UdZ 1-2011

55 Unternehmen der Zukunft 1/2011 UdZ Projekttitel WInD - Wandlungs- fähige Produktions- systeme durch inte- grierte IT-Strukturen und dezentrale Produktionsplanung und -steuerung (PPS) Projektträger BMBF, PTKA-PFT Projektpartner PSIPENTA Software Systems GmbH, Burkhardt GmbH, Westaflex werk GmbH, Zitec Industrietechnik GmbH, myOpen Factory Software GmbH, initPRO GmbH, GS1 Germany GmbH, CONTACT Software GmbH, Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) e. V., Deutsches Institut für Normung (DIN) e. V., Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen Ihr Kontakt am FIR Dipl.-Wirt.-Ing. (FH) Stefan Kompa M.Sc. (Univ.) Website www.win-d.de Veranstaltung im Rahmen des Projekts Vorstellung der Studie „Produktion am Standort Deutschland“ am 10. Mai 2011 auf den 18. Aachener ERP-Tagen liegt wesentliches Verbesserungspotenzial der Wertschöpfungskette hinsichtlich Effizienz und Ef fek ti v it ät in den P lanungs - und Steuerungsprozessen [2]. Die erforderliche Datenqualität und Informationsbereitstellung im Maschinen- und Anlagenbau steht der- zeit durch die heterogen aufgebauten IT- Landschaften (fehlende Standardschnittstellen und Subsystemvielfalt) nicht zur Verfügung [3]. Nicht-eineindeutige Daten liefern in- konsistente Ausgangsdaten für Planungs- und Steuerungsaktivitäten des gesamten Netzwerks. Parallel geführte Stammdaten (Stücklisten oder Materialstammdaten) in Enterprise - Resource - Planning- ( ERP) und Produktdatenmanagement-Systemen (PDM) sind nicht ausreichend logisch und inhaltlich miteinander synchronisiert. Trotz exakter mathematischer Ver fahren zur Planung der Auf tragsabwicklung gelingt es auf- grund der schlechten Datenverfügbarkeit und - qualität nicht, eine netzwerküber- greifende Koordination der Planungs- und Steuerungsprozesse zu erzielen [3]. Menschlicher Organismus als ein wandlungsfähiges System par excellence Als Reaktion auf zunehmend turbulente Märkte hat die Forschung in den letzten Jahren einen starken Fokus auf die Flexibilisierung von Produktionssystemen gelegt. Doch die Flexibilisierung von Produktionssystemen ist zur nachhaltigen Sicherung der Wettbe- werbsfähigkeit der deutschen Industrie nicht ausreichend, da diese bei sich stark ver- ändernden äußeren Einflüssen langfristig nur begrenzte Potenziale aufweist. Zur an- forderungsgerechten Gestaltung und zum Betrieb wandlungsfähiger Produktionssysteme ist ein s ystematischer Ansat z er forder- lich. Wandlungsfähigkeit meint in diesem Zusammenhang die Weiterentwicklung der Flexibilität, indem über bekannte Grenzen hi- naus reaktiv oder gar proaktiv Veränderungen des Systems durchgeführt werden können. Vor diesem Hintergrund eignet sich die Analogie zwischen einem wandlungsfähigen Produktionssystem und dem menschlichen Organismus zur theoretischen Fundierung der operativen Probleme der Praxis im Maschinen- und Anlagenbau. In der Managementkybernetik gilt der mensch- liche Organismus, der sich über Millionen von Jahren seiner Entwicklung als eines der zuver- lässigsten und anpassungsfähigsten „Systeme" erwiesen hat, als ideales Abbild einer funkti- onierenden, komplexen Organisation [4]. Ein wesentlicher Erfolgsfaktor für die idealtypische Steuerung des menschlichen Organismus ist die Existenz reflexartiger sowie bewusster Koordinationsmechanismen der unterschied- lichen Organe, Muskeln und Nervenstränge. Der Mensch reagiert somit situativ nach Art der externen Einwirkung bspw. reflexartig auf Hitze oder bewusst auf Kälte durch das Treffen einer Entscheidung. Für beide Arten der Reaktion auf dynamische Umweltbedingungen stehen dem zentralen Nervensystem alle relevanten Informationen über biomechanische oder elektrische Impulse in Echtzeit zur Verfügung. Der Mensch passt sich also an Veränderungen an oder antizipiert Anpassungsnotwendigkeit, indem ihm ein vielfältiges Repertoire an Aktionen oder Handlungen zur Verfügung steht. Er ist somit in der Lage, die adä- quate Aktion oder Reaktion bewusst oder unbewusst auf Basis von Echtzeitinforma- tionen auszuüben. Übertragen auf ein Produktionssystem be- deutet das, dass Informationstransparenz in Echtzeit und die anschließende echtzeit- nahe Verarbeitung dieser Informationen e r s t d i e Wand l ung s fäh i gke i t e rmög l i - chen. Weiterhin müssen Entscheidungs- mechanismen existieren, die aus der Summe der Handlungs alter nati ven di e situati v richtige (Wirtschaftlichkeit vs. Effektivität) auswählt und bewertet. Übertragen auf den Maschinen- und Anlagenbau und damit auf konkrete Praxisprobleme bedeutet dies, die Koordinationsfähigkeit im real existierenden Wer t schöpfungsnet zwerk her zus tellen, indem: • die Integrationsfähigkeit der verschiedenen Unternehmen und Unternehmenseinheiten erhöht wird. Der Einsatz von einein- deutigen Informationen entlang der Wertschöpfungskette sowie die durchgän- gige Definition von Standardschnittstellen zwischen den verschiedenen zum Einsatz kommenden IT-Systemen zur Planung und Steuerung der Auftragsabwicklung bilden den technologischen Befähiger zu r Rea l i s i e r ung wand l ung s fäh i ge r Produktionssysteme [5]. • die Reaktionsfähigkeit der Planungs- und Steuerungsprozesse signifikant verbessert wird. Dies setzt voraus, dass die heute auf dem Konzept des Manufacturing- Resource-Plannings (MRP II ) basieren- de starre und statische Planungs- und Steuerungslogik durch eine neuartige, dezent ra l ag i e rende P lanungs - und Regelungslogik ersetzt werden muss. Diese Logik muss sicherstellen, dass die erfassten Ist-Daten in anforderungsge- rechten Echtzeitkorridoren verarbeitet werden können. Aktuelle Forschungsvorhaben