Selbstorganisationsmodell für Industrie 4.0

Industrieunternehmen auf der ganzen Welt streben nach digitalisierten Prozessen und verbinden Maschinen und Fabriken schon viel länger als es das Schlagwort Industrie 4.0 gibt. Es werden technische und organisatorische Referenzmodelle gebraucht, an denen sich Unternehmen bei der Prozessgestaltung der Industrie 4.0 orientieren können. Für die technischen Schnittstellen zwischen Produkten und Maschinen gibt es im amerikanischen und europäischen Raum die IIRA und RAMI 4.0 Referenzarchitekturen. Mit der Methode des Information System Research Framework wurde in dieser Master-Thesis ein Organisationsmodell für die Industrie 4.0 entwickelt. Es wurden vier Spannungsfelder zwischen Organisation und Technik identifiziert, die entstehen, wenn ein Produktionsbetrieb der dritten Industriellen Revolution seine Produktion auf Industrie 4.0 mit Cyper-Physischen-Systemen umstellt. Aus den Spannungsfelder Flexibilitätsdilemma, Kompetenzdilemma, Benutzerakzeptanzdilemma und Organisationsdilemma sind insgesamt 16 Anforderungen abgeleitet worden, die das neue Organisationsmodell erfüllen muss. Das neue Selbstorganisationsmodell Industrie 4.0 basiert auf dem kybernetischen Managementmodell Viable System Model und der Organisationsstruktur der Holakratie. Der Teil des Viable System Model zeigt die Managementfunktionen und den Informationsfluss auf allen Organisationsebenen. Die Holakratie organisiert die Arbeit durch Rollen und die Organisationstruktur besteht aus Rollen und Kreisen. Das Selbstorganisationsmodell Industrie 4.0 deckt 15 von insgesamt 16 Anforderungen aus den Spannungsfelder ab. Das Selbstorganisationsmodell Industrie 4.0 organisiert und steuert die digitalisierte weltweite Lieferkette einer Unternehmung so, dass es eine höhere Prozessflexibilität zulässt und schnell auf Umwelteinflüsse reagieren kann, indem auf jede mögliche Situation technische und personelle Ressourcen flexibel kombiniert werden. Die grobe Ressourcenplanung der weltweiten Lieferkette findet zentral statt und ermöglicht es dem Produktionsnetzwerk flexibel auf veränderten Bedarf zu reagieren. Die Feinplanung findet dezentral für jeden Fertigungstyp statt, dadurch kann flexibel auf Ausfälle und Störungen einzelner Fertigungsobjekte reagiert werden. Die Verifizierung mittels Experteninterview hat gezeigt, dass zur Umsetzung die Interoperabilität von Fertigungsobjekten und die Assistenzsysteme sich weiterentwickeln müssen. Organisatorisch sind besonders die älteren Produktionsmitarbeiter mit den neuen Systemen und der zusätzlichen Verantwortung überfordert. Die zukünftige Forschung muss das abstrakte Selbstorganisationsmodell Industrie 4.0 durch Fallstudien in der realen Welt testen und das Modell iterativ verfeinern

Entwicklung einer Methode zum Einsatz von Reinforcement Learning für die dynamische Fertigungsdurchlaufsteuerung

Ziel dieser Arbeit ist es, eine Methode zu entwickeln, mit der die Matrixproduktion im Falle einer Störung umgeplant werden kann. Zu diesem Zweck werden verschiedene Methoden der künstlichen Intelligenz in neuartiger Weise kombiniert. Die entwickelte Methode wird anhand eines theoretischen und einem realen Terminierungsfalles validiert

Ein neues Konzept für das bedarfsgerechte Informations- und Wissensmanagement in Unternehmenskooperationen der Multimaterial-Mikrosystemtechnik

In der Arbeit wird ein Konzept zur Kooperation mittelständischer Unternehmen der Mikrosystemtechnik vorgestellt, das neben der zeitlichen Entwicklung der Kooperationsintensität auch ein zeitabhängiges, die Kooperations-Kernprozesse unterstützendes Informations- und Wissensmanagement adressiert. Die Arbeit identifiziert drei Entwicklungsphasen, insbesondere unter dem Aspekt der verteilten Produktentwicklung. Für die Kooperationsprozesse werden bedarfsgerechte Softwarewerkzeuge vorgestellt

Bildung eines vernetzten Logistik- und Simulationszentrums

Das Forschungsvorhaben "Bildung eines vernetzten Logistik- und Simulationszentrums" (DFG-gefördertes Innovationskolleg) wurde an der TU Chemnitz von 1996-2000 erfolgreich bearbeitet. Erklärtes Ziel war der Aufbau eines Kompetenz- und Dienstleistungszentrums für Logistik und Simulation zur Realisierung eines an den Erfordernissen von KMU ausgerichteten, ganzheitlich integrierten und um die Einbeziehung von Humanpotentialen erweiterten Planungs-, Produktions- und Steuerungsansatzes. In den Teilprojekten: - Integriertes vernetztes Datenmanagement (Prof. Förster) - Simulationsgestützte integrierte Fabrikplanung (Prof. Wirth) - Simulationsgestützte integrierte Steuerung des Fabrikbetriebes (Prof. Petermann, Prof. Stanek) - Humanpotentialintegrierte Fabrikplanung und -steuerung (Prof. Enderlein) - Integration von Simulationssystemen zur Fabrikplanung und -steuerung (Prof. Köchel) wurden die Zielsetzungen 1. Aufbau und prototypische Realisierung eines Planungs-, Steuerungs- und Simulationssoftwarepools als Kern des Kompetenzzentrums 2. Auskopplung und Integration von Softwaresystemen und -komponenten zu Low-cost-Lösungen für typische Planungs- und Betreiberaufgaben bearbeitet und erfolgreich realisiert

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

Entwicklung eines Modells zur systemorientierten Bewertung der Produktentwicklung hinsichtlich der Dimensionen Effektivität und Effizienz

Im Rahmen der Dissertation wird ein Bewertungsmodell entwickelt, das anhand von Frühindikatoren eine proaktive Bewertung von Entwicklungsprojekten ermöglicht. Aufbauend auf einer empirischen Überprüfung werden die Wechselwirkungen zwischen den Frühindikatoren analysiert. Im Anschluss wird mittels quantitativer Pfadanalysen der Effekt der Frühindikatoren auf die Projektergebnisgrößen untersucht. Als Ergebnis liefert die Arbeit ausgewählte Frühindikatoren, deren Bewertungsskalen die geforderten Reliabilitäts- und Validitätskriterien erfüllen

F&E-Bericht: Forschung zu Intelligent Cloud Manufacturing Service und Pilot Smart Factory

Der Bericht zum abgeschlossenen Projekt CaMPuS fasst die Ergebnisse zusammen. Es wird aufgezeigt, wie ein deutsch-chinesisches Lernfabriknetzwerk durch Zusammenarbeit der TU Darmstadt und Festo Didactic in Deutschland sowie CASICloud-Tech und dem ITEI Institut in China aufgebaut wurde. Auf Basis dieses Lernfabriknetzwerkes wurden neue Schulungsinhalte in den Bereichen Werkerassistenzsysteme, Bauteilrückverfolgbarkeit und Cloud Manufacturing für die Bedarfe chinesischer Unternehmen erstellt und die Vernetzung von internationalen Wertschöpfungsnetzwerken durch Anbindung an eine gemeinsame Cloud gestärkt