglich zu heben, ist es das Ziel dieser Dissertationsschrift, einen soziotechnischen Ordnungsrahmen zu entwickeln. Dieser soll als Instrument zur zielgerichteten Navigation durch den Implementierungsprozess softwarebasierter Automatisierung dienen. Unternehmen werden damit befähigt, die soziotechnische Komplexität zu reduzieren und diese in Abhängigkeit der verschiedenen Technologietypen zielgerichtet zu steuern.
Die vorliegende Arbeit liefert einen Beitrag zur systematischen Untersuchung der Aufgaben und Prozesse der Produktionsplanung und -steuerung im Kontext von Industrie 4.0. Der Schwerpunkt liegt dabei insbesondere auf der Rolle des Menschen in diesem Zusammenhang. Hierfür wird zunächst ein Beschreibungsmodell für die Aufgaben der Produktionsplanung und -steuerung entwickelt. Die Aufgabenreferenzsicht des Aachener PPS-Modells bildet dabei den Ordnungsrahmen des Beschreibungsmodells. Darauf aufbauend werden Merkmale und Merkmalsausprägungen zur Beschreibung der Produktionsplanung und -steuerung identifiziert und beschrieben. Anschließend erfolgt die Entwicklung eines Reifegradmodells für die Produktionsplanung und -steuerung. Grundlage des Reifegradmodells bildet der ‚acatech Industrie 4.0 Maturity Index‘. Nach der Herleitung der Reifegradstufen werden die zuvor identifizierten und beschriebenen Merkmalsausprägungen den einzelnen Reifegradstufen zugeordnet. Im Anschluss erfolgt die Entwicklung eines reifegradbasierten Referenzmodells für die Prozesse der Produktionsplanung und -steuerung unter besonderer Berücksichtigung der Verteilung der Aufgaben zwischen Mensch und betrieblichem Anwendungssystem. Das Referenzmodell ermöglicht eine Erklärung der Aufgaben der Mitarbeiter*innen und der betrieblichen Anwendungssysteme auf zuvor definierten Reifegradstufen.
Weiterhin liegt das Ziel dieser Arbeit in der zielgerichteten Unterstützung des Menschen in der Produktionsplanung und -steuerung. Um dieses Ziel zu erreichen, wird ein Gestaltungsmodell für lernunterstützende Applikationen für Produktionsplanungs- und -steuerungssysteme entwickelt. Hierfür werden zunächst im Kontext des Internet of Production die Einsatzmöglichkeiten von Apps als Ergänzung zu bestehenden betrieblichen Anwendungssystemen aufgezeigt. Anschließend wird das Gestaltungsmodell für lernunterstützende Applikationen für Produktionsplanungs- und -steuerungssysteme entwickelt, das eine zielgerichtete Unterstützung des Menschen in der Produktionsplanung und -steuerung ermöglicht.
(Quelle: https://www.apprimus-verlag.de/gestaltungsmodell-zur-lernunterstutzenden-erweiterung-von-produktionsplanungs-und-steuerungssystemen.html)
Modularisierung von Steuerungskonzepten für die diskrete Eventsimulation einer Kleinserienfertigung
(2016)
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 ein Teil einer simulationsbasierte Gestaltungsunterstützung mit dem Schwerpunkt auf 2D und 3D Simulation erarbeitet worden.