Schlüsselfaktoren für erfolgreiches Supply Chain Management - Digitalisierung, Resilienz, Kooperation, Nachhaltigkeit, Effizienz

Sebastian Trojahn und Vanessa Klementzki

Die heutige Wirtschaftswelt ist durch eine stetig zunehmende Komplexität in verschiedensten Dimensionen gekennzeichnet: der Zusammenarbeit, dem Wettbewerb, der Beschaffenheit der Produkte bis hin zu steigenden Kundenanforderungen. Lieferketten sind schon längst nicht mehr linear zu begreifen, sondern bilden Netzwerke über zahlreiche Supply Chain Teilnehmer. Globalisierung und Krisen strapazieren dabei die bestehenden Strukturen, stellen bisher gesetzte Prioritäten und Maßnahmen in Frage und verlangen nach neuen Lösungen für (zukünftige) Probleme. Wie müssen Supply Chains in diesem sich stetig ändernden Umfeld mit Krisen und ständiger Komplexitätszunahme beschaffen sein, um erfolgreich zu sein? Dieser Beitrag stellt Handlungsfelder für erfolgreiches Supply Chain Management heraus und leitet daraus Erfolgsfaktoren und Eigenschaften ab.

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Prozessmanagement

Gestaltung kreislauffähiger Geschäftsmodelle - Einblicke aus Wissenschaft und Praxis

Jonas Brinker, Jan Heinrich Beinke, Oliver Thomas, Ingo Westphal, Klaus-Dieter Thoben, und Barbara Gleede

Für Verbraucher, Unternehmen und politische Entscheidungsträger gewinnt das Thema Ressourceneffizienz zunehmend an Bedeutung. Dies hat unterschiedliche Gründe: Die unklare Versorgungssicherheit mit Rohstoffen führt zu höheren Materialpreisen. Neue Vorgaben für die Produktion, bspw. im Kontext der UN-Nachhaltigkeitsziele, sowie Erwartungsdruck seitens der Verbraucher erfordern die nachhaltigere Produktion von Gütern. Damit wird Nachhaltigkeit nicht nur zu einer notwendigen Voraussetzung für Unternehmen, sondern zu einem zentralen Wettbewerbsfaktor. Die damit verbundenen Konzepte und Ansätze wirken langfristig nur, wenn sie sich am Markt durchsetzen können, und werden erst damit zu „echten“ Innovationen [1]. Dafür bedarf es geeigneter Geschäftsmodelle, die für die Beteiligten vorteilhaft sind und sie zur Umsetzung und Nutzung motivieren.

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Ganzheitliche Nutzung der Digitalisierung für Arbeitsprozesse - Reifegradanalyse für Prozesse und deren Optimierung unter Verwendung eines Ordnungsrahmens für Produktivitätsstrategien

Sebastian Terstegen, Marc-André Weber, Frank Lennings und David Kese

Seit der Hannover Messe 2011 wächst in der Produktion die Bedeutung der Nutzung der Digitalisierung (auch als Industrie 4.0 bezeichnet) und die Präsenz des Themas in der allgemeinen Wahrnehmung steigt stetig. Täglich werden die Unternehmen daran erinnert, wie schnell und weitreichend der Wandel ist, wie viele Chancen er birgt und wie bedrohlich die Folgen eines verspäteten oder gar „verpassten“ Einstiegs wären. Insbesondere kleine und mittlere Unternehmen müssen beim „Wandel zur Industrie 4.0“ und bei der entsprechenden Implementierung und Anwendung digitaler Technologien unterstützt werden. Viele Unternehmen werden nicht sofort in der Lage sein, eine komplett neue Smart Factory zu erschaffen, aber dennoch gilt es, gezielte Investitionen zu tätigen, um sich Schritt für Schritt der Industrie 4.0 anzunähern. Dafür hilft es den Unternehmen, die Potenziale zur Verbesserung, die sie unter Berücksichtigung ihrer aktuellen Situation durch Nutzung der Digitalisierung für ihre Prozesse erreichen können, aufzuzeigen. Zugleich müssen Maßnahmen hergeleitet werden, um diese Potenziale zu realisieren.

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Ökobilanzierungen bei Flugzeugherstellern - Ein analytisches Entscheidungsmodell zur Potenzialbewertung

Dennis Keiser, Birte Pupkes, Jonas Wagner, Michael Freitag, Rafael Mortensen Ernits, Matthias Reiß und Axel Becker

Damit die Luftfahrtindustrie ihren Umwelteinfluss reduzieren kann, muss sie entlang der gesamten Wertschöpfungskette neue Lösungen entwickeln. Ein Werkzeug zur Operationalisierung der dafür notwendigen Investitionen und Entscheidungen ist die Methode der Ökobilanzierung. Dieser Beitrag stellt ein analytisches Entscheidungsmodell zur Potenzialbewertung von Ökobilanzierungen bei Flugzeugherstellern vor. Grundlage des Modells ist die Herleitung von Kriterien zur Bewertung sowie die Identifikation von Anwendungsfällen entlang des Wertschöpfungsprozesses. Auf Basis des Entscheidungsmodells werden erste konkrete Anwendungsszenarien spezifiziert.

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Prozessmanagement

KI-gestützte Optimierung repetitiver Prozesse - Eine Kodierungstechnik für repetitive Prozesse in der evolutionären Optimierung

Christina Plump, Rolf Drechsler und Bernhard J. Berger

Optimierung ist eine wesentliche Fragestellung in vielen Kontexten. Sei es Ressourcen-, Zeit-, Personal- oder nicht zuletzt auch Kosteneffizienz, regelhaft müssen Prozesse, Einstellungen, Zusammensetzungen – die Liste ließe sich beliebig fortsetzen − optimiert werden. Um das Optimierungsproblem zu lösen, gibt es viele unterschiedliche Techniken. Eine besondere Klasse stellen die evolutionären Algorithmen dar, sie zählen zu den populationsbasierten, heuristischen Verfahren. Sie erlauben auch die Optimierung von Problemen mit vielen lokalen Optima oder stark durch Nebenbedingungen eingeschränkten Suchräumen. Gleichzeitig sind sie in der Lage, im Rahmen eines einzelnen Optimierungslaufs mehrere Lösungsmöglichkeiten vorzuschlagen. Ein besonderer Aspekt bei der Verwendung von evolutionären Algorithmen ist die Wahl der korrekten Kodierung oder die wohldefinierte Spezifikation einer Kodierung. Insbesondere bei der Optimierung eines Prozesses, der aus sich wiederholenden Grundprozessen besteht, die sich nur in ihren Parameterausprägungen unterscheiden, ist dies ein nicht-triviales Problem. Dieser Beitrag stellt eine solche, bereits erfolgreich getestete Kodierung vor, die sich insbesondere in Hinblick auf die KI-Unterstützung als dateneffizient herausgestellt hat.

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Digitales Dokumentenmanagement - Methodische Unterstützung zur Einführung von Dokumenten-
managementsystemen in produktionsnahen Unternehmensbereichen

Stefan Treber, Emanuel Moser, Jonas Schneider und Gisela Lanza

Im Kontext von Industrie 4.0 sowie steigenden Zertifizierungs- und Transparenzvorschriften stehen Unternehmen vor der Herausforderung, eine zunehmende Anzahl von Dokumenten digital und prozesssicher zu verwalten. Dokumentenmanagementsysteme (DMS) erleichtern das Erstellen, Auffinden und Archivieren digitaler Dokumente. Der Markt für DMS gestaltet sich jedoch für den Anwender unübersichtlich. Die Einführung eines Systems ist zudem mit konzeptionellen Herausforderungen verbunden. Aus diesen Gründen scheitert eine Vielzahl von Einführungsprojekten. Dieser Beitrag stellt eine Methode vor, welche die Einführung von DMS in produktionsnahen Unternehmensbereichen vorbereitet und die Auswahl geeigneter Softwareanbieter unterstützt. Die Methode wird anhand eines Industriebeispiels veranschaulicht.

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Lernförderliche Gestaltung von Assistenzsystemen - Ein Ansatz für die Instandhaltung am Beispiel der Prozessindustrie

Tina Haase, Wilhelm Termath, Alinde Keller und Dirk Berndt

Instandhaltungstätigkeiten erfordern von den Fachkräften ein hohes Maß an Analyse- und Problemlösefähigkeit, um eine erfolgreiche Fehlerdiagnose und Fehlerbehebung durchführen zu können. Die zunehmende Vernetzung und Digitalisierung der Arbeitssysteme erweitern auch den Umfang und die Komplexität der Informationen, die für eine Fehlerdiagnose herangezogen werden können. Assistenzsysteme bieten das Potenzial, Fachkräften durch die gezielte Bereitstellung didaktisch aufbereiteter Assistenzinformationen eine Entscheidungsgrundlage für die Diagnose und Behebung von Fehlern zu bieten und damit Lernprozesse zu fördern. Die Qualität der Diagnoseleistungen bei Fehlern ist nicht einfach auf die Menge an Wissen zurückzuführen, sondern vor allem auf die Verfügbarkeit von zielrelevantem Wissen und die Fähigkeit, relevantes von irrelevantem Wissen zu unterscheiden [1]. Diese Expertise der Fachkräfte beruht insbesondere auf der erfolgreichen Nutzung von Wissen in Problemlösesituationen [2]. Assistenzsysteme sollen daher die Fachkraft beim Lern- bzw. Reflexionsprozess unterstützen und die Möglichkeit bieten, das Erfahrungswissen aus vorangegangenen Maßnahmen für die aktuelle Problemlösung heranzuziehen. Die Akzeptanz dieser Systeme wird maßgeblich durch den Einführungsprozess im Unternehmen bestimmt. Deshalb werden im Projekt CPPSprocessAssist vier Anwendungspartner durch nutzerzentrierte Vorgehensweisen und eine lernförderliche Gestaltung dabei unterstützt, „ihr“ Assistenzsystem mitzugestalten. Der vorliegende Beitrag beschreibt diesen Ansatz, die Anwendung im Projekt und reflektiert die ersten Ergebnisse.

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Prozessmanagement

Normen und Standards sind Basis der Smart Maintenance - Aktuelle Standardisierungen zum Asset Management und zur digitalen Lebenslaufakte sind Enabler der Industrie 4.0

Lennart Brumby

Mit zunehmender Automatisierung und Verkettung von Produktionsanlagen steigen auch die Anforderungen an deren Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit. Die Instandhaltung eines Produktionsbetriebs gewinnt damit mehr und mehr an Bedeutung, gleichzeitig muss die Instandhaltung ihre eigene Strategie, Organisation und ihr Management diesem Wandel anpassen. Ein wesentliches Werkzeug in diesem Wandelungsprozess sind letztlich auch Normen und Standards, die unter anderem helfen, die Zusammenarbeit zwischen den verschiedenen Akteuren in der Instandhaltung zu regeln. Auch und gerade in der von Industrie 4.0 geprägten Produktion werden solche Standards und deren Anwendung unverzichtbar. Die unter dem Begriff Smart Maintenance formulierte Vision der Instandhaltung 4.0 wird neben technologischen Normen auch Standards für das Management einer Anlage benötigen.

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Prozessmanagement

Das Dilemma von Druckluft und Leckagen - Potenzial der Druckluftleckagenbestimmung mithilfe von Energiemonitoring

Lisa Dawel und Alexandra Pehlken

Aufgrund der stark gestiegenen Energiepreise rückt im Rahmen des Energiemanagements die Druckluft, bzw. die Kompressorleistung und dessen Stromverbrauch wieder in den Vordergrund. Aufgrund der Tatsache, dass Druckluft gerne und oft über Leckagen entweicht und diese schwer zu lokalisieren bzw. zu messen sind, wird hier ein Nischenthema wieder sehr aktuell. Eine automatisierte Leckagenerkennung kann den Bedarf für die Reparatur ermitteln und dabei helfen die Energieeffizienz zu erhöhen. Dabei ist es wichtig, dass nicht nur Leckagen erkannt werden, sondern auch das Ausmaß der Leckagen quantifiziert werden kann. Eine kostengünstige Methode, um Leckagen zu erkennen, ist das Energiemonitoring des Druckluftkompressors. Durch eine kontinuierliche Überwachung und Auswertung der Energiedaten kann schnell reagiert werden.

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Blockchain in der Produktion - Ein Ansatz zur manipulationsfreien sowie dezentralen Speicherung von Daten in der Montage von Morgen

Christian Block und Bernd Kuhlenkötter

Die zunehmende Digitalisierung der Produktion führt zu neuen Anforderungen und einem Komplexitätsanstieg im Datenmanagement, welches ein entscheidender Erfolgsfaktor neuer Digitalisierungs- und Organisationskonzepte sein wird. Daten und Anwendungen werden in Zukunft noch stärker dezentralisiert vorliegen, wobei gleichzeitig die Datensicherheit und die Validität der Daten sichergestellt werden müssen. Mit traditionellen Datenbanken lassen sich diese Anforderungen nur schwer umsetzen. Eine erfolgsversprechende Technologie ist die Blockchain, welche seit einigen Jahren im Kontext von Kryptowährungen, wie z. B. Bitcoins, verwendet wird. Jeder Block bildet dabei eine Sammlung von Datensätzen. Diese Datenblöcke sind mathematisch voneinander abhängig, sodass eine Manipulation der Daten ausgeschlossen werden kann. Gleichzeitig agiert die Blockchain über mehrere Rechnerknoten, sodass die Daten auch dezentral vorliegen. In diesem Beitrag wird die Blockchain in einer industriellen Anwendung im Kontext einer Qualitätsdatenerfassung in der Montage dargestellt.

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