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Die Variantenfließfertigung erlaubt die wirtschaftliche, weil weitestgehend standardisierte, Herstellung kundenindividueller Produkte in hoher Stückzahl. Die zielkonforme Gestaltung der Prozesse der Produktionsplanung und –steuerung ist dabei jedoch äußerst anspruchsvoll. In dieser Dissertation wird ein Referenzprozessmodell für die Reihenfolgeplanung der Variantenfließfertigung entwickelt und um ein praxisorientiertes Vorgehen zur unternehmensspezifischen Konfiguration ergänzt.
Der rasante Anstieg der Modellvielfalt aufgrund individualisierter Kundenwünsche, neuer marktspezifischer Rahmenbedingungen und der Verschiebung der traditionellen Märkte ist eine der Kernherausforderungen für produzierende Unternehmen. Die Einführung und der Betrieb einer Variantenfließfertigung stellt in diesem Zusammenhang eine Chance dar, die Fertigung von Produkten mit hoher Variantenvielfalt wirtschaftlich und den Kundenwünschen entsprechend zu realisieren. Die Auftragsabwicklung und Produktionsplanung stellen dabei wesentliche Faktoren zur Beherrschung dieses Produktionstyps dar. Ziel der damit verbundenen Planungsaufgabe der Reihenfolgeplanung ist dabei die Berücksichtigung technischer und kapazitativer Restriktionen zur Bestimmung einer wirtschaftlichen Modellfolge. Ziel der vorliegenden Masterarbeit war die Entwicklung eines Fragebogens, welcher der Aufnahme der praktischen Rahmenbedingungen und der Identifikation von Praxisanforderungen in dem beschriebenen Themenfeld dienen soll. Hierzu wurden zunächst im Rahmen von Kapitel 2 die terminologischen Definitionen der produktionsspezifischen Begrifflichkeiten dargelegt. Weiterhin wurden die verschiedenen Organisationstypen der Produktion erläutert sowie auf die Variantenfließfertigung eingegrenzt, da diese im Untersuchungsbereich den im Wesentlichen eingesetzten Produktionstyp darstellt. Schließlich wurden die terminologischen Grundlagen mit der Darlegung der wesentlichen Charakteristiken der empirischen Forschung, welche die Basis der Erstellung des Fragebogens dargestellt haben, finalisiert. Aufbauend auf den Grundlagen wurde in Kapitel 3 der derzeitige Stand der Erkenntnisse im Bereich der Variantenfließfertigung erfasst. So wurde zunächst eine umfangreiche Literaturübersicht zu den drei populären Lösungsansätzen Mixed-Model Sequencing, Car Sequencing und Level Scheduling in der Reihenfolgeplanung bereitgestellt. Darauffolgend wurden einige empirische Untersuchungen vorgestellt, welche bereits zur Variantenfließfertigung durchgeführt und publiziert wurden. Aus den bestehenden Forschungsansätzen wurde anschließend der Forschungsbedarf abgeleitet. Gegenstand von Kapitel 4 war die strukturierte Darstellung des in der Arbeit verfolgten methodischen Vorgehens. Dazu wurde auf Basis diverser Projektpläne zur Fragebogenentwicklung ein Forschungsprozess definiert, welcher die verschiedenen Planungsphasen offenlegt, nach denen die Erstellung des in der vorliegenden Arbeit entwickelten Fragebogens durchgeführt wurde. Die Planungsphasen stellten dabei die theoretische Fundierung, die Konzeption und der Aufbau des Fragebogens, die Datenerhebung und die Hypothesenformulierung dar. In Kapitel 5 wurden schließlich die einzelnen Prozessschritte, welche zur Fragebogenentwicklung durchgeführt wurden, dargelegt. Zunächst wurde dazu der Aufbau des Fragebogens vorgestellt, welcher einen Einleitungstext, fünf verschiedene Fragenblöcke sowie eine Schlussformel umfasst. Die Fragenblöcke setzten sich dabei aus den Unternehmensdaten, den Produktmerkmalen, den Kundenspezifikationen, dem Produktionssystem sowie dem Produktionsmanagement zusammen. Weiterhin wurden die einzelnen Fragen, die sich den Fragenblöcken zuordnen lassen, aus der Literatur hergeleitet und präzisiert. Im Anschluss an die Darlegung des entwickelten Fragebogens wurde die Durchführung eines Pretests und die daraus resultierenden Verbesserungsmaßnahmen vorgestellt sowie die Planung der Fragebogendurchführung beschrieben. Zuletzt wurden einige aus der Literatur ableitbare Hypothesen aufgestellt. Den Abschluss dieser Arbeit bildet das vorliegende Kapitel, in dem das Fazit der vorliegenden Forschungsarbeit gezogen wird und der Forschungsbedarf und der Ausblick auf weiterführende Ansätze umrissen werden. Das Resultat der vorliegenden Arbeit stellt der entwickelte Online-Fragebogen zur Erhebung der Praxisanforderungen an die Reihenfolgeplanung bei Variantenfließfertigern dar (s. Anhang), welcher in der Zukunft zur Datenerhebung genutzt werden kann.
Mit der vorliegenden Arbeit wurde das Ziel verfolgt, einen Beitrag zur Gestaltung von Smart Services in der Medizintechnik, insbesondere für Großgeräte, zu leisten. Dafür wurde ein ganzheitliches Anforderungsmanagementmodell zur Definition aller Anforderungen an die technische Infrastruktur entwickelt.
Hierzu wurde folgendermaßen vorgegangen: Das erste Kapitel hat dem Leser ein Ver-ständnis für die Problemstellung und die Motivation gegeben. Zudem wurde der Auf-bau der Arbeit vorgestellt. Das einleitende Kapitel hat deutlich gemacht, dass die Bran-che Medizintechnik unter enormen Optimierungsdruck steht. Steigende Krankheits-zahlen sowie Fachkräftemangel stellen die Branche vor neue Herausforderungen. Smart Services können einerseits durch Effizienzsteigerungen von Prozessen den Kostendruck und den Arbeitsbedarf reduzieren, und andererseits durch umfassende Nutzung von Daten das Therapieergebnis optimieren. Smart Services agieren aller-dings in komplexen Ökosystem, das gerade für die Medizintechnik aufgrund von stren-gen Regularien noch komplexer ist. Die Grundlage für die erfolgreiche Umsetzung ei-nes Smart Service ist die Auslegung der technischen Infrastruktur. Ein Ansatz zur Be-wältigung dieser Herausforderung ist ein Anforderungsmanagementmodell, das alle wesentlichen Aspekte zur Gestaltung von Smart Services in der Medizintechnik be-rücksichtigt und Unternehmen bei der Einführung von Smart Services hilft. Ein solches Modell wurde in der vorliegenden Arbeit entwickelt.
Im zweiten Kapitel wurden Grundlagen von Smart Services sowie der Branche Medi-zintechnik vorgestellt, sowie die Herausforderungen von Smart Services in der Medi-zintechnik. Zudem wurde das Anforderungsmanagement als zentrales Element der Lösung theoretisch beschrieben. Anschließend wurden die für die Arbeit benötigten Methoden zur wissenschaftlichen Forschung erläutert.
Das dritte Kapitel beschäftigte sich mit der Vorstellung und Bewertung bestehender themenbezogener Ansätze aus der Literatur. Die Ansätze, die der Gestaltung von Smart Services dienen, wurden unter Berücksichtigung von zuvor definierten Kriterien bewertet und auf ihre Anwendbarkeit für Smart Services in der Medizintechnik über-prüft. Das Ergebnis der Bewertung war, dass kein Ansatz die aufgestellten Kriterien vollumfänglich erfüllte. Es ließ sich ein Theoriedefizit erkennen. Der neu zu entwi-ckelnde Ansatz sollte die technische Infrastruktur aus allen relevanten Themenaspek-ten heraus betrachten und die Anforderungen definieren.
Die Konzeption des Anforderungsmanagementmodells wurde in Kapitel vier vorge-stellt. Nach dem beschriebenen Vorgehen mussten zunächst Anforderungen an das Modell definiert werden. Diese gliederten sich in inhaltliche und formal-konzeptionelle Anforderungen. Die inhaltlichen Anforderungen haben sich in drei Bereiche aufgeteilt und legten fest, aus welchen Themenaspekten Anforderungen an die technische Inf-rastruktur bestimmt werden sollten. Der erste Bereich fokussierte den Smart Service aus Unternehmens- und Kundensicht, sowie der Verbindung der beiden Sichtweisen. Der Fokus des zweiten Bereichs richtete sich auf die Organisation, die den Smart Ser-vice entwickelt und anbietet. Als dritter Bereich wurde die Gewichtung der hergeleite-ten Anforderungen betrachtet. Die formal-konzeptionellen Anforderungen richteten sich an Ergebnisse in der qualitativen Forschung. Darauf aufbauend konnte die Refe-renzstruktur entwickelt werden. Diese besteht aus den drei Bereichen Smart Service spezifische Anforderungen, unternehmensweite Anforderungen und Gewichtung der definierten Anforderungen.
Kapitel fünf befasste sich mit der Detaillierung des Modells. Dafür wurden für die zuvor identifizierten relevanten Themenaspekte das konkrete Vorgehen und der benötigte Input definiert, damit der gewünschte Output, die Anforderungen an die technische Infrastruktur, jeweils hergeleitet werden konnten. Es konnten fünf wesentliche The-menblöcke identifiziert werden, die die Gestaltung der technischen Infrastruktur prä-gen. Der erste war Anforderungen aus dem USP des Smart Service und untersuchte die Auswirkungen durch die Ergänzung von Produkt oder Service und leitete daraus konstruktive, technische Anforderungen ab, damit die Funktionalität des Smart Service gewährleistet werden konnte. Zudem wurden die benötigten Daten und Eigenschaften untersucht, damit die für die Funktionalität erforderlichen Datenanalysen erhalten werden konnten. Daraus ließen sich datenzentrierte Anforderungen ableiten. Der zweite Themenblock beschäftigte sich mit der Kundensicht. Ausgehend von dem USP des Smart Service wurden zunächst alle relevanten Stakeholder im Ökosystem und ihre gewünschte Mehrwerte definiert, um daraus technische Anforderungen ableiten zu können. Der dritte Block richtete sich an die Anforderungen aus der Interaktion und baut auf den zuvor generierten Ergebnissen aus Block eins und Block zwei auf. Die Interaktionspunkte und die Art der Interaktion wurden festgelegt und die daraus resul-tierenden technischen Anforderungen abgeleitet. Themenblock vier betrachtete die Anforderungen aus der Unternehmensorganisation und untersuchte die eigene Leis-tungstiefe, das Geschäftsmodell und die Kollaborationspartner in Abstimmung mit der Unternehmensstrategie. Darauf aufbauend konnten die Anforderungen an die Infra-struktur zur Unterstützung der Unternehmensorganisation definiert werden. Der letzte Themenblock schließlich gewichtete die Anforderungen. Unter Zuhilfenahme der Ergebnisse aus Schritt eins bis Schritt vier wurde die Relevanz der gesamten Anforde-rungen im Verhältnis zueinander mittels eines paarweisen Vergleichs bestimmt. Dar-aus ableitend ließ sich eine Priorisierung der Anforderungen vornehmen. Die Priorisie-rung der Anforderungen stellte einen konkreten Leitfaden zur Gestaltung der techni-schen Infrastruktur zur Realisierung von Smart Services dar und bildete damit die Ant-wort auf die Zielstellung der Arbeit.
Im sechsten Kapitel wurde das Modell sowohl theoretisch als auch im Praxisbezug validiert. Die theoretische Validierung hat ergeben, dass das Modell die allgemeinen sowie anwendungsspezifischen Anforderungen sehr hoch erfüllte. Die branchenspezi-fischen Anforderungen wurden hoch erfüllt. Die anschließende theoretische Validie-rung der Erkenntnisse aus dem neu entwickelten Anforderungsmanagement hat diese ebenfalls bekräftigt. Die Validierung mit der Industrie hat das sehr gute Ergebnis be-stätigt. Der Praxisbezug sowie die Relevanz wurden sowohl von einem Medizintech-nikhersteller als auch einem Softwarehersteller zugesagt. Kapitel sieben fasste die vorliegende Arbeit zusammen, um abschließend weitergehende Forschungsfragen aufzuzeigen. Aufgrund der hohen Bedeutung von Smart Services in der Medizintech-nik erachtete der Forschende weitergehende Forschungsansätze für gewinnbringend für die Industrie.
Ausgehend von der zuvor erörterten Situation im Markt des Messstellenbetriebs ist das übergeordnete Ziel dieser Arbeit die weitere Monetisierung von iMSys, wofür die Wohnungsunternehmen mit Mehrfamilienhäusern wie erläutert ein beträchtliches Potenzial darstellt. Diese Monetisierung soll durch die Entwicklung eines datenbasier-ten Geschäftsmodells mit Energiedienstleistungen erreicht werden. Grundlage des-sen soll ausgehend vom Messstellenbetrieb im Stromsektor auch die Einbindung des Submetering darstellen. Daher bezieht das Geschäftsmodell primär Energiedaten aus den privaten Haushalten der Mehrfamilienhäuser ein. Das Geschäftsmodell soll nicht nur für die vermietenden Wohnungsunternehmen wertschöpfend sein, sondern auch die Mieter als deren Kunden einbinden und diesen einen Nutzen bieten. Auf diese Weise soll eine breite Akzeptanz für den Einbau des iMSys und die Ein-bindung von privaten Energiedaten geschaffen werden. Dabei soll der beidseitig generierte Nutzen möglichst unmittelbar wirken, ohne dass umfangreiche Investitio-nen in neue Anlagentechnologien für die Energieversorgung oder bisher nicht schon bestehende Sensoren oder Aktoren in den Wohneinheiten benötigt werden. Die in dieser Arbeit betrachteten Energiedienstleistungen stellen für den Messstellenbetreiber den Eintritt in ein neues Geschäftsmodell dar, welches zukünftig um weitere Energiedienstleistungen und Technologien erweitert werden kann.
Die Produktionsplanung und -steuerung (PPS) nimmt eine zentrale Rolle in produzierenden Unternehmen ein. Sie organisiert und optimiert die Umsetzung der geplanten Produktionszahlen und erfasst alle Daten, die im Zusammenhang mit der Entstehung eines Produktes erzeugt werden (s. DANGELMAIER 2009, S. 17). Zunehmend komplexer wird diese Aufgabe durch eine steigende Variantenvielfalt und gewünschten, kürzeren Lieferzeiten der Kunden (s. SCHUH U. BRAMBRING 2013, S. 13). Damit diese, aus hoher Varianz und kurzen Lieferzeiten resultierende Komplexität wirtschaftlich abgebildet werden kann, müssen die in der Produktion entstehenden Kosten verursachungsgerecht zugeordnet und kontrolliert werden.
Das Ziel dieser Arbeit ist es, die Kosten der Produktionsplanung und -steuerung zu analysieren und in den Kontext eines Lebenszyklusmodells zu setzen. Dadurch wird ein Rahmen erarbeitet, der bei einer Neukonzeptionierung der PPS als Leitfaden dienen und die Perspektive bei Investitionsentscheidungen erweitern kann. Darüber hinaus ist diese Analyse eine Unterstützung zur kritischen Auseinandersetzung mit internen Kostenstrukturen in Bezug auf die PPS und den dafür relevanten IT - Systemen.
Entwicklung einer Simulation zur Erzeugung synthetischer Eventdaten für die Anomalieerkennung
(2021)
In Zeiten immer schnellerer Marktzyklen und der steigenden Bedeutung von Nachverfolgbarkeit nimmt die Bedeutung von Supply-Chain-Event-Management-Systemen weiter zu. Die Effektivität dieser Systeme hängt dabei allerdings von der Korrektheit der gesammelten Daten ab. Fehlerhafte und unvollständige Daten können zu ungünstigen Reaktionen führen und somit Effizienzverluste und steigende Kosten verursachen. Ein Lösungsansatz zur Identifizierung und Beseitigung der fehlerhaften Daten ist die Anwendung von künstlicher Intelligenz in Form von Anomalieerkennung. Für die Entwicklung eines solchen Ansatzes ist es allerdings notwendig eine große Datenmenge verschiedener Szenarien bereitzustellen, sodass die künstliche Intelligenz aufbauend darauf einen Lernprozess durchlaufen kann. Aus diesem Grund fokussiert sich diese Masterarbeit auf die Entwicklung und Durchführung einer Simulation zur Erzeugung synthetischer Eventdaten einer generischen Supply Chain als Basis für die Entwicklung einer künstlichen Intelligenz in Form von Anomalieerkennung im Supply-Chain-Event-Management.
Für die Realisierung des Entwicklungsvorhabens werden im Simulationsprogramm AnyLogic mehrere modulare Supply-Chain-Elemente konstruiert, welche beliebig zusammengefügt werden können. Als Grundlage fungieren dabei die im Datenstandard EPCIS definierten Prozessschritte. Das Einstreuen fehlerhafter Daten soll durch ein konfigurierbares Störelement realisiert werden.
Erwartetes Ergebnis der Arbeit ist eine Simulation, die synthetische Eventdaten einer generischen Supply-Chain erzeugt und dokumentiert. Der generierte Datensatz enthält neben den korrekten Daten ebenfalls durch das Störelement erzeugte fehlerhafte Eventdaten.
Influence of demand volatility and corresponding volume effect on Purchasing at Volkswagen AG
(2018)
Einfluss der Nachfragevolatilität auf den Kaufpreis.
Zielsetzung der vorliegenden Masterarbeit ist es, einen Beitrag dazu zu leisten, die bislang verfolgten Ansätze zur Effizienzsteigerung industrieller Serviceaufträge um einen systemischen, prozessbezogenen Aspekt zu erweitern und hierzu als Basis ein strukturiertes Beschreibungsmodell zu entwickeln.