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

Mobile Assistenzsysteme in der Intralogistikplanung der Automobilindustrie – Gestaltung, Nutzen und Akzeptanz Augmented Reality-basierter Mensch-Maschine-Schnittstellen

Steigende Herausforderungen führen zu einem Wandel in der Automobilbranche. Die Kombination von Faktoren führt zu einem Anstieg der Komplexität in der Fahrzeugherstellung sowie des Produktionssystems. Die Intralogistik, ausgehend von der Komplexität der Automobilindustrie, steht ebenso Herausforderungen gegenüber. Eine Möglichkeit, um der Komplexität entgegen zu wirken, kann der Einsatz von innovativen Mensch-Maschine Schnittstellen in Form von mobilen Assistenzsystemen mit Augmented Reality sein. Im Bereich der Intralogistik, bezogen auf Augmented Reality, wird vermehrt die operative Intralogistik betrachtet. Obwohl auf dem Markt zahlreiche Technologien bestehen, existieren in der Intralogistikplanung keine flächendeckenden Anwendungen im Sinne eines mobilen Assistenzsystems mit Augmented Reality. Ausgehend davon wird in diesem Buch ein Use Case und darauf basierende Prototypen für eine Augmented Reality-basierte Intralogistikplanung in der Automobilindustrie entwickelt.New challenges such as the increasing pressure to innovate and the growth of individual requirements from customers as well as the increasing internationalization lead to a radical change in the automotive industry. This and further aspects cause an increase of vehicle manufacturing and of the production system complexity. Within the automotive industry, the intralogistics is important. Based on the complexity of the automotive industry, intralogistics also faces certain challenges. To counteract the increasing complexity, an innovative tool to support the intralogistics planning is essential. The usage of innovative human-machine interfaces as mobile assistance systems with augmented reality can be a possibility within intralogistics planning. The existing literature already contains many publications on Augmented Reality in general. Looking into the logistics domain, Augmented Reality is already quite frequently used for supporting operational logistics tasks, such as Augmented Reality-supported order picking. Whereas in the field of logistics planning, no comprehensive applications in terms of a mobile assistance system with augmented reality within a production hall can be identified. Based on this, this book presents a use case and prototypes for an augmented reality-based intralogistics planning within the automotive industry. The focus is the creation of a mobile assistance system supporting end-to-end augmented reality-based intralogistics planning in the assembly of the automotive industry. In order to design the use case, a systematic literature analysis is carried out and existing intralogistics planning processes are analyzed with the aim of defining the relevant planning processes for the use of the mobile assistance system. Two prototypes are implemented based on functional and non-functional requirements. The prototype implementation is based on a SLAM-based as well as a hybrid tracking approach. Furthermore, a field experiment is conducted for the validation of the prototypes. Finally, the Technology Acceptance Model is empirically evaluated to determine the acceptance of augmented reality with regard to intralogistics planning

Beitrag zur modellbasierten Bewertung der Komplexität in der Montagelogistik der Automobilindustrie

Die Automobilindustrie wurde in den letzten Jahren durch vielfältige Herausforderungen geprägt, wodurch insbesondere die Logistik aufgrund ihrer Querschnittsfunktion betroffen ist. Globalisierung, verändertes Nachfrageverhalten und eine höhere Marktheterogenität führten zu einer substantiellen Ausweitung der Modellpalette, während sich gleichzeitig, begründet durch eine höhere Marktdynamik, die Entwicklungszyklen drastisch verkürzt haben. Durch die Notwendigkeit immer mehr Modelle in bestehende Werksstrukturen integrieren und deren Versorgung sicherstellen zu müssen, sieht sich vor allem die Logistik mit einem steigenden Komplexitätsniveau konfrontiert. Die Logistiknetzwerke sind heutzutage geprägt durch eine große Anzahl, Vielfalt und Dynamik der Netzwerkpartner. Aufgrund der Größe und des hohen Vernetzungsgrads erscheinen diese Netzwerke unübersichtlich und komplex. Der zunehmende Trend des global sourcings verstärkt diesen Effekt zusätzlich. In den kommenden Jahren wird im Zuge der zunehmenden Bedeutung von Elektromobilität, Digitalisierung und Vernetzung ein weiterer Komplexitätsanstieg erwartet. Es ist bisher jedoch nicht möglich diese Komplexitätszuwächse zu quantifizieren und fundierte Aussagen über deren Auswirkungen auf den Logistikerfolg zu treffen. Daher wird in dieser Arbeit zunächst Transparenz über die komplexitätstreibenden Faktoren in der Montagelogistik geschaffen, um darauf aufbauend eine Bewertungsmethodik für Logistikkomplexität zu entwickeln. Dafür werden zunächst, aufbauend auf einer Literatur-recherche, im Rahmen einer qualitativen Studie leitfadengestützte Experteninterviews durchgeführt, um die relevanten Komplexitätstreiber in der Montagelogistik zu identifizieren sowie Ursache-Wirkungs-Beziehungen zu formulieren. Anschließend werden die vermuteten Zusammenhänge zwischen Komplexitätstreibern und Logistikkennzahlen anhand einer statistischen Kausalanalyse im Rahmen einer Strukturgleichungsmodellierung empirisch überprüft. Darauf aufbauend wird eine Bewertungsmethode zur Operationalisierung von Logistikkomplexität entwickelt und anhand eines Use Cases bei einem deutschen Premium OEM hinsichtlich Praxistauglichkeit und Funktionalität validiert. Die Anwendung der Methodik und die inhaltliche Auseinandersetzung mit dieser ermöglicht es die notwendige Transparenz über Komplexität in der Logistik zu schaffen, diese zu bewerten und dementsprechend Handlungsempfehlungen für ein effektives Komplexitätsmanagement abzuleiten.The automotive sector has to face various challenges recently and especially logistics as an interdisciplinary field. Globalization and higher market heterogeneity lead to a substantial increase of model variety in the automotive sector. Simultaneously innovation cycles abbreviate due to rising market dynamics. Caused by the necessity to integrate a growing number of models in existing plant structures a considerable increase of complexity is observable within the automobile manufacturer’s plants, especially in logistics. Market based, higher product variety represents a strategic success factor, but the resulting inner variety often has a negative impact on the company’s processes and cost structures. Logistical networks are nowadays determined by a high number of suppliers, variety and dynamic within the network partners. Due to their size and high degree of cross-linking, these networks seem to be chaotic and complex. The ongoing trend of globalization increases this effect. In the coming years, a further increase in complexity is expected in the wake of the growing importance of electromobility, digitalization and networking. However, it is not yet possible to quantify these complexity increases and to make informed statements about their effects on the logistical success. Therefore, transparency is first created on the complexity-driving factors in the assembly logistics, in order to develop an assessment methodology for complexity in logistics. For this purpose, on the basis of a literature research qualitative interviews are conducted, in order to identify the relevant complexity drivers in the assembly logistics as well as to formulate cause-and-effect relationships. Subsequently, the expected connections between complexity drivers and logistic key performance indicators are empirically examined by means of a statistical causal analysis within the framework of a structural equation model. Based on this, an assessment method for the operationalization of logistics complexity is developed and validated with regard to practicality and functionality by a German premium OEM. The application of the methodology and the analysis of the content makes it possible to create the necessary transparency about complexity in the logistics, to evaluate it and to derive recommendations for an effective complexity management accordingly

Prozessverbesserungen im Ersatzteilmanagement unter dem Einfluss von Informationsdefiziten

Die schnelle Verfügbarkeit von Ersatzteilen hat einen maßgeblichen – wenn auch indirekten – Anteil an der Wertschöpfung produzierender Unternehmen. Kommt es zu einem ungeplanten Stillstand der Produktionsanlagen, kann dies schnell zu Kosten in einer kaum zu überschauenden Höhe führen, sollte die Ursache des Ausfalls, z. B. eine defekte oder verschlissene Komponente, nicht zeitnah behoben werden können. Lange Primärproduktlebenszyklen bei gleichzeitig abnehmenden Zeiträumen zwischen Innovationen in Bezug auf Maschinen bewirken zudem einen Anstieg des Umfangs von Ersatzteilsortimenten. In der Folge wird insb. das Bestandsmanagement der Akteure auf dem Ersatzteilmarkt vor große Herausforderungen gestellt. Dessen Handling sollte etwa durch gezielte Klassifizierungen und Bedarfsprognosen erleichtert werden. Diese Ausgangslage bildet bereits seit Jahrzehnten den Nährboden für die Herausbildung vielfältiger wissenschaftlicher Entscheidungsunterstützungsmodelle innerhalb des Ersatzteilmanagements. Die teils hohe Komplexität der Verfahren und der Umstand, dass sie häufig mit einem umfassenden Input an Daten und Informationen einhergehen, förderten die Entstehung einer in der Literatur immer wieder erwähnten Forschungslücke zwischen Wissenschaft und Praxis. Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, einen Beitrag zur Schließung ebendieser Forschungslücke zu leisten. Im Schwerpunkt erfolgt eine Auseinandersetzung mit Informationsdefiziten, welche die Umsetzung von Prozessverbesserungen hemmen. Hierzu wird sich zum einen auf eine umfassende Recherche existenter theoretischer Beiträge gestützt. Praktisch motivierte Forschungsbeiträge repräsentieren in diesem Zusammenhang den Schwerpunkt eines extensiven Literature Reviews. Darauf aufbauend werden zum anderen qualitative Fallstudien mit Maschinenbetreibern, Primärproduktherstellern und aufarbeitend tätigen Unternehmen durchgeführt sowie hinsichtlich des Zusammenhangs zwischen angestrebten Prozessverbesserungen und Informationsdefiziten analysiert. Die Auswertung kulminiert in Schlussfolgerungen zu potenziellen Faktoren, die Einfluss auf das Informationsmanagement bei der Beseitigung der Defizite nehmen können. Das eigens entwickelte Framework zum Ersatzteil-Informationsmanagement stellt die Vereinigung der theoretischen sowie praktischen Erkenntnisse dar und wird schließlich am Beispiel eines Gebrauchtmaschinenhändlers angewandt

Vernetzt planen und produzieren VPP 2006 : Tagungsband Chemnitz 14. und 15. September 2006: Vernetzt planen und produzieren VPP 2006 : Tagungsband Chemnitz14. und 15. September 2006

Vor dem Hintergrund sich immer schneller und stärker wandelnder Marktbedingungen gelten Netzwerke als die Unternehmensform des 21. Jahrhunderts. Sie erlauben insbesondere kleinen und mittelständischen Unternehmen die Erhaltung und Erhöhung ihrer Wettbewerbsfähigkeit durch gezielte Kooperation und Bündelung ihrer Kompetenzen. Unternehmen benötigen dafür entsprechende Methoden und Instrumentarien. Diese stehen neben Theorien und Modellen im Mittelpunkt der wissenschaftlichen Arbeiten des Sonderforschungsbereiches (SFB) 457 „Hierarchielose regionale Produktionsnetze“ an der Technischen Universität Chemnitz. Zum nunmehr fünften Male findet am 14. und 15. September 2006 die Fachtagung „Vernetzt planen und produzieren – VPP 2006“ statt. Es werden auch in diesem Jahr die aktuellen Ergebnisse des SFB 457, weiterer nationaler und internationaler Forschungsarbeiten und -projekte auf dem Gebiet der Netzwerkforschung sowie Erkenntnisse und Erfahrungen der praktischen Umsetzung durch die Industrie von Wissenschaftlern und Praktikern vorgestellt und diskutiert. Als Referenten der Plenarveranstaltung werden Herr Prof. Kuhn von der Universität Dortmund, Herr Prof. Westkämper von der Universität Stuttgart, Herr Prof. Herzog von der Universität Bremen, Herr Prof. Nyhuis von der Universität Hannover und Herr Prof. Smirnov von der Russischen Akademie der Wissenschaften Sankt Petersburg in ihren Beiträgen verschiedene Aspekte von Netzwerken thematisieren. Neben den schon traditionellen Workshops zu verschiedenen Themenbereichen des Bildens und Betreibens von Netzwerken wird in diesem Jahr ein zusätzlicher Workshop zum Thema „Netzwerke und Cluster in der brasilianisch-deutschen Zusammenarbeit“ stattfinden. Dieser ist Teil des Besuches einer Delegation aus Vertretern der Regierung und Wirtschaft des brasilianischen Bundesstaates Bahia, die gemeinsam mit Vertretern des Bundesministeriums für Bildung und Forschung sowie des Sächsischen Ministeriums für Wirtschaft und Arbeit an der Tagung teilnehmen werden, um neue Kontakte zu schließen und weitere Kooperationsvorhaben zu initiieren. Die Tagung „Vernetzt planen und produzieren – VPP 2006“ ist gleichzeitig Abschlusskolloquium des SFB 457, welcher nach sieben Jahren intensiver und erfolgreicher Netzforschung dieses Jahr endet. Maßgeblichen Anteil am SFB 457 hatten die ehemaligen Sprecher Prof. Siegfried Wirth und Prof. Hartmut Enderlein

Kompetenzzellenbasierte Produktentwicklung

Die kompetenzzellenbasierte Vernetzung stellt für die kooperative Zusammenarbeit von elementaren Leistungseinheiten einen neuartigen wissenschaftlichen Ansatz zur Gewährleistung der Wettbewerbsfähigkeit dar. Die Wertschöpfung in der Produktentwicklung, erfordert die vollständige wissenschaftliche Durchdringung und Systematisierung der Planung und Gestaltung kompetenzzellenbasierter Produktentwicklungsprozesse. Die Arbeit beschreibt den konzeptionellen Aufbau des Partialmodells der Produktentwicklung als Beschreibungs- und Suchalgorithmus für Fach- und Methodenkompetenzen und deren softwaretechnischen Umsetzung im Kompetenz-Agenten. Das Modell in Verbindung mit der Bewertung von Kompetenzpotenzialen, bildet somit die Grundlage für die Struktur von Produktentwicklungskompetenzzellen als Engineering-Dienstleister. Darauf basierend können kompetenzzellenbasierte Produktentwicklungsprozesse generiert werden. Die Verifikation der entwickelten Modelle, Methoden und Konzepte erfolgt an den Beispielen der mechatronischen Produkte Sonderschleifmaschine und Baugruppe Motorspindel

The Smart World of Tomorrow : Requirements and recommendations for companies in the market of smart products

Die vorliegende Arbeit ist eine Abhandlung darüber, was deutsche klein- bis mittelständische Unternehmen im Markt der smarten Produkte erwartet. Eingegrenzt wurde auf produzierende Unternehmen, die die Option haben, durch zusätzliche Dienstleistungen ihre Erträge entlang der Wertschöpfungskette, vor und nach dem Produktkauf, zu maximieren. Smarte Produkte sind intelligente und vernetzte Produkte und basieren neben anderen Trends maßgeblich auf dem Internet der Dinge und dem Big Data Trend. Smarte Produkte werden kommen. Noch ist es ein Blick in die Glaskugel, ob sie sich eher in Marktnischen oder im Mainstream etablieren werden. Der Knackpunkt ist aber, dass sie ein enormes ökonomisches Potenzial mit sich bringen und bedeutende Mehrwerte aufseiten der Nutzer sowie aufseiten der Anbieter schaffen. Klein- und mittelständische Unternehmen müssen sich mit den Potenzialen und Chancen auseinandersetzen und sich die Frage stellen: „Wohin kann Big Data und das Internet der Dinge uns bringen?“. Dabei dürfen jedoch nicht die Herausforderungen unterschätzt werden, die smarte Strukturen mit sich bringen. Gegenstand der Arbeit ist, welche Anforderungen auf die Unternehmen zu kommen werden und welche Maßnahmen dazu empfohlen werden können. Die gewonnenen Erkenntnisse stützen sich auf eine ausführliche Studie zu einschlägiger Literatur, aus dem deutsch- und englischsprachigen Raum sowie auf eine durchgeführte empirische Untersuchung. Qualitative Methodik der Untersuchung war das Experteninterview. Mit der Wahl des Experteninterviews wurde das Ziel verfolgt, an unveröffentlichtes Wissen zu gelangen, da das Thema noch sehr jung ist. Elf Experten wurden interviewt. Sie stammen aus ganz Deutschland, aus verschiedenen Bereichen und beschäftigen sich bereits seit einigen Jahren mit den Herausforderungen und Chancen der smarten Entwicklung. Der Bedarf an der vorliegenden Arbeit besteht, weil der derzeitige Forschungsstand sich in erster Linie auf technologische und fertigungsbezogene Literatur konzentriert, denn obwohl es ebenso verfügbare Literatur über die prognostizierte wirtschaftliche Bedeutung gibt, fehlt es an einer kompakten Abhandlung darüber: „Was erwartet mich konkret in der smarten Welt und wie sollte ich handeln?“ Die Implikation ist, dass Branchengrenzen aufbrechen und sich erweitern werden. Dabei werden nicht nur neue Geschäftsmodelle entstehen, sondern auch neue Formen der Arbeit. Der Innovationsdruck wird steigen! Doch anstatt diesen zu unterdrücken, muss mit dem Strom geschwommen werden. Es Aufgabe der Unternehmen neue Wege zu finden, um die Innovationskultur zu fördern. Kreativität und Interdisziplinarität sind das Stichwort und die Mitarbeiter dahinter werden zu entscheidenden Wettbewerbsfaktoren. Viele der Technologien stecken noch in den Kinderschuhen, die Forschung muss Wege finden, dass diese großflächig einsetzbar werden und die Unternehmen müssen diese nachhaltig verwerten. Durch die Umbrüche in nahezu allen Lebens- und Arbeitsbereichen rückt der Einzelnen mehr in den Fokus. Für smarte Unternehmen bietet sich die Chance, ihnen genau das zu geben, was sie wirklich wollen. Die smarte Welt hebt die Wirkung von Angebot und Nachfrage auf eine ganz neue Stufe. Das Rad lässt sich nicht neu erfinden? Doch, denn in der smarten Welt wird es einfach zu einem smarten Rad

Organisation der Bauproduktion nach dem Vorbild industrieller Produktionssysteme : Entwicklung eines Gestaltungsmodells eines Ganzheitlichen Produktionssystems für den Bauunternehmer

Im Bauwesen wurde Mitte der 90er Jahre begonnen, singuläre Gestaltungsprinzipien und Methoden der Lean Production zu adaptieren sowie neue bauspezifische Methoden zu entwickeln (Lean Construction). In der vorliegenden Arbeit werden die bisweilen einzeln betrachteten Methodenbausteine zu einem Ganzheitlichen Produktionssystem Modell für Bauproduktions-Unternehmen zusammengeführt und vervollständigt. Dieses Bau-PSM ist ein Ordnungsrahmen für die Transformation in ein ""leanes"" Bauunternehmen

A Design Science Research Approach to Smart and Collaborative Urban Supply Networks

Urban supply networks are facing increasing demands and challenges and thus constitute a relevant field for research and practical development. Supply chain management holds enormous potential and relevance for society and everyday life as the flow of goods and information are important economic functions. Being a heterogeneous field, the literature base of supply chain management research is difficult to manage and navigate. Disruptive digital technologies and the implementation of cross-network information analysis and sharing drive the need for new organisational and technological approaches. Practical issues are manifold and include mega trends such as digital transformation, urbanisation, and environmental awareness. A promising approach to solving these problems is the realisation of smart and collaborative supply networks. The growth of artificial intelligence applications in recent years has led to a wide range of applications in a variety of domains. However, the potential of artificial intelligence utilisation in supply chain management has not yet been fully exploited. Similarly, value creation increasingly takes place in networked value creation cycles that have become continuously more collaborative, complex, and dynamic as interactions in business processes involving information technologies have become more intense. Following a design science research approach this cumulative thesis comprises the development and discussion of four artefacts for the analysis and advancement of smart and collaborative urban supply networks. This thesis aims to highlight the potential of artificial intelligence-based supply networks, to advance data-driven inter-organisational collaboration, and to improve last mile supply network sustainability. Based on thorough machine learning and systematic literature reviews, reference and system dynamics modelling, simulation, and qualitative empirical research, the artefacts provide a valuable contribution to research and practice

Supply Chain Event Management – Bedarf, Systemarchitektur und Nutzen aus Perspektive fokaler Unternehmen der Modeindustrie

Supply Chain Event Management (SCEM) bezeichnet eine Teildisziplin des Supply Chain Management und ist für Unternehmen ein Ansatzpunkt, durch frühzeitige Reaktion auf kritische Ausnahmeereignisse in der Wertschöpfungskette Logistikleistung und -kosten zu optimieren. Durch Rahmenbedingungen wie bspw. globale Logistikstrukturen, eine hohe Artikelvielfalt und volatile Geschäftsbeziehungen zählt die Modeindustrie zu den Branchen, die für kritische Störereignisse besonders anfällig ist. In diesem Sinne untersucht die vorliegende Dissertation nach einer Beleuchtung der wesentlichen Grundlagen zunächst, inwiefern es in der Modeindustrie tatsächlich einen Bedarf an SCEM-Systemen gibt. Anknüpfend daran zeigt sie nach einer Darstellung bisheriger SCEM-Architekturkonzepte Gestaltungsmöglichkeiten für eine Systemarchitektur auf, die auf den Designprinzipien der Serviceorientierung beruht. In diesem Rahmen erfolgt u. a. auch die Identifikation SCEM-relevanter Business Services. Die Vorzüge einer serviceorientierten Gestaltung werden detailliert anhand der EPCIS (EPC Information Services)-Spezifikation illustriert. Abgerundet wird die Arbeit durch eine Betrachtung der Nutzenpotenziale von SCEM-Systemen. Nach einer Darstellung von Ansätzen, welche zur Nutzenbestimmung infrage kommen, wird der Nutzen anhand eines Praxisbeispiels aufgezeigt und fließt zusammen mit den Ergebnissen einer Literaturrecherche in eine Konsolidierung von SCEM-Nutzeffekten. Hierbei wird auch beleuchtet, welche zusätzlichen Vorteile sich für Unternehmen durch eine serviceorientierte Architekturgestaltung bieten. In der Schlussbetrachtung werden die wesentlichen Erkenntnisse der Arbeit zusammengefasst und in einem Ausblick sowohl beleuchtet, welche Relevanz die Ergebnisse der Arbeit für die Bewältigung künftiger Herausforderungen innehaben als auch welche Anknüpfungspunkte sich für anschließende Forschungsarbeiten ergeben