MES für produzierende KMUs - Angepasstes Vorgehensmodell und -werkzeug zur effizienten Auswahl

Rainer Eber, Steffen Schwarzer und Daniel Miller

Manufacturing Execution Systeme (MES) sind ein zentrales Element bei der Digitalisierung von Produktionsbetrieben. Diese verlangt von Unternehmen eine transparente Abbildung ihrer komplexen Prozesse, um z. B. Daten schnell austauschen zu können oder auch flexibel auf Kundenaufträge reagieren zu können. Ein Baustein in Unternehmen auf dem Weg zur Digitalisierung ist das MES, das es erlaubt, Funktionaltäten im Fertigungsumfeld digital abzubilden. Der unüberschaubar große Markt, verbunden mit speziellen Anforderungen, begrenzten Ressourcen, Zeit und Domänenwissen, führt bei der Auswahl eines geeigneten MES zu besonderen Herausforderungen. Um diesen Herausforderungen gerecht zu werden und produzierende KMUs bei der Auswahl zu unterstützen, wurden eine Methodik und ein Werkzeug zur effizienten und zielgerichteten Auswahl eines passenden MES entwickelt, mit dessen Hilfe ein effizienterer Unternehmensbetrieb erfolgen kann.

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Green Fuels (Green Hydrogen, Green LNG) in Maritime - Shipping for Centralized or Decentralized Heating, Electric Power Supply and Ship Propulsion

Carsten Fichter und Uwe Werner

Nowadays heavy fuel oil and Diesel are mostly used on merchant and passenger ships. Soon international and especially national governmental regulations will increase recommendations for maritime shipping in Europe and worldwide. The main reasons are high air polluting emissions like fine dust, Nitrogen Oxide and Sulphur Oxide, as well as the recommendations of reducing the Greenhouse Gas Emissions like Carbon Dioxide. Green fuels allow to reduce those emissions. Therefore, the International Maritime Organization (IMO) create the Maritime Pollution contract (MARPOL). The MARPOL Annex VI gives the possibility to define strictly controlled air polluting areas for SOx and NOx (Emission-Controlled Areas, ECAs or SECAs). The state-of-the-art shows that hydrogen and LNG can be safely operated and used to supply electric generating systems and drive systems. Especially cruise ships nowadays were constructed with LNG main propulsion engines. Conventional hydrogen or LNG are not CO2 free. With green hydrogen or ammonia and green LNG, based on renewable electrical energy, CO2 emissions could be reduced. The paper compares different green fuels to classical fuels in maritime applications, regarding pros and cons, emissions, safety aspects and the green renewable production of such fuels.

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Produktionssysteme

Machbarkeitsanalyse hybrider Wertschöpfung - Ein Ansatz für die Analyse der Machbarkeit von Geschäftsmodellen hybrider Wertschöpfung im Kontext von KMU

Christian Köhler und Tobias Mahl

Die fortschreitende Verbreitung von vernetzten, intelligenten Produkten und Produktionsgütern im Rahmen von Industrie 4.0 verändert nicht nur die Produktion, sondern bewirkt auch die Entstehung von neuen Formen der Wertschöpfung und neuartigen Geschäftsmodellen. Unternehmen bietet dies die Möglichkeit zugehörige Dienstleistungen zu entwickeln und zu vermarkten. Dieser Trend hin zum Angebot von integrierten Produkten und Dienstleistungen wird als hybride Wertschöpfung bezeichnet und zielt darauf ab, dem Kunden ganzheitliche und individuelle Lösungen anzubieten. Die Entwicklung eines zugehörigen Geschäftsmodells hybrider Wertschöpfung erfordert eine multikriterielle Machbarkeitsüberprüfung. Dieser Beitrag befasst sich mit den Besonderheiten der Machbarkeitsstudie von Geschäftsmodellen hybrider Wertschöpfung.

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Produktionssysteme

Flexibles Referenzmodell zur Planung und Optimierung der Produktion - Generierung digitaler Fabrikmodelle mit dem digitalen Zwilling

Michael Schlecht, Jürgen Köbler und Roland de Guio

Der digitale Zwilling dringt immer weiter in den Fokus von Produktionsunternehmen vor und wurde von Gartner als wichtige Schlüsseltechnologie identifiziert [1]. Volkswagen setzt die Technologie in der Cloud ein, um zukünftig die Produktion an allen Standorten digital zu planen, zu steuern und zu optimieren [2]. Dennoch ist diese Technologie im Mittelstand bisher kaum vertreten. Dieser Beitrag beschreibt ein flexibles Referenzmodell für die Planung und Optimierung der Produktion durch den digitalen Zwilling. Der Fokus liegt zum einen auf der Optimierung statischer Layouts und Materialflüsse und zum anderen auf der Optimierung der dynamischen Materialflüsse und der zeitlichen Organisation von Prozessen.

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Lernende Organisation

Gesunder Menschenverstand statt MBA - Daran erkennen Sie gute Führungskräfte

 

Hans Rosenkranz

Es gibt unzählige Werkzeuge für Führungskräfte. Die US-amerikanische Strategieberatung Bain & Company beispielsweise analysiert regelmäßig die 25 beliebtesten Management Tools weltweit. Doch auch das beste Werkzeug ist nur dann gut, wenn es richtig eingesetzt wird. Dazu bedarf es des gesunden Menschenverstands. Einen Manager, der darüber verfügt, erkennt man an folgenden Eigenschaften: Er kennt den Unterschied zwischen Selbst- und Fremdbild, er legt Wert auf eine wertschätzende Feedbackkultur im Unternehmen und er setzt auf die Kraft des Miteinanders.

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Produktionssysteme

LoTuS – Leistungsoptimierte Trocknung und Sauberkeit - Projekt LoTuS: Ansätze zur energetischen Optimierung von Reinigungsanlagen mit integrierter Trocknung

Ghada Elserafi, Adrian von Hayn und Matthias Weigold

Die Bedeutung der Bauteiltrocknung wächst mit steigenden Qualitätsanforderungen im metallverarbeitenden Gewerbe. Damit wächst das Erfordernis, den Energiebedarf von Trocknungsprozessen zu reduzieren. Im Forschungsprojekt LoTuS wird mit verschiedenen Ansätzen die Gestaltung einer Durchlaufreinigungsanlage mit energieeffizientem Trocknungsprozess angestrebt. Neben dem Einsatz alternativer Trocknungstechnologien soll eine Prozessdigitalisierung für einen bauteilspezifischen Prozess Transparenz bieten. Hier kommen, neben umfassender Sensorik, auch Methoden der künstlichen Intelligenz zum Einsatz, um eine praxistaugliche Prozessüberwachung zu entwickeln. Mithilfe eines intelligenten Lastmanagements sollen Lastspitzen der gesamten Anlage weiter gesenkt werden.

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Produktionssysteme

Lithography-based Metal Manufacturing - Ein additives Fertigungsverfahren zur Herstellung höchstpräziser, kleiner Metallbauteile

Andreas Baum, Chiara Armbruster und Carlo Burkhardt

Additive Fertigungsverfahren, umgangssprachlich auch 3D-Druck genannt, gehören seit einigen Jahren zu den Megatrends der modernen industriellen Fertigung. Vielfältige, branchenspezifi sche Anforderungsprofi le führten so zu einer großen Anzahl an unterschiedlichen additiven Fertigungsverfahren und -verfahrensvarianten mit großer Werkstoff vielfalt. Bei erfolgreicher Identifi kation der jeweils geeigneten Technologie ermöglicht deren Einsatz dem Anwender Vorteile wie Funktionsintegration, Leichtbau oder Effi zienzsteigerungen. Allerdings stehen viele additive Fertigungsverfahren vor technologischen und vor allem wirtschaftlichen Herausforderungen, die ihren breiten industriellen Einsatz zum aktuellen Zeitpunkt hemmen. Hier bietet die innovative Lithography-based Metal Manufacturing-Technologie (LMM) neue Möglichkeiten und Chancen, insbesondere für die wirtschaftliche Herstellung von kleinen und kleinsten metallischen Präzisionsbauteilen mit hohen Genauigkeitsanforderungen.

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Absicherung von IT-Risiken im Produktionsumfeld - Integrierter Schutz von Informations- und Produktionstechnologie

Christof Thim

Die Risiken, welchen Fabrikinfrastrukturen durch IT-Angriffe ausgesetzt sind, erfordern eine gemeinsame Betrachtung von IT-Sicherheit und der Absicherung der Operational Technology (OT). Hierbei sind die Maßnahmen aus der Office- IT nur begrenzt auf den Fertigungsbereich und die Produktionssteuerung zu übertragen. Zu unterschiedlich sind die Anforderungen und Schutzziele für die eingesetzte Hardware und die Vernetzung zwischen den Komponenten. Eine integrierte Betrachtung und ein kontinuierliches Management der IT-Sicherheit helfen dabei, gezielte Maßnahmen zu identifizieren und konzertiert umzusetzen.

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Strukturplanung zukünftiger Produktionssysteme - Die erforderliche Transformation für die Planung und den Betrieb der Smart Factory

Samuel Horler und Egon Müller

Aus der aktuellen Diskussion verfestigt sich mit der Smart Factory ein Konzept, welches die intelligent vernetzte Fertigung der Zukunft beschreibt. Diese wird sich auf den gesamten Lebenszyklus einer Fabrik, im Schwerpunkt aber auf die Fabrikplanung sowie den -betrieb, auswirken. Klassische wie auch aktuellere Fabrikplanungsansätze stoßen durch die neuartigen Anforderungen an ihre Grenzen. Besonders die Individualisierung von Produkten sowie die freie Vernetzung und Selbstorganisation der Cyber-Physischen Fabrikobjekte tragen dazu bei, dass die Gültigkeit bestehender Planungsprinzipien angezweifelt werden kann. Dieser Beitrag identifiziert die inhaltlichen Anforderungen, welche für die zukünftige Fabrikstrukturplanung von Bedeutung sind, und stellt anhand einer Betrachtung von Planung und Betrieb vor, weshalb der Bedarf nach einer ganzheitlichen virtuellen Absicherung der Fabrikstruktur besteht. Weiterhin wird ein methodischer Ansatzpunkt für die Lösung der Herausforderungen adressiert.

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Produktionssysteme

Soziotechnisches Lernsystem am Arbeitsplatz

Holger Dander, Patrick Adler und Gerd Witt

Die Komplexität manueller Tätigkeiten in unterschiedlichen Unternehmensbereichen steigt durch verkleinerte Losgrößen, höhere Produktvarianzen und kürzere Produktlebenszyklen. Besonders sind davon die manuell geprägten Bereiche in der Montage und Logistik betroffen. Das Anlernen von neuen Mitarbeitenden oder das Qualifizieren von vorhandenen Mitarbeitenden wird deshalb deutlich aufwendiger. Bei der Auslegung solcher Systeme ist jedoch nicht nur die zu nutzende Technik entscheidend, zur erfolgreichen Implementierung muss eine soziotechnische Systemgestaltung zur Anwendung kommen. Das im vorliegenden Beitrag vorzustellende System bietet in diesem Rahmen neuartige Möglichkeiten, indem das individuelle Lernverhalten über Lernkurventheorien abgebildet wird und die Art der Informationsbereitstellung steuert.

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