Methodik zur produktionsorientierten Produktanalyse für die Wiederverwendung von Produktionssystemen - 2REUSE : Konzept, Informationsmodell und Validierung am besonderen Beispiel des Karosserierohbaus in der Automobilindustrie

Das Ziel dabei ist die Absicherung der prinzipiellen Herstellbarkeit eines Produktes auf die jeweilige Produktionslinie. Diese Anforderungsabstimmungen sind ein wesentlicher Faktor für hohe Qualität und effizienten Änderungsbedarf vor Anlauf der Produktion, gemäß dem Motto:“Do it right the first time“. Durch einen Feedback-Prozess werden die relevanten Anforderungen von den späteren Phasen des Produktlebenszyklus an die Produktentwicklung und Produktionsplanung zurückgeführt

Digitales Assistenzsystem für das Product Lifecycle Management - Analyseansatz mit Fokus auf IT-Schnittstellen

Die Digitalisierung ist die treibende Kraft der aktuellen Entwicklungen unter dem Schlagwort Industrie 4.0. Heterogene und dezentral entstandene IT-Systeme in Unternehmen zu vernetzen ist derzeit eine der Hauptheraus-forderung in der Industrie. Erst auf Grundlage dieser Basis können Prozesse automatisiert und vernetzt realisiert werden. Besonders die Schnittstellen zwischen den IT-Systemen bilden eine Schlüsselrolle. Um diese effizienter zu gestalten, ist im Rahmen dieser Dissertation eine Methode vorgestellt, die Verantwortliche im Bereich der Digitalisierung unterstützt. In der vorliegenden Arbeit wurde ein Ansatz zum IT-Schnittstellenmanagement entwickelt. Als Ausgangspunkt wurden die Aspekte des Produktlebenszyklusmanagements untersucht. Aufbauend auf den Erkenntnissen wurde ein Digitales Assistenzsystem (DAs) entwickelt. „DAs“ ist eine Methodik für die Analyse einer IT-Systemlandschaft mit Fokus auf die IT-Schnittstellen. Durch die Analyse können Schnittstellenpo-tenziale und Workflows identifiziert werden. Des Weiteren können IT-Systeme hinsichtlich monetären und nicht- monetären Faktoren verglichen werden. Die Methode ist mithilfe der IT-Systemlandschaft im Industrie 4.0 Collaboration Lab am Institut für Informationsmanagement im Ingenieurwesen verifiziert und validiert

Automatisierte Generierung von Simulationsmodellen unter Verwendung des Core Manufacturing Simulation Data (CMSD) Information Model - Implementierung eines Pilotszenarios

Aufgrund verkürzter Produktlebenszyklen und gleichzeitig gestiegener Planungskomplexität besteht für Unternehmen des produzierenden Gewerbes die Notwendigkeit, die Planungsprozesse zur Erstellung und dem Betrieb der Produktionseinrichtungen zu verbessern. Eine Möglichkeit zur Verwirklichung der Ziele nach steigender Planungsqualität und –sicherheit und dabei verringerten Planungsdauer und –aufwand, ist der Einsatz planungs- bzw. betriebsbegleitender Ablaufsimulationen. Voraussetzung hierfür ist die Integration der Simulation in das Umfeld der betrieblichen Anwendungssysteme der Planung und Fertigungssteuerung sowie die Reduzierung des Aufwandes zur Erstellung der Simulationsmodelle, was u. a. durch eine automatisierte Generierung erreicht werden soll. Die Anbindung der Simulationssysteme durch leistungsstarke und flexible Schnittstellen ist heutzutage noch nicht zufriedenstellend gelöst und behindert somit den konsequenten Einsatz der Simulationstechnik. Um dem Problem der unzureichenden Schnittstellenanbindungen entgegenzutreten, entstand in mehrjähriger Arbeit das „Core Manufacturing Simulation Data“ (CMSD) Information Model. Dieses definiert eine Spezifikation für Kerndaten von Fertigungssimulationen. Mithilfe der im CMSD Information Model enthaltenen Datenstrukturen können Modellbeschreibungen für simulationsrelevante Daten formuliert und für den Datenaustausch genutzt werden. Als Datenaustauschformat findet das XML-Format Verwendung. Im Rahmen dieser Arbeit wird das CMSD Information Model auf die Nutzbarkeit zur Abbildung simulationsrelevanter Eingangsdaten für Ablaufsimulationen im fertigungstechnischen Umfeld hin untersucht. Dies geschieht anhand einer prototypischen Umsetzung eines automatisierten Simulationsmodellgenerators und eines konkreten, fiktiven Anwendungsbeispiels einer Werkstattfertigung. Die für das Beispiel benötigten Eingangsdaten werden mithilfe der Datenstrukturen des CMSD Information Model abgebildet und mittels Datenimport dem Modellgenerator zur Verfügung gestellt. Anschließend erfolgt ein automatisierter Modellaufbau. Darüber hinaus werden Anregungen zu Erweiterungen der prototypischen Umsetzung gegeben, um eine umfassende Anwendungslösung zu erreichen, welche zur Untersuchung des betriebsbegleitenden Einsatzes geeignet ist.Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diplomarbeit, 201

Einsatz von Smart Services für die Fertigungs- und Instandhaltungsplanung

Der Kosten- und Margen-Druck in der Fertigung von produzierenden Unternehmen nimmt schon seit Längerem zu. Viele Unternehmen stellen sich immer wieder aufs Neue die Frage, ob die Produktion aus der Schweiz ins benachbarte Ausland oder nach Ost-Europa oder Asien verlagert werden soll. Dieser Trend lässt sich aber nicht nur am Hochlohn-Standort Schweiz, sondern in allen Ländern im deutschsprachigen Raum sowie den meisten der europäischen bzw. skandinavischen Länder beobachten. Gleichzeitig wird zunehmend Transparenz, Effizienz, eine hohe Auslastung sowie Sicherheit bei Produktionsausfall verlangt. Die CFOs der Unternehmen beginnen sich zunehmend für die operativen Prozesse zu interessieren. Agilität und Flexibilität in der Fertigung werden durch eine hohe Produktvarianz, Produkt-Individualisierung und kleine Losgrössen bis hinunter zu Losgrösse «1» bei gleichzeitigen Kostenersparnissen und Effizienzsteigerungen getrieben. Die Unternehmen in der Fertigungsindustrie sind geprägt von ihrer Produkt-DNA. Da erscheint es sonderbar, dass die Fertigung an sich und der Erhalt Leistungsfähigkeit der Fertigung nicht mehr Aufmerksamkeit und Unterstützung bekommen. Fertigungsplanung und Instandhaltungsplanung sind ein notwendiges Übel, um produzieren zu können. Dabei wird die Instandhaltung erst zum Problem in der Fertigungsplanung, wenn sie nicht professionell geplant und durchgeführt wird. Es stellt sich die Frage, wo sich noch Effizienzgewinne realisieren lassen. Hersteller von Fertigungssystemen und Anlagen sind Teil der produzierenden Industrie und bieten ihren Kunden sogenannte «Smart Services» an, die unter anderem in der Produktions- und Instandhaltungsplanung helfen sollen, effizient und smart die Planung zu bewältigen. Allerdings nutzt nur ein Bruchteil der Unternehmen diese Smart Services als digitale strategische Optionen. Es scheint, wie ein Blick in den Spiegel, bei dem sich der Betrachter nicht erkennt. Die vorliegende Arbeit soll die Frage nach den Randbedingungen und Hindernissen bei Fertigungsunternehmen für die Einführung und den Einsatz von Smart Services (z. B. Predictive Maintenance) in der Instandhaltungs- und Fertigungsplanung klären und helfen, die Sicht des Kunden besser zu verstehen. Sie zeigt auf, wie sich Unternehmen mit Konservativismus und produkt- bzw. produktionsbezogenen Denkmodellen (Produkt-DNA) selbst behindern. Den Unternehmen fehlen klare Strategien und Visionen hinsichtlich einer erfolgreichen Umgestaltung in Richtung Digitalisierung. Es wird aufgezeigt, dass das Management noch von seinen Erfahrungen aus einer Zeit vor der Digitalisierung geprägt und damit in ihrem Handlungsspielraum eingeschränkt ist. Aber nicht nur das Management ist wegen Unwissenheit und fehlender Fähigkeiten unsicher hinsichtlich neuer digitaler Möglichkeiten. Auch in der Belegschaft fehlen das Wissen und die notwendigen Fähigkeiten. Die Arbeit zeigt anhand einer Literatur- und einer Interviewstudie auf, welche Fähigkeiten fehlen, und analysiert die Zusammenhänge mit der Organisationsstruktur. Eine erfolgreiche Umgestaltung der Unternehmen muss also die digitale Kompetenz des Unternehmens und aller Mitarbeitenden inklusive des Managements zum Ziel haben. Hierzu zeigt die Arbeit mögliche Handlungsoptionen auf. Darüber hinaus zeigt die Arbeit die Wechselwirkung zwischen unklaren Werteversprechen und einer unpassenden bzw. ineffektiven Kommunikation der Werte einer Servicelösung durch den Anbieter von Smart Services. Daraus resultiert ein Mangel an Vertrauen, an guten Beziehungen sowie an Transparenz zwischen Anbieter- und Kunden-Unternehmen

Methodik für Wissens- und Prozessmanagement bei der interaktiven kollaborativen Montage variantenreicher Produkte

Kundenindividuelle Produkte werden in vielen Märkten immer stärker nachgefragt und stellen Unternehmen vor die Herausforderung, diese in möglichst vielen Varianten und dennoch effizient herstellen zu können. Ein möglicher Ansatz dazu ist die kollaborative Montage, die die besonderen Fähigkeiten von Mensch und Roboter kombiniert. Neben Fragen der Sicherheit und der physischen Gestaltung des Arbeitsplatzes kommt dem Informationsmanagement eine besondere Rolle zu, denn im Vergleich zur rein manuellen oder vollautomatisierten Montage gibt es mehr Beteiligte, mehr Schnittstellen und daher auch mehr kritische Informationsflüsse. Ein kollaborationsgerechtes Wissens- und Prozessmanagement muss die Integration aller beteiligten Systeme unterstützen, spezifische Fragen der Arbeitsteilung im Rahmen der Steuerung adressieren, aber auch die Planung und das Engineering neuer Varianten ermöglichen und durch Persistierung und Analyse von Prozessdaten zu einer stetigen Qualitätssteigerung beitragen. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung und Validierung einer ent- sprechenden Methodik. Dazu wird das Konzept eines „Manufacturing In- tegration Bus“ eingeführt und mit speziellen Verfahren zur kollaborativen Arbeitssteuerung und einem durchgehenden Ansatz zur Verwertung der Prozessdaten kombiniert. An einem Minimal-Demonstrator, einem Demonstrator mit erweiterten Fä- higkeiten und einer industriellen Anlage wird die Methodik validiert

Automatisierung, Digitalisierung und Wandel der Beschäftigungsstrukturen in der Automobilindustrie: eine kurze Geschichte vom Anfang der 1990er bis 2018

In der gegenwärtigen Diskussion gilt es als sicher, dass wir in einer Zeit rasant fortschreitender Automatisierung leben, die insbesondere durch den Einsatz von Robotern vorangetrieben wird. Die Roboterdichte gilt dementsprechend in vielen Publikationen als der zentrale Indikator der Automatisierung. Die vorliegende Studie stellt diese Argumentation in Frage. Sie untersucht zwei zentrale Fragen: Erstens, welche Ansätze der Automatisierung und Digitalisierung werden in der Automobilindustrie in Deutschland, Japan und den USA verfolgt? Zweitens, wie haben sich die Beschäftigung und ihre Zusammensetzung nach Tätigkeitsgruppen in der Automobilindustrie in den drei Ländern entwickelt? Der erste Teil der Studie fokussiert auf die Entwicklung der Automatisierungs- und Digitalisierungsansätze in der Automobilindustrie seit Anfang der 1990er Jahre bis heute. Er kombiniert eine qualitative Analyse der Fachpresse der Automobilbranche sowie eine quantitative Auswertung der Entwicklung des Roboterbestands von 1993 bis 2018 basierend auf den Statistiken der International Federation of Robotics. Im zweiten Teil der Studie wird der Wandel der Beschäftigungsstrukturen anhand von Berufsstatistiken des Bureau of Labor Statistics (USA), der Bundesagentur für Arbeit (Deutschland) und des Statistics Bureau of Japan untersucht. Die Studie stellt die Wahrnehmung einer automatisierungsbedingten Bedrohung von Beschäftigung und insbesondere von Produktionsbeschäftigung in Frage. Sie diskutiert zugleich die Entwicklungen in Deutschland, Japan und den USA im Vergleich und verdeutlicht Unterschiede der Automatisierung- und Digitalisierungsansätze sowie auch unterschiedliche Pfade des Wandels von Beschäftigungsstrukturen.In the current public discussion, it is considered certain that we live in a time of rapidly advancing automation, which is driven in particular by the use of robots. Accordingly, many academic publications use robot density as the central indicator of automation. The present study challenges this perspective. It examines two central questions: First, what approaches to automation and digitalization are being pursued in the automotive industry in Germany, Japan and the USA? Second, how have employment and its occupational composition in the automotive industry developed in the three countries? The first part of the study focuses on the development of automation and digitalization approaches in the automotive industry from the early 1990s until today. It combines a qualitative analysis of press articles and a quantitative evaluation of the development of the stock of industrial robots from 1993 to 2018 based on the statistics of the International Federation of Robotics. The second part of the study focuses on the change in employment structures using occupational statistics from the Bureau of Labor Statistics (USA), the Federal Employment Agency (Germany) and the Statistics Bureau of Japan. The study questions the perception of an automation-related threat to employment and especially to production employment. At the same time, it discusses developments in Germany, Japan and the USA in comparison and highlights differences in automation and digitalization approaches as well as different paths of change in employment structures

Zusammenhang von Industrie 4.0 und Rückverlagerungen ausländischer Produktionsaktivitäten nach Deutschland

Diese Studie präsentiert einen kritischen und reflektierten Stand der Forschung zum Zusammenhang zwischen der zunehmenden digitalen Vernetzung der Produktion (Industrie 4.0) und Strategien der Internationalisierung der Produktion, insbesondere Produktionsverlagerungen ins Ausland und Rückverlagerungen der Produktion an den deutschen Standort. Dazu wird zunächst analysiert, welche Trends und Entwicklungen sich derzeit bei der Verlagerung von Produktionsaktivitäten der deutschen Industrie ins Ausland und der Rückverlagerung nach Deutschland sowie bei der digitalen Vernetzung von Produktionsprozessen in der deutschen Industrie zeigen. Wo es die Datenlage zulässt, wird ein spezifischer Blick auf NRW gerichtet. Zudem wird der Stand möglicher Arbeitsplatzeffekte durch Rückverlagerungen von Produktionsaktivitäten reflektiert. Der Beitrag schließt mit politischen Handlungsempfehlungen für eine mögliche Unterstützung von Rückverlagerungen und Aktivitäten zur digitalen Vernetzung der Produktion (Industrie 4.0) am Produktionsstandort Deutschland.This study presents a critical and reflected state of research on the correlation between the increasing digital integration of production processes (industry 4.0) and strategies of internationalization of production, in particular offshoring of production activities abroad and backshoring of production activities back to the German location. The current trends and developments in the offshoring and backshoring activities of the German manufacturing industry as well as in the digital integration of production processes are comprehensively analysed. If data allow, a specific view is taken on NRW. In addition, the status of possible job effects due to the relocation of backshoring activities are reflected. The study concludes with political recommendations for possible support of backshoring and activities for the digital integration of production processes (Industry 4.0) in Germany

Integrationsaspekte der Simulation: Technik, Orgnisation und Personal, Karlsruhe, 7. und 8. Oktober 2010 = Integration Aspects of Simulation: Equipment, Organization and Personnell, Karlsruhe, 7th and 8th October 2010

Die Integration technischer, organisatorischer und personalorientierter Aspekte in Simulationsverfahren ist das Leitthema der 14. Fachtagung der Arbeitsgemeinschaft Simulation (ASIM) innerhalb der Gesellschaft für Informatik, die vom Institut für Arbeitswissenschaft und Betriebsorganisation im Oktober 2010 ausgerichtet wurde. Der vorliegende Tagungsband gibt somit einen vertiefenden Einblick in neue Entwicklungen und Beispiele guter Praxis der Simulation über den deutschsprachigen Raum hinaus

Standard- und Modulbasierte digitale Rohbauprozesskette : Frühzeitige Produktbeeinflussung bezüglich Produktionsanforderungen im Karosserierohbau der Automobilindustrie

Standardization and modularization offers big advantages not only for the product development but also for production and planning departments. But industry often doesn’t utilize these advantages. This contribution introduces a new method which supports the developer to design a new product in order to fit to the standardized and modularized production