PROFESSUR

PRODUKTIONSSYSTEME

UND AUTOMATISIERUNG

Nachhaltigkeit und Resilienz sind wichtige Optimierungsziele für moderne Produktionssysteme. Dafür werden Digitale Zwillinge benötigt, die eine moderne Lebenszyklusbewertung aller Objekte in Produktionssystemen (Produkte, Prozesse und Ressourcen) z.B. auf Basis von KI ermöglichen. Heute existierende Digitale Zwillinge wurden für spezifische Anwendungsfälle und Problemstellungen entwickelt und sind nicht allgemein anwendbar. Um ihre Nutzung in einer Digitalisierung von Unternehmen zu ermöglichen, werden neutralen und anwendungsübergreifenden Informationsmodelle, Implementierungsstrategien und Nutzungsprozesse für Digitale Zwillinge benötigt, die eine Optimierung von Produktionssystemen hinsichtlich Nachhaltigkeits- und Resilienzaspekten ermöglichen. Diese Lücke soll das NaRePro Projekt schließen. Grundlegende Ziele des Projektes sind (a) die harmonisierte Ausgestaltung der Struktur digitaler Zwillinge für Mengen von komplementären Anwendungsfällen, (b) die Definition und prototypische Umsetzung eines Erstellungs- und Nutzungsprozesses für diese digitalen Zwillinge, © die Anwendung von (a) und (b) auf die verschiedene Anwendungsfälle um auf der Basis von Nachhaltigkeitsbewertungen insbesondere Effektivität, Effizienz, Wandelbarkeit und Nachhaltigkeit von Produktionssystemen verbessern zu können, und (d) die Standardisierung der relevanten Elemente der entwickelten Lösungen gemeinsam mit IDTA und AutomationML e.V..

Das Projekt wird vom Europäischen Fond für regionale Entwicklung (EFRE) im Projektzeitraum von 2025 bis 2027 gefördert.

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Das Projekt AutomationML wurde am 1.1.2006 gestartet. Im Rahmen des Entwurfs- und Implementierungsprozesses von Produktionssystemen werden in den verschiedenen Prozessphasen verschiedenste Entwurfswerkzeuge verwendet, die jeweils spezifischen Zwecken dienen. Dies beginnt mit dem Entwurf der zu fertigenden Produkte mittels CAD Werkzeugen, geht über den Entwurf des Fertigungsprozesses z.B. mittels Materialflusssimulationswerkzeugen bis zur Implementierung von Steuerungscode für SPS oder Robotersteuerungen mit entsprechenden herstellerspezifischen Werkzeugen. Durch die Werkzeugfülle und die Fülle der von ihnen unterstützten unterschiedlichen Schnittstellen kommt es jedoch an den Übergängen zwischen den einzelnen Phasen des Entwurfs- und Implementierungsprozesses zu Systembrüchen und Informationsverlusten, die einen bedeutenden Einfluss auf die Laufzeit und die Kosten des Entwurfs- und Implementierungsprozesses besitzen. Um dieses Problem zu minimieren, hat sich das AutomationML Projekt die Entwicklung eines umfassend nutzbaren Austauschformates für alle im Entwurfs- und Implementierungsprozess relevante Daten und dessen internationale Standardisierung zum Ziel gesetzt. Dieses Austauschformat soll die Interoperabilität verschiedenster Werkzeuge entlang des Entwurfs- und Implementierungsprozesses gewährleisten. Schwerpunkte der Arbeiten des IAF im AutomationML-Projekt sind die Untersuchung und Entwicklung der Teile des Austauschformates, die im Rahmen des Entwurfs von Steuerungssystemen notwendig sind.

Kooperationen:

• AutomationML e.V.

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Das Projekt EtherNet/IP Konformitäts-Test-Labor wurde 1.1.2008 gestartet. EtherNet/IP ist eines der meist genutzten Ethernet basierten Industrieprotokolle. Es wurde von der Open Device Vendor Association (ODVA) entwickelt und wird von dieser gepflegt. Auf Grund der rasch wachsenden Nachfrage nach EtherNet/IP Produkten hat die ODVA das Center Verteilte Systeme (CVS) am IAF der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg beauftragt, das erste europäische Konformitäts-Test-Labor für EtherNet/IP-Produkte zu errichten und zu betreiben. Im Rahmen dieses Konformitäts-Test-Labors werden - ausschließlichen im Auftrag der ODVA - Geräte für den industriellen Einsatz auf ihre Konformität zum EtherNet/IP Protokoll getestet. Auf der Basis der gesammelten Erfahrung bei der Anwendung Ethernet basierter Technologie entwickelt das CVS weit reichende Wissensbestände zur Unterstützung industrieller Anwender bei der Umsetzung von industriellen Kommunikationssystemen.

Kooperationen

• ODVA, Inc.

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Bei der Einführung neuer Produkte müssen bestehende Produktionssysteme erweitert oder verändert werden. Von neuen Produkten leiten sich neue Fertigungsprozesse ab, welche entweder manuell oder durch Anlagentechnik umgesetzt werden. Diese Anlagentechnik (Ressourcen) steht also in direkter Verbindung mit Änderungen an Produkt und Prozess. Der Anlagenlebenszyklus enthält eine Vielzahl von einzelnen datenverarbeitenden Prozessen in verschiedenen Ingenieursdisziplinen, viele davon Entwurfsprozesse. Jede dieser Disziplinen arbeitet bereits mit digitalen Modellen. Die einzelnen Schritte bauen aufeinander auf und jede Disziplin konsumiert Informationen aus dem vorhergehenden Prozess. Die Übernahme dieser Informationen findet aktuell meist manuell statt, was zu einem sehr hohen zeitlichen Aufwand, sowie zu einem erhöhten Fehleraufkommen führt. Dies gilt auch für das gesamte Ecosystem, in dem z. B. Komponentenhersteller die relevanten Informationen des eigenen Engineerings extrahieren und diese der gesamten Wertschöpfungskette wieder zur Verfügung stellen. Die aktuelle Transformationsgeschwindigkeit in der Automobilindustrie lässt aber lange Projektlaufzeiten sowie negative Qualitätseinflüsse nicht mehr zu. Deshalb ist es notwendig Änderungen zeitnah allen Beteiligten am Prozess zur Verfügung zu stellen und ein gemeinsames "Bild” über einen effizienten Austausch der Informationen zu ermöglichen. Hauptzielstellung der OvGU im Rahmen des DIAMOND-KPDM Projektes ist die Entwicklung und Anwendungsdemonstration eines Vorgehens zur anwendungsfallspezifischen Erstellung und Nutzung eines Systems von aufeinander abgestimmten domänenspezifischen und domänenübergreifenden Datenmodellen, dem sogenannten Common Data Modell, das einen effizienten und effektiven Entwurf von Produktionssystemen durch eine effiziente und effektive Transformation, Integration und Selektion von Entwurfsdaten ermöglicht.

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Im Entwurf von Produktionssystemen entstehen eine Vielzahl von Informationen, die für die optimale Nutzung der Produktionssysteme relevant sind, jedoch heute aus Gründen der notwendigen Informationsaufbereitung und -weitergabe keine Verwendung finden. Diesem Problem soll sich das Projekt annehmen. Auf Basis einer engineeringprozessübergreifenden Informationsmodellierung und einer passenden Gestaltung von Anlagenkomponenten entsteht eine Methode zur gemeinsamen Gewinnung, Aufbereitung und Analyse von Engineering- und Laufzeitdaten und deren beispielhafte Anwendung in mehreren Anwendungsfällen.

Fördergeber

• FFG Österreich über das Austrian Center for Digital Production (CDP)

Kooperationen

• Technische Universität Wien
• Volkswagen

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Ziel des Projektes ist die Identifikation von Möglichkeiten zur systematischen Automatisierung der Auftragsbearbeitung in einem mittelständischen Stahlbaubetrieb im Bereich des Sondermaschinenbaus. Dabei soll auf Basis der Produkt-Prozess-Ressource-Modellierungsmethode sowie unter Anwendung des international standardisierten Speicherformats AutomationML untersucht werden, wie die automatisierte schrittweise Erstellung sowie Ausführung von Vertriebsdokumenten und Fertigungsplänen auf Basis einer Detailkonstruktion erfolgen kann. Dabei sollen zum einen alle für ein mittelständisches Unternehmen wichtigen Faktoren hinsichtlich ökonomischer, qualitativer, personalseitiger und technologischer Faktoren berücksichtigt und zum anderen eine einfache Anwendbarkeit durch das Führungspersonal ermöglicht werden.

Zur Validierung der identifizierten Automatisierungsmöglichkeiten soll ein Softwareprototyp entstehen, mit dem das Partnerunternehmen die entwickelten Vorgehensweisen und Datenmodelle hinsichtlich ihrer praktischen Anwendbarkeit überprüfen kann.

Fördergeber: FFG Österreich über das Austrian Center for Digital Production (CDP)
Kooperationen:

• Technische Universität Wien
• Austrian Center for Digital Production (CDP)
• ATA Anlagentechnik Aschersleben GmbH & CO. KG

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Unternehmen in Sachsen-Anhalt stehen vor großen Herausforderungen. Innovationen tragen dazu bei, diese Herausforderungen zu bewältigen, indem sie kreative Lösungen bieten und neue Perspektiven sowie effizientere Ansätze ermöglichen. Applied Immersive Games - zu verstehen als menschzentrierte und nachhaltige Innovationsmethode - sind attraktiv für die Generation Z (Talentakquise), als Werkzeug für lebenslanges Lernen (Industrie 5.0) aller Arbeitnehmenden zu gebrauchen, eine zentrale Grundlage für die Sicherung von implizitem Erfahrungswissen (Fachkräftemangel), im Rahmen zukunftsorientierter Ausbildungen sowie für Qualifizierungen und Weiterbildungsbeteiligungen unabdingbar (Trainingszwecke) sowie ein ideales Instrument für die Sensibilisierung für Cutting-Edge Technologien im Kontext digitaler Lernsysteme.

Projektziel
Ziel ist die Etablierung einer Forschungs- und Entwicklungsplattform für Applied Immersive Games welche es durch die Synergie von Wissenschaft und Wirtschaft, Unternehmen im Land ermöglicht, die Herausforderungen der Arbeitswelt mittels menschzentrierter Innovationen zu adressieren und Lösungsansätze zu erarbeiten. Das Projekt verfolgt dabei die Erforschung eines (integrativen) Baukastenprinzips.

Das Projekt Gamelab Sachsen-Anhalt wird vom Europäischen Fond für regionale Entwicklung (EFRE) im Projektzeitraum von 2024 bis 2027 gefördert.

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Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) werden für die Unternehmen und die Wissenschaft in Sachsen-Anhalt zunehmend zum kritischen Wettbewerbsfaktor. Hochschulen und Forschungseinrichtungen wirken als Impulsgeber für die Entwicklung neuartiger Planungs-, Steuerungs- und Optimierungsmethoden und KI-Anwendungen. Produktions- und Logistikunternehmen nutzen diese Methoden, um Effizienz, Flexibilität und Nachhaltigkeit kontinuierlich zu steigern. Das Projekt OpenDANS zielt auf die synergetische Vernetzung beider Player ab. Ziel des Projekts ist der Aufbau einer Open Source-Datenbank für Realdaten und KI-Anwendungen, auf die Unternehmen wie Forschende kostenfrei zugreifen können. Forschende erhalten Zugriff auf reale Datensätze, was die Forschungsergebnisse insbesondere hinsichtlich der Anwendungsnähe signifikant steigert. Unternehmen erhalten unmittelbar Zugriff auf Methoden und Analyseansätze.
Nach dem Vorbild der der Biologie- und Medizinforschung wie die Etablierung des Human Genom Projekt als offene Datenbank, will OpenDANS ebenfalls disruptives Potential für die Produktions- und Logistikforschung freisetzen. Die entstehende Datenbank wird zur Grundlage für WissenschaftlerInnen weltweit und erlaubt gegenseitig auf Ergebnisse aufbauen zu können. Der offene Austausch standardisierter Realdatensätze schafft Synergie, verbesserte die Anwendbarkeit und die Skalierbarkeit der Forschungsergebnisse im Bereich KI und Digitale Zwillinge. Dies bringt erhebliche Vorteile für die WissenschaftlerInnen, den Wissenschaftsstandort Sachsen-Anhalt sowie für die Effizienz und Nachhaltigkeit der ansässigen Unternehmen.

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Der Einsatz neuer Technologien, die Integration bestehender ökologisch-technischer Systeme und die Vernetzung der verschiedenen Wirtschaftsbereiche prägen das Leben in der Region im 21. Jahrhundert. Bisher wurden wichtige Bereiche wie Energie, Wasser, Verkehr und Wohnen weitgehend separat und unabhängig voneinander betrachtet, wobei unterschiedliche Kriterien im Vordergrund standen.
Um die aktuelle Energiesituation, den Zustand der Landwirtschaft und die Verkehrsinfrastruktur in der Region mit einem nachhaltigen und gesunden Lebensstil der Bewohner zu vereinen – einschließlich Wasserverbrauch und Abfallmanagement – ist es notwendig, nach neuen und innovativen Modellen zu suchen, die diese Aspekte in einem ganzheitlichen Ansatz zusammenführen.
Das Projekt verfolgt das Ziel, Modelle und Werkzeuge für eine integrative Planung und einen sektorübergreifenden Betrieb in Sachsen-Anhalt zu entwickeln. Hierbei sollen die Bereiche Energie, Wasser und Abwasser, Wohnen und Leben sowie Mobilität und Verkehr eng miteinander verknüpft werden.
In Zusammenarbeit mit den Forschungspartnern wird die Forschung auf die Bereiche Energie (Prof. Dr.-Ing. Przemyslaw Komarnicki, Hochschule Magdeburg), Wohnen und Leben (Prof. Dr. rer. nat. Olaf Ueberschär, Hochschule Magdeburg), Wasser, Trinkwasser und Abwasser (Prof. Dr.-Ing. Bernd Ettmer und Prof. Dr.-Ing. habil. Jürgen Wiese, Hochschule Magdeburg) sowie Mobilität und Verkehr (Prof. Dr. oec. Julia Arlinghaus, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg) ausgeweitet. Ziel ist es, Sachsen-Anhalt zukunftsfähig und nachhaltig zu gestalten

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Ziel dieses Forschungsprojekts ist die Entwicklung eines online-basierten Toolkits für die Erstbeurteilung für Nachhaltigkeits- und ESG-Risiken. Aufbauend auf und ergänzend zu den beiden Quick Check-Tools Supply Chain Quick Check und Digital Quick Check werden die Erkenntnisse in ein neues, webbasiertes Tool überführt, das Industrieunternehmen kostenlos und aufwandsarm eine Grundlage für die Erstbeurteilung von Reputations- und Nachhaltigkeitsrisiken sowie möglichen Gegenmaßnahmen bietet.
Kooperation: Funk Stiftung

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Das Forschungsthema untersucht, wie sich die Einführung Industrie 4.0 an der Lieferanten-Kundenschnittstelle insbesondere auf die Zusammenarbeit von Unternehmen, Geschäftsmodelle und dahinter liegende Risiken auswirkt. Der Schwerpunkt liegt dabei auf einer Betrachtung unterschiedlicher digitaler Reifegrade von Lieferanten und Kunden. Durch seine Arbeit an einem E2E-Resilienz-Ansatz im Rahmen eines digitalen Zwillings der Siemens-Supply-Chain, lässt er Erkenntnisse aus dem praktischen Risikomanagement in seine Forschung einfließen.

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In der Endmontage von komplexen Kleinserienprodukten werden die entsprechenden Baugruppen, Module und Einzelteile mit hohem manuellen Aufwand und niedrigem Automatisierungsgrad erstellt. Innerhalb dieses Wertschöpfungsprozesses kommt es zu Störungen durch verschiedene Gründe wie Fehlteile, fehlende Mitarbeiter, Maschinenstörungen und Qualitätsprobleme. Diese wirken sich negativ auf Leistungskennzahlen wie Kosten und Lieferung aus. Im Mittelpunkt der Forschung stehen die menschlichen Faktoren, die bei der Störungserkennung und -erfassung wirken, während die Mitarbeitenden mit dem Montagesystem interagieren. Das Ziel ist es ein Vorgehen zu entwickeln, dass Störungsdaten manuell und störungsevent-basiert in angemessener Detailtiefe effizient erfasst und Abweichungen zwischen Plan-und Soll-Durchlaufzeit mit hoher Zuverlässigkeit erklärt. Die so erzeugten Informationen dienen als Ausgangspunkte für die Verbesserung des Wertschöpfungsprozesses.

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Die Automobilindustrie steht vor dem Wandel hin zu autonomen Fahrzeugen. Gleichzeitig sind die Montagesysteme mit hohen Flexibilitätsanforderungen konfrontiert. Das Projekt befasst sich mit der Erschließung von Potenzialen, die sich aus der Nutzung der technologischen Basis, wie z.B. Sensorik und Bilderkennung, von autonomen Fahrzeugen als Montageobjekte ergeben und zielt auf die Nutzung der Selbstfahrfunktion bereits in Montagesystemen ab, um benötigte Fördertechnik zu reduzieren. Dabei liegen Schwerpunkte der Arbeit auf der Definition von Mindestanforderungen an das autonome Fahrzeug im Montageumfeld, der nötigen Neuordnung der Montagereihenfolge, um die Funktion möglichst früh nutzbar zu machen, sowie der Anwendung von flexibleren Montagestrukturen ab dem Zeitpunkt der Erreichung der Fahrbereitschaft in der Montage.

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Innerhalb der Exzellenz-Cluster Initiative: Cognitive Vitalität wird durch den Lehrstuhl PSA, in Zusammenarbeit mit der Forschungsgruppe Neuropsychologie der OVGU sowie der Arbeitsgruppe digitale Assistenzsysteme des Fraunhofer Instituts IFF, ein Vorhaben in der Werkstatt „Regenerationsförderung“ umgesetzt. Ziel ist es hierbei ein neuartiges Messverfahren zur objektiven Bewertung kognitiver Erschöpfung zu etablieren, auf deren Basis u. a. das Potential kognitiv unterstützender Assistenzsysteme bewertet werden kann. In einer ersten Laborstudie werden derzeit Zusammenhänge auf Basis einer Elektroenzephalographie (EEG) sowie Atemgasuntersuchung mit dem Auftreten erhöhter kognitiver Beanspruchung ermittelt. Die Übertragbarkeit der Ergebnisse in die reale industrielle Umgebung soll in Folgestudien untersucht werden.

Die Exzellenz-Cluster Initiative: Cognitive Vitalität ist bestrebt in einem integrativen Ansatz die traditionellen Grenzen zwischen verschiedenen Wissenschaftsbereichen zu überwinden. Wir möchten verstehen, welche neuronalen, somatischen und sozialen Faktoren die kognitive Vitalität bestimmen und streben eine paradigmatische und übertragbare Innovation an, die von der Grundlagenforschung bis zur Prävention und Intervention reicht. Dabei bauen wir auf der Geschichte Magdeburgs in der Erforschung neuronaler Schaltkreise auf.

Gesamtprojektleitung. Prof. Dr. Emrah Düzel
Weitere Infos zum Projekt finden Sie hier: https://cognitive-vitality.de/

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Im Angesicht der rasanten technologischen Fortschritte besteht die zukunftsweisende Vision der Forschungsinitiative Productive Teaming darin, die Zusammenarbeit von Menschen und Maschinen auf eine neue Ebene zu heben. Es soll eine neue Generation von dynamischen Mensch-Maschine Teams in Produktionssystemen ermöglicht werden, welche komplexere und adaptivere Herausforderungen bewältigen können als aktuelle cyber-physische Systeme oder menschliche Teams.
Statt herkömmlicher Produktionsautomatisierung, welche sich in hohem Maße auf feste, vorgegebene Abläufe stützt, soll in Teaming-Produktionssystemen die Aufrechterhaltung von Flexibilität und Anpassungsfähigkeit der Produktionsprozesse im Zentrum stehen. Hierzu sollen die dem Menschen angeborenen Fähigkeiten zur agilen Reaktion und Anpassung an Störungen, wie z. B. Fehler aus vorangegangenen Prozessschritten oder benötigte Eingangsmengen für Halbfertigprodukte, auch auf maschineller Ebene realisiert werden. Anstatt also auf die maximale Automatisierung und der damit einhergehenden Notwendigkeit zur Standardisierung von Produktionsprozessen abzuzielen, soll durch die Forschungsinitiative „Productive Teaming“ eine maximale Flexibilisierung und Dynamisierung der Produktion ermöglicht werden, sowohl hinsichtlich der einzelnen Produktionsschritte als auch der Ausgestaltung des fertigen Produkts (Losgröße 1). Dieser Paradigmenwechsel fördert die Entstehung adaptiver Fertigungsprozesse, die Verbesserung von Arbeitsbedingungen, höhere Nachhaltigkeit und stärkere Produktindividualisierung, was den Herausforderungen von Industrie 5.0 Rechnung trägt.
Um diese Ziele zu realisieren, sollen intelligente Systeme so verbessert werden, dass sie i) auf kognitiver Ebene Schlussfolgerungen ziehen, ii) interdependente Handlungen für nahtlose, zielgerichtete und kohärente Teamarbeit abstimmen, iii) gemeinsame Handlungspläne entwerfen und iv) durch Transparenz in der Entscheidungsfindung Vertrauen und Akzeptanz schaffen. Die daraus resultierende neue Stufe der Mensch-Maschine-Symbiose führt zu mehr Flexibilität in der Produktionslandschaft, weniger Material- und Energieverbrauch und einer allgemeinen Verringerung der kognitiven und physischen Belastungen für die menschlichen Mitarbeiter.
Bei „Productive Teaming“ handelt es sich um eine gemeinschaftliche Forschungsinitiative der TU Chemnitz, der TU Ilmenau und der OVGU Magdeburg. Die drei Universitäten ergänzen sich dabei hervorragend im Netzwerk, das sich insbesondere der Mensch-Technik-Interaktion widmet und perspektivisch auch in anderen Forschungsbereichen expandiert. Jede der drei Universitäten bringt ihre spezielle Expertise ein – die TU Chemnitz auf dem Gebiet „Mensch-Maschine-Interaktion und Kognitive Systeme“, die TU Ilmenau im Bereich „Intelligente Sensorik und komplexe Systeme“ und die OVGU Magdeburg im Forschungsfeld „Künstliche Intelligenz und Digital Engineering“.

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Das Handlungsumfeld der Produktionsplanung und -steuerung ist vermehrt geprägt von Komplexität, Unsicherheit und Dynamik, wodurch die produktionslogistische Zielerreichung für Unternehmen erschwert wird. Gleichzeitig ist durch den zunehmenden Einsatz von cyberphysischen Systemen eine deutliche größere Menge an Informationen nahezu in Echtzeit verfügbar, welche für Planungs- und Steuerungsaufgaben herangezogen werden kann. Jedoch haben konventionelle Methoden der Produktionsplanung und -steuerung Schwierigkeiten, diese gesteigerte Informationsmenge zu verarbeiten und entscheidungsrelevante Aspekte herauszufiltern. Daher soll im Rahmen dieses Projektes erforscht werden, inwieweit die Produktionsplanung und -steuerung durch Verfahren des maschinellen Lernens verbessert werden kann und welche Barrieren eine Implementierung gegenwärtig erschweren.

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In den Bereichen der Produktionsplanung und -steuerung (PPS) ist der Produktionsplaner mit Unsicherheiten und hoher Komplexität konfrontiert, wodurch zur Unterstützung Entscheidungsunterstützungssysteme eingesetzt werden. Im Kontext der Industrie 4.0 haben diese technischen Lösungen jedoch primär den Fokus auf dem Einsatz von Maschinen und weniger auf dem Menschen, wodurch die menschliche Perspektive in Form von Bedürfnissen und Cognitive Biases häufig vernachlässigt werden. Dieses Problem soll durch den menschenzentrierten Ansatz der Industrie 5.0 in der PPS durch das Projekt gelöst werden. Dabei werden die bestehenden PPS-Systeme und deren Entwicklungsmodelle für die Entwicklung von Entscheidungsassistenzsystemen in der PPS analysiert, hinterfragt und um den menschenzentrierten Ansatz unter Berücksichtigung von Cognitive Biases weiterentwickelt.

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In den letzten Jahren haben verschiedene Krisen die Fragilität globaler Lieferketten hervorgehoben. Insbesondere der Klimawandel und steigende Energiepreise lenken die Aufmerksamkeit auf die enorme Ressourcenverschwendung, die durch das lineare Wirtschaftsmodell verursacht wird. Die Kreislaufwirtschaft wird als eine vielversprechende Alternative zur Bewältigung dieser Herausforderungen angesehen. Für eine systematische Transformation müssen Unternehmen ihre Geschäftsmodelle, Produktlebenszyklen und grundlegenden Annahmen überprüfen und neu gestalten. Die branchenübergreifende Zusammenarbeit in Netzwerken gewinnt zunehmend and Bedeutung, um Produkte zu entwickeln, wiederzuverwenden und recyceln zu können, um so den Materialkreislauf zu schließen.

In unserer Forschung zum Thema Open Source als Wegbereiter für die Kreislaufwirtschaft analysieren wir systematisch die erforderlichen Änderungen in den Produktentwicklungs-, Herstellungs- und Vertriebsprozessen von Unternehmen, um eine nachhaltige Veränderung zur Kreislaufwirtschaft zu gewährleisten. Unser Ziel ist es, klare Grundsätze und spezifische Methoden zur Nutzung offener Konzepte als Katalysatoren für die Kreislaufwirtschaft zu formulieren. Diese können von einer Vielzahl von Unternehmen genutzt werden, um Innovationen zu fördern, die Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen, die Ressourceneffizienz zu verbessern und den Übergang zur Kreislaufwirtschaft zu erleichtern und zu beschleunigen.

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Zehn Jahre nach der Einführung des Begriffes Industrie 4.0 zeigt sich, dass viele Potenziale noch nicht realisiert wurden. Denn Risiken im Zusammenhang mit Industrie-4.0-Projekten werden oft nicht systematisch gemanagt. Basierend auf den in Zusammenarbeit mit der Funk Stiftung entwickelten Onlinetools "Quick Check - The Supply Chain Analysis Tool" und "Digital Quick Check" stehen Unternehmen Werkzeuge zur Verfügung, die eigene Supply Chain sowie Digitalisierungsprojekte aufwandsarm und intuitiv verständlich auf Risiken verschiedenster Art prüfen zu lassen. Im Rahmen dieses Projektes werden für beiden Tools Funktionserweiterungen konzipiert und umgesetzt.

Supply Chain Quick Check: https://supplychain.risk-quickcheck.de/de/
Digital Quick Check: https://risk-quickcheck.de

Fördergeber: Funk Stiftung

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In der Ergonomiebewertung bestehender Arbeitsplätze bieten moderne Motion Capture-Systeme große Vorteile u. a. im Hinblick auf Objektivität und Zeitersparnis. Zur Anwendung kommen hierfür bisher insb. optische Motion Capture-Systeme, welche sich durch eine hohe Genauigkeit auszeichnen, jedoch auch einen hohen Einrichtungsaufwand erfordern. Mehr Potential zum flexiblen Einsatz bieten inertialsensorbasierte Systeme, werden zu diesem Zweck aber nur selten genutzt, da sie, insbesondere bedingt durch den sog. "Drift", als weniger reliabel gelten. Unter dem Aspekt des technologischen Fortschritts in der Sensorik in Kombination mit immer feineren Sensor-Fusions-Algorithmen soll zunächst überprüft werden, ob die erhobenen Daten tatsächlich nicht hinreichend genau zur Ergonomiebewertung sind bzw. welche Faktoren das Messergebnis negativ beeinflussen. Daraus soll folgend abgeleitet werden, unter welchen Rahmenbedingungen der Einsatz eines solchen Systems zu empfehlen ist.

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Ziel des Vorhabens ist es, durch arbeitswissenschaftliche Begleitforschung, IT-Unterstützung und Einbindung von drei Praxispartnern digital unterstützte, kollaborative Arbeitsprozesse zu entwickeln, welche die Arbeit der interorganisationalen multiprofessionellen Teams von verschiedenen Einrichtungen der psychosozialen Beratung unterstützen.

Durch die Auswahl und den Einsatz geeigneter Technologien werden im Zuge der Arbeitsschritte des Vorhabens neuartige Arbeitsprozesse mit digitalen Services erschaffen. Die Implementierung von digitalen Technologien trägt dazu bei, sowohl die psychischen Belastungen der BeraterInnen zu optimieren als auch die Qualität und Effizienz der Beratungsprozesse zu verbessern. Um die Erforschung und Einrichtung der digital unterstützten, kollaborativen Arbeitsprozesse nachhaltig und anwendungsorientiert zu gestalten, wird ein partizipatives Vorgehen angestrebt. Bei der Auswahl geeigneter Technologien sollen zusätzlich Konzepte erarbeitet werden, welche die Bereitstellung der Technologien als digitalen Service evtl. in Form einer Plattform ermöglichen, um in der weiterführenden Verwertung entsprechende Netzwerkeffekte (Effizienz, Skalierung, Datenanalyse, usw.) ausnutzen zu können.

Finanzierung: BMBF und ESF Bund (EU) www.esf.de

Bis 05/22 leitete Dr.-Ing. Sonja Schmicker das Projekt.

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Ab 06/22 ging die Projektleitung an Prof. Dr. oec. Julia Arlinghaus über.

Hier finden Sie Details zum Projekt Technische und organisatorische Arbeitsgestaltung in der psychosozialen Beratung (TOAB):

https://forschung-sachsen-anhalt.de/project/technische-organisatorische-arbeitsgestaltung-24553

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Die fortschreitende Digitalisierung verändert die aktuellen Arbeitsprozesse in allen Bereichen der Arbeit. Am Lehrstuhl für Arbeitswissenschaft und Arbeitsgestaltung der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg ist dafür das human-digitale Labor der Arbeitswelt 4.0 in Betrieb und wird fortlaufend weiter ausgebaut. Ziel ist es, den Menschen in dieser Entwicklung stärker als Treiber positiver Veränderungen zu befähigen. Das Labor unterstützt die Schaffung einer gründungsorientierten, arbeitswissenschaftlichen Infrastruktur zur umfassenden Entwicklung und Erprobung von Produkt-, Prozess- und Dienstleistungsinnovationen im Bereich der Arbeitswelt 4.0. Dabei werden insbesondere die beiden seitens der Landesregierung Sachsen-Anhalts identifizierten Leitmärkte "Energie, Maschinen- und Anlagenbau, Ressourceneffizienz" sowie "Gesundheit und Medizin" (Fokus auf die Pflege älterer bzw. kranker Personen) fokussiert. Im AWI-Lab stehen dafür ein Montageszenario 4.0, ein Pflegeszenario 4.0 und ein Teamarbeitsszenario 4.0 zur Verfügung.

Bis 05/22 leitete Dr.-Ing. Sonja Schmicker das Projekt.

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Ab 06/22 ging die Projektleitung an Prof. Dr. oec. Julia Arlinghaus über.

Hier finden Sie Details zum Projekt ego.-INKUBATOR - Labor zur Förderung von Gründungen in der "innovativen Arbeitswelt 4.0 (AWI-Lab II):

https://forschung-sachsen-anhalt.de/project/ego-inkubator-arbeitswissenschaftliches-23260

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Ziel des Vorhabens ist es, technologiebasierte Lern-und Assistenzsysteme praxisnah zu entwickeln. Mit ihrer Hilfe werden funktionale Prozesse und technische Zusammenhänge für Mitarbeiter und Quereinsteiger anschaulich und nachvollziehbar gestaltet. Implizites Wissen kann ebenfalls digital dokumentiert und somit verfügbar gemacht werden. Lernen wird Teil des Arbeitsprozesses.

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Das Projekt "Fachkräftesicherung durch Schaffung attraktiver Arbeitsbedingungen in MINT-Berufen" (Projektakronym: FaSiMI) dient der Minimierung des seitens der Landesregierung genannten Risikos "Personalbeschaffung" im Bereich des Leitmarktes "Energie-, Maschinen- und Anlagenbau, Ressourceneffizienz". FaSiMI verfolgt diesbezüglich im Wesentlichen zwei Projektziele. Zum einen sollen schwerpunktmäßig kleine und Kleinstunternehmen (KKU) des verarbeitenden Gewerbes befähigt werden, die eigene Fachkräftesicherung durch fachlich fundierte Rekrutierung erfolgreich und eigenständig leisten zu können. Zum anderen sollen potenzielle Nachwuchskräfte in die Lage versetzt werden, eigene Vorstellungen über attraktive Arbeit zu reflektieren und Modelle attraktiver Arbeit, aber auch (angemessene) Anforderungen der Arbeitgeberseite zu kennen. Darüber hinaus sollen Nachwuchskräfte befähigt werden, bei der Suche nach einem attraktiven Arbeitgeber eigene fundierte Kriterien an potenzielle Arbeitgeber anlegen zu können.

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Das Arbeitsschutzgesetz fordert eine Gefährdungsbeurteilung psychischer Belastungen im Betrieb. Hintergrund ist, dass psychische Erkrankungen und damit einhergehende Arbeitsunfähigkeitstage in den letzten Jahren kontinuierlich zugenommen haben. Daher müssen psychische Belastungen verstärkt in den Fokus der betrieblichen Gesundheit rücken.
Die Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg hat die Gefährdungsbeurteilung psychischer Belastung zunächst an einer Pilotfakultät umgesetzt (09/16 - 02/18). Danach wurde das optimierte Vorgehen universitätsweit (außer MED) auf die Tätigkeitsklassen "Professoren/innen" sowie "Sekretariat/Ökonomie" übertragen (03/18 - 12/18). Sämtliche verbleibende Tätigkeitsklassen der OVGU werden in der Zeit von 01/19 - 06/20 in die Gefährdungsbeurteilung psychischer Belastung einbezogen.
Der Lehrstuhl für Arbeitswissenschaft und Arbeitsgestaltung arbeitet dabei eng mit der Hochschulleitung, dem Dezernat Personalwesen, dem Personalrat, der Abteilung Arbeitssicherheit und Umweltschutz, dem betrieblichen Gesundheitsmanagement und der Betriebsärztin zusammen. Über Fragebogenerhebungen, qualitative Interviews und Workshops werden die Beschäftigten der OVGU zu belastungsrelevanten Merkmalsbereichen ihrer Arbeit befragt. Das Belastungsprofil einzelner Tätigkeitsklassen wird herangezogen, um in einem partizipativen Ansatz maßgeschneiderte Gestaltungsempfehlungen zu entwickeln. Die Umsetzung entsprechender Maßnahmen durch vorhandene Struktureinheiten der OVGU wird per Schnittstellenmanagement/ Maßnahmen-monitoring begleitet.
Für den Zeitraum ab 07/20 ist die Verstetigung des bislang projekthaften Vorgehens vorgesehen.

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Die fortschreitende Digitalisierung verändert die aktuellen Arbeitsprozesse in allen Bereichen der Arbeit. Mit dem Ziel, den Menschen in dieser Entwicklung stärker als Treiber positiver Veränderungen zu befähigen, entsteht am Lehrstuhl für Arbeitswissenschaft und Arbeitsgestaltung der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg ein human-digitales Labor der Arbeitswelt 4.0. Dieses unterstützt die Schaffung einer gründungsorientierten, arbeitswissenschaftlichen Infrastruktur zur umfassenden Entwicklung und Erprobung von Produkt-, Prozess- und Dienstleistungsinnovationen im Bereich der Arbeitswelt 4.0. Dabei werden insbesondere die beiden seitens der Landesregierung Sachsen-Anhalts identifizierten Leitmärkte "Energie, Maschinen- und Anlagenbau, Ressourceneffizienz" sowie "Gesundheit und Medizin" (Fokus auf die Pflege älterer bzw. kranker Personen) fokussiert. Dadurch wird Studierenden und jungen Absolventen die Möglichkeit geboten, in der Vorgründungsphase ihre eigenen Ideen realitätsnah zu erproben.

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CoWorking-Spaces sind mehr als ein ergonomisch gut ausgestatteter Arbeitsort auf Stunden- und Tagesbasis. Ausgehend von der erfolgreichen Umsetzung des im Projekt TEGSAS aufgebauten ersten CoWorking-Konzeptes in der Experimentellen Fabrik und den gewonnenen Erfahrungen soll dieser Ansatz im TUGZ weiterentwickelt werden. CoWorking I stellt demnach ein erstes Großraumbüro zur Ideenentwicklung und Detaillierung in der Seed-Phase dar und bietet Kapazitäten für mehrere Gründerteams. Bei dem Übergang von Seed- zu Start-up-Phase können die Gründer in Einzelbüros, CoWorking II, ziehen, um dort ihre Market-Proof-of-Concepts vorzubereiten und eine erste feste Arbeits- und Lager- sowie ggf. Laborumgebung nutzen zu können. CoWorking III beinhaltet eine weitere Versuchsfläche mit innovativer technischer Ausstattung, welche nach bereits erfolgter ego.-Inkubatornutzung von technisch-technologischen Gründungsvorhaben in Anspruch genommen werden kann. Neben der basiskaufmännischen und infrastrukturellen Betreuung sollen zusätzliche Angebote zur Community-Bildung den Schwerpunkt dieses Bereiches bilden. Das Leistungsangebot für das Projekt TUGZ_prototyping ist in besonderem Maße auf die Entwicklung des Coworking III-Ansatzes Versuchsfläche mit innovativer technischer Ausstattung auf Stunden- und Tagesbasis  für technisch-technologische Gründungsvorhaben anzubieten und technisch und kaufmännisch zu begleiten - fokussiert.

Das Projekt ist ein Teilprojekt des Transfer- und Gründerzentrum der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg (TUGZ).

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Den potenzialträchtigsten Ideen stehen je nach Intensivierungsgrad verschiedene Gründer-Werkzeuge zur Weiterentwicklung und Umsetzung zur Verfügung. Dazu zählen unter anderen die gründungsbezogene Erweiterung der Lehrveranstaltung Projektarbeit im Team (PaTe) und ein neu eingeführter Gründerstudiengang (Meisterklasse). Neben den curricular verankerten Lehrinhalten werden durch das TUGZ_pt  technische und gründungsrelevante Inhalte vermittelt und den potenziellen Gründern zur Verfügung gestellt. Dazu zählen unter anderem Ideen-, Konstruktions- und Designworkshops. PaTe ist, wie in der Vergangenheit erfolgreich durchgeführt, im Rahmen der Bachelorausbildung verankert. Die neue Meisterklasse wird im Rahmen der Masterausbildung angeboten. Hierdurch sollen reifere Studierende für erfolgversprechende Gründungsideen gewonnen werden. Auch ist es möglich, dass Studierende im Rahmen der PaTe-Veranstaltungen für Gründungen motiviert werden und ihre Ideen in der Masterausbildung mit Hilfe der Meisterklasse forcieren.

Das Projekt ist Teilprojekt im Transfer- und Gründerzentrum der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg (TUGZ).

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Das Ziel des Verbundvorhabens Arbeitswelt 4.0 ist die Betrachtung der Chancen und Risiken, die sich aus den neuen Interaktions- und Kooperationsmöglichkeiten zwischen Mensch und Technik in der Arbeitswelt 4.0 ergeben. Im Zentrum des Projekts steht der Mensch hinsichtlich seiner Fähigkeiten, Qualifikationen und Bedürfnisse.

Dabei sind die Hauptzielstellungen die Analyse der Anforderungen und die Modellentwicklung für die zukünftige Arbeitswelt. Fokussiert werden drei fachliche Bereiche: FINDEN von Fach- und Führungskräften mit dem Schwerpunkt Branchen- und Arbeitgeberattraktivität, BINDEN von Mitarbeitern durch gesundheits- und lernförderliche Arbeitsbedingungen über innovative technische und organisatorische Arbeitsgestaltung, QUALIFIZIEREN im Sinne von Weiterbildungskonzepten für eine berufsbegleitende Kompetenzentwicklung flankierend zu technischen Entwicklungen der Industrie 4.0.
In enger Zusammenarbeit mit dem Basisvorhaben Smart Factory, welches typische, branchenspezifische Prozesse und Strukturen für die smarte Textilfabrik erarbeitet, wird die Entwicklung und Implementierung des Industrie 4.0- Konzepts untermauert und inhaltlich konkretisiert.

Das Projekt ist ein Teilprojekt im Verbundprojekt Zwanzig20 - futureTEX Finden, Binden und Qualifizieren ein Branchenkonzept zur nachhaltigen Sicherung des Arbeitskräftepotenzials durch Arbeitsgestaltung und Kompetenzentwicklung unter Berücksichtigung der komplexen Anforderungen durch Industrie 4.0.

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Das Projekt unterstützt gesundheitsförderliche Aktivitäten mit verhaltens- und verhältnispräventiver Ausrichtung zur Förderung des betrieblichen Gesundheitsmanagements. Es wird in Zusammenarbeit zwischen dem Lehrstuhl für Arbeitswissenschaft und Arbeitsgestaltung, dem An-Institut METOP GmbH und der AOK Sachsen-Anhalt durchgeführt. Dazu wurde am 10.10.2013 eine entsprechende Rahmenvereinbarung unterzeichnet.

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Notwendigkeit

Im Vergleich mit anderen Nationen ist Deutschland rohstoffarm und auf intelligentes Wirtschaften angewiesen. Um als Unternehmen dem internationalen Wettbewerb Stand zu halten, ist die Aufrechterhaltung und Steigerung des unternehmensbezogenen Innovationspotenzials unabdingbar.

Die demografische Entwicklung, geprägt durch einen Rückgang der Geburtenrate sowie den Anstieg des durchschnittlichen Lebensalters, führt zu einer Veränderung der Personalstruktur. Vor diesem Hintergrund sollten Unternehmen die Erfahrungen der verschiedener Altersgruppen nutzen.

Die Alterung und Schrumpfung der Erwerbsbevölkerung, die Tatsache, dass ältere Arbeitnehmer den Hauptanteil der Belegschaft vor allem in den neuen Bundesländern bilden sowie der Anstieg des durchschnittlichen Rentenzugangsalters erfordern eine Anpassung der bisherigen personalpolitischen Maßnahmen.

Projektziele

Grundlegend wird den Fragestellungen nachgegangen, wie Innovationsprozesse ablaufen und wie Innovationspotenziale sichtbar gemacht werden können.

Das Gesamtziel des Projektes ist die Entwicklung eines psychometrischen Diagnoseinstruments zur Erfassung des Innovationspotenzials innerhalb einer (altersgemischten) Arbeitsgruppe sowie die Ableitung konkreter Maßnahmen zur Personal- und Organisationsentwicklung für die Stärkung der Innovationsfähigkeit.

Im Ergebnis wird durch die Anwendung von Diagnoseinstrument und Trainingsprogramm eine bedarfsorientierte Zusammensetzung von Teams entsprechend der persönlichen Kompetenzen möglich. Infolgedessen kann ein optimaler Arbeitserfolg erzielt und das Potenzial sowie die Einzigartigkeit aller genutzt werden.

Arbeitsschwerpunkte

• Entwicklung sowie betriebliche Erprobung des Assessment-Tools Nova Demo und des Trainingsprogramms NovaDemo
• Entwicklung des Assessment-Tools und Trainingskonzepts NovaDemo light (Kurzform zur selbstständigen betrieblichen Anwendung)
• Wissenschaftliche, wirtschaftliche und praxis-orientierte Evaluation des Assessment-Tools sowie des Trainingsprogramms NovaDemo
• Wissenschaftlicher und wirtschaftlicher Ergebnistransfer/-diskurs

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In der Automobilindustrie vollzog sich Anfang der neunziger Jahre ein Wandel in Richtung Ganzheitliches Produktionssystem nach den Prinzipien des Lean Managements. Grundlage hierbei ist das Toyota Produktionssystem, welches in vielen produzierenden Unternehmen in ähnlicher Weise eingeführt wurde. Die resultierende Frage ist, wie sich die eingeführten arbeitsorganisatorischen Gestaltungsmaßnahmen (Eintakter, Taktausgleichszeit, Zerstückelung der Arbeitsinhalte, Mitarbeitereinsatzplanung, Rotation bei taktgebundener Montagetätigkeit) auf die Gesundheit und die Produktivität auswirken. In diesem Zusammenhang soll die Etablierung einer kompletten Eintakterfertigung im Rahmen des Produktionssystems in der Cockpit Vormontage eines Automobilherstellers im Hinblick auf gesundheitsbedingte, produktive und wirtschaftliche Aspekte untersucht werden. Dazu erfolgt die Darstellung der Zusammenhänge und Kennzahlen in einem Strukturgleichungsmodell und die Bewertung der Modellergebnisse. Mit Hilfe des Modells werden mögliche Auswirkungen der Austaktung auf den Gesundheitsstand und die Produktivität dargestellt, die für das Unternehmen wirtschaftlich von Bedeutung sind. Mittels der Modellergebnisse wird ein möglicher Optimierungsbedarf für das Unternehmen aufgezeigt. Ergänzend werden verschiedene Arbeitsplätze im Bereich der Fertigung hinsichtlich ihres psychologischen Belastungspotenzials beobachtungsbasiert beurteilt und entsprechende Gestaltungsempfehlungen abgeleitet.

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Die wirtschaftliche und arbeitsmarktpolitische Situation in Deutschland erfordert die Suche nach neuen Konzepten und Modellen in einer modernen Arbeitswelt. "Beschäftigungsfähigkeit durch Flexibilität und Stabilität" als neuer Ansatz zur Mobilisierung und Flexibilisierung des Arbeitsmarktes und zum Aufbau einer für die Unternehmen erforderlichen flexiblen Belegschaftsstruktur und flexiblen Personaleinsatzstrategien sind hierfür zukunftsweisend. Der Forschungsansatz besteht darin, innovative, flexible, praxisgerechte Personaleinsatzkonzepte unter Einbeziehung interner und externer Flexibilisierungsstrategien für kleine und mittlere Unternehmen zu entwickeln und in Form eines Handlungsleitfadens und Baukastensystems für KMU aufzubereiten. Neben arbeitswissenschaftlichen und gestalterischen Fragen werden auch personal- und betriebswirtschaftliche Fragen in die Untersuchungen einbezogen. Die Hauptziele des Projekts bestehen in der:

• Konzeptionellen Aufbereitung des Konstruktes personelle Flexibilität bzw. Stabilität und deren Bewertung aus arbeitswissenschaftlicher und betriebswirtschaftlicher Perspektive
• Partizipativen Entwicklung, Erprobung und wissenschaftlichen Begleitung von betrieblichen Flexibilisierungslösungen in 3 KMU verschiedener Branchen
• Erschließung von Synergieeffekten für die personelle Flexibilisierung entlang möglicher Kunden- und Lieferantenbeziehungen
• Verallgemeinerung der betrieblichen Untersuchungsergebnisse in Form eines Handlungsleitfadens für betriebliche Anwender und eines Baukastensystems für intern und extern induzierte Flexibilisierungslösungen für KMU

Förderkennzeichen: 01FH09079 (in Zusammenarbeit mit der METOP GmbH)

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Vor dem Hintergrund der demografischen Entwicklung und dem daraus prognostizierten Fachkräftemängel wird es für kleine und mittelständische Unternehmen zunehmend schwieriger, qualifiziertes Personal zu rekrutieren. Der Wettbewerb um die verfügbaren Humanressourcen hat bereits begonnen und spitzt sich Vorhersagen zufolge immer weiter zu. Um diesem entgegen zu treten und die veränderte Arbeitsmarktsituation zu bewältigen, ist es von großer Bedeutung, sich als attraktiven Arbeitgeber darzustellen und als solcher wahrgenommen zu werden. Denn zukünftig werden sich die Bewerber/ -innen ihren Arbeitgeber aussuchen können – und nicht, wie bisher, vice versa. Aus diesem Grund wurde im Ergebnis zweier vorangegangener Studien in den Jahren 2009 und 2011 der „Fragebogen zur Bestimmung der Faktoren, die die Arbeitgeberwahl beeinflusst“ nach neuesten wissenschaftlichen und praktischen Erkenntnissen modifiziert. Eine Befragung von über 800 Studierenden untersuchte, welche Anforderungen die zukünftigen Akademiker an ihren potenziellen Arbeitgeber stellen. Dabei wurden die folgenden elf Attraktivitätsfaktoren analysiert:

• Beschäftigungsform
• Aufstiegschancen
• Vergütung
• Zusatzleistungen
• Personalentwicklungsinstrumente
• Unternehmenskultur
• Arbeitsaufgabe
• Familienfreundlichkeit
• Infrastruktur
• Unternehmensgröße
• Unternehmensbranche

Anschließend wurden die Ergebnisse nach Studienrichtungen getrennt ausgewertet und Handlungsempfehlungen zur Gestaltung sowie Steigerung der Arbeitgeberattraktivität abgeleitet. Die daraus veröffentlichte Broschüre wurde interessierten Unternehmen als Hilfestellung zur Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeit zur Verfügung gestellt. Daruaf aufbauende Arbeiten werden es Unternehmen ermöglichen, ihre Attraktivität im Rahmen eines entsprechenden Check-ups bestimmen zu lassen. Diese Ergebnisse wiederum münden in spezifische Handlungs- und Gestaltungsempfehlungen für die KMU, welche durch den Lehrstuhl und das An-Institut METOP GmbH unterstützt werden.

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Das Gesamtziel dieses Projektes ist die Unterstützung der Unternehmen des Bündnisses mit einem passgenauen und zukunftsorientierten Personal- und Kompetenzentwicklungskonzept. Dies ist notwendig zur Erreichung eines optimalen und bedarfsgerechten Personalbestandes in den Unternehmen des Wachstumskerns. Dieses Personal- und Kompetenzentwicklungskonzept soll mittelfristig Teil des Dienstleistungsangebotes des vom PMC Thale geplanten pulvermetallurgischen Seminar- und Schulungszentrums werden. Unterauftragnehmer des Projektes ist die METOP GmbH, An-Institut der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg. Das Projekt wird gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung sowie Unternehmen Region, die BMBF-Innovationsinitiative Neue Länder (Förderkennzeichen: 03WKBO09B)

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Der Lehrstuhl für Arbeitswissenschaft und Arbeitsgestaltung der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg (OvGU) initiierte in Kooperation mit dem An-Institut METOP GmbH eine Befragung von Studierenden zur Attraktivität ihrer zukünftigen Arbeitgeber. Die Untersuchung fand im Sommersemester 2008 an der OvGU und an der Hochschule Magdeburg-Stendal (FH) statt. Die Ergebnisse zeigen entscheidende Attraktivitätsmerkmale, die die Wahl des Arbeitgebers der HochschulabsolventInnen entscheidend beeinflussen. Die Untersuchungen werden im Wintersemester 2008/2009 fortgesetzt.
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Ziel des Projektes ist die Entwicklung bzw. Weiterentwicklung einer innovationsförderlichen Unternehmenskultur für KMU, insbesondere in den neuen Bundesländern. Dabei stehen Produkt- und Marktinnovationen sowie produktbezogene Folgeinnovationen in den Bereichen Prozesse (Fertigungstechnologie, Betriebs- und Arbeitsorganisation) und Personal (Personalgewinnung, -einsatz und -entwicklung) im Mittelpunkt. In den beteiligten Unternehmen wird eine zukunftsorientierte Arbeitskultur entwickelt bzw. weiterentwickelt, die gleichzeitig eine motivierende und qualifizierende Wissenskultur und Wissensorganisation zwischen und innerhalb der Unternehmen schafft. Die Umsetzung erfolgt entlang der gesamten Wertschöpfungskette und fördert die weitere Steigerung der Leistungs- und Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen. Im Ergebnis werden transferfähige Handlungsanleitungen, Instrumente zur Analyse und Bewertung zum Stand und zur Weiterentwicklung einer Unternehmenskultur in KMU zur Verfügung stehen. Förderkennzeichen: 01HY0331

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Innokomp ist ein Querschnittsprojekt im Rahmen des InnoRegio Vorhabens MAHREG Automotive. Ziel des Projektes ist die Profilierung des Netzwerkes als ein Zentrum für Qualifizierung, Kompetenzentwicklung, Erfahrungstransfer für den Eigenbedarf und mit externer Ausstrahlung im nationalen und europäischen Maßstab. In einem sequenziellen interaktiven Vorgehen werden Bildungs-/Personalentwicklungsbedarfe über Befragungen, Einzel- und Gruppenexplorationen, Ideenstammtische mit den Netzwerkakteuren ausgehend von profilbestimmenden Entwicklungslinien und -trends erhoben und Bildungs- und Personalentwicklungsangebote für umfassende berufliche Gesamthandlungskompetenzen herausgearbeitet. Es werden Strukturen, Vorgehensweisen, Methoden/ Werkzeuge zur interaktiven und kooperativen Qualifikations- und Kompetenzbedarfsanalyse und Strukturen und inhaltliche Module der fachlichen und überfachlichen Kompetenzentwicklung, Beispiellösungen lernförderlicher Arbeitsgestaltung sowie eine informationstechnische Plattform als Informations- und Personalvermittlungsbörse erarbeitet und modellhaft erprobt und unter Transferaspekten bewertet.

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Biwiko-Wert ist ein Infrastrukturprojekt des InnoRegio-Verbundes REPHYNA, das auf den Faktor Personal durch bedarfsgerechte Humanressourcenentwicklung und -nutzung gerichtet ist. Im Mittelpunkt des anwendungsorientierten Vorhabens steht die Entwicklung eines zukunftsorientierten Konzeptes der Kompetenzentwicklung. Das Projekt konzentriert sich schwerpunktmäßig auf die Entwicklungspfade Bildung/Qualifizierung und Wissensmanagement/Wissensorganisation. Das Biwiko-Wert-Projekt ist in die Gesamtzielstellung von REPHYNA im Sinne einer Unterstützungsfunktion eingeordnet und leistet Beiträge zum nachhaltigen wirtschaftlichen Erfolg der beteiligten Unternehmen.

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Arbeitsbelastungen und-beanspruchungen mit zunehmender Akzentuierung auf verschiedene Arten und Quellen psychischer Beanspruchungen nehmen in vielen Bereichen der Arbeitswelt zu. Insgesamt ist die gesundheitliche Verträglichkeit akuter und insbesondere längerfristiger komplexer und intensiver psychischer Belastungen ein noch nicht ausreichend gelöstes Problem. Automatisch funktionierende körpereigene biopsychische Schutzsysteme vor Überforderungssituationen gibt es nicht. Um gesundheitsgefährdete Personen und kritische Belastungssituationen (Risikopersonen) zu identifizieren ist es notwendig ein Früherkennungssystem zu entwickeln. Ziele des Modellvorhabens sind die Erprobung einer Methodik zur Früherkennung von Risikopersonen und die Erprobung einer befundorientierten individuellen Präventionsberatung. Das Projekt ist folgendermaßen strukturiert: - Anforderungs- und Belastungsanalyse der Arbeitssituation - Ermittlung persönlicher Bewältigungsstile für Anforderungen und Belastungen, Erholung - Arbeitsmedizinische Statusuntersuchung - Psycho-Physiologische Diagnostik/Psychometrie in standardisierten Leistungssituationen - Langzeit-EKG

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Ziel des Projektes ist die Identifikation von Möglichkeiten zur systematischen Automatisierung der Auftragsbearbeitung in einem mittelständischen Stahlbaubetrieb im Bereich des Sondermaschinenbaus. Dabei soll auf Basis der Produkt-Prozess-Ressource-Modellierungsmethode sowie unter Anwendung des international standardisierten Speicherformats AutomationML untersucht werden, wie die automatisierte schrittweise Erstellung sowie Ausführung von Vertriebsdokumenten und Fertigungsplänen auf Basis einer Detailkonstruktion erfolgen kann. Dabei sollen zum einen alle für ein mittelständisches Unternehmen wichtigen Faktoren hinsichtlich ökonomischer, qualitativer, personalseitiger und technologischer Faktoren berücksichtigt und zum anderen eine einfache Anwendbarkeit durch das Führungspersonal ermöglicht werden.

Zur Validierung der identifizierten Automatisierungsmöglichkeiten soll ein Softwareprototyp entstehen, mit dem das Partnerunternehmen die entwickelten Vorgehensweisen und Datenmodelle hinsichtlich ihrer praktischen Anwendbarkeit überprüfen kann.

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Ziel des Projektes ist die Erforschung des Verhaltens biegeschlaffer Teile beim roboterbasierten Griff-in-die-Kiste (rGiK). RGiK Applikationen für steife Bauteile, insbesondere Metallteile, sind in der Forschung realisiert und befinden sich in der Automobilindustrie in der beginnenden Anwendung. Sie basieren auf der sicheren Erkennung der Lageposition der zu handhabenden Werkstücke, die dann ein exaktes Greifen ermöglicht. Dabei spielt die feste Form des zu handhabenden Bauteils eine bedeutende Rolle, die ein Patternmatching zur Positionserkennung ermöglicht.

Biegeschlaffe Bauteile besitzen diese Stabilitätseigenschaften nicht. Ihre Positionserkennung kann nicht durch ein einfaches Patternmatching erfolgen. Im Rahmen des Forschungsprojektes wird evaluiert, wie die Erkennungs- und Handling-Systeme gesteuert werden müssen, um einen rGiK für biegeschlaffe Teile zu ermöglichen und an welchen Stellen aktuelle hardware- und softwaretechnische Grenzen gesetzt sind, die weitere Forschungsarbeiten motivieren können.

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In vielen Bereichen der industriellen Produktion finden auch heute noch Montagevorgänge manuell statt. Hier ist insbesondere geringqualifiziertes Personal tätig, dessen Vergütung nur unwesentlich über dem Mindestlohn liegt. Infolge der Zunahme des Onlinehandels, der allgemeinen Entwicklung der Alterspyramide und der allgemein steigenden Qualifizierung von Personal nimmt die Anzahl der für manuelle Montage verfügbaren Arbeitskräfte ab.

Ziel des Projektes ist es, an praktischen Beispielen Strategien für klein- und mittelständische Unternehmen zum Umgang mit diesem Personalproblem zu entwickeln. Dabei liegt der Fokus auf Methoden zur Analyse der Automatisierbarkeit von manuellen Montageschritten auf Basis von low-cost Systemen, die einen zeitnahen ROI aus den gesparten Personalkosten ermöglichen.

Kooperationspartner: BETOMAX® systems GmbH & Co. KG

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Entwurfsprozesse für Produktionssysteme sind durch Ingenieursleistungen charakterisiert, an denen unterschiedlichste Ingenieursdisziplinen mit für diese spezialisierten Entwurfswerkzeugen beteiligt sind und in deren Rahmen unterschiedlichste Entwurfsergebnisse zwischen diesen Entwurfswerkzeugen konsistent ausgetauscht werden müssen. Bisher sind für diesen Informationsaustausch unterschiedliche Technologien entstanden, die verschiedene Anforderungen des Datenaustausches zum Beispiel hinsichtlich Informationsstrukturierung, Informationssicherheit und Informationskonsistenz erfüllen können.

Ziel des Projektes ist es, einige dieser Technologien in einem gemeinsamen Szenario zusammen zu führen und anwendenden Unternehmen zu ermöglichen, ihre Entwurfsprozesse schrittweise an die Nutzung dieser Technologiemenge anzupassen. Besondere Bedeutung wird dabei das international standardisierte Datenaustauschformt AutomationML (nach IEC 62714) besitzen.

Fördergeber

• Österreichischer Bund

Kooperationen

• Technische Universität Wien
• SMS Group
• STIWA Group

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Ziel des Projektes ist es eine Konzeption und eine prototypische Umsetzung eines simulativen Analysesystems für die Bewertung der Erreichbarkeit einer Zielpunktmenge für "Griff in die Kiste"-Applikationen im Karosseriebau der Automobilfertigung. Dabei soll die Frage: Kann ein Roboter eine Liste von Punkten kollisionsfrei erreichen? beantwortet werden.

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Ein grundlegender Anspruch von Industrie 4.0 ist die Integration zukunftsweisender digitaler Technologien in industriellen Anwendungen mit dem Ziel, Effizienz und Qualität der entsprechenden Anwendungen signifikant zu verbessern. Dabei wird die Nutzung von heute bzw. in naher Zukunft verfügbaren Technologien in flexiblen Wertschöpfungsnetzen fokussiert. Für Effizienzsteigerungen ist es notwendig, sowohl die verschiedenen, im Lebenszyklus von Produktionssystemen involvierten Parteien - über Produkt- und Produktionssystemplaner bis zum Anlagenfahrer - datentechnisch zu vernetzen als auch die realen Produkte und Produktionsressourcen durch ein digitales Abbild zu überlagern. Damit werden Szenarien wie ein Treffen von frühzeitigen Aussagen über die Machbarkeit, Herstellungskosten und Fertigungskapazitäten für Produkte oder die autonome Adaptation von Produktionsressourcen möglich.

Das Ziel ist die Entwicklung einer Plattform, die es einem Verbund von Entwurfswerkzeugen, die nicht über ein gemeinsames Datenbanksystem synchronisiert sind, ermöglicht, über Planungsobjekte miteinander zu kommunizieren. Es soll eine entsprechende Plattform auf der Grundlage des Datenaustauschformates AutomationML entwickelt werden, die kooperatives, unternehmensübergreifendes Engineering ermöglicht. Auf dieser Plattform sollen Dienste, die den objektorientierten Datenaustausch unterstützen, sowohl für den Austausch von Planungsdaten als auch für Einbindung und Auswertung von Laufzeitdaten bereitgestellt werden.

Projektpartner

• INPRO Innovationsgesellschaft für fortgeschrittene Produktionssysteme in der Fahrzeugindustrie mbH (Konsortialführung)
• FZI Forschungszentrum Informatik am Karlsruher Institut für Technologie
• Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
• ABB Asea Brown Boveri Ltd
• logi.cals automation solutions & services GmbH

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Das Projekt AutomationML wurde am 1.1.2006 gestartet. Im Rahmen des Entwurfs- und Implementierungsprozesses von Produktionssystemen werden in den verschiedenen Prozessphasen verschiedenste Entwurfswerkzeuge verwendet, die jeweils spezifischen Zwecken dienen. Dies beginnt mit dem Entwurf der zu fertigenden Produkte mittels CAD Werkzeugen, geht über den Entwurf des Fertigungsprozesses z.B. mittels Materialflusssimulationswerkzeugen bis zur Implementierung von Steuerungscode für SPS oder Robotersteuerungen mit entsprechenden herstellerspezifischen Werkzeugen. Durch die Werkzeugfülle und die Fülle der von ihnen unterstützten unterschiedlichen Schnittstellen kommt es jedoch an den Übergängen zwischen den einzelnen Phasen des Entwurfs- und Implementierungsprozesses zu Systembrüchen und Informationsverlusten, die einen bedeutenden Einfluss auf die Laufzeit und die Kosten des Entwurfs- und Implementierungsprozesses besitzen. Um dieses Problem zu minimieren, hat sich das AutomationML Projekt die Entwicklung eines umfassend nutzbaren Austauschformates für alle im Entwurfs- und Implementierungsprozess relevante Daten und dessen internationale Standardisierung zum Ziel gesetzt. Dieses Austauschformat soll die Interoperabilität verschiedenster Werkzeuge entlang des Entwurfs- und Implementierungsprozesses gewährleisten. Schwerpunkte der Arbeiten des IAF im AutomationML-Projekt sind die Untersuchung und Entwicklung der Teile des Austauschformates, die im Rahmen des Entwurfs von Steuerungssystemen notwendig sind.
Kooperationen: AutomationML e.V.
www.automationml.org

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Das Projekt EtherNet/IP Konformitäts-Test-Labor wurde 1.1.2008 gestartet. EtherNet/IP ist eines der meist genutzten Ethernet basierten Industrieprotokolle. Es wurde von der Open Device Vendor Association (ODVA) entwickelt und wird von dieser gepflegt. Auf Grund der rasch wachsenden Nachfrage nach EtherNet/IP Produkten hat die ODVA das Center Verteilte Systeme (CVS) am IAF der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg beauftragt, das erste europäische Konformitäts-Test-Labor für EtherNet/IP-Produkte zu errichten und zu betreiben. Im Rahmen dieses Konformitäts-Test-Labors werden - ausschließlichen im Auftrag der ODVA - Geräte für den industriellen Einsatz auf ihre Konformität zum EtherNet/IP Protokoll getestet. Auf der Basis der gesammelten Erfahrung bei der Anwendung Ethernet basierter Technologie entwickelt das CVS weit reichende Wissensbestände zur Unterstützung industrieller Anwender bei der Umsetzung von industriellen Kommunikationssystemen. 
Kooperationen: ODVA, Inc.
www.iaf-bg.ovgu.de/odva_tsp

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Die Dissertation geht der  Frage nach, wie agentenbasierte verteilte Steuerungssysteme die anwachsende Komplexität der Steuerung produzierender Systeme und ihre steigende Modularisierung und Vernetzung adäquat abbilden können. Dabei soll eine Methode gesucht werden, mit deren Hilfe schrittweise modulare Steuerungssysteme für modulare Produktionssysteme auf Agentenbasis entworfen, implementiert und integriert werden können.

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In der immer komplexer werdenden Produktion immer komplexer werdender Produkte bilden die Identifikation von Abhängigkeiten zwischen Produktionsprozessen und Produkteigenschaften (bzw. Produktdesign) und deren Verwendung zur Steuerung der Produktionsprozesse eine wachsende Herausforderung. 
Ziel der Forschung ist es,  Vorgehensweisen und Anwendungswissen bereitzustellen, mit deren Hilfe zum einen eine integrierte Betrachtung von Produkt und Produktionsprozess im Entwurf von Produktionssystemen ermöglicht und zum anderen der Entwurf von anpassbaren Steuerungsstrukturen für Produktionssysteme möglich wird. Damit sollen eine Verkürzung der Time-to-Market der Produkte sowie eine verbesserte Effizienz der Produktion und eine erhöhte Qualität der Produkte erreicht werden.
Kooperationsparnter:
Siemens AG

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Die Promotion untersuchte die Frage, wie eine Migrationsstrategie aussehen muss, mit deren Hilfe ein bestehendes Steuerungssystem schrittweise in ein Industrie 4.0 orientiertes Steuerungssystem überführt werden kann. Es wurde ein auf dem Systems Engineering basierendes Vorgehen entwickelt, das in jedem Entwicklungsschritt das betreffende Produktionssystem analysiert und, mit Blick auf eine langfristige Entwicklungsstrategie, optimiert, ohne dabei den kurzfristigen Nutzen derartige Systemveränderungen unberücksichtigt zu lassen.

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Die Dissertation beschäftigt sich mit dem Problem der Wiederverwendung von Engineering Informationen im Rahmen des Anlagenentwurfs von Fertigungssystemen, insbesondere im Bereich der Konzeptionierung und Realisierung in der Automobilindustrie. Das Thema zielt dabei auf eine neuartige Methode der Identifikation, Nutzung und Dokumentation wiederverwendbarer Einheiten im Rahmen des Karosseriebauentwurfs der Automobilindustrie. Es wurde eine Methodik zur Wiederverwendung zur Entwurfszwecken im Rahmen des Lebenszyklus desselben Produktionssystems als auch eine Methodik zur Lebenszyklus übergreifenden Wiederverwendung entwickelt, deren Anwendbarkeit an mehreren Bespielen nachgewiesen wurde.

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Das Projekt EtherNet/IP Konformitäts-Test-Labor wurde 1.1.2008 gestartet. EtherNet/IP ist eines der meist genutzten Ethernet basierten Industrieprotokolle. Es wurde von der Open Device Vendor Association (ODVA) entwickelt und wird von dieser gepflegt. Auf Grund der rasch wachsenden Nachfrage nach EtherNet/IP Produkten hat die ODVA das Center Verteilte Systeme (CVS) am IAF der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg beauftragt, das erste europäische Konformitäts-Test-Labor für EtherNet/IP-Produkte zu errichten und zu betreiben. Im Rahmen dieses Konformitäts-Test-Labors werden - ausschließlichen im Auftrag der ODVA - Geräte für den industriellen Einsatz auf ihre Konformität zum EtherNet/IP Protokoll getestet. Auf der Basis der gesammelten Erfahrung bei der Anwendung Ethernet basierter Technologie entwickelt das CVS weit reichende Wissensbestände zur Unterstützung industrieller Anwender bei der Umsetzung von industriellen Kommunikationssystemen.  
www.iaf-bg.ovgu.de/odva_tsp

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Die Promotion beschäftigt sich mit der Anwendung von Multiagentensystemen zur Umsetzung von Industrie 4.0 Stukturen und der damit möglichen Erhöhung der Flexibilität von Produktionssystemen. Im Ergebnis entstand eine generische Architektur, mit deren Hilfe bestehende Steuerungssysteme in Richtung Industrie 4.0 mit geringem Aufwand weiterentwickelt werden können.

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Die Dissertation beschäftigt sich mit Methoden und Werkzeugen zur Planung und Umsetzung der internationalen Verteilung von Engineeringaufwendungen für den Entwurf und die Realisierung technischer Systeme und validiert diese Methoden an Beispielen vorrangig aus dem Bereich des Engineerings von großtechnischen Anlagen der Energieerzeugung und -verteilung. Im Ergebnis der Promotion entstehen damit Einstiegspunkte in die kontrollierte Umsetzung und Überwachung von Internationalisierungsvorhaben im Engineering technischer Systeme.

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Die Promotion betrachtet das Ende des Lebenszyklus von Produktionssystemen insbesondere den Anlagenrückbau. Dabei wird die Forschungsfrage untersucht, wie ein Rückbauplanungsprozess auf Basis einer durchgängigen Modellierung von Produktionssystemen und ihren Komponenten aussehen kann und welche Informationen mit Bezug zu einer Industrie 4.0 Komponente im Verlauf des Lebens eines Produktionssystems gesammelt werden sollten, um einen optimalen Rückbau und eine optimale Rückgewinnung dieser Komponenten zu ermöglichen. Im Ergebnis entstand eine auf AutomationML aufbauende Methodik, die die notwendigen Planungsdaten verfügbar macht und für eine optimierte Rückbauplanung anwendet.

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Hauptziele des Verbundvorhabens "AutomationML - Teil 4 als Sprache der Steuerungstechnik für Industrie 4.0" sind die Unterstützung der nationalen und internationalen Normung des steuerungstechnisch relevanten Teiles des AutomationML-Datenformates sowie die Verbreitung der Ergebnisse der Normung zum Zweck der maximalen Nutzung der inhärenten Potenziale. Dazu werden im industriellen Umfeld Anforderungen an den Datenaustausch aufgenommen und gemeinsam mit unterschiedlichen Nutzerorganisationen in Lösungen übertragen.

finanziert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, (Förderprogramm: Transfer von Forschungs- und Entwicklungsergebnissen (FuE) durch Normung und Standardisierung)

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Die Promotion beschäftigt sich mit der Nutzung von AutomationML im Umfeld der Simulation von Logistiksystemen. Es wurde eine Methodik entwickelt, um mit Hilfe von AutomationML Informationen, die zur Beschreibung des physikalischen Verhaltens von Logistiksystemen notwendig sind, zu transportieren. Zum anderen wurde Prototypen für Werkzeugschnittstellen implementiert, die dieses Datenformat aufgreifen und den Informationstransport in Werkzeugketten realisieren.

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Die Promotion beschäftigt sich mit der Anwendung von Multiagentensystemen zur Umsetzung von Industrie 4.0 Stukturen und der damit möglichen Erhöhung der Flexibilität von Produktionssystemen. Im Ergebnis entstand eine generische Architektur, mit deren Hilfe bestehende Steuerungssysteme in Richtung Industrie 4.0 mit geringem Aufwand weiterentwickelt werden können.

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Der Tätigkeitsbereich des Projektvorhabens erstreckt sich im Problemfeld der Kommunikation in industriellen Anlagen. Angestrebt ist die Entwicklung eines neuartigen Vorgehensmodells und notwendiger Werkzeuge, um die protokoll- und architekturübergreifende Planung, Konfiguration und Dokumentation von beliebigen industriellen Kommunikationsnetzwerken zu unterstützen bzw. ermöglichen. Insbesondere klein- und mittelständische Unternehmen werden in die Lage versetzt der hohen Individualisierung der Art- und Ausprägungen von Technologien in den Anwendungsfällen ihrer Kunden zu begegnen. Dazu werden Vorgehensweisen und Datenmodelle für den Entwurf industrieller Kommunikationsstrukturen analysiert, eine Methodik für die Verknüpfung und konsistente Nutzung darin enthaltener Daten entwickelt, geeignete bestehende sowie eigens implementierte Komponenten zu einem Werkzeug integriert und dessen Anwendbarkeit evaluiert.

GecKo-FA:Das Teilprojekt GecKo-FA fokussiert sich auf den Anwendungsbereich Fabrikautomationssysteme und strebt an, die Installations- und Inbetriebnahmedauer des Kommunikationssystems um 20 % zu senken, dazu die Fehlerquote einzuschränken und dessen Dokumentation zu verbessern. (DEHOF)
GecKo-CB:Das Teilprojekt GecKo-CB fokussiert sich auf die Entwicklung und Ausführung von Modellen für Kommunikationssysteme in neutralen Formaten, die sie für die Gecko-Teilprojekte qualifiziert aber darüber hinaus für beliebige Anwendungen universal einsetzbar machen. (OvGU)
GecKo-PV:Das Teilprojekt GecKo-PV fokussiert sich auf den Anwendungsbereich der Energieerzeugungssysteme im Photovoltaikbereich. Es strebt an den Entwurfsprozess für PV Systeme durch standardisierte Vorgehensweisen und bibliotheksbasiertes Entwerfen stark zu verkürzen. (iPLON)

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In der industriellen Praxis treffen derzeit unterschiedliche technologische, ökonomische, rechtliche und soziale Strömungen aufeinander, die zu einem veränderten Umgang von entwerfenden und nutzenden Ingenieuren mit Produktionssystemen geführt haben bzw. derzeit führen.

Ein technologisch und ökonomisch motivierter Trend sind wachsende Anforderungen an die Flexibilität und Adaptierbarkeit von Produktionssystemen, die es nutzenden Ingenieuren ermöglichen, eine größere Produktpalette in veränderlichen Ausbringungsmengen zu produzieren. Dieser Trend wirkt auf die ökonomische Bedeutung einzelner Phasen des Lebenszyklus von Produktionssystemen und dessen ökonomische Gesamtsamtbilanz ein.
Die Verbesserung von Entwurfsprozessen ist ein wichtiger, sich daraus motivierender Trend, der insbesondere auf die Verringerung der Erstellungskosten von Produktionssystemen zielt. Darauf reagierend haben unterschiedlichste Forschungs-, Entwicklungs- und Standardisierungsanstrengungen des Versuch unternommen, Methoden für eine effiziente Gestaltung des Entwurfsprozesses von Produktionssystemen bzw. zu Bewertung der Effizienz des aktuellen Standes dieser Prozesse zu entwickeln.
Ein besonders prominentes Ergebnis dieser Anstrengungen ist die VDI Richtlinienreihe 3695 - Engineering von Anlagen - Evaluieren und Optimieren des Engineerings. Im Rahmen dieser Richtlinie werden mögliche Zielzustände für Entwurfsorganisationen (Unternehmen, Unternehmensteile oder kooperierende Unternehmen, die einen gemeinsamen Entwurfsprozess ausführen) definiert und Kriterien für deren Erreichung beschrieben. Auf Basis dieser Richtlinie sowie weiterer am Institut für Arbeitswissenschaft, Fabrikautomatisierung und Fabrikbetrieb (IAF) entwickelter Analysemethoden wie der 4D Analysemethode ist es möglich, Potentiale, die einzelne Unternehmen für die effektivere Gestaltung ihrer Arbeit im Rahmen von Entwurfsprozessen besitzen, zu identifizieren und auf dieser Basis Handlungsempfehlungen zu generieren.
Ziel dieses Projektes ist es in Kooperation mit der österreichischen logi.cals GmbH und dem Christian Doppler Labor Software Engineering Integration für flexible Automatisierungssysteme der TU Wien  Konzepte und Unterlagen für entsprechende Beratungsprojekte nach VDI 3695 zur Verbesserung der systematischen Wiederverwendung im Engineering automatisierter Anlagen und Systeme insbesondere vor dem Hintergrund der Entwicklung von Steuerungsapplikationen zu entwickeln bzw. zu erstellen. Aufgabe der Beratungsprojekte soll es dabei sein, einen auf Basis einer Zustandsanalyse eines betrachteten Unternehmens und der in ihm ausgeführten Entwurfsprozesse konkrete Maßnahmen zu identifizieren, die eine effektivere Gestaltung von Entwurfsprozessen von ermöglichen.

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Das Projekt AutomationML wurde am 1.1.2006 gestartet. Im Rahmen des Entwurfs- und Implementierungsprozesses von Produktionssystemen werden in den verschiedenen Prozessphasen verschiedenste Entwurfswerkzeuge verwendet, die jeweils spezifischen Zwecken dienen. Dies beginnt mit dem Entwurf der zu fertigenden Produkte mittels CAD Werkzeugen, geht über den Entwurf des Fertigungsprozesses z.B. mittels Materialflusssimulationswerkzeugen bis zur Implementierung von Steuerungscode für SPS oder Robotersteuerungen mit entsprechenden herstellerspezifischen Werkzeugen. Durch die Werkzeugfülle und die Fülle der von ihnen unterstützten unterschiedlichen Schnittstellen kommt es jedoch an den Übergängen zwischen den einzelnen Phasen des Entwurfs- und Implementierungsprozesses zu Systembrüchen und Informationsverlusten, die einen bedeutenden Einfluss auf die Laufzeit und die Kosten des Entwurfs- und Implementierungsprozesses besitzen. Um dieses Problem zu minimieren, hat sich das AutomationML Projekt die Entwicklung eines umfassend nutzbaren Austauschformates für alle im Entwurfs- und Implementierungsprozess relevante Daten und dessen internationale Standardisierung zum Ziel gesetzt. Dieses Austauschformat soll die Interoperabilität verschiedenster Werkzeuge entlang des Entwurfs- und Implementierungsprozesses gewährleisten. Schwerpunkte der Arbeiten des IAF im AutomationML-Projekt sind die Untersuchung und Entwicklung der Teile des Austauschformates, die im Rahmen des Entwurfs von Steuerungssystemen notwendig sind.
www.automationml.org

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Eine spezielle Herausforderung beim Entwurf von Produktionssystemen ist die methodische Durchgängigkeit des Engineerings über den gesamten Lebenszyklus einer Anlage und deren Begleitung durch Modelle und Engineeringtools. Der durchgängige Einsatz von modellbasierten Verfahren und mechatronischen Sichtweisen bietet - neben den strategischen und prozessbezogenen Maßnahmen - den wesentlichen Hebel aus technischer Sicht zur Optimierung des Engineerings industrieller Anlagen. In der Kooperation mit Industriepartnern werden im Umfeld des modellbasierten Engineerings von Industrieanlagen praxisnahe Konzepte und Methoden für das modellbasierte Engineering von automatisierungstechnischen Lösungen erarbeitet und evaluiert.

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Der Fokus des Projektes liegt dabei auf der effizienten Gestaltung von Entwurfsprozessen von Produktionssystemen und der in ihnen enthaltenen Steuerungssysteme sowie dessen Einfluss auf Entwurfswerkzeuge.
Dabei sollen eine Untersuchung der Anforderungen an moderne Entwurfswerkzeuge für die Entwicklung von Steuerungsapplikationen im Rahmen des Entwurfsprozesses von Produktionssystemen, die Vorbereitung, Ausführung und Auswertung einer Online-Umfrage zum Themengebiet sowie die Entwicklung von Empfehlungen zur Entwicklungsprozessverbesserung im Bereich Programmiersysteme erfolgen.

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Das Projektvorhaben ist im Bereich der Entwurfsprozesse und Entwurfswerkzeuge für Produktionssysteme und hier im Bereich der virtuellen Inbetriebnahme im Rahmen der digitalen Fabrik tätig. Es hat zum Ziel ein neuartiges Werkzeug für die virtuelle Inbetriebnahme von Produktionssystemen in verschiedenen Phasen ihres Entwurfsprozesses zu schaffen. Zu diesem Zweck soll das Projektvorhaben ein Informationsmodell zur Integration von Visualisierungs- und Verhaltensbeschreibungsinformationen, eine Visualisierungsmethodik, eine Verhaltenssimulationsmethodik und ein Nutzungsvorgehensmodell entwickeln und auf der Basis bestehender Werkzeuge prototypisch umsetzen. Das entstehende Werkzeug ermöglicht es insbesondere KMU ihre spezifischen Werkzeuge breiter und effizienter im Entwurfsprozess für Produktionssysteme anzuwenden und ihre spezifischen Fähigkeiten zur Marktpositionsverbesserung im Vergleich zu anderen Werkzeugen geltend zu machen. Im Bereich der virtuellen Inbetriebnahme ermöglichen die Ergebnisse des Projektvorhabens den Projektpartnern die Erlangung technologischer Führungspositionen.

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EtherNet/IP ist eines der meist genutzten Ethernet basierten Industrieprotokolle. Es wurde von der Open Device Vendor Association (ODVA) entwickelt und wird von dieser gepflegt. Auf Grund der rasch wachsenden Nachfrage nach EtherNet/IP Produkten hat die ODVA das Center Verteilte Systeme (CVS) am IAF der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg beauftragt, das erste europäische Konformitäts-Test-Labor für EtherNet/IP-Produkte zu errichten und zu betreiben. Im Rahmen dieses Konformitäts-Test-Labors werden - ausschließlichen im Auftrag der ODVA - Geräte für den industriellen Einsatz auf ihre Konformität zum EtherNet/IP Protokoll getestet. Auf der Basis der gesammelten Erfahrung bei der Anwendung Ethernet basierter Technologie entwickelt das CVS weit reichende Wissensbestände zur Unterstützung industrieller Anwender bei der Umsetzung von industriellen Kommunikationssystemen.  
www.iaf-bg.ovgu.de/odva_tsp

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Ziele des MONA Projektes sind die Entwicklung einer neuartigen Überwachungs- und Diagnosetechnologie für industrielle, Ethernet-basierte Kommunikationssysteme sowie die Entwicklung eines wissensbasierten verteilten Analysevorgehens für industrielle Kommunikationssysteme, das eine umfassende Analyse des Kommunikationssystems und seine Einbettung in ein industrielles Steuerungssystem auf verschiedenen Wissens- und Anwendungsebenen ermöglicht. Im Ergebnis des Projektes sollen Werkzeuge und Vorgehensmethoden entstehen, mit deren Hilfe industrielle Ethernet-basierte Kommunikationssysteme im Rahmen von Inbetriebnahme, Nutzung und Wartung in einfacher Weise analysiert werden können.

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Der Entwurfsprozess für industrielle Produktionssysteme steht vor Herausforderungen, die durch kürzere Entwurfszeiten und höhere Flexibilität von Produktionssystemen gekennzeichnet sind. Zur Bewältigung dieser Herausforderungen wird derzeit ein auf mechatronischen Denkweisen beruhender und von Softwarewerkzeugen unterstützter Entwurfsprozess für Produktionssysteme entwickelt, in dessen Rahmen mechatronische Einheiten genutzt werden. Wesentliche Voraussetzung für diesen mechatronischen Entwurfsprozess ist eine bezüglich des Datenaustausches durchgängige Werkzeugkette, die die verlustfreie Weitergabe von Entwurfsergebnissen über den Entwurfsprozess ermöglicht.

Ziele dieses Projektes sind die Entwicklung eines Datenaustauschformates auf der Basis existierender Standards. Mit diesem soll es möglich sein, alle im mechatronischen Entwurfsprozess relevanten Daten abzubilden. Weiterhin wird eine Interface-Engine entwickelt, mit der Werkzeuge ihre Entwurfsdaten in das Datenaustauschformat transformieren bzw. aus diesem gewinnen können. Im Rahmen des Projektes erfolgt eine prototypische Implementierung der Interface-Engine zur Kopplung der Werkzeuge taraVRbuilder und taraVRcontrol.

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Security und Administration in Industrial Ethernet e.V. (SecIE) ist ein Industrieverein, der sich zum Ziel gesetzt hat, die Standardisierung im Bereich der IT-Security und Administration in der Automatisierungstechnik voranzutreiben. Zu diesem Zweck entwickelt der SecIE technische Empfehlungen in den Bereichen Grundlagen für Anwender und Systemadministratoren, Anpassung von Officelösungen an industrielle Anwendungen und - umgekehrt - Securitykonzepte und einheitliche Schnittstellen. Zudem stellt er Wissen über Risiken, Unterschiede zu herkömmlichen Konzepten der IT-Security und mögliche technische Lösungen bereit.
Im Rahmen des SecIE arbeitet das CVS insbesondere im Bereich der Erstellung allgemeiner Empfehlungen mit. Dabei liegt der Focus auf der Interoperabilität von Geräten und der Beschreibung von Anwendungsfällen von Industriekommunikation mit datensicherheitsrelevanten Einflüssen. Zudem unterstützt das CVS den SecIE bei der administrativen Tätigkeit.
www.secie.org

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Im Rahmen des Entwurfs- und Implementierungsprozesses von Produktionssystemen werden in den verschiedenen Prozessphasen verschiedenste Entwurfswerkzeuge verwendet, die jeweils spezifischen Zwecken dienen. Dies beginnt mit dem Entwurf der zu fertigenden Produkte mittels CAD Werkzeugen, geht über den Entwurf des Fertigungsprozesses z.B. mittels Materialflusssimulationswerkzeugen bis zur Implementierung von Steuerungscode für SPS oder Robotersteuerungen mit entsprechenden herstellerspezifischen Werkzeugen. Durch die Werkzeugfülle und die Fülle der von ihnen unterstützten unterschiedlichen Schnittstellen kommt es jedoch an den Übergängen zwischen den einzelnen Phasen des Entwurfs- und Implementierungsprozesses zu Systembrüchen und Informationsverlusten, die einen bedeutenden Einfluss auf die Laufzeit und die Kosten des Entwurfs- und Implementierungsprozesses besitzen. Um dieses Problem zu minimieren hat sich das AutomationML Projekt die Entwicklung eines umfassend nutzbaren Austauschformates für alle im Entwurfs- und Implementierungsprozess relevanten Daten und dessen internationale Standardisierung zum Ziel gesetzt. Dieses Austauschformat soll die Interoperabilität verschiedenster Werkzeuge entlang des Entwurfs- und Implementierungsprozesses gewährleisten.Schwerpunkte der Arbeiten des IAF im AutomationML Projekt ist die Untersuchung und Entwicklung der Teile des Austauschformates, die im Rahmen des Entwurfs von Steuerungssystemen notwendig sind.
www.automationml.org

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Vor dem Hintergrund der verstärkten Forderungen nach Flexibilität und schneller Anpassbarkeit sowie nach verstärkter unternehmensübergreifender Kooperation in der Fertigung und auf der Basis des erfolgreichen EU-Forschungsprojektes PABADIS wird das Projekt PABADIS"PROMISE die Idee der verteilten Steuerungen zu einer innovativen Architektur interagierender Ressourcen- und Produktsteuerungen weiterentwickeln. Unter dem neuen Paradigma "Der Produktionsauftrag ist die Steuerungsapplikation", das auf einer innovativen Steuerungs- und Vernetzungsarchitektur über alle drei Steuerungsebenen aufbaut, wird PABADIS"PROMISE eine neuartige Steuerungsarchitektur entwickeln, die den zukünftigen Anforderungen an Fertigungssysteme gerecht wird. Die angestrebten Ergebnisse des PABADIS"PROMISE-Projektes umfassen eine neue innovative Steuerungsarchitektur auf der Basis verteilter Intelligenz, eine neuartige Ontologie für Fertigungssysteme, eine erste einbettbare Echtzeitagentenplattform für Steuerungen, eine neue Generation von RFID-Geräten und Tags, eine neue Generation von Feldsteuerungssystemen und neue Bausteine für eine neue Generation von Warenwirtschaftssystemen.

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Ziel von AgentAut war die Schaffung einer durchgängigen Methodik für verteilte Steuerungssysteme unter Einschluss von Auftrags- und Prozesssteuerungen. Dazu sollte AgentAut die Bestandteile der existierenden Architekturtypen für verteilte Steuerungssysteme, Agenten und Funktionsblöcke zu einer in sich konsistenten Architektur mit zugehöriger Entwurfsmethodik kombinieren. Ausgangspunkt der Arbeiten im AgentAut Projekt war eine umfassende Untersuchung der Anwendbarkeit von Agenten- sowie von Funktionsblocksystemen sowie verschiedene Methoden zum Entwurf verteilter Steuerungssysteme auf den verschiedenen Ebenen der Automatisierungspyramide. Unter Nutzung dieser beiden Ausgangspunkte wurden zwei parallele Untersuchungswege verfolgt. Im Rahmen des ersten Untersuchungsweges wurde mit der GAIA-UML Modellform und der auf ihr aufbauenden Modellierungsmethodik ein Vorgehen entwickelt, das den Anforderungen der Steuerungstechnik umfassend gerecht wird. Im Ergebnis entstanden eine Modellform und eine Modellierungsmethode, mit denen der Prozess des Treffens von Steuerungsentscheidungen im Rahmen eines verteilten Steuerungssystems, die Verteilungsaspekte von Informationen und Entscheidungsbefugnissen sowie das interne Verhalten einzelner Bausteine eines verteilten Steuerungssystems unabhängig von ihrer späteren Implementierung durch Agenten oder Funktionsblocksysteme beschrieben werden können. Im Rahmen des zweiten Untersuchungsweges wurde die Kombinierbarkeit von Agentensystemen und Funktionsblocksystemen untersucht und zwei Methodiken zur Integration von Funktionsblocksystemen in Agentensysteme entwickelt. Die erste Möglichkeit der Integration zielt auf die strengen Echtzeitanforderungen der Feldsteuerungssysteme. Hier wurde eine Laufzeitumgebung für Funktionsblocksysteme gemäß der IEC 61499 auf der Basis der Echtzeit - Java - Laufzeitumgebung Jamaika geschaffen und mit dem Jade Agentensystem über eine spezielle Schnittstellenstruktur verbunden.

Die zweite Möglichkeit der Integration zielt auf zu steuernde Systeme mit geringeren Echtzeitanforderungen. Hier wurde eine Laufzeitumgebung für Funktionsblocksysteme gemäß der IEC 61499 direkt in das Jade Agentensystem integriert.

Mit beiden Systemen steht erstmalig eine flexible und an die Anforderungen der verschiedenen Ebenen der Automatisierungspyramide anpassbare Kombination von Funktionsblocksystemen und Agentensystemen zur Verfügung.

Aufbauend auf den beiden Untersuchungswegen wurde ein Softwarewerkzeug begonnen, das zur Implementierung von Steuerungssystemen unter Nutzung der GAIA-UML Modellform und Methodologie genutzt werden kann. Es ermöglicht die Modellierung des Systemverhaltens mittels Rollenmodellen und die Implementierung mittels Agenten, Funktionsblocksystemen und Kombinationen von diesen.

Die GAIA-UML Modellform und Methodologie wurde im Rahmen des PABADIS"PROMISE Projektes erstmalig zur Spezifikation der PABADIS"PROMISE Steuerungsarchitektur erfolgreich genutzt.

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Die Zielsetzung des Projektes JAKOBI beinhaltet die Entwicklung neuartiger Steuerungsgeräte auf Basis der Sprache Java, die eine plattformunabhängige Applikationserstellung, Plug-and-Play Mechanismen, Web Based Management Funktionalitäten und die Anwendung in verteilten Steuerungssystemen unterstützen. Dazu soll ein in sich konsistentes Paket aus Hardware, Java Virtual Machine, Laufzeitumgebung und Applikationsbausteinen zur Gewährleistung einer weitreichenden Flexibilität von Steuerungen und Applikationen entwickelt werden. Wesentliche Bausteine bilden dabei das Design und Spezifikation eines Frameworks von Basisbausteinen zur Applikationserstellung, Mechanismen zum flexiblen, einfachen und nutzerfreundlichen Gerätemanagement sowie das Aufzeigen eines Migrationspfades zwischen heutiger Industriesteuerungs-Technik und der neuen, objektorientierten Industriesteuerung.

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Im Rahmen dieses Projektes wird für die IAONA (Industrial Automation Open Networking Alliance) das nunmehr dritte Handbuch zum Thema Industrial Ethernet im IAF erstellt. Das Handbuch, das in englischer Sprache erscheint, ist mittlerweile in über 50 Ländern der Erde verteilt wurden. Das Handbuch gibt dem Anwender einen umfassenden und praxisorientierten Überblick über den Stand der Technik im Bereich Industrial Ethernet. Neben den technischen Grundlagen des Ethernet vermittelt das Dokument unter anderem Wissen der Themenbereiche Verkabelung, Security, Safety, Echtzeit und Wireless. Zudem werden alle 10 in der Normung der IEC befindlichen Ethernet-Protokolle vorgestellt.

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Ziel des Projektes ist die Darstellung des Standes der Technik und der Forschung in den Bereichen "Funktionales Engineering" und "Software-Engineering mit Ethernet in der Automatisierungstechnik", die dann vom Fraunhofer ISIE in Form von sogenannten Wissensbausteinen für die Wissensdatenbank "www.software-kompetenz.de" zur Verfügung gestellt werden. Schwerpunkte der Arbeit sind vor allem die Bereiche: Verteilte Intelligenz in der Automation, modernste Kommunikationstechnologien (Ethernet-Technologie u.a.), modernste Programmiertechnologien, modernste Steuerungshardware sowie neuartige Steuerungsentwurfsmethodiken.

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Teilprojekt III: Agenten und Web based ManagementThema des Projektes MODYMA ist die modulare Entwicklung von hochdynamischen, hochpräzisen spanenden Werkzeugmaschinen, welche die folgenden innovativen Ideen in sich vereinen:

• Gewichtsreduktion der bewegten Teile durch Ausführung der Maschinenstruktur in Mineralguss
• Erhöhte Dynamik und Präzision der Maschine durch den Einsatz von Linearmotoren als Direktantriebe auf allen linearen Achsen
• -Wesentliche Verbesserung der Mensch-Maschine-Schnittstellen durch Integration von Steuerung und Programmiersystem sowie Web Based Management.

Erster wesentlicher Bestandteil des Projektes ist die Entwicklung eines agentenbasierten Produktionsmanagements von der Produkterstellung im CAD über die Steuerungsprogrammgenerierung in NC-Programmiergeräten bis zur Produktbearbeitung auf der CNC-Maschine. Zweiter wesentlicher Bestandteil ist die Entwicklung eines Systems für Web Based Management von CNC-Maschinen. In beiden Bestandteilen werden modernste IT-Technologien in das Umfeld der CNC-Steuerungstechnologie integriert und damit das Handling von CNC-Maschinen und die Interaktion von Mensch und Maschine vereinfacht.

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PABADIS - Plant Automation Based on Distributed Systems ist ein von der EU im Rahmen des IMS (Intelligent Manufacturing Systems) - Programm gefördertes internationales Forschungsprojekt, das sich der Fabrikautomatisierung auf Basis verteilter Systeme widmet. Mit Partnern aus Deutschland, Frankreich, Griechenland, Kanada, Österreich, der Schweiz und den USA wird in PABADIS ein umfassendes Konzept erarbeitet, welches es Endanwendern von Automatisierungstechnik ermöglichen wird, weitaus flexibler als bisher zu produzieren. Diese Flexibilität äußert sich in sowohl horizontaler als auch vertikaler Hinsicht.^aHierbei steht die horizontale Flexibilität für die Möglichkeit, Betriebsmittel nach dem plug-and-play-Prinzip ohne umfangreiche Parametrierungsarbeiten in das Netzwerk integrieren oder auch aus diesem entfernen zu können. Vertikal betrachtet soll insbesondere die Auftragssteuerung durch den Einsatz von mobilen Softwareagenten besser auf die Turbulenzen der globalisierten Märkte abgestimmt werden.^aHieraus wird deutlich, dass in PABADIS die gesamte Unternehmenspyramide vom PPS-System im Büro bis zur einzelnen Maschinensteuerung im Feld abgedeckt wird. Als "Enabling Technologies" kommen in diesem Projekt insbesondere solche Technologien zum Einsatz, wie sie auch im Internet bereits Standard geworden sind.^aAls Beispiele seien hier Java und die XML genannt. Auf diese Weise wird ein bedeutender Schritt zu einer technologischen Durchgängigkeit im gesamten Unternehmen getätigt, der auf lange Sicht bedeutende Kostenvorteile mit sich bringt.

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Die Entwicklung modularer und wiederverwendbarer Komponenten für Stückgutmaterialflusssysteme unter Berücksichtigung von Materialfluss, Informationsfluss und Leistungsübertragung zur Erreichung der Wandlungsfähigkeit bei Transportsystemen steht im Mittelpunkt des Forschungsprojektes. Um die aus organisatorischer Sicht bereits weitgehend erreichte Wandlungsfähigkeit von Produktionssystemen auch bei den Betriebsmitteln zu erreichen, soll ein vollständig modular aufgebautes Stückgut-Materialflusssystem konzipiert und prototypisch umgesetzt werden. Derart modular aufgebaute Komponenten werden es ermöglichen, sowohl von der Seite des physischen Materialtransports durch Profile "aus dem Baukasten", als auch von Seiten des Informationsflusses durch verteilte Systeme im Feldbereich wie auch durch Motoren mit integriertem Leistungsteil und einer auf dieses streng modular aufgebaute Konzept abgestimmten Software-, insbesondere Zielfindungsstratregie, Systeme zu realisieren, die vollständig ohne Schaltschrank auskommen und das Gebot der Wandlungsfähigkeit auch auf technischer Ebene umsetzen.

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Das Vorhaben Kompetenzzentrum eMobility greift die strukturbedingten Herausforderungen auf und entwickelt im Rahmen eines neu zu gründenden Kompetenzzentrums Lösungen in wichtigen Teilbereichen, welche die Kooperation zwischen KMU und universitärer Forschung und Lehre deutlich stärken. Das Wissen kann direkt in die betroffene Zulieferindustrie überführt werden und dort dazu beitragen, den Strukturwandel erfolgreich zu managen und neue wirtschaftliche Chancen zu nutzen. Neben der primären Zielsetzung des Aufbaus und Transfers von Kern-Know-How steht vor allem die langfristige Verankerung gewonnener Erkenntnisse in beschäftigungswirksamen wirtschaftlichen Strukturen im Vordergrund.

Das IAF verantwortet innerhalb des Vorhabens das Teilprojekt Gesamtfahrzeug. Im Focus der Forschung steht der Einsatzes neuartiger Antriebssysteme unter Realbedingungen. Als strategischer Forschungsansatz, getragen durch eine der Nachhaltigkeit verpflichteten Entwicklungsanspruch, steht die Langlebigkeit und damit Instandsetzungsfähigkeit elektromobiler Gesamtsysteme, hierbei speziell der Elektrospeichersysteme. Hierbei konzentrieren sich die Arbeiten auf die Entwicklung und Erprobung einer wartungsfreundlichen Energiespeichertechnologie in Modulbauweise, neue, einfache Systemarchitekturen für Fahrzeugsteuerungen und die systemische Gestaltung von Spezialanwendungen rund um die Batteriekonfektionierung.

Folgende Teilprojekt werden innerhalb des Forschungsbereiches bearbeitet:

• Flexibel konfigurierbares Produktionssystem für den modularen Aufbau von Antriebssträngen am Beispiel der Traktionsbatterie (IAF / G. Wagenhaus)
• Batteriekonzept : Konstruktiver, fertigungstechnischer und montageorientierter Abgleich (IWF / Prof. Jüttner, IMK / Prof. Grote)
• Genetische Entwicklung von HV-Speichern und Sub-Modulen (IMK / Prof. Grote)
• Energieeffizientes, sicheres Hochvoltnetz für Elektrofahrzeuge (IMT / Prof. Vick, IESY / Prof. Lindemann)
• Systemlösung für inhärent sichere Energiespeicher (IAUT / Krause, ISUT / Prof. Beyrau)
• Energetische Optimierung der thermischen Konditionierung im E-Fahrzeug (ISUT / Prof. Beyrau)

Für den Demonstrations- und Transfercharakter des Gesamtvorhabens werden in Zusammenarbeit mit der sachsen-anhaltinischen Industrie Anwendungsszenarien in Technologieträger operationalisiert und konsequent weiterentwickelt und optimiert.

Die Arbeiten erfolgen innerhalb der institutsübergreifenden Forschergruppe für Elektromobilität Editha. Projekthomepage www.editha.eu

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Das Vorhaben Kompetenzzentrum eMobility greift die strukturbedingten Herausforderungen auf und entwickelt im Rahmen eines neu zu gründenden Kompetenzzentrums Lösungen in wichtigen Teilbereichen, welche die Kooperation zwischen KMU und universitärer Forschung und Lehre deutlich stärken. Das Wissen kann direkt in die betroffene Zulieferindustrie überführt werden und dort dazu beitragen, den Strukturwandel erfolgreich zu managen und neue wirtschaftliche Chancen zu nutzen. Neben der primären Zielsetzung des Aufbaus und Transfers von Kern-Know-How steht vor allem die langfristige Verankerung gewonnener Erkenntnisse in beschäftigungswirksamen wirtschaftlichen Strukturen im Vordergrund.

Das IAF verantwortet innerhalb des Vorhabens das Teilprojekt Gesamtfahrzeug. Im Focus der Forschung steht der Einsatzes neuartiger Antriebssysteme unter Realbedingungen. Als strategischer Forschungsansatz, getragen durch eine der Nachhaltigkeit verpflichteten Entwicklungsanspruch, steht die Langlebigkeit und damit Instandsetzungsfähigkeit elektromobiler Gesamtsysteme, hierbei speziell der Elektrospeichersysteme. Hierbei konzentrieren sich die Arbeiten auf die Entwicklung und Erprobung einer wartungsfreundlichen Energiespeichertechnologie in Modulbauweise, neue, einfache Systemarchitekturen für Fahrzeugsteuerungen und die systemische Gestaltung von Spezialanwendungen rund um die Batteriekonfektionierung.

Im Teilprojekt "Konfigurierbares Produktionssystem für obsoleszenzfreie Traktionsbatterien" getragen vom Lehrstuhl für Fabrik- und Produktionssysteme werden folgende Themen bearbeitet.

• Anforderungsermittlung an Produktionssysteme zur aufbauflexiblen teilautomatisierten Fertigung von Traktionsbatteriemodulen.
• Ermittlung spezifischer Planungsanforderungen aus dem Kleinseriencharakter zur Entwicklung eines Montagesystemkomponentenkatalogs.
• Experimentell ausgetestete Konzeption für einen skalierbaren, teiloptimierten Fertigungs- und Montageablauf am Beispiel modularer Traktionsbatterien

Für den Demonstrations- und Transfercharakter des Gesamtvorhabens werden in Zusammenarbeit mit der sachsen-anhaltinischen Industrie Anwendungsszenarien in Technologieträger operationalisiert und konsequent weiterentwickelt und optimiert.
Die Arbeiten erfolgen innerhalb der institutsübergreifenden Forschergruppe für Elektromobilität Editha. www.editha.eu

Leitung Kompetenzzentrum eMobility Forschungsbereich Gesamtfahrzeug: Dipl.-Ing. Gerd Wagenhaus

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Die Umsetzung einer kapazitätsangepasste Fertigungssteuerung unter Kenntnisnahme der aktuellen Engpasssituation und der darauf abgestellten Auftragsveranlassung nach Jahren intensiven Wachstums stellt die Akteure eines Unternehmens der Lenkgetriebefertigung vor neue betriebliche Herausforderungen.

Die wissenschaftlichen Begleitung durch die OVGU umfasst die Validierung und Entwicklung der Fertigungssteuerung zur Sicherstellung einer robusten Fertigung, insbesondere die Umsetzungsbegleitung eines entwickelten Logistikkonzeptes, die Konfiguration der Serienfertigung von Eigenfertigungskomponenten sowie eine Facilitystudie für die Eigenfertigungsanteile. Die bisherigen Fertigungsabläufe und die zur Steuerung notwendigen Informationen sind entsprechend der Kunden- und Produktanforderungen zu bewerten und gegebenenfalls neu zu ordnen.

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Im Zuge der Begleitung eines wachstumsorientierten Herstellers von Holzbaukonstruktionen ist die Konzeption, Dimensionierung sowie Umsetzungsbegleitung einer Logistikkonzeption für teilautomatisierte Fertigung mit hoher Varianz Gegenstand der wissenschaftlichen Expertise des universitären Teams der OVGU. Ziel der Arbeiten ist nach eingehender IST-Analyse, Datenaufbereitung sowie der Erhebung von Mengengerüsten die Variantenbildung von Flächen- und Anordnungskonzepten sowie die Plausibilisierung der priorisierten Maschinenaufstellung entsprechend des Fertigungsablaufes.

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Die Umsetzung einer kapazitätsangepasste Steuerung unter Kenntnisnahme der aktuellen Engpasssituation und der darauf abgestellten Auftragsveranlassung nach Jahren intensiven Wachstums stellt die Akteure eines Unternehmens der Lenkgetriebefertigung vor eine neue betriebliche Herausforderung. Ziel der wissenschaftlichen Begleitung durch die OVGU ist organisatorische Umsetzung, die Evaluierung der Funktionsfähigkeit der Fertigungssteuerung sowie die Befähigung der Mitarbeiter zum selbstorganisatorischen Handeln. Gerade vor dem Hintergrund historisch gewachsener Fertigungsabläufe für die Serienfertigung und der Entwicklung hin zum flexiblen Serienfertiger sind die bisherigen Fertigungsabläufe und die zur Steuerung notwendigen Informationen dem Grundsatz nach entsprechend der Kunden- und Produktanforderungen zu bewerten und gegebenenfalls neu zu ordnen.

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Der zunehmende Siegeszug der elektrischen Antriebe im Fahrzeugbau führt zu einer weiteren Modularisierung der im e-mobilen-Antriebsstrang verorteten Bauteile. Während die elektrische Antriebsmaschine über viele Jahre bereits technisch optimiert wurde, wird im Bereich der Batteriekonstruktion sowohl auf Zellebene als auch im Bereich des Batteriepaketes weitgehend Neuland betreten. Darüber hinaus liegt hier der höchste produktspezifische Entwicklungsaufwand für den e-Antriebsstrang an sich. Dies betrifft sowohl die Funktionalität als auch die Ausgestaltung des Bauteiles Batteriesystem. Gleichzeitig ist der Bereich der Zellentwicklung erheblichen Turbulenzen unterworfen. Die Batterie mit ihrer elektrisch/thermischen Funktionalität bestimmt im Wesentlichen die späteren Leistungseigenschaften des Fahrzeuges und stellt dabei einen der größten und unsichersten Kostenblöcke dar. Das Vorhaben greift - auf der Basis prinzipieller konstruktiver Entwicklungen von instandsetzungsfähigen Fahrbatterien und deren funktionaler Struktur am Beispiel eigener Fahrzeugentwicklungen sowie verwendeter Zellen - die Prozessfähigkeit der Bauteile und Systementwürfe für die Automatisierbarkeit/Teilautomatisierbarkeit der Batteriemontage auf und definiert die Anforderungen an eine prozessstabile und montagekostenoptimierte Produkt- und Prozessgestaltung.

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Mit dem zunehmenden Einzug vollständig neuer Antriebssysteme im Fahrzeug ändert sich auch das Anforderungsprofil an die Produktionsstrukturen und -organisationen im Automobilbau. Bisherige Funktionsumfänge in Produktionssystemen entfallen, die modulartige Bauweise der Fahrzeuge wird entscheidend durch die weitere Standardisierung Selbiger vorangetrieben und vollständig neuartige Funktionsumfänge sind nicht zuletzt unter Beachtung von Kostenaspekten zu realisieren, ohne dass hierfür auf Wissensbasen aus der Vergangenheit zurückgegriffen werden kann. Hier stehen alle OEM´s vor der gleichen Herausforderung, die sich durch die Neuartigkeit der Bauteile elektrischer Antriebsstränge ergeben. Dazu gehören die prozesssichere Umsetzung von Anforderungen und die gleichzeitige, konsequente Nutzung sich aus der neuen Fahrzeugarchitektur ergebenden Potentiale zur Vereinfachung der Produktionssysteme. Das Vorhaben definiert auf der Basis eigener e-mobiler Versuchsfahrzeuge und unter Beachtung der sich ändernden Zulieferstrukturen sowie in Kooperation mit Fahrzeugherstellen den Anpassungsaufwand für die Automobilfertigung der Zukunft für elektromobile Anwendungen.

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Die Akteure eines Maschinenbauunternehmens beabsichtigen ihre bis dato eher erfahrungsgeleitet aufgebauten Fertigungsprozesse und die Montage von Werkzeugmaschinen in Form einer Fließlinie hinsichtlich Effizienz und Flexibilität zu überprüfen. Aufgabenstellung und Zielsetzung der gemeinschaftlichen Erarbeitung innerhalb der Facilitystudie ist die Ermittlung der ursächlicher Problemstellungen mittels geeigneter Vorgehensmodellen und Werkzeuge zur systematischen betriebsabgestimmten analytischen Durchdringung der Gesamtproblemlage, um möglichst zeitnah Maßnahmen und Lösungswege als Resultat organisatorische/technische Anpassungen zu entwerfen und zu gestalten. Ziel der Forschungsarbeiten ist die theoretische und praktische Entwicklung von Organisationslösungen in Produktionsbereichen sowie die Analyse einer effektiven und erfolgsorientierten Umsetzung unter partizipativem Ansatz.

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Die Akteure eines Unternehmens der Getriebefertigung beabsichtigen ihre bis dato eher erfahrungsgeleitet aufgebauten Fertigungsprozesse der mechanischen Teilefertigung und anschließenden Montage von Komponenten für elektrische Lenkgetriebe hinsichtlich Effizienz und Flexibilität zu überprüfen. Auf Basis der Vorstudie "Angepasste betriebsorganisatorische Routinen als Basis eines nachhaltigen Logistikkonzeptes für die Lenkgetriebe-Teilefertigung" werden Standards für den Informationsfluss in den Fertigungsprozesses generiert, dass auf deren Basis das zu etablierende Fertigungssystems eindeutige Arbeitsabläufe mit definierten Systemzuständen für das Produkt/Produktprogramm und den technologischen Prozess sowie die integrierten Logistikfunktionen zur Folge hat. Ziel der Forschungsarbeiten ist die theoretische und praktische Entwicklung von Organisationslösungen in Produktionsbereichen sowie die Analyse einer effektiven und erfolgsorientierten Umsetzung unter partizipativem Ansatz.

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Die Akteure eines Unternehmens der Getriebefertigung beabsichtigen ihre bis dato eher erfahrungsgeleitet aufgebauten Fertigungsprozesse der mechanischen Teilefertigung und anschließenden Montage von Komponenten für elektrische Lenkgetriebe hinsichtlich Effizienz und Flexibilität zu überprüfen. Ziel ist es, unter den gegebenen Bedingungen, wie Produktionsprogramm und Restriktionen aus den verwendeten Technologien sowie historisch bedingte organisatorische Abläufe, Standards für die Fertigungsprozesses insofern zu generieren, dass auf deren Basis das zu etablierende Fertigungssystems eindeutige Arbeitsabläufe mit definierten Systemzuständen für das Produkt/Produktprogramm und den technologischen Prozess sowie die integrierten Logistikfunktionen zur Folge hat.

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Im Zuge der Begleitung eines wachstumsorientierten Herstellers von Holzbaukonstruktionen ist die Integration intelligenter Industrie 4.0 Technologie vor dem Hintergrund organisatorischer Passfähigkeit Gegenstand wissenschaftlicher Untersuchungen des universitären Teams des Lehrstuhles Fabrikbetrieb und Produktionssysteme. Neben der Erhöhung des Automatisierungsgrades ist vor allem die periphere Leistungsfähigkeit zu industrialisieren, so dass die marktbestimmende Stellung ausgebaut werden kann. Ausgehend von einer fundierten Analyse des Produktspektrums und zukünftiger Produktionsszenarien erfolgt eine technologische Neukonzeption und Integrationsstudie der eingesetzten Fertigungsmittel, gefolgt von der notwendigen Erweiterungsplanung der Werks- und Gebäudeinfrastruktur.

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Bei einem international führenden Hersteller von Großwälzlagern ist der Fertigungsstandort geprägt durch steigende Anteile der Kundenfertigung. Insbesondere auf technisch/technologisch dominierten Fertigungsabschnitten entsteht dabei der klassische Zielkonflikt zwischen Liefertermintreue (respektive Durchlaufzeit) und auslastungsorientierter Maschinenbelegung als Einflussgrößen auf die Fertigungskosten und logistischen Parameter der Fertigung. Der Fertigungsablauf ist zum einen durch administrative Vorarbeiten im Sinne der technisch/technologischen Klärung und zum anderen durch die nach Auftragsfreigabe stattfindende Abarbeitung geprägt.
Ziel des Vorhabens ist es - über eine Bestandsaufnahme bestimmender und beschreibender Faktoren - Einflussgrößen auf die somit entstehende Durchlaufzeit zu erheben, sowie bei der analytischer Durchdringung der Ursachen Maßnahmen zur Absenkung der mittleren Durchlaufzeit zu gestalten.

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Vor dem Hintergrund historisch gewachsener Fertigungsabläufe zur Herstellung höchst kundenindividueller Komplettlösungen beabsichtigt ein Hersteller von Sonder-, Prozess- und Automatikkranen, seine bis dato eher erfahrungsgeleitet aufgebauten Fertigungs- und Montageprozesse grundsätzlich zu überprüfen. Die bisherigen Fertigungsabläufe sind entsprechend den sich geänderten Kunden- und Produktanforderungen somit neu zu ordnen und zu gestalten. Unter den gegebenen Bedingungen eines heterogenen Produktionsprogramms und geänderten Restriktionen aus den verwendeten Technologien sowie historisch bedingten organisatorischen Abläufen sollen effiziente Prozessabläufe mit eindeutig definierten Arbeitsabläufen und Systemzuständen für das Produkt, für den technologischen Prozess sowie integrierten Logistikfunktionen generiert werden.

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Die Verwendung elektrischer Antriebsstränge in zukünftigen automobilen Anwendungen führt durch das systematische Überdenken der Gesamtsystemarchitektur des Automobils zu einer völlig neuen Herangehensweise an die funktionalen Baugruppen. Der verbrennungsmotorische Antriebsstrang war ein wesentlicher Bestandteil für die jahrzehntelange Entwicklung der derzeitig geläufigen automobilen Gesamtsystemarchitektur und den daraus abgeleiteten Produktionssystemen. Schon hier ist ein deutlicher Trend der Modularisierung von Baugruppen ersichtlich und wird konsequent weiterentwickelt. Durch die Implementierung elektrischer Antriebsstränge ergeben sich neue Gestaltungsmöglichkeiten für die Konstruktion der Gesamtsystemarchitektur des Automobils, aber auch neue Herausforderungen im Produktentstehungsprozess. Die verstärkte Implementierung von Modulbaugruppen von Systemlieferanten (Batteriemodul, Antriebsmodul) führt zu einer weiteren Verringerung der Eigenfertigungstiefe. Die Planung und Beherrschung der Produktions- und Montagesysteme und damit einhergehend das Herausarbeiten von Alleinstellungsmerkmalen als die verbleibende Kernkompetenz im Produktentstehungsprozess rückt dabei zwangsläufig in den Fokus wirtschaftlicher Betrachtungen. Die Sicherstellung hochflexibler und kundenspezifischer Montageabläufe durch bisherig angewandte Anordnungsverfahren im Produktionssystem stößt dabei verstärkt an funktionale Grenzen, welche thematisiert und überwunden werden müssen.
Im Januar 2016 startete das Verbundprojekt Competence in Mobility (CoMo) III. Das IAF verantwortet hierin das Teilprojekt Gesamtfahrzeug und ist federführend bei der Konzeption und Realisierung der zu beforschenden elektrisch angetriebenen automobilen Funktionsmuster. Forschungsziel des IAF ist die Analyse, Gestaltung und Organisation von Produktionssystemen hochmodularisierter Elektrofahrzeuge. Die Arbeiten erfolgen innerhalb der institutsübergreifenden Forschergruppe für Elektromobilität Editha.
Kooperationen: Ambulanz Mobile GmbH & Co. KG
www.editha.eu

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Im Zuge der sich stetig weiterentwickelnden Einsatzmöglichkeiten elektrischer Komponenten im Fahrzeugbau möchte ein Systempartner der Transportindustrie neue Anwendungs- und Systemfelder für den Ausbau seines Produktportfolios erschließen. Der Fokus liegt hierbei auf der Wandlung und Speicherung der kinetischen Energie des LKW-Zuges in elektrischer Energie und deren Nutzung für die Nebenaggregate auf einem LKW-Trailer. Das Vorhaben dient zur Erstellung der Anwendungsumgebung "elektrischer Trailer", um die Funktionsfähigkeit der entwickelten und eingesetzten Komponenten zu ermöglichen und auszutesten. Der sich in diesem Vorhaben ergebende Anwendungsfall der Entwicklung eines autarken Nutzaggregates, dessen System mittels Rekuperation von elektrischer Energie versorgt wird, ist zentraler Bestandteil des Forschungsvorhabens.

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Im Rahmen des Aufbaus und der langfristigen Begleitung der getakteten Fließmontage bei einem regionalen baunahen Zulieferer von Holzbau-Dachkonstruktionen schließt sich nach erfolgreicher fabrikplanerischer Erweiterung und der damit verbundenen baulichen Realisierung einer Halle und des innovativen Maschinenparks nun die vollumfängliche Feinkonzeptionierung im Sinne einer detaillierten Ablaufstrukturierung und der zeitlich, organisatorischen Bemessung der Tätigkeiten in Abhängigkeit verschiedener Produktvarianten an. Ziel ist es, eine Grundlage sowohl für eine fundierte Bemessung notwendiger Ressourcen zur optimalen Produktionsplanung und -steuerung der Aufträge als auch für die kalkulatorisch notwendigen Bemessungsgrößen im Rahmen der Kostenermittlung und Preisgenerierung zu schaffen.

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Getragen durch die OVGU, in Zusammenarbeit mit der ortsansässigen Industrie, haben bisher Forschergruppen zum Gesamtfahrzeug und zum Radnabenmotor zeitnah und simultan die Entwicklung von Gesamtfahrzeugkonzeptionen und die Technologieentwicklung elektrischer Antriebsstrangkomponenten mit und für den Radnabenmotoren vorangetrieben. Die aufgebauten tiefgründigen technologischen Fachkompetenzen werden im vorliegenden Vorhaben in einem Funktionsträger integrativ vereinigt. Vor dem Hintergrund bisher seriennah nicht existierender Radnabenantriebe wird  insbesondere die Prüfbarkeit der Integrationsfähigkeit des vorliegenden Prototyps hinsichtlich steuerungstechnischer Anbindung in das Gesamtfahrzeug, thermischer Einbindung der Radnaben in das Gesamtfahrzeugsystem sowie baugrößenabhängige Integrierbarkeit selbiger in das Fahrzeug erforscht. Deren konstruktive Gestaltung und Auslegung ist zentraler wissenschaftlicher Betrachtungsgegenstand zwecks grundsätzlicher Realisierung eines Fahrzeugantriebs auf der Basis von Radnabenmotoren.
An den Arbeiten beteiligt ist ein interdisziplinäres Teams der Lehrstühle Lehrstuhl für Technische Dynamik, Konstruktionstechnik und Mechatronik der Fakultät für Maschinenbau.

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Bei einem international führende Hersteller von Großwälzlagern zeigte eine Anlayse der Auftragsdurchlaufzeiten eine hohe Streuung von Durchlaufzeiten auf aufgrund von erfahrungsgeleiteten und historisch begründeten Regeln, die in der Praxis noch dazu von verschiedenen Einflussfaktoren unterlaufen werden. Ziel des Projektes ist es daher, definierte Regeln und Routinen im Sinne von selbstregulierenden Steuerungssystematiken zu implementieren, so dass der Auftragsdurchlauf mittels Reihenfolgebildungen zu einer lieferfähigen, termingetreuen und damit robusten Fertigstellung von Großwälzlagern führt. Der Projektablauf baut auf eine Konzeptdetaillierung und Anforderungsspezifikation und einen daran anschließenden Aufbau eines Pilotbereiches auf. Nach erfolgendem Feintuning und erfolgt das Roll-Out innerhalb der realen Fertigung.

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Bei einem regionalen baunahen Zulieferer von Holzbau Dachkonstruktionen soll eine Montagestruktur zur Fertigung von Tafel- bzw. Wandelementebau implementiert werden. Der Tafel- bzw. Wandelementebau unterscheidet sich hinsichtlich der organisatorisch-technischen Anforderungen erheblich vom bisherigen Basisgeschäft des Unternehmens insbesondere hinsichtlich Fertigungstiefe und Qualitätsanforderungen. Ziel der Arbeiten ist die systematische Ableitung und Planung einer optimalen Montagestruktur unter der Prämisse, ein stufenweise erweiterbares System zu implementieren, welches eine hohe Flexibilität hinsichtlich der zu montierenden Varianten als auch der erheblich schwankenden saisonalen Abrufmengen aufweist.  Einhergehend werden im Rahmen des Systementwurfs strukturtypgerechte Anlagen und Betriebsmittel sowie die Materialbereitstellung dimensioniert und in Abhängigkeit der Erweiterungsstufe in einem optimierten Fertigungslayout realisiert.

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Die Antriebstechnik im Automobilbau in Deutschland steht derzeitig vor der Herausforderung, die bisherige Verbrennungstechnik durch eine Vielzahl von modularen und alternativen Antriebskonzepten zu ersetzen. Durch eine sich in den letzten Jahren dramatisch diversifizierenden Fahrzeug- bzw. Produktpalette eröffnet sich insbesondere für die Elektromobilität ein weiterer Anwendungsbereich im stadtnahen bzw. urbanen Bereich. Um diese potenziellen Felder und Anwendungsbereiche zu erschließen, bedarf es seitens der beteiligten Projektakteure ein konzeptionelles Gesamtverständnis des Zusammenspiels von elektrischem Antriebsstrang und alternativer Energiebeaufschlagung mittels Range Extender zur Verlängerung der Reichweite elektrifizierter Fahrzeuge. Der mittelfristige Einsatz von Range Extendern zur Kompensation von Reichweitennachteilen wird somit nicht zuletzt auch über den zeitnahen Fortschritt der Elektromobilität mit entscheiden.

Das übergeordnete Anliegen des Verbundvorhabens besteht darin, am Beispiel eines Versuchsfahrzeugs  Erkenntnisse für das Integrieren und  Betreiben eines Range Extenders zu gewinnen. Somit verfolgt  Arbeitspaket 4 die Ziele: Ermittlung von Betriebsstrategien für den Einsatz alternativer Energiequellen, Gesamtauslegung Range Extender unter Fahrbedingungen Elektromobilität,Aufbau Netzwerk für Elektromobilitätsanwendungen,Grundkonzeption automobiler Modulträger.
Die gewonnenen Erkenntnisse bilden eine wichtige Grundlage für die Entwicklung der Systemkomponenten der Arbeitspakete 1-3 des Verbundvorhabens und stellen sicher, dass die Anforderungen an den Leichtbau, der Akustik und das Energiemanagement erfüllt werden. 
An dem Verbundvorhaben sind in den vier Arbeitspaketen folgende universitäre Partner unter der Projektleitung von Prof. Hermann Rottengruber beteiligt: AP1: Ansaugmodul: IMS (Prof. R, IFME), AP2: Abgasnachbehandlungssystem: (IMS, IFME),AP3: Ölwanne: OVGU (IMS, IFME), AP4: Versuchsplattform: OVGU-IAF-Lehrstuhl für Fabrikbetrieb und Produktionssysteme als Koordinator für eine Mitarbeiterteam der Lehrstühle  Konstruktionstechnik, Technische Dynamik und Mechatronik

Das Verbundprojekt wird gefördert durch die EUROPÄISCHE UNION Investitionen in Ihre Zukunft Europäischer Fond für Regionale Entwicklung (FKZ: 1304/00028)

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Der Bereich Automotive umspannt ein breites Spektrum von Forschungsmöglichkeiten. Entsprechend der Kompetenzen und Ressourcen an der OVGU Magdeburg fokussiert der Forschungs- und Transferschwerpunkt Automotive auf drei Projektbereiche, alle im Umfeld der Elektromobilität, in denen eine Vielzahl verschiedener Forschungsprojekte bearbeitet werden. Schwerpunkt diese Projekte ist die interdisziplinäre Zusammenarbeit, die durch die Kooperationen im Forschungsschwerpunkt gefördert wird.

Das IAF koordiniert das Teilprojekt 2Gesamtfahrzeug & spezielle Anwendungsfälle" mit den Zielstellung der Erforschung der Alltagstauglichkeit und Reichweitenzuverlässigkeit, des Einsatzes des Einzelradantrieb mit radnahen Motorkonzepten, der Nutzung und Einsatz unterschiedlicher Energiequellen sowie der Entwicklung von Betriebsstrategien für Range-Extender.

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In einem großwälzlagerproduzierenden Unternehmen soll eine standortübergreifende Optimierung der Lieferkette zur Verringerung der Durchlaufzeiten konzipiert werden. Aufgabenstellung ist hierbei unter den gegebenen Bedingungen robuste Fertigungsprozesse insofern zu generieren, dass auf deren Basis eines definierten Material- und Informationsflusses Liege- und Lagerzeiten weitgehend vermieden werden und so über die Beeinflussung werkinterner Prozesse zur Steuerung des Materialflusses eine Beschleunigung der Auftragsbearbeitung bei Verminderung der Umlaufbestände erzielbar ist. Ziel des hier beschriebenen Projektes ist es, durch strukturierte, analytische Durchdringung der vorgefundenen Prozesse beeinflussbare Zeitbestandteile der Lieferkette zu eruieren und Möglichkeiten zur Verminderung der Zeitbestandteile nach Art und Umfang unter Berücksichtigung der damit verbundenen Investitionen aufzuzeigen. Mit dem vorliegenden Projekt wird die Grundlage zur nachhaltigen Beeinflussung der Gesamtdurchlaufzeit der Fertigungsaufträge und der damit verbundenen eindeutigen Arbeitsabläufe zur Steuerung des Materialflusses gelegt.

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Innovationsprozesse in Unternehmen beschreiben stets überwiegend erst Ex-post-Abläufe, um anschließend für ein rigides Controllingssystem, Messepunkte und Marken (Gates) bereitzustellen. In Wirklichkeit laufen jedoch intensive Kommunikationsprozesse zwischen Einheiten oder Individuen ab, die über neues Wissen zu Innovationen führen können. All diese Abläufe setzen auf Bestehendem auf, so dass an vielen verschiedenen Stellen Neuerungen erzeugt werden, so dass von verteilten Re-novieren oder verteilte Innovation gesprochen werden kann. Diese in allen Organisationen oder auch in überbetrieblichen Zusammenhängen vorhandenen Mechanismen können gezielt besser genutzt werden, indem man sich seitens der Führung darauf einstellt, entsprechende Voraussetzungen zu schaffen. Hierzu werden in internationaler Abstimmung Führungsgrundsätze und Instrumente erarbeitet, die insbesondere in frühen Phasen der Innovation (Ideenfindung und Invention) Unterstützung leisten. Die Beschreibung gelingt über Räume, die über Dimensionen aufgespannt werden können. Besonders spannend ist der Übergang zu den konkreten Prototypen, die eher projektbezogen im Rahmen von Bewegungsräumen definiert werden können. Alle Überlegungen werden auf der Grundlage der Empirie am Lehrstuhl üblichen Innovationsmodells durchgeführt.

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Infolge erhöhter und qualitativ geänderter Nachfrage nach Dachkonstruktionen für Ein- und Mehr-Familien-Häuser sieht sich ein regionaler baunaher Zulieferer vor der Hausforderung der Neustrukturierung seiner Fertigungsabläufe.   Um den dynamischen Anforderungen des Marktes gerecht zu werden, soll eine gezielte Erweiterung der Kapazitäten der Haupttechnologien des Unternehmen bei minimalen Investitionskosten für Gebäude- und Betriebstechnik erfolgen. Es gilt dabei insbesondere auf Basis einer fundierten Analyse des Produktspektrums und Kundenabzugsverhaltens, das sich in Zukunft abzeichnenden Produktionsprogramms so zu charakterisieren, dass durch Ergänzung bereits vorhandenen Fertigungsroutinen ein wandlungsfähiger und effizienter Gesamtfertigungsablauf entsteht.   Unter Rückgriff auf ausgewählte Komponenten des mobilen Fabrikplanungsarbeitsplatzes FacToTuM erfolgte eine digitale Aufbereitung von Produkt- als auch Betriebsmittel- und Grundstücksdaten, in deren Ergebnis ein sukzessiv umsetzbares Layoutkonzept im Sinne eines vertretbaren Investitionsvolumens entwickelt wurde. Der Erfolg des Vorgehens steckt hierbei im planerischen Grundverständnis: die IAF-Planer gehen vor Ort und überprüfen in jeder Phase des Planungsgeschehens ihre Ergebnisse auf Plausibilität und Richtigkeit zur betrieblich gelebten Praxis. Neben einem erheblich beschleunigten Planungsprozess bewirkt dieses Vorgehen eine hohe Akzeptanz der gefunden Lösung bei den Mitarbeiten.   Nach Projektabschluss steht dem Unternehmen ein Stufenplan zur sukzessiven Umstrukturierung und Erweiterung der Werksstruktur zur Verfügung, dessen erste Umsetzungen in die Praxis bereits schon zum Projektabschluss erfolgreich im Einsatz waren.

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In einem Druckguss-Leichtbau-Unternehmen wurden aufgrund einer anstehenden Erweiterungsinvestition und vor dem Hintergrund eines vollständig neu entwickelten Produktionssortimentes die gesamtbetrieblichen Abläufe hinsichtlich der Integration zukünftige Maschinen und Anlagen in den jeweiligen bestehenden Fertigungsablauf überprüft. Durch die Magdeburger Forscher wurden die generellen Materialflussbeziehungen zwischen den Maschinen erhoben und innerhalb einer Variantenplanung eine Erweiterungsplanung des Gesamtvorhabens derart vorgenommen, dass auch zukünftige Optionen weiteren Wachstums gegeben sind. Die gefundene Lösung zur Erweiterungsplanung führt gleichzeitig mehrere derzeit zersplitterte Nebenflächen zusammen, so dass ein schlagkräftiger Industriekomplex im Sinne der Erstellung von Druckguss-Leichtbau die Folge war. Unter den Bedingungen unterschiedlicher Alternativenprüfung entwickelten die Magdeburger Forscher einen Kriterienkatalog zur systematischen Auswahl einer Vorzugsvariante, deren Merkmal unter anderem auch die weitere Zukunftsfähigkeit des Standortes vor dem Hintergrund des sich erneuernden Produktsortimentes ergab. Nicht zuletzt getragen durch ein hohes Engagement der Mitarbeiter vor Ort konnte dieses Handlungsvorhaben innerhalb kürzester Zeit (6 Wochen) zum Erfolg geführt werden.

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In einer Produktion für Großkugellager ist infolge einer sich teilweise von der Unikatsfertigung zur Kleinstserienfertigung mit geringen Losgrößen entwickelnder Auftragsstruktur gekennzeichnet durch heterogene Systemzustände der bisher eher erfahrungsgeleitete Produktionsprozesse der Montage von Großkugellagern grundsätzlich zu überprüfen und robuste Fertigungsprozesses zu generieren, auf deren Basis ein Fertigungssystem mit eindeutige Arbeitsabläufe und mit definierten Systemzuständen für das Produkt und den technologischen Prozess sowie integrierten Logistikfunktionen etabliert werden soll. Gerade vor dem Hintergrund historisch gewachsener Fertigungsabläufe für die Unikatsfertigung und der Entwicklung zum Kleinstserienfertiger sind die bisherigen Fertigungsabläufe dem Grundsatz nach entsprechend den Kunden- und Produktanforderungen neu zu ordnen. Ergebnis des Vorprojektes war die konzeptionelle Erschließung der nicht-wertschöpfenden Tätigkeiten in der Lagermontage. Im Folgeprojekt steht die Umsetzung der Erkenntnisse im Mittelpunkt.

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In einer Produktion für Kugellagerringe ist der Fertigungsstandort geprägt durch dominante Fertigungsmittel, deren Auslastung und Effizienz hauptursächlich für die Fertigungskosten sind. Durch die sich mittlerweile bis auf die Ringfertigung ausgedehnte Kundenfertigung entsteht der klassische Zielkonflikt zwischen Liefertermintreue (respektive Durchlaufzeit) und auslastungsorientierter Maschinenbelegung als Einflussgrößen auf die Fertigungskosten und logistischen Parameter der Fertigung. Häufig ist zudem, wie im vorliegenden Fall, die Steuerungs- und Eingriffslogik für den Fertigungsprozess historisch geprägt und trägt somit den sich geänderten Rahmenbedingungen nur unzureichend Rechnung. Ziel des Vorhabens ist es, über eine detaillierte Bestandsaufnahme bestimmender und beschreibender Faktoren die Funktionsweise des Produktionssystems zum derzeitigen Zeitpunkt zu erfassen und zu charakterisieren. Durch eine Gegenüberstellung von marktseitigen Anforderungen und systemimmanenten Funktionsweisen, als Resultat vorhandener organisatorischer Lösungen, werden die Gestaltungsanforderungen der Zukunft mit den jeweiligen dazu notwendigen Maßnahmen eruiert und aufgezeigt.

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In Zusammenarbeit der Lehrstühle Fabrikbetrieb und Produktionssysteme am IAF (für Koordination zuständig), Lehrstuhl für Arbeitswissenschaft und Arbeitsgestaltung am IAF, Lehrstuhl für Konstruktionstechnik am IMK, Lehrstuhl für Technische Dynamik am IFME sowie Lehrstuhl Mechatronik am IMS, gegründet auf einer Kooperation mit der L.E. mobile aus Leipzig wird ein reines Elektromobil entwickelt. Dieses straßentaugliche und zugelassene Fahrzeug soll als ein langfristig nutzbarer Versuchsträger dienen.

Dabei liegt die Systemkonfiguration und der Bau der mechanisch, mechatronischen Elemente sowie die grundlegende Systemkonfiguration auf Seiten der Universität, die Umsetzung des Batteriemanagementsystems und steuerungstechnische Anpassung des Fahrzeuges auf der Seite der externen Kooperationspartner.  

Bei der Auswahl des Antriebsystems wurde seitens des Projektteams großer Wert auf ein eigenständiges Antriebssystem als technisches Alleinstellungsmerkmal gelegt, sodass das Fahrzeug auch für zukünftige Antriebs- und Motorengenerationen tauglich ist. Hierbei gilt es die derzeitigen Restriktionen bekannter Fahrzeugumbauten hinsichtlich der Anwendermerkmale möglichst zu übertreffen, so dass ein alltagstaugliches Fahrzeug zur Nutzung im urbanen Umfeld größerer Metropolen entsteht.  

Mit dem im Juni 2012 straßenzugelassenen Elektofahrzeug editha konnten folgende Leistungsmerkmale realisiert werden:

• Geschwindigkeit: 100 km/h
• Reichweite: 130 - 150 km
• Verbrauch: 12 kWh / 100km
• Achsleistung: 20,5 kW (bei Dauerfahrt), max. 26 kW
• Batteriekapazität: 15,6 kWh
• Gesamtwirkungsgrad von Ladestecker zu Rad " Tank-to-Wheel": 70,3 %

Das Forschungsfahrzeug zeichnet sich durch folgende Alleinstellungsmerkmale aus:

• eigenständiges Antriebssystem mit zwei radnah verbauten Motoren
• konsequente Gewichtsminimierung des Gesamtfahrzeuges
• gezielte Konzeption eines energieeffizienten Antriebsstranges
• Anzeigeinstrumente für intelligente Fahrweise und effiziente Rekuperationsnutzung

Weitere Entwicklungsansätze werden in späteren Projekten, unter anderem durch die Integration der sich aufwerfenden neuen Entwicklungsarbeiten, abgedeckt.

 Innerhalb des Rahmenprojektes werden an den einzelnen Lehrstühlen folgende Teilprojekte bearbeitet:  

• Teilprojekt 1: Motor- und Batteriekonzept Elektrofahrzeug-Umrüstung
(Lehrstuhl für Konstruktionstechnik am IMK)
• Teilprojekt 2: Motor- und Batteriekonzept Elektrofahrzeug-Umrüstung
(Lehrstuhl für Mechatronik am IMS)
• Teilprojekt 3:  Entwicklung und Simulation eines elektrifizierten Antriebsstranges bei einer Elektrofahrzeug-Umrüstung (Lehrstuhl für Technische Dynamik am IFME)
• Teilprojekt 4: Planung und Gestaltung neuartiger Bedien- und Anzeigekonzepte für Elektrofahrzeuge
(Lehrstuhl für Arbeitswissenschaft und Arbeitsgestaltung am IAF)
• Teilprojekt 5: Effiziente Fertigung von Elektrofahrzeugen
(Lehrstuhl für Fabrikbetrieb und Produktionssysteme am IAF)

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Auf der Basis der Teilnahme zweier Studenten Herr Stefan Lüdecke und Michael Niebuhr an der im September 2011 stattfindenden WAVE-Ralley (Teilnahme von reinen Elektrofahrzeugen) von Paris nach Prag wurde durch die wissenschaftlichen Mitarbeiter des IAFs ein Produktbenchmark bisher eingesetzter Elektromobile zur Überbrückung der jeweils pro Tag ca. 240 zu fahrenden Kilometer durchgeführt. Auf der Basis der Teilnahme der beiden Studenten und dem durch die Mitarbeiter des IAFs entwickelten Benchmarkleitfadens wurden sowohl produktseitige als auch streckenseitige Anforderungen an die Elektromobile erfasst und die durch den jeweiligen Einsatz der Fahrzeuge dargestellte Leistungsfähigkeit bemessen. Vor dem Hintergrund der Vielzahl der eingesetzten Fahrzeuge - ca. 50 % davon waren Versuchsfahrzeuge und ca. 50 % waren bereits nutzbare Serienfahrzeuge großer Hersteller - konnte ein Gesamtfazit hinsichtlich aktuellen Konstruktionsprinzipien und eingesetzten Batteriesystemen gezogen werden. Vor dem Hintergrund der eingesetzten Fahrzeuge und der jeweils durch die Strecke abgeforderten täglichen Anforderungen konnte durch das teilnehmende Projektteam ein Fazit hinsichtlich der derzeit vorhandenen Einsatztauglichkeiten von Elektromobilen gezogen werden. Neben der durchschnittlich guten Leistungsfähigkeit von Serienfahrzeugen bestachen insbesondere die Versuchfahrzeuge durch entweder besonders gute Nutzungsqualitäten und Eigenschaften oder eben besondere Mängel, die zu recht dramatischen Einschränkungen geführt haben. Vor dem Hintergrund der Teilnahme an der besagten 14tägigen Tour konnte durch die Studenten auf der Basis der vergleichenden Fahrzeuge wichtige Gestaltung und Konstruktion für eine potentielle Eigenentwicklung eines Elektromobiles ermittelt werden.

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Innerhalb des Projektes "Smart Energy with Smart People" wurden am IAF 5 industrielle Teilprojekte bearbeitet. Projektzielstellung war die Analyse von  Energieverbräuche und Ableitung von Vorschlägen zur Steigerung der Energieeffizienz in klein- und mittelständischen Firmen. In die Bearbeitung der Aufgabenstellung waren studentische Projektteams eng vor Ort eingebunden.

Focus von Teilprojekt 5 in einer Dienstleistungs- und Immobiliengesellschaft eines Industrieparks war die Analyse, Bewertung und Optimierung der Energieverbräuche mit dem Ziel einer Strategieentwicklung zur nachhaltigen Kundenbindung über die Bereitstellung von Grundstücken, Gebäuden und Infrastruktur mit optimaler Energiebilanz. Im Ergebnis der Projektarbeiten wurden konkrete Handlungsempfehlungen erarbeitet, die zu einem weiteren Aufbau eines Energiemanagementsystems sowie zur Verbesserung der Energieeffizienz führen.

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Innerhalb des Projektes ?Smart Energy with Smart People? wurden am IAF 5 industrielle Teilprojekte bearbeitet. Projektzielstellung war die Analyse von  Energieverbräuche und Ableitung von Vorschlägen zur Steigerung der Energieeffizienz in klein- und mittelständischen Firmen. In die Bearbeitung der Aufgabenstellung waren studentische Projektteams eng vor Ort eingebunden.

Für den Focus von Teilprojekt 4 in einem Stahlbauunternehmen spezialisiert auf die Fertigung von Industriehallen war kennzeichnend, dass er nur begrenzte Möglichkeiten der energetischen Einsparung durch effizientere technische Systeme einerseits und andererseits durch fabrikorganisatorischen Einflussmöglichkeiten bzgl. einer effizienten Nutzung von Energie herausstellte. Es wurde festgestellt, dass durch die recht hohen Energieverbräuche das Unternehmen einen recht interessanter Energieabnehmer darstellt. In der Zusammenfassung mehrerer Vorhaben in der Region wurde vereinbart, dass die Möglichkeit der Poolung (Zusammenfassung von Energiebezug) im Herbst 2011 nachhaltig geprüft werden soll, um einen Bezugsverbund energieintensiv arbeitender Firmen herzustellen. Dieses kann vor dem Hintergrund der dann erhöhten Energieabnahmen zu hohen Einsparungspotentialen beim Energiebezug führen. Parallel dazu zeigte sich, dass betriebsorganisatorische Einflüsse grundlegender Natur sind, sollen überproportionale Einsparungseffekte erschlossen werden. Nach dem neuen betriebsorganisatorischen Konzept reduzierten sich die Heizkosten um ca. 30 %.

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Innerhalb des Projektes "Smart Energy with Smart People" wurden am IAF 5 industrielle Teilprojekte bearbeitet. Projektzielstellung war die Analyse von  Energieverbräuche und Ableitung von Vorschlägen zur Steigerung der Energieeffizienz in klein- und mittelständischen Firmen. In die Bearbeitung der Aufgabenstellung waren studentische Projektteams eng vor Ort eingebunden.

Im Focus des Teilprojekts 3 in einer Produktion für Schweißbaukonstruktionen stand die Charakterisierung der Fertigungsorganisation hinsichtlich ihres Einflusses auf den Energieverbrauch als Kombination aus den einzelnen Produktionsmitteln sowie dem Einsatz der Mitarbeiter hinsichtlich der Reduzierung und nachhaltigen Einsatzes von Energie im Unternehmen. Insofern wurde das Produktionssystem an sich einer qualitativen Analyse der Abläufe hinsichtlich Effektivität und Effizienz unterzogen.

Im Projektverlauf wurden dem Unternehmen Maßnahmen zu fabrikorganisatorischen Veränderungsmöglichkeiten vorgeschlagen, die größtenteils redundant mit energetischen Einsparungs­möglichkeiten sind. Dafür ist in einem weiteren Schritt eine umfassende Diskussion und Umsetzung des betriebsorganisatorischen Modells erforderlich.

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Innerhalb des Projektes "Smart Energy with Smart People" wurden am IAF 5 industrielle Teilprojekte bearbeitet. Projektzielstellung war die Analyse von  Energieverbräuche und Ableitung von Vorschlägen zur Steigerung der Energieeffizienz in klein- und mittelständischen Firmen. In die Bearbeitung der Aufgabenstellung waren studentische Projektteams eng vor Ort eingebunden.

Im Focus des Teilprojekts 2  in der Produktion für Schweißbauteile und Bauelemente für die Bauindustrie standen zwei maßgebliche Themenfelder:

• Überarbeitung der Fertigungsorganisation zur optimalen Anordnung von Betriebsmitteln und Arbeitsplätzen zur optimalen energetischen Nutzung
• Eruierung technischer Möglichkeiten zur effizienten Nutzung der Energie in der Fertigung
Aufgrund der nur begrenzte vorhandenen aussagefähige Daten zum Energieverbrauch (Globalerfassung) innerhalb von Produktion und Bürogebäude hinsichtlich der Abläufe und des vorhandenen Fertigungslayouts mit seiner Fertigungssteuerung war es notwendig, innerhalb des Projektes eine Reihe von Erhebungen durchzuführen, um einen beplanungsfähigen Zustand innerhalb der Fertigung zu erreichen. Es konnten dem Unternehmen Maßnahmen zu einer 25%igen Energieeinsparung vorgeschlagen werden. Die geplante Umsetzung des SOLL- Layouts wurde bis Ende August bereits abgeschlossen, sodass neben einer energetischen Bewertung und Optimierung der Fertigung vor allem auch eine fertigungstechnische bzw. -organisatorische Umstellung des gesamten Unternehmens erfolgreich umgesetzt werden konnte. Die Mitarbeiter waren während des Prozesses involviert, was eine hohe Sensibilisierung hinsichtlich des Einsatzes von Energien im Unternehmen zur Folge.

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Innerhalb des Projektes "Smart Energy with Smart People" wurden am IAF 5 industrielle Teilprojekte bearbeitet. Projektzielstellung war die Analyse von  Energieverbräuche und Ableitung von Vorschlägen zur Steigerung der Energieeffizienz in klein- und mittelständischen Firmen. In die Bearbeitung der Aufgabenstellung waren studentische Projektteams eng vor Ort eingebunden.

Focus des Teilprojekts 1 - Anlagenkomponenten und Aggregate der Pulverlackierung - war die Betrachtung der Reduzierung der Erzeugung von Prozesswärme, die deutlich über 50 % des Endenergieverbrauches in dem betreffenden Unternehmen ausmacht. Die technisch-technologischen Randbedingungen beim Betreiben der Anlage sehen derzeit eine überwiegende Abführung der Abwärme in die Umwelt vor. Innerhalb des Projektes wurden Ansätze zum Umdenken von der Hauptorientierung auf Hauptmaterialfluss, Bestandsminimierung und minimaler Invest hin zu Betriebskostenbetrachtungen über die Auswahl einer geeigneten Anlage oder deren Komponenten (sog. Life-Cycle-Costs).

Neben der Konzeption von prinzipiellen Lösungsansätzen zur Abschöpfung erarbeiteter Einsparpotentiale wurden bei der Ableitung von Umsetzungsmaßnahmen eben jene fertigungstechnischen Parameter beachtet, die das reibungslose Betreiben der Maschinen und Anlagen sicherstellen. Eingriffe in diese fertigungstechnisch sensiblen Abläufe wurden gegen das ermittelte Einsparpotential an Energie abgewogen.

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Eine nachhaltige Beeinflussung energetischer Prozesse in der Produktion stellt viele betriebliche Akteure vor eine wesentliche Herausforderung der nahen Zukunft. Vor dem Hintergrund der Wahrnehmung einer dramatischen Preisentwicklung für Elektroenergie erscheint eine nachhaltige Beeinflussung der Nutzung von Elektroenergie und Wärme als geboten.
Aus Sicht der Forscher am IAF sind investiv getriebene Veränderung bestehender technischer Lösungen insbesondere für hochflexible Unternehmen der KMU nur begrenzt zielführend, da sie sehr häufig den Blick auf eine anderweitige Betrachtung der bestehenden Produktionsstrukturen verstellen können.

Basierend auf fünf durchgeführten industrielle Teilprojekte zum Smart Energy with smart People sowie auf Basis gewonnener Erkenntnisse wurde am IAF ein Instrumentarium zur energieorientierten Bewertung, Planung und Gestaltung von Produktionssystemen entwickelt.

Mittels ausgewählter Analyseverfahren, deren Kombinatorik, einer energetischen Bewertung der eingesetzten Fertigungsverfahren sowie der Qualität der Energieerfassung kann mittels des Instrumentariums das Gesamtproduktionssystems hinsichtlich seiner Energieeffizienz bewertet werden.  Das vorliegende Instrumentarium orientiert sich im Wesentlichen an einen möglichst praktikablen Einsatz im Mittelstand.

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In einer Produktion für komplexe Außenwerbungsanlagen für Global Player der Mineralölindustrie sowie diverse Restaurantketten ist eine umfangreiche Fertigungstiefe in Kombination mit einer gesicherten Teileverfügbarkeit sowie eine kurzfristige Reaktion auf Kundenwünsche bei gleichzeitiger Verringerung der dafür notwendigen Aufwände zu gewährleisten. Eine Analyse im kundenorientierten Kommissionierbereich ergab, dass eine rein materialflusstechnische Optimierung hier nicht die notwendigen Leistungsmerkmale generierte. Neben der sachlogischen Ordnung des Lagers nach Kundengruppen wurden intelligent gestaltete Kommunikationswege, Kommunikationsflüsse und Kommunikationsintensitäten als die Grundlage für die von der Kommissionierabteilung geforderte Leistungsfähigkeit identifiziert. Basierend auf einer Analyse der Kommunikationsflüsse und -intensitäten wurden die Leistungsprozesse entsprechend der Material- und Kommunikationsflüsse umgestaltet. Ergänzend wurden Funktionsflächen ermittelt und zugewiesen sowie die grundlegende Ordnung neu konzipiert und umgesetzt.

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Vor dem Hintergrund sich verknappender Ressourcen werden bei der Bewertung von Produktionssystemen ressourcenseitige oder im Spezialfall auch energetische Betrachtungen immer wichtiger. Untersuchungen in der Produktion unterschiedlichster Schrauben großer Abmessungen standen im Mittelpunkt des Projektes. Gemeinsam mit den betrieblichen Akteuren wurden die betrieblichen Abläufe analysiert. Auf der Basis der vorhandenen Gegebenheiten wurden grundlegende Betrachtungen zur angewandten Technologie sowie zum betriebsorganisatorischen Konzept, welches die bestimmenden Randbedingungen der betrieblichen Anlagen darstellt, erhoben und bewertet. Neben der Entwicklung und Anwendung eines Energie-Sankey-Diagramms zur Lokalisierung und qualitativen Bestimmung energieintensiver Prozesse, wurden diese vor allem hinsichtlich ihrer Einbindung in das bestehende materialfluss- und informationstechnische System "Fabrik" charakterisiert. Auf der Basis dieses systematischen Vorgehens der Fabrikplanung aus der fabrikökologischen Sicht wurden dann entsprechend des Pareto-Vorgehens grundlegende Möglichkeiten eruiert und Maßnahmen abgeleitet. Diese bewirken eine Erhöhung der entsprechenden Energieeffizienz insgesamt. Generell kann festgestellt werden, dass die bisherigen energetischen Erfassungssysteme in den Unternehmen eine einzelne Bewertung von Prozessschritten oder Maschinen und Anlagen erschweren. Ursache dessen ist die energetische Infrastruktur, besonders bei bereits länger bestehenden Fabriken, welche häufig eine verursachungsgerechte Einzelerfassung und Ausweisung von Verbräuchen nicht zulassen. In diesem Falle hat sich die bilanzielle Betrachtung mittels Eingangs- und technologischen Messdaten sowie die Erfassung der energetischen Ausgangsdaten (Produkt, Maschine, Abprodukt und weitere) als hinreichend genau erwiesen, um qualitative Aussagen treffen zu können. Auf der Basis dieser Ergebnisse kann dann, durch Reflexion der Beeinflussbarkeit der jeweiligen qualitativen Bestandteile ein Maßnahmenplan entwickelt werden. Dieser kann neben den prinzipiellen Möglichkeiten zur Erschließung auch die energetischen Einsparungspotenziale abschätzen. Mit dieser Grundlage ist es möglich, begründet durch die jeweiligen Einsparungen, die Maßnahmen wirtschaftlich zu bewerten und damit in die betriebliche Praxis zu überführen.

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Die Digitale Fabrik, als Umsetzung konsequenter IT-Nutzung in der Fabrik, ist seit Jahren zentraler Ansatzpunkt innovativer Planer. Neben hoher Datenverfügbarkeit und Aktualität beschleunigt sich dabei vor allem der Fabrikplanungsprozess. Bei der Anwendung innovativer Planungsinstrumente zeigt sich jedoch, dass unterschiedliche und meist sehr heterogene Datenbestände als Eingangsgrößen für den Planungsprozess in den Unternehmen vorliegen. Insbesondere der Mittelstand stößt bei der Aufbereitung dieser Datenbestände häufig an zeitliche und vor allem kapazitive Grenzen. Mit dem Einsatz moderner Erfassungssysteme, wie dem LaserScanner der Firma FARO, sind Planer mittels 3-D-Scans in kürzester Zeit in der Lage, Bestandserfassung von Produktionssystemen durchzuführen. Die Technik ist hocheffizient und kann ohne Beeinträchtigung bei laufender Produktion grundlegende Layoutdaten und 3-D-Modelle vorhandener Maschinen erfassen. In der Praxis zeigte sich jedoch, dass Fabrikplaner häufig die vektorformatigen verwendungsfähigen Grunddaten für die Planungsaktivitäten erst schaffen müssen. Hierbei gilt, je höher die Datengenauigkeit, desto expotential höher der Aufwand und die benötigte Zeit.
Während beim Einsatz innovativer Scan-Technologien die physische Datenbeschaffung sehr gut gelöst ist (Erfassung der 3-D-Layout als Punktwolken), bleibt nach wie vor der zeitbestimmende Faktor für die Fabrikplanung die Datenaufbereitung. Die Magdeburger Forscher des IAF haben hierzu neben einem bisher kaum beschritten Weg, der Nutzung hybrider Daten je nach fabrikplanerischem Bedarf (level of detail), den Einsatz eines VR-Modellers zur Datenrückführung erprobt, welcher auf der Basis erfasster Punktwolken in der Lage ist, Datenrückführungen in Vektorformate durch Nutzung gemessener 3-D-Punkte zu ermöglichen. Hierbei wird auf die prinzipielle Kubatur der zu betrachtenden Objekte abgestellt, ein VR-fähiges, hinreichend genaues Modell für die Optimierung von Produktionssystemen erstellt. Mit diesem sind die Planer in der Lage, nach vorgegebenen Zielfunktionen (z.B. Minimierung der Investitionskosten, etc.) komplette Fabrikplanungen in kürzester Zeit durchzuführen. Mit fortschreitendem Planungsgeschehen steigt dann in aller Regel der Genauigkeitsbedarf der Daten. Die in groben Planungsphasen verwendeten Grundkubaturen können dann durch die Verbindung zur genauen Datenerfassung (beispielsweise die Punktwolke, oder 3-D-Konstruktion des Lieferanten) fallspezifisch ergänzt werden. So gelingt es, bedarfsgerechte, genaue und flüssige Darstellung zu jedem Zeitpunkt des Planungsgeschehens der Produktionssysteme auf vorhandener transportabler EDV-Technik zu ermöglichen. Am Beispiel der Planung eines Produktionssystems für eine Dachstuhlfertigung konnte nachgewiesen werden, dass ca. ein Drittel der Erfassungsaufwände vermieden werden konnten. Der Planungsprozess vom Planungsanstoß bis zur Bauübergabe wurde von ca. 6-8 Wochen auf 4-6 Wochen reduziert.

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Über die Bewertung von Kernkompetenzen zu Kernprozessen zu finden, fordert letztendlich auch deren wirtschaftliche Integration in die bestehende Fertigung. Gemeinsam mit einem Global Player des Anlagenbaues aus der Region wurden wesentliche technologische Kernkompetenzen für den zukünftigen Fertigungsstandort evaluiert und mittels Turbo-Fabrikplanungssystem "Factotum" auf Realisierbarkeit geprüft. Auf Grundlage des extrem gestrafften Planungsprozesses unter Anwendung neuester alternativer Methoden gelang es innerhalb kürzester Zeiten, detaillierte Aussagen zur Umsetzung zu erhalten, so dass der Kooperations- und Forschungspartner zeitnah an die Realisierung des Fertigungssystems gehen konnte. Die Nutzung neuester wissenschaftlicher Erkenntnisse führte damit nicht nur zur methodischen Erweiterung und Straffung fabrikplanerischer Vorgehensweisen, sondern bewirkte hier eine zügige und sichere Entscheidungsfindung für den Ausbau der Fertigungskapazitäten.

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Powered by strong success visions, extremely efficient self-organised innovation processes may emerge outside of organizational boundaries and across conventional hierarchies. The more such innovation networks expand, the more pressing is the need for a shared sense of trust, reciprocity, informality and community among members. Only on this base, organizational efforts can be focused on the learning processes, the acquisition of new insights and additional knowledge. Although Concurrent Innovation is increasing chances and lowering the risks for all partners, the processes involved are complex and depend on grown experiences on the field. The crucial trust base between the partners will erode if transparency of the processes, the learning progresses, or the motivation of partners are lacking. Learning through collaboration and effective self-organization absolutely requires that the network has a window on the partners capabilities and assets, which is provided by the subsequent monitoring and control procedure.  A procedure for Monitoring and Control of Innovation in Networks is derived as follows:

• Description of the collaboration and the objectives to go for
• Decomposition and Analysis of the Innovation object attributes for market performance
• Skills/Competency profiles for market- und co-operation requirements Technologies/Competencies in line with the phases of Innovation (stage wise)
• Enumeration of the specific and total attractiveness of the collaboration object
• Check of utility / effort ratio for all partners and all phases, expressed in linkage intensities
• Initiation of corrective actions if and where needed. Issue resolution and escalation support.
• Evaluation
The information provided may be used to cover all specifics for a distinct innovation object in a COIN (Collaborative Innovation Network) and, moreover, to support benchmarking of other concurrent innovations, allowing to gain more experience in e.g. early detecting risky constellations or in reliably forecasting chances of success.   Another important step on the way to a Concurrent Innovation Base of Knowledge (CI_BoK) that had been initiated by a framework for Small and Medium Sized Extended Enterprises and ESoCEpedia http://www.ami-communities.eu/wiki/ESoCEpedia as the proper CI terminology for the CE community: http://www.esoce.net/. If innovation network members continuously evaluate their performances, monitoring and control of innovation processes will make collaborative activities more efficient and strengthen the trust bases at long term. The attributes to be monitored can be reduced to a small set of Key Innovation Indicators (KII) allowing the control of COINs. Moreover the collection, the accumulation and the systematisation of these indicators, observed in Concurrent Innovation processes, may eventually pile up considerable CI experience and result in a Base of Knowledge for the support effective and efficient CI processes. The information provided may be used to cover all specifics for a distinct innovation object in a COIN (Collaborative Innovation Network) and, moreover, to support benchmarking of other concurrent innovations, allowing to gain more experience in e.g. early detecting risky constellations or in reliably forecasting chances of success.   Another important step on the way to a Concurrent Innovation Base of Knowledge (CI_BoK) that had been initiated by a framework for Small and Medium Sized Extended Enterprises and ESoCEpedia http://www.ami-communities.eu/wiki/ESoCEpedia as the proper CI terminology for the CE community: http://www.esoce.net/. If innovation network members continuously evaluate their performances, monitoring and control of innovation processes will make collaborative activities more efficient and strengthen the trust bases at long term. The attributes to be monitored can be reduced to a small set of Key Innovation Indicators (KII) allowing the control of COINs. Moreover the collection, the accumulation and the systematisation of these indicators, observed in Concurrent Innovation processes, may eventually pile up considerable CI experience and result in a Base of Knowledge for the support effective and efficient CI processes.

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Die Carcoustics GmbH mit Sitz in Haldensleben plante im Jahre 2008 eine Produktionserweiterung. Als direkter Zulieferer für VW und Audi gestalteten sich die Absatzmengen 2008 so, dass eine Erweiterung unumgänglich wurde. Aus der Historie heraus lag der Carcoustics GmbH ein 2D-Layout vor, was jedoch in Anbetracht der verfahrenstechnisch dominierten Anlagen nicht hinreichend genau für die Einplanung neuer Maschinen war. Das IAF wurde beauftragt in einem einmonatigem Projekt die Datengrundlage für die Einplanung neuer Anlagen zu schaffen. Unter Nutzung der Scantechnologie der FARO GmbH stellten die Mitarbeiter des IAFs bei einer ersten Begehung einen Messplan auf und führten an einem produktionsfreien Tag den Scan der Produktionshalle durch. Innerhalb von nur 6 Stunden lag das Messergebnis der gesamten Halle vor, das als Grundlage für die Maschinenanordnung ausreichend war. Auf Basis derlaufenden Forschungsarbeiten zur Umsetzung von gescannten Modellen in vektororientierte Grafikmodelle erfolgte dann die Datenrückführung, die innerhalb kürzester Zeit abgeschlossen werden konnte. Dafür setzte das IAF die adaptive Nutzung von Modellbibliotheken ein, die in aller Regel hinreichend genau für fabrikplanerische Anordnungsverfahren sind. Bei den klassischen Methoden wie Rückführung mittels algorithmische Triangulation sowie klassisches Nachzeichnen durch Punkt- undFlächenerkennung gilt, dass der Nachbearbeitungsaufwand von gescannten Modellen für solche Datenrückführungen ein Aufwandsverhältnis von 1:10 (1 Stunde Scan zu mindestens 10 Stunden Rückführungsarbeitsaufwand) beinhalteten. Durch die Anwendung einer umfangreich vorhandenen Modellbibliothek am IAF konnte dieser Aufwand um 75% verringert werden, so dass das Aufwandsverhältnis derzeit ca. 1:2,5 beträgt. Dadurch wird das aus der Messtechnik stammende Verfahren des dreidimensionalen Scannens auch für Fabrikplaner interessant. Auf Basis der geliefertenDaten konnte Carcoustics die Erweiterungsplanung 2008 in kürzester Zeit vornehmen und bis Jahresende umsetzen.

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Die Verkürzung von Produktlebenszeiten als Ausgangspunkt für sich immer schneller wandelnde Produktionssysteme stellt die Praktiker vor die Aufgabe, effiziente Produktionssysteme innerhalb kürzester Zeiten konzeptionell zu planen und vor allem zu realisieren. Größtenteils stehen solche Planungsprozesse unter enormen Zeitdruck und in aller Regel fehlen eine ganze Reihe notwendiger Planungsinformationen. Gerade für den Mittelstand stellt deshalb der Rückgriff auf planerisch verwendbares Erfahrungswissen der Mitarbeiter eine nicht zu unterschätzende Wissensbasis für die kurzfristige Erarbeitung von Produktionskonzepten dar. Begründet auf mathematischen Grundverfahren der Anordnungsoptimierung durch die Minimierung von Transportleistungen in Produktionssystemen sind erweiterte Kriterien zur Berücksichtigung praxisrelevanter Gegebenheiten bei der Planung umsetzungsfähiger Layoutkonzepte notwendig. Betriebliche Prozessabläufe beruhen auf dem Austausch von Informationen und der Kommunikation über deren Inhalte. Unternehmen des klein- und mittelständischen Sektors haben die Bedeutung der Gestaltung ihrer Informations- und Kommunikationsbeziehungen (IuK) als "mission critical" erkannt. Der personengebundene Austausch von Informationen gilt bei vielen Unternehmen gerade als Voraussetzung von Qualität und Wirtschaftlichkeit betrieblicher Prozessabläufe. Eine Kurze-Wege-Mentalität ist dabei auffällig. Aufgrund der Vielschichtigkeit der Begriffe Information und Kommunikation und deren jeweilige Bedeutung war im Laufe der Untersuchungen eine Eingrenzung des Untersuchungs- und Anwendungsfeldes notwendig. Als Fokus dient schlussendlich die Frage: Ist eine bestimmte Nähe zwischen den Arbeitsplätzen eines Produktionsbereiches aufgrund der spezifischen Eigenschaft ihrer IuK-Beziehungen (z.B. direkte Sprachkommunikation) notwendig? Ein vorläufiges Ergebnis der Forschungsarbeiten stellt der Kommunikationskennwert als Wichtungsgrad layoutrelevanter IuK-Beziehungen dar. Die Wichtigkeit einer IuK-Beziehung bestimmt sich über die Parameter "Informationsgehalt", "Übertragungszeit" und "Kommunikationshäufigkeit", deren formale Beschreibung Ziel der laufenden Arbeiten ist. In einem ersten Anwendungsszenario wurde bei der idealen Layoutplanung des Produktionsbereiches eines Maschinenbauunternehmens die Entfernungsabhängigkeit der IuK-Beziehungen bei direkter Sprachkommunikation integriert. Als Stellvertretergröße der Entfernungsabhängigkeit dient die Abnahme des Sprachschallpegels über die Sender-Empfänger-Entfernung bei einem mittleren Störgeräuschspegel im Produktionsbereich.

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Für einen baunahen Zulieferer komplexer Produkte wurde für die Fertigung eine wandlungsfähige und effiziente Gestaltungslösung geplant und mittels VR-Werkzeugen zu einer bauseitig weiter zu verfolgenden Lösung umgesetzt. Bei der Gestaltung des Fertigungslayouts waren Gestaltungsprämissen moderner Produktionskonzepte, wie übersichtliche und transparente Material- und Kommunikationsflüsse, als lösungsbestimmte Optima der neuen Fertigung umzusetzen. Die Layoutplanung erfolgte mit dem am IAF entwickelten Werkzeug FACTOTUM unter Anwendung einer kommunikationsorientierten Optimierung der Maschinenaufstellung zur Bewältigung marktdynamischer Einflüsse auf die Fertigungsorganisation. Das Ziel des Vorhabens war es, in kürzester Zeit (ca. 8 Wochen) eine analytisch fundierte Lösung für eine neue Fertigungsorganisation zu finden, partizipativ weiter zu verfolgen und zu verankern und damit den dynamischen Anforderungen des Marktes unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten gerecht zu werden. Dabei steht die Erarbeitung eines optimierten Fertigungslayouts als Basis der dann weiter zu führenden Bauplanung im Vordergrund.

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Unternehmen, und insbesondere solchen, die bislang noch nicht im Internet präsent sind, fehlt häufig eine klare, zukunftsorientierte E-Business Strategie. Von Kunden und Geschäftspartnern wird dabei die Geschäftsprozessabwicklung über das Internet/Intranet verlangt. Die wesentlichen Potenziale des E-Business sind zwar bekannt, sind aber oft nicht in die Gesamtstrategie des Unternehmens eingebunden. e-Volution hat sich zum Ziel gesetzt, innovative Managementinstrumente zur Einführung von e-Business-Strategien in Unternehmen, die Bestandteil eines Extended Enterprise sind, zu entwickeln, um so die Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen zu erhöhen. Kerninhalt des Projektes ist die Entwicklung strategischer e-Business Roadmaps, als Ergebnis der Analyse und Bewertung aktueller und zukünftiger Anforderungen an ein Unternehmen und der unternehmensinternen Fähigkeiten. Neben den methodischen Grundlagen werden Softwareinstrumente entwickelt, die den Prozess der Informationssuche, -analyse und -bewertung effizienter gestalten. Die Zielgruppe für die Anwendung der Projektergebnisse sind KMUs. Parallel zu Forschung und Entwicklung werden die Methoden und Instrumente durch die Projektpartner in der Praxis angewandt und bewertet.

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"Erweiterung des Fabrikplanungsarbeitsplatzes FacToTuM um partizipative Elemente mobiler Gestaltung von Produktionssystemen in Verbindung mit dem Einsatz von virtueller Realität"Die Wettbewerbsfähigkeit und der zukünftige Erfolg von klein und mittelständischen Unternehmen (KMUs) hängt mehr und mehr von der Fähigkeit ab, sich zu wandeln, d. h. permanent und zielgerichtet Umfeldanforderungen und Unternehmensleistung abzugleichen. Damit steigen die Anforderungen an schnellstmögliche Konzeption, wirtschaftlichen Anlauf und effizienten Betrieb von Produktionssystemen, wobei sich die zur Verfügung gestellten Planungszeiträume reduzieren. Die Virtual-Reality-Umgebung ermöglicht das (dreidimensionale) Erleben eines zu planenden Produktionssystems. Der Betrachter kann die Anlage betreten ("Walkthrough") und innerhalb der virtuellen Welt interagieren. Die Aussicht, VR-Technologien mobil machen zu können, um ortsungebunden die Vorteile für die Fabrikplanung zu erschließen, ist mit Blick auf die sich immer mehr verflechtende I&KStruktur bereits viel versprechend. Mit dem am IAF entwickelten Arbeitsplatz FACTOTUM (FACtory Tool- and Tuning Master) liegt eine durchgängige planungsunterstützende Lösung vor, die als geeignete Ausgangsplattform für Entwicklungen in dieser Richtung dienen kann. Der dort implementierte Funktionsumfang soll gezielt ausgebaut und methodisch erweitert werden, damit er bei dezentral verteilten Planungs-/ Gestaltungs- und Entscheidungsprozessen in der Fabrikplanung Einsatz finden kann. Hierzu werden alle wichtigen Bausteine der bestehenden Lösung auf eine leistungsfähige neutrale Plattform gehoben, so dass einer verteilten Mehrplatz-Arbeitsweise entsprochen wird sowie eine leistungsfähige Synthese aus empirisch/erfahrungsgeleitetem Planen und mathematisch/ formalen Planungsroutinen entsteht. Die Erweiterung des Arbeitsplatzes FACTOTUM betrifft vorrangig die softwaretechnische Integration von Routinen/Programmteilen wie:- Module zur Unterstützung von Entscheidungsprozessen bei nicht eindeutigen oder nur empirisch vorhandenen Erfahrungswelten- Lösungen zur Dezentralisierung der Visualisierung- Integration von Projektmanagementwerkzeugen zur Abrundung der Funktionalität.

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Das Netzwerk versteht sich als Plattform, um die offene Diskussion zwischen Technikexperten verschiedener, miteinander verwandter Disziplinen, wie Produktentwicklungsprozess, Logistik, Wissensmanagement, Optimierung, Supply Chain Management, Statistische Analyse, Design, Organisation, usw., zu fördern. Das Netzwerk wird die Projekterfahrungen der Teilnehmer, internationales Experten- und Fachwissen sowie den "State-of-the-Art" in einem "Green Book" zusammenfassen, welches dann als Unterstützung für neue Initiativen und politische Entscheidungen zur Verfügung steht.

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Ziel des Projektes ist die Entwicklung globaler Beschaffungsmodelle und die Spezifikation einer IT-Plattform zur Optimierung der Geschäftsprozesse zwischen Chinesischen und Europäischen Unternehmen, wobei der Fokus bewusst auf aus kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) liegt. Die Zielgruppe sind primär chinesische Unternehmen, die entweder bereits Geschäftsbeziehungen mit Europäischen Unternehmen unterhalten oder deren Aufbau planen. Diese Unternehmen sollen befähigt werden, die speziellen Lieferanforderungen europäischer Unternehmen noch besser zu erfüllen. Referenzunternehmen in China, Italien und Deutschland liefern dabei die Anforderungen für die zu erarbeitende Lösung. Am Beispiel der deutschen Fahrradindustrie wurden sowohl die Ist-Situation als auch die zukünftigen Anforderungen an das Supply Chain Management (SCM), die sich aus den prognostizierten Marktveränderungen ergeben und Auswirkungen auf die strategische Gestaltung der globalen Wertschöpfungskette haben, analysiert. analysierten die Die Deutsche Fahrradindustrie steht stellvertretend für mittelständische Unternehmen, die Einzelteile und Komponenten aus Fernost beschaffen. Die wichtigsten Projektergebnisse sind: - globale Beschaffungsmodelle zur Optimierung der Lieferkette zwischen Europäischen und Chinesischen KMUs - Leitfäden für Chinesische Unternehmen zur ganzheitlichen Optimierung von SCM-Prozessen und Einführung von IT-Lösungen als Mittel zur effizienten Strategieumsetzung - Wissenstransfer von Europa nach China - wachsende Aufmerksamkeit Chinesischer Unternehmen gegenüber Anforderungen Europäischer Unternehmen, zur Gewährleistung noch wettbewerbsfähigerer Produkte und Dienstleistungen auf beiden Seiten. Somit leistet das Projekt einen Beitrag zur Bewältigung ökonomischer und kultureller Unterschiede und Hürden in Rahmen des globalen SCM und im Speziellen zur Verbesserung der Wirtschaftsbeziehungen zwischen China und Europa

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Die Kooperationsforschung entwickelt sich nur langsam und parallel zu den Bedürfnissen der Unternehmenskooperationen. Anfangs lag das Hauptaugenmerk auf Kooperationsbörsen und die Unterstützung in der Anbahnungsphase durch Kammern, Verbände und sogenannte Auftragsbroker. Das verbundbegleitende Kooperationsmanagement ist hingegen methodisch noch nicht sehr ausgereift. Hier setzt KORAMA an. Ziel ist die Entwicklung eines Instruments zur Unterstützung und des Controllings für die Wachstums- und Reifephase von Kooperationsverbünden.^aIn der Vorbereitungs- und der ersten Projektphase konnten bereits zahlreiche Klein- und Kleinstunternehmen aus der Anwenderzielgruppe für eine Zusammenarbeit gewonnen werden. Gemeinsam wurden Anforderungen an Art und Umfang des Instrumentariums systematisiert. Trotz unterschiedlicher Unternehmensgröße, unterschiedlicher Verbundgröße, unterschiedlicher Branche und Region konnten zahlreiche Gemeinsamkeiten festgestellt werden. Besonders auffällig sind vergleichbare Anforderungen an Entscheidungskriterien, Entscheidungsalgorithmen und Verteilungsschlüssel für Verantwortung und Gewinn. Insbesondere letzteres sind keine einmalig in der Gründungsphase festzulegende Regeln, sondern dynamische, stark den sich ändernden Randbedingungen unterworfene Entscheidungen. Die im Projektverlauf herausgearbeiteten Kooperationsmerkmale haben vordergründig beschreibenden und klassifizierenden Charakter. Im Laufe des Projektfortschritts wurden diese zu einem Indikatorgerüst für das Management des Kooperationsprozesses verdichtet.

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Im Mittelpunkt des Vorhabens soll das im Expertenkreis »Zukunftsstrategien« entwickelte Konzept der »weichen« Strategieressourcen stehen, die eine unverzichtbare Ergänzung zum Einsatz hochentwickelter Produkt- und Verfahrenstechnik und zu hoher technischer Innovationskompetenz sind.Aus ersten Vorbesprechungen der Projektpartner kristallisierten sich sechs Problemstellungen heraus, die im Verbundprojekt schwerpunktmäßig bearbeitet wurden:- Einführung von Inselfertigung und Gruppenarbeit als Voraussetzung höherer Flexibilität, Marktreaktivität und Mitarbeitermotivation- Organisatorische und informationstechnische Fertigungsintegration bei flexibler Fabrik- und Fertigungsorganisation- Verbreitung von Wirtschaftlichkeitsdenken im gesamten Unternehmen- Verbesserung der Kooperation zwischen Marketing, Konstruktion und Fertigung- Zwischenbetriebliche Kooperation zur besseren Ausnutzung spezialisierter Betriebsmittel und Wissensbestände- Integration von längere Zeit arbeitslosen Fachkräften in moderne Fertigungen

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Mit dem Forschungsvorhaben »Neue Produktionssysteme/Experimentelle Fabrik« besteht an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg ein Forschungsverbund mit den Grundforschungsgebieten:- Beschichtungstechnologien- Betriebliches Lernen und Planen- Managementtechniken zu Produktionsstrategien und technischen Innovationen- Material- und Prozeßoptimierung zur Bearbeitungszeitverkürzung und Produktweiterentwicklung- Produktentwicklungs- und Produktentstehungsprozesse- Mikroproduktionstechnik.Dabei nutzen kleine und mittelständische Unternehmen der Region Kern- und Problemlösungskompetenzen bzw. Ressourcen der Experimentellen Fabrik und erzielen über Ressourcenteilung gewünschte Beschleunigungs- und Synergieeffekte.Die Aufgabe des Leitprojektes besteht in der Projektbewertung und -koordination unter der Maßgabe einer zielorientierten Steuerung des Zusammenwachsens des Gesamtvorhabens. Entsprechend dem Leitgedanken des Vorhabens, Grundlagen- und Applikationsforschung mit dem Ziel konkreter Produkt- und Prozeßinnovationen zu betreiben, ist eine exakte Evaluierung zur Empfehlungsunterstützung des Wissenschaftlichen Beirates entwickelt worden.

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Die grundlegende Schwäche vieler ostdeutscher Unternehmen, so läßt sich der aktuelle Forschungsstand zusammenfassen, liegt offenkundig nicht in Defiziten einer "intelligenten" Nutzung vorhandener Technik. Generelles Ziel des geplanten Vorhabens soll es deshalb sein, im Verbund einer Gruppe von ostdeutschen Unternehmen und Forschungsinstituten: - Wege zur Überwindung dieser Defizite intelligenter Techniknutzung zu erkunden und exemplarisch zu beschreiten und - hiermit in der industriellen Praxis bewährte, robuste Lösungen zu entwickeln, die dann auch von anderen ostdeutschen Unternehmen ohne unvertretbares Risiko übernommen werden können. Im Mittelpunkt des Vorhabens soll das im Expertenkreis "Zukunftsstrategien" entwickelte Konzept der "weichen" Strategieressourcen stehen, die eine unverzichtbare Ergänzung zum Einsatz hochentwickelter Produkt- und Verfahrenstechnik und zu hoher technischer Innovationskompetenz sind.

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Die Promotion beschäftigt sich mit der Systemfähigkeit von Produktionssturturen , externe  und interne Störungen selbständig abzufangen und möglichst schnell in einen gleichgewichtigen Zustand zurückzukehren.

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Distributed Manufacturing  Produktionsnetzwerke, deren Funktionalitäten und Leistungen unabhängig von der physischen Distanz zwischen den beteiligten Komponenten ist, wird verteiltes produzieren genannt.. Das schließt sowohl logisch und räumlich verteilte Einheiten, die kooperierende miteinander über Prozesse und Netzwerke kommunizieren, um bestimmte Produktion Funktionalitäten abzuwickeln ein. Ebenso ist die Zerlegung oder gar Atomisierung monolithischer Produktion Einheiten nun mit dem Ziel verbesserter Flexibilität und erhöht vor Wiederverwendbarkeit inbegriffen. Mit dem Projekt werden eine Reihe verschiedenartiger Lösungsansätze und Produktionsmodelle näher betrachtet. Abhängig von Kriterien Erfüllung in der Heterogenität, der Interoperabilität, der modulare, der Skalierbarkeit sowie der Zeit Synchronisierung werden verschiedenartige Ausprägungen des verteilten Produkt produzierendes untersucht. Von besonderem Interesse sind die Parallelität Auto Gleichzeitigkeit Modi, bei denen besonders Emma Gentz, Iterationen und vergab Stellung zu nennen sind. Abhängig von den Implementierungszielen und den dabei einbezogenen Funktionalitäten sind auch andere Terminologie in für verteiltes produzieren üblich geworden. Darunter fallen Cloud Manufacturing, Ubiquitous Manufacturing, Design Anywhere Manufacture Anywhere (DAMA), Wise Factory oder Dispersed Manufacturing. Eng verwandt sind auch Plug-and-Produce sowie RFID unterstützte Lösungen und Cyber Physical Production Systems (CPPS). Abhängig von den Anforderungen und der Kriterienerfüllung können sämtliche Ausprägungen des verteilten Produzierens bestimmten Lösungsräumen zugeordnet werden. Kern der Projekt Arbeiten ist ein topologiegestütztes Modell von Produktionsnetzwerken, das am Lehrstuhl schon früher im Zusammenhang mit Kollaborationsmodellen, Extended Enterprise sowie den Fraktalen verwendet wurde. Es setzt generische Modell-Elemente ein, die nach den oben genannten Prinzipien eingesetzt werden. Die Projektinitiative zielt ab auf eine bessere methodische und theoretische Begründung dieser neuartigen Produktionsprinzipien, die durch fortschreitende Entwicklungen der Informations- und Kommunikationstechnologie getrieben werden. Alle Einsätze sollen auf eine theoretisch besser begründete und verallgemeinerte Prinzipien Basis gestellt werden.

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Informationstechnologien verändern die Welt der Industrie und die Art und Weise der betriebenen Geschäftsmodelle. Dynamische, skalierbare und virtualisierte Ressourcen, gegebenenfalls über Internet, stehen zur Verfügung, die völlig neue Möglichkeiten eröffnen. In der Fertigung verschmelzen Produktionswirklichkeit mit der digitalen Produktionen immer mehr, so dass digitales Planen und Projekttieren aller Prozesse, Produkte und Produktionseinrichtungen ständig erleichtert wird. Verteiltes produzieren zeigt offensichtlich im Kleinen heute schon, wie die Cyber Production oder was gemeinhin als Cloud Manufacturing bezeichnet wird in Zukunft insgesamt aussehen könnten. In anderen Worten bald könnte insgesamt und standortübergreifend genauso produziert werden, wie es heute schon in den Fertigungsbereichen einzelner Fabriken unter dem Begriff >Verteiltes Produzieren< geschieht. Vor allem deshalb braucht das Verteilte Produzieren eine belastungsfähige und ausgereifte theoretische Grundlage, die auf der topologischen Modellierung, die schließlich allen Produktions-Prozessen von Natur her zugrundeliegt, aufbaut. Ein solcher Projektansatz ist ehrgeizig aber gleichzeitig auch überfällig, denn es müssen in kurzer Zeit viele Antworten jenseits des erprobten Standes der Technik gegeben werden in einem Zustand, in dem viele Forschungsthemen noch in Bearbeitung sind. Dennoch drängen die Technologien aus anderen Anwendungsbereichen massiv die Fertigung. So wie hoch automatisierte Fabriken durch eine Vielzahl von Einheiten und Untereinheiten von unterschiedlichen Herstellern und Dienstleistern charakterisiert sind, so macht auch Cyber Physical Production Gebrauch von Virtualisierungen aller Ressourcen, damit alle Einheiten leicht wahl frei verknüpft und viele Systeme gleichzeitig angesprochen und betrieben werden können. Diese Mengen lose verbundener, quasi autonom agierender Produktionseinheiten sind offensichtlich Prinzipien und Modalitäten unterworfen, die aus der Komplexität als auch aus mechatronischen Systemen bekannt und insgesamt in die Konzepte des verteilten produzierendes eingegangen sind. Besonders hervorzuheben sind dabei die Prozeduren der Verhaltenssteuerung von Einheiten und das verallgemeinernde Prinzip der Verkapselung von Logiken und Einheiten. Derzeit gehen intensiv und in vielen Branchen Implementierungen vor sich, die weitestgehend ohne erprobtes Wissen und ohne theoretisch gesicherte Herangehensweise erfolgen. Aus diesem Grund zielt das Projekt auf eine umfassendere Theorie, die sich für die Virtualisierung der Produktion eignet. Gleichzeitig sollen die Praktiker jedoch mit belastbaren Aussagen zu Trends und Entwicklungen versehen werden, um ihre Entscheidungen für die nächsten Informations-Technik Implementierungen zu stützen oder auch als Referenzpunkte für das Bauchgefühl dieser Entscheider.

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In enger Kooperation zwischen Forschern und Schlüsselindustrien im Ausrüstung Zuliefererbereich sollen Kooperationsmechanismen zwischen den Produzenten und den Technologieausrüster gestärkt und gezielt vorangetrieben werden. Darüber hinaus werden kritische Aspekte beleuchtet und in einen Referenzmodell eingearbeitet. Die Ergebnisse werden in eine Methodik gegossen und an dem mit führenden Industriebetrieben zusammengestellten Testbild verifiziert.

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Production systems have evolved over the years in response to evolution of new methods, product quality and complexity, global competition, new technologies and materials. To meet current multiple interest of customers and improve position, organizations attempt to adapt world-class production approaches such as TPS that enable efficient use of resources, process upgrading in real-time experiences and securing complementary network capability in the value chain. While these production system implementations can build competitive capability, adapting these methods and principles to emerging countries contexts is found difficult. Production system transferability and fairness of enforcing imported methods into specific organization contexts remain major unsolved issues. The project develops a TPS capability adaptation method that takes into account exploitation of indigenous methods, culture dynamics and existing organizational capabilities. The base for mirroring the research to practical cases is a structured survey in two groups of contextually differing industries in Germany on one hand and Ethiopia on the other. By cross-referencing the literature, the survey and numerous expert opinions, a production system adaptation methodology is created that underpins a small number of organizational key attributes. The findings confirm that production system success is highly correlated with organization readiness, managing transformation, emergent process stability and sustaining competiveness.The method highlights the significance of indigenous practices and cultural beliefs of regions contributing to the intended global transfer and adaptation success.

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Im Zuge einer strategischen Neuausrichtung zur Planung und zum Bau von Energieerzeugungsanlagen stellt die neugegründete E.ON New Build & Technology GmbH (ENT), ein Zusammenschluss der Kompetenzteams der Engineering sowie der New Build und New Technology Unit, die maßgebliche Engineering- und Projektmanagementkompetenz für den Kraftwerksneubau in der E.ON Gruppe dar. Die neu gegründete Gesellschaft ist renommierter Anbieter hochwertiger technischer Dienstleistungen in der Planung und der Abwicklung von Großprojekten. Um dieser Gesamtaufgabe Rechnung zu tragen, erarbeitet die ENT in Zusammenarbeit mit dem IAF der OvGU einen verbindlichen unternehmensweiten Projektmanagement Standard - OnePM@ENT. Ziel ist die Erreichung einer Best Practise Lösung im Einklang mit einer hohen Akzeptanz bei den Projektmitarbeitern. Aktuell werden verschiedenste Methoden und Werkzeuge zur Beschreibung aller relevanten Prozesse verwendet, die teilweise inkompatibel sind und nicht dem neuen einheitlichem Bild entsprechen. Die Nutzung unterschiedlicher Standards gilt es aufzubrechen und zu vereinheitlichen. Gemeinsam mit den betrieblichen Akteuren erarbeitet das IAF auf Basis des Level-of-Detail-Ansatzes ausgehend von einer generischen Prozessübersicht - der sogenannte Prozesslandkarte - in verschiedenen Detaillierungsstufungen eine den Projektspezifika angepasste schrittweise Beschreibung der Geschäftsprozesse. Die Datenerhebung erfolgt sowohl indirekt durch Dokumentenanalyse existierender Projektmanuale sowie durch strukturierte Workshops mit den Verantwortlichen der entsprechenden Geschäftsprozesse. Das Ergebnis ist eine teilweise Neustrukturierung der Projektmanagementprozesse auf Basis des Projektmanagement-Standards des international renommierten PMI Verbands.
Die erarbeiteten Projektmanagementprozesse werden datenbankbasiert abgelegt und gepflegt, um schließlich im Intranet nicht nur publiziert zu werden, sondern als jederzeit zugängliches und leicht verständliches Unterstützungsinstrument der Projektarbeit angewendet zu werden.
Hier unterstützt das IAF fachlich-methodisch unter Berücksichtigung der Randbedingungen die Erstellung der Datenbank und ihrer Inhalte. Unter Ausschöpfung spezifischer Methodiken und angepasster Werkzeuge der Datenbank-Architektur, wie z. B. eines projektspezifischen Processmappingtools, wird innerhalb kürzester Zeit die interaktive PM-Toolbox realisiert.

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Heterogene Planungswerkzeuge, die u.a. im Maschinenbau, Anlagenbau, Elektrische Anlagenplanung, MMI, PLC, Robotersteuerung sowie in der Virtual-Reality-Fabrikplanung eingesetzt werden, können mit ihren realen Datenformaten in eine anbieterunabhängige Informationsplattform integriert werden. Advanced Virtual Factory Automation verbindet unterschiedliches Spezialwissen in der Anlagenplanung durch den Einsatz einer hoch entwickelten Automatisierungssprache, AutomationML, die den Austausch von Informationen bezüglich Geometrie, Topologie, logische Informationen wie Abläufe, Verhalten und Steuerung etc. ermöglicht. Die Plattform nutzt als Basisplattformen Collada and AutomationML, deren Funktionen vom IAF effektiv kombiniert werden.

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Company specific Production Systems-X-PS have proven to be powerful frameworks restoring or supporting leading positions. On the key fields of X-PS is the setting and decomposition approaches facilitate preparation, definition, implementation and monitoring of production networks. The project's objective is to point out some instruments making use of these principles and supporting companies in Distributed Manufacturing. It develops a framework using aspect focus, layer decompositions and derived self similar patterns distinctly characterising any Production System Type. Undoubtedly the most famous example and the first approach of Production System pattern definition is the Toyota Production System TP. Even though TP is very "Japanese" and a number of principles prescribed appear rather exotic, they picked up the idea and established own Production System "standards" as part of entire company philosophies and conceptualisations to be implemented globally in every production facility. Meanwhile at least all car manufacturers are working according to own specific patterns. Layer aspects may be filled in to define company-related (self similar) patterns that may also be interpreted as a part of the general definition of a company's specific Production System "standard". Such standards signalise to the units as well as to the partners, e.g. the methods and indicators to be applied. These standards also state clearly, what the expectations are and how partners can increase their chances of eligibility and support. Many companies visibly highlight the importance of such standards by their full commitments, e.g. identification with their company (or brand) names, e.g. Toyota, Bosch, Audi, GKN.Often, all vital elements of these company standards are visualised by self explaining symbols as hierarchical trees or mind maps, being referred to as the companies' "footprints"- an excellent practical term for self similarity in this Dispersed manufacturing context.

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Ziel von VAN ist die Adaption, Modifizierung und Erweiterung von existierenden IT-Kommunikationstechnologien entsprechend den spezifischen Anforderungen der Industriellen Kommunikation: Real-Time (Echtzeit), Wireless (drahtlose Übertragung), Security (Integrität) and Safety (Personensicherheit). Es soll eine neue Dimension in der horizontalen und vertikalen Integration von Büro- und Industrieautomationsbereichen erreicht werden. VAN fokussiert dabei auf industrielle Automatisierungsnetzwerke für die Verbindung lokaler und entfernter Teile von verteilten Automatisierungsfunktionen als bedeutendem Teil einer flexiblen Fertigungsautomatisierung von zukünftigen wissensbasierten, intelligenten und agilen Fertigungsunternehmen.

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Inbetriebnahme bezeichnet die Phase zwischen Aufstellung und Installation von Betriebsmitteln (Anlagen, Industrierobotern) und dem Produktionsstart. Treten hierbei unvorhergesehene Ereignisse (Störungen, Fehler in Hard- oder Software) ein, ist der termingerechte Produktionsstart gefährdet, was entsprechenden wirtschaftlichen Schaden nach sich zieht. Virtuelle Inbetriebnahme bezeichnet die Simulation dieser Betriebsmittel unter Verwendung der entsprechenden realen und möglichst unveränderten Software. Dadurch kann die Software vor Aufstellung und Installation der Anlagen und Industrieroboter unter quasi-realen Bedingungen getestet, verifiziert und optimiert werden. Besonderer Schwerpunkt ist dabei das Zusammenspiel (Synchronisation, Kommunikation) der einzelnen Komponenten, die oft von unterschiedlichen Dienstleistern geliefert werden. Die marktführenden Anbieter von Software für die Fabrikplanung (Tecnomatix, Delmia) bieten hierfür Software-Module. Neben dem Vorteil der Durchgängigkeit des Datenmodells zeichnen diese Softwarelösungen hohe Investitionskosten und eine erschwerte Anpassung an individuelle Kundenbedürfnisse aus. Eine Alternative bietet die mittelständische Rücker EKS GmbH mit der Software INVISION, die mit dem IAF der Universität Magdeburg durch jahrelange Zusammenarbeit verbunden ist. Am IAF der Universität Magdeburg werden die Softwaremodule für den Import und die Verarbeitung der Roboterprogramme entwickelt, basierend auf dem vorhandenen Know-How in Compilerbau und Virtual Reality. Ein Ergebnis ist die Entwicklung der Software RobSim, die herstellerspezifische Roboterprogrammiersprachen in ein herstellerneutrales Programmmodell überführt. Auf der Basis dieses Programmmodells wird die Roboter-Ablaufsimulation in INVISION erstellt. Alternativ können Roboter-Programme auch direkt in RobSim ausgeführt werden, wobei alle essentiellen Merkmale einer modernen Software-Debugging-Umgebung bereitgestellt werden (Kontinuierliche und Einzelschritt-Abarbeitung, Verzweigen in und Verlassen von Funktionsaufrufen, Inspizieren von Variablen und Signalen). Weitere Partner sind das Berliner Weierstraß-Institut (echtzeitfähige Visual Simulation komplexer 3D-Modelle, Robotik-Simulation), die Henningsdorfer Mewes & Partner GmbH (Software WinMOD zur Simulation SPS-gesteuerter Anlagen) und die Burgdorfer Steineke GmbH (Software zur Roboterprogrammierung und -Programmverifizierung).

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Die Automobilzulieferer stehen zunehmend unter erhöhtem Kostendruck. Neben hohen Innovationsraten haben sich vor allem die Lieferforderungen der OEMs in letzter Zeit zunehmend verschärft. Vor dem Hintergrund immer schneller wechselnden Modellen und Modellpaletten in der Automobilindustrie sind vor allem Zulieferer vor die Herausforderung gestellt, nicht nur die Primärteillieferung sondern auch die Ersatzteilversorgung langfristig sicherzustellen. Auf der Basis einer zentralen Zusammenführung der Ersatzteilbelieferung eines mittelständischen Automobilzulieferers an einem Fertigungsort wurde durch die Mitarbeiter des IAFs eine Ersatzteillogistik aufgebaut, welcher dem Abzugsverhalten des jeweiligen OEMs entspricht. Dabei wurde insbesondere vor dem Hintergrund großer Flächenbedarfe für Werkzeuge und bereitzustellendes Material sowie Fertigwarenlager eine differenzierte Lagerstrategie entworfen. Diese beinhaltet je nach Forecast (Menge/Zeit) des jeweils zu liefernden Produktes eine logistikkostenoptimierte Auswahl des Lagerortes und Lagerplatzes für sowohl Einkaufsteile als auch die benötigten Werkzeuge, Formen und Vorrichtungen. Auf der Basis der durchgeführten Arbeiten war es dem Zulieferer möglich, eine kostenoptimierte, jedoch dynamische Lagerhaltung für die Ersatzteilfertigung auf- und umzubauen. Das konzeptionell entwickelte System wurde basierend auf vorhandenen SAP-Daten ins vorhandene Warenwirtschaftssystem implementiert. Auf der Basis von Prognosen und szenariogestützter Entscheidungsalternativen werden somit bereits frühzeitig kostenoptimale Lagerorte und Lagerplätze ausgewählt, sodass die Aufwendung im System zur Nachfertigung der Ersatzteile einer Kostenminimierung entspricht.

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Aufgabenstellung der Diplomarbeit:

Das IAF der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg arbeitet seit Jahren erfolgreich auf dem Gebiet der Ausgestaltung innovativer Produktionsorganisationen. Für die Betreiberkonzepte effektiver Produktionssysteme spielen selbstoptimierende Ansätze in neuen Formen der Produktionsorganisation (sog. Ganzheitliche Produktionssysteme), wie z.B. 6 Sigma und die Umsetzung diverser Firmen-Standards als Modifikation bekannter Optimierungsverfahren und routinen, auch vor dem Hintergrund internationaler Produktionsnetzwerke ein zunehmende Rolle. Seit Anfang der 1990er Jahre ist jedoch bekannt, das Managementverfahren an die jeweiligen Kulturkreise in denen diese eingesetzt werden, angepasst werden müssen (vgl. MIT-Studie zur zweiten Revolution in der Automobilindustrie). Der Kandidat wird sich mit dem bei der ZF Lenksysteme GmbH ausführlich erprobten mitarbeiterorientierten Optimierungsverfahren der mechanischen Fertigung von Lenkgetrieben befassen. Auf der Grundlage eruierbaren Funktionsmechanismen unter Reflektion der Einsatzbedingungen in Brasilien und Asien wird der Kandidat Modifikationen der Methodik vornehmen und damit einen möglichst reibungslosen Einsatz dieser Methoden im jeweiligen Kulturkreis ermöglichen.  

Schwerpunkte der Diplomarbeit:  

• Bestandaufnahme und Analyse der Optimierungsmethoden bei der ZF Lenksysteme GmbH
• Herausarbeitung der Wirkmechanismen und der Verankerung der notwendigen Geschäftprozesse in den bestehenden Produktionsorganisationen
• Recherche zum Einsatz vergleichbarer Verfahren im zu transferierenden Zielgebiet (Brasilien, Asien)
• Modifikation des vorliegenden Methodenwerks unter Beachtung der kulturellen Anforderungen
• Einführung und Austestung im Zielgebiet
• Empfehlungen für die Evaluation des Methodenwerkes
• Ableitung einer verallgemeinerungsfähigen Vorgehensweise
• Zusammenfassung und Schlußfolgerungen

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Aufgabenstellung der Diplomarbeit:

Im Zuge der Umsetzung der Konzeption Digitale Fabrik konzipiert die Karosserieplanung der Volkswagen AG in Wolfsburg ein durchgängiges Datenmanagement zur Sicherstellung zeitnaher und qualitativ abgesicherter Betriebsmittelausschreibungen (qualitative Verbesserung der Ausschreibungsunterlagen). Im Datenkonzept sind somit frühzeitig jene Daten, welche für die Anzahl und Art der späteren Betriebsmitteldimensionierung ausschlaggebend sind, nach dem informationslogistischen Prinzip zu erfassen. Einhergehend mit einer umfassenden Analyse notwendiger Planungsaufgaben stellt eine hinreichende Beschreibung der Qualität notwendiger Input-Daten für die Betriebsmittelplanung den erster Kernaspekt der Arbeit dar. Diesbezüglich ist die Kandidatin angehalten, im Planungskontext Qualitätsvorgaben Punkt- und Fügeplan Betriebsmittelkonzept den notwendigen Geschäftsprozeß als verbindliche Vorgabe bzw. als idealen Referenzprozeß zu beschreiben. Auf dieser Grundlage sind Vorgaben zur Auswahl bzw. Weiterentwicklung vorhandener Software-Werkzeuge zu extrahieren. Auf der Basis des idealen Referenzprozesses ist abschließend eine allgemeingültige Methode für eine Kosten-Nutzen-Betrachtung so zu konzipieren, daß bei sachlogischen und qualitativen Abweichungen vom Referenzprozeß mögliche Aufwendungen durch Folgeabschätzung aufgezeigt werden.

Schwerpunkte der Diplomarbeit:

• Thematische Analyse zum Stand der Technik
• Ist-Analyse des Planungsprozesses im Unternehmen
• Erstellung eines idealen Referenzprozesses im geforderten Planungskontext
• Ermittlung der notwendigen Qualität der Daten
• Extraktion von Anforderungskriterien für potentielle Software-Werkzeuge
• Verdichtung gewonnener Erkenntnisse zu einer allgemeingültigen Kosten-Nutzen-Folgeabschätzung

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Aufgabenstellung der Diplomarbeit:

Gerade vor dem Hintergrund schell wachsender Start-up-Unternehmen steht die Fabrikplanung im stetigen Widerspruch zwischen angenommenen Planungsdaten und deren zeitlicher Konstanz und damit der dann tatsächlich eintretenden Stückzahlentwicklung. Diese Diskrepanz kann nur durch einen schrittweisen Vergleich eintretender Umsatz- und Stückzahlentwicklungen und daraus abzuleitender Aktivitäten gelöst werden (z. B. modularer Aufbau von Fertigungen). Herr Arend hat am Beispiel eines Produzenten für Lagertechnik wesentliche Einflussgrößen sowie Eintrittswahrscheinlichkeiten auf die Umsatz- bzw. Stückzahlentwicklung schell wachsender Unternehmen zu eruieren und diese in eine für solche Firmen zu entwickelnde Planungssystematik zu überführen (z.B. szenariobasiert). Dabei ist es insbesondere seine Aufgabe, die frühestmöglichen Auswirkungen unterschiedlich eintretender Ereignisse auf die Fertigungs- und Layoutplanung zu erfassen. Hierbei ist die Kosten-Nutzen-Analyse und Investitionsplanung zu berücksichtigen, gerade vor dem wirtschaftlichen Hintergrund schnell wachsender Start-up-Unternehmen .  
Schwerpunkte der Diplomarbeit:

• Recherche zum Stand der Technik (insbesondere die methodischen Grundlagen)
• Erfassen der Einflußgrößen und Zuordnung zur allg. Planungssystematik
• funktionsgestützte Bestimmung zeitlich-dynamischer Zusammenhänge zwischen den ermittelten Einflußgrößen
• Integration dieser Wahrscheinlichkeitsvariablen in den Planungsprozeß
• Verknüpfung dieser zu Entscheidungsroutinen bzw. Handlungsanstößen

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Aufgabenstellung der Diplomarbeit:

Das IAF arbeitet seit Jahren im Rahmen der Forschung auf dem Gebiet der Strukturierung und Ausgestaltung von Produktionssystemen und steht diesbezüglich mit interessierten Industriepartnern im stetigen Wissenstransfer. Besonders vor dem Hintergrund sich weiter globalisierender Unternehmen und der damit verbundenen Übertragung von Fertigungskapazitäten (Standortänderungen) aus bestehenden Systemen in neue sozio-ökonomische Rahmen, stellt sich die Frage nach einer effizienten und risikominimierten Durchführung des Transfers. Hierzu ist auf der Basis bereits realisierter Transferprojekte, vor allem in Niedriglohnländern, wie z. B. Osteuropa bzw. Fernost, eine Reihe vorliegender Erfahrungen aufzuarbeiten. Diese Erkenntnisse sind zu systematisieren und sollen die Basis für eine Methodik bzw. ein Konzept zum effizienten Produktionstransfer in betroffenen Unternehmen bilden. Ziel ist es, einen handlungsorientierten Leitfaden zu entwerfen. Hierbei sind einerseits die Komplexität der Produktionssysteme an sich, im speziellen jedoch das unterschiedliche sozio-ökonomische Umfeld an den jeweiligen Fertigungsstandorten zu reflektieren. Am Beispiel eines durchzuführenden Produktionstransfers der Braun GmbH soll das ausgearbeitete Konzept fallweise erprobt und die Funktionsfähigkeit validiert werden. Besondere Aufmerksamkeit ist auf einen risikominimierten Ansatz und einen möglichst schellen Produktionsanlauf am Transferstandort zu legen.

Schwerpunkte der Diplomarbeit:

• Präzisierung und Detaillierung der Aufagebenstellung
• Literaturrecherche zum Stand der Technik (insbesondere der bisher bekannten methodischen Grundlagen sowie vorhandener Case-Studies, eventuell auch hausintern bei Braun)
• Erfassung von Einflussgrößen aus unternehmenskulturellen Anforderungen globaler Produktionsstandorte (Auswertung von 1)
• Aufbau einer grundlegenden Systematik bzw. wissensbasierten Methodik zum Transfer von Produktionssystemen und Bestimmung kritischen Einflussgrößen bezüglich Umsetzung
• Erprobung und Validierung am Fall der Braun GmbH und der im Zuge des Transfers getätigten Erfahrungen mit der vorhandenen Methodik

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Das Projekt NESSI hatte sich der Aufgabe gestellt, den steigenden Anforderungen an Sicherheitsmaßnahmen besonders im Bereich der Automatisierung ein wirksames Mittel entgegen zustellen. Dazu wurden eine Methodik und die erste Version eines Softwaretools entwickelt, um kleinere und mittlere Industrial Ethernet Netzwerke zu analysieren und hinsichtlich der Netzwerksicherheit zu administrieren. Dabei wurde die Möglichkeit geschaffen, die Systemtopologie und die Kommunikationsbeziehungen zu modellieren. Dem Werkzeug liegt eine Methodik zugrunde, die dem Anwender in drei Schritten durch die Analyse und Absicherung des Fertigungsnetzes führt:

Ist-Analyse: dient zur Ermittlung der Netzwerktopologie und zur Analyse der bestehenden Kommunikationsbeziehungen
Generierung des Soll-Zustandes: leitet aus dem Ist-Zustand entsprechende Regeln für Infrastrukturkomponenten ab (z.B. Firewalls)
Überwachung des Soll-Zustandes: überwacht anhand der Regeln die Kommunikation im Netz und prüft auf eventuelle Angriffe und Fehlverhalten

Für die Ist-Analyse wurde ein Datenmodell geschaffen, mit dem die Möglichkeit gegeben ist ein Netzwerk mit seiner logischen und physikalischen Sicht abzubilden und zu modellieren. Damit ist es möglich alle notwendigen Daten zu erfassen sowie daraus in direkter Weise die geräteorientierten Regeln für Sicherheitsmaßnehmen zu generieren. Für die Generierung des Soll-Zustandes wurde ein Regelmodell entwickelt, mit dem die Regeln für die Kommunikation beschreiben werden können. Diese Modelle wurden in der Software umgesetzt und dienen als Grundlage der Erstellung und Darstellung eines Netzwerkabbildes und der Bestimmung der gewünschten bzw. unerwünschten Kommunikationsbeziehungen. Durch seinen modularen Aufbau und die Berücksichtigung unterschiedlicher Protokolle und Sicherheitsgeräte bietet das Tool höchste Flexibilität hinsichtlich der Dokumentation und der Administrierung von Netzwerken. Es ist beispielsweise möglich beliebige zusätzliche Datenquellen als Ausgangspunkt für die Ist-Analyse und die Modellierung zu kreieren. Das Werkzeug ermöglicht es den wachsenden Bedarf an Netzwerksicherheit einfach und erfolgreich zu decken.

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Aufgabenstellung der Diplomarbeit:

Das IAF arbeitet seit Jahren im Rahmen der Forschung auf dem Gebiet der Planung und Steuerung von Produktionssystemen. Die Methoden zur Produktionsplanung und -steuerung bestimmen dabei bzgl. Menge, Termin und Kosten die Teilaufgaben für die einzelnen betrieblichen Leistungsträger, um dadurch die Herstellung der Produkte zu sichern. Der Einsatz spezifischer Methoden zur Produktionsplanung hängt im wesentlichen an der im Unternehmen vorzufindenden Fertigungsform und art. Die Prototypenfertigung von Achsgetriebe-Radsätzen bei der BMW AG ist eine klassische Kleinserienfertigung, welche z.Zt. ohne ein System zur Fertigungssteuerung arbeitet. Ziel der Arbeit des Kandidaten ist es, ein an die spezifische Charakteristik der Kleinserienfertigung angepaßtes Steuerungssystem zu konzipieren und zu implementieren. Darüber hinaus ist Herr Falke angehalten, die Aufgabe so zu bearbeiten, daß die erarbeitete Systematik der Fertigungssteuerung - als Handlungsempfehlungen aufgearbeitet - eine Grundlage für die Lösung ähnlicher Problemstellungen darstellt und somit die Lösung über das spezifisch betrachtete Fertigungssystem hinaus eine Anwendung finden kann.

Schwerpunkte der Diplomarbeit:

• Präzisierung und Detaillierung der Aufgabenstellung
• Literaturstudium zum Stand der Technik
• Datenerhebung im Unternehmen
• Entwicklung / Konzeption der Fertigungssteuerung
• Prüfung der Optimierung des Systems
• Ableitung einer verallgemeinerungsfähigen Vorgehensweise
• Zusammenfassung und Schlußfolgerungen

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Aufgabenstellung der Diplomarbeit:

Total Productive Maintenance (TPM) ist ein innovatives und betriebsweit greifendes Managementkonzept, das über die systematische und kontinuierliche Verbesserung der Wirksamkeit der Produktionssysteme die Maximierung von Produktivität, Qualität, Wirtschaftlichkeit und Arbeitssicherheit anstrebt. Diese wird dem Grunde nach bei der Unilever-Seifenfertigung im Werk Mannheim mit Erfolg eingesetzt. Ziel der Arbeit des Kandidaten ist es, über bestehende Ansätze des TPM und klassischer Paretobetrachtungen des industriellen Projektmanagements hinaus, Wege, Methoden und Verfahren zu erschließen bzw. zu entwickeln, welche zum Einen die Gesamtanlageneffektivität (OEE) der Pilotlinie von 70% garantieren, andererseits methodische Ergänzungen zum bestehenden Methodeninstrumentarium darstellen. Über die Analyse und Gestaltung des Systems im Sinne der OEE-Verbesserung hinaus ist Herr Marschall angehalten, neben TPM-Optimierungspotenzialen vor allem ergänzende Methoden der Fertigungsoptimierung für die Nachnutzung auf anderen Linien der Unilever-Seifenfertigung zu entwickeln und zu erproben.

Schwerpunkte der Diplomarbeit:

• Präzisierung und Detaillierung der Aufgabenstellung
• Literaturstudium zum Stand der Technik
• Datenerhebung im Unternehmen
• Einschätzung der bisherigen Arbeiten und deren Weiterentwicklung
• Methodenentwicklung und Erprobung
• Diskussion und Wertschätzung der Methode

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Der Trend zum Einsatz von Echtzeit-Ethernet-Schnittstellen in der Industrieautomatisierung ist ungebrochen. Einige Standards wie ETHERNET Powerlink sind bereits in produktiven Anlagen zu finden. Andere, wie CIPSync oder PROFInet V3 sind noch nicht vollständig spezifiziert, versprechen dafür aber noch mehr Leistungsfähigkeit durch Mechanismen der Uhrensynchronisation nach IEEE1588. Im CIPSync Projekt soll ein sehr kostengünstiges und sehr kleines Buskoppler-Modul für den EtherNet/IP-Standard entwickelt werden, was zudem in seiner Leistungsfähigkeit bisherige Lösungen bei weitem übertrifft. Insbesondere soll dabei die neue CIPSync-Spezifikation umgesetzt werden, die eine sehr hohe Synchronisationsgenauigkeit für parallel arbeitende Netzwerkknoten (z.B. Antriebsachsen in einer Druckmaschine) verspricht.

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Aufgabenstellung der Diplomarbeit:

Mit der stetigen Nachfrage nach Elektronischen Steuergeräten für PKW-Motoren und den immer kürzer werdenden Innovationszyklen im Automobilbau steht Bosch Salzgitter vor der Herausforderung, Wirtschaftlichkeit und Nutzungsdauer der Produktionssysteme in Einklang zu bringen. Da das Mengengerüst für ein eigenständig konzipiertes Produktionssystem nicht ausreichend ist, ist für die bestehende Produktion in Salzgitter mittels einfacher Regeln der Betriebsorganisation ein robustes System für eine wirtschaftliche Fertigung auf Basis des Bosch-Produktionssystems zu entwickeln. Hierbei sind die Routinen der Organisation bzw. Disposition von Materialien so zu entwickeln und optimieren, daß durch eine Verringerung der Dispositionsstufen und die Installation kürzester Dispositonsroutinen eine Optimierung der Bestände erreicht werden kann. Mit der Anwendung des Bosch-Produktionssystems ist die Aufgabe so zu bearbeiten, daß die Systematik anderen betrieblichen Akteuren als Handlungsempfehlung unterbreitet werden kann und hiermit über den Pilotbereich hinaus, Anwendung von Optimierungsroutinen sichergestellt werden können. Diese ist so zu realisieren, daß Optimierungsauswirkungen auch vor dem Hintergrund sich verändernder Produktionsmengen bzw. dem Anlauf neuer Produkte transparent dargestellt sind.  

Schwerpunkte der Diplomarbeit:  

• Charakterisierung des Problembereichs und Analyse der Ausgangsdaten
• Literaturrecherche zu bestandsgeführten Produktionen und Nutzung dieser für Dispositionregelkreise bzw. Verringerung von Dispositionsstufen
• Entwicklung / Konzeption der bestandsgeführten Fertigungssteuerung zur Installation der Regelkreise
• Prüfung der Optimierung des Systems
• Ableitung einer verallgemeinerungsfähigen Vorgehensweise
• Zusammenfassung und Schlußfolgerungen

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Verteilte Automatisierungssysteme haben in den letzen Jahren aufgrundder ständig wachsenden Komplexität und Flexibilität vonProduktionssystemen einen bedeutenden Platz in der Welt derAutomatisierungssysteme eingenommen. Dabei sind auf den verschiedenenEbenen der Automation verschiedene Ansätze zum verteilten Steuernentworfen, implementiert und getestet worden. Im Bereich derProduktionsplanungssysteme wurden dabei vor dem Hintergrundvielfältiger Vorarbeiten, die von den Flexiblen Fertigungssystemen biszum Computer Intergated Manufacturing reichen, und auf der Grundlagedes Holonen oder des PABADIS-Steuerungsparadigmas verschiedeneverteilte Auftragssteuerungsarchitekturen umgesetzt. Die dabeierreichte Vielzahl von Lösungen kann nun die Grundlage für dieGewinnung verallgemeinerter Strukturen für verteilteAuftragssteuerungen sein. Ziel dieser Arbeit ist es, ausgehend vonBetrachtungen zu den Anforderungen an Produktionssysteme und den sichdaraus ergebenden Anforderungen an Steuerungssysteme sowie einergrundlegenden Vorgehensweise beim Entwurf verteilter Steuerungssystemeverschiedene Holone und PABADIS-Steuerungsarchitekturen vergleichend zubeschreiben und daraus gemeinsame Grundstrukturen zu gewinnen unddarzustellen. Für diese Darstellung werden als BeschreibungsmittelDesign Pattern verwendet. In Ergänzung zur Untersuchung vonAuftragssteuerungsstrukturen werden grundlegende Untersuchungen zurStrukturierung und Vergleichbarkeit von Produkt- undProduktionsprozessbeschreibungen vorgenommen, die im Kontext derverteilten Auftragssteuerungssysteme von essentieller Bedeutung sind.

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Aufgabenstellung der Diplomarbeit:

Die SIEMENS Transportation Systems Rail Automation, als Komplett- bzw. Systemtechniklieferant, stellt unter anderem für die Deutsche Bahn Weichenstelleinrichtungen für den Bahnbetrieb her. Hierzu werden, als sicherheitsrelevante Bauteile, Endlagenschalter eines langjährigen Lieferanten verbaut. Diese Endlagenschalter entsprechen derzeit nicht der Produktspezifikation (Sicherheitsrelevanz für den Schaltbetrieb) und der Lieferant sieht sich derzeit außer Stande das Bauteil bei nahezu ähnlichen Stückkosten zu überarbeiten. Unter dem derzeit herrschenden europaweiten Kostendruck ist jedoch eine Preiserhöhung durch Bauteilverteuerung für Siemens dringend zu vermeiden. Für die Lösung des Problems zeichnen sich derzeit mehrer Lösungsmöglichkeiten ab, wie Insourcing, Lieferantenwechsel, konstruktive Veränderung, Änderung der Einbauvorschriften, usw. . Auf Basis einer technischen-betriebswirtschaftlichen Analyse sind Lösungswege für das vorliegenden Problems zu entwickeln, welche SIEMENS in die Lage versetzen, Alternativen zum derzeitigen Fremdbezug aufzubauen. Hier sind die gängigen Methoden der Produktbewertung und entwicklung, wie QFD und House of Quality) mit dem Produktentwicklungsprozeß zu koppeln und hierfür methodisch so zu überarbeiten, das nachnutzungsfähige Verfahrensweisen entstehen. Hierbei ist insbesondere der besonderen Bedeutung (hohe Sicherheitsrelevanz) der Baugruppe Rechnung zu tragen.  

Schwerpunkte der Diplomarbeit:

• Ursachenforschung und systematische Beschreibung der Ausfallgründe des Bauteiles (z.B. Ursache - Wirkungsanalysen)
• Entwicklung von prinzipiellen Alternativen zur Problembehebung, Recherche passfähiger Methoden
• Methodenentwicklung und Testung am betrieblichen Fall
• Bewertung der entwickelten Alternativen (Muß- und Kann-Kriterien, Kriterienkataloges für die Alternativenauswahl)
• Auswahl einer Realisierungsvariante und Erstellung eine Realisierungsplanes
• Zusammenfassung und Schlußfolgerungen

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Aufgabenstellung der Master-Thesis:
Bei der Durchführung von Fabrikplanungsvorhaben entfällt ein nicht unbeträchtlicher Aufwand auf Abstimmungs- und Kommunikationsaufwände über den gesamten Fabrikplanungsablauf. In Zeiten immer kürzer werdender Produktlebenszyklen nehmen konstante Nutzungszeiten von Fabriksystem ab. Fabrikumplanungen erfolgen deshalb unter erheblichen Zeit- und Kostendruck. Bisher gibt es kein Instrument zur verursachungsgerechten Erfassung und Bewertung solcher Kommunikationsaufwendungen. Damit ist es nicht, bzw. nur eingeschränkt, möglich Optimierung des Einsatzes von Kommunikationsmitteln und verfahren im Sinne der Optimierungen gegeben. Eben dieses sollte aber, gerade vor dem Hintergrund artgleich wiederkehrender Planungsprozesse für Optimierungen möglich sein. Grundlage für eine Methode zur Erfassung, Auswertung und Optimierung von Kommunikationsaufwendungen ist die wissenschaftliche Aufarbeitung und sachlogische Gliederung anfallender Kommunikationsaufwendungen, sowie die Entwicklung einer Vorgehensweise zur Anwendung.

Schwerpunkte:

• Bestandsaufnahme vorhandener Methoden und Werkzeuge

• Definition fachliche Gliederung des Untersuchungsgegenstandes

• Entwurf eines Erhebungsdesigns auf der Basis der Gliederung der Kommunikationsaufwände

• Aufbau einer Methode bzw. Vorgehensweise zur Optimierung

• Test auf Funktionsfähigkeit im Untersuchungsfeld

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Im Rahmen dieses Projektes wird eine mobile Virtual Reality Lösung entwickelt. Die innovative Symbiose aus Real-time 3D Software und mobiler stereoskopischer Projektionstechnologie steht dabei im Mittelpunkt. Mit Hilfe der entwickelten Software können auch komplexe Problemstellungen für Nichtexperten verständlich gemacht werden. Entscheidungs- und Planungsprozesse können verkürzt werden, bei gleichzeitiger Erhöhung der Planungssicherheit und -qualität, und Reduzierung der Gesamtinvestitionskosten. Zukünftig sollen auch klein- und mittelständische Unternehmen die Vorteile der Virtuellen Realität bei Planungsprozessen und für die Entscheidungsfindung zur Verfügung gestellt werden. Diese Lösung soll vor allem in der Fabrik- und Stadtplanung, aber auch für Produktpräsentationszwecke eingesetzt werden, und dabei traditionelle Technologien ergänzen oder sogar vollständig ablösen können.

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Aufgabenstellung der Diplomarbeit:

Mit der stetig steigenden Nachfrage nach Bosch-Magnetventilen für LKW-Dieseleinspritzsysteme und den immer kürzer werdenden Innovationszyklen im Automobilbau steht Bosch Feuerbach vor der Herausforderung Wirtschaftlichkeit und Nutzungsdauer der Produktionssysteme in Einklang zu bringen. Da das Mengengerüst für ein eigenständig konzipiertes Produktionssystem nicht tragfähig ist, ist für die bestehende Produktion in Feuerbach mittels einfacher Regeln der Betriebsorganisation ein robustes System für eine wirtschaftliche Fertigung zu entwickeln. Hierbei sind die Routinen der Organisation bzw. Disposition von Materialien so zu entwickeln und zu optimieren, daß über eine Verringerung der Durchlaufzeit und die Installation kürzester Qualitätsroutinen eine Optimierung von Beständen und Ausschußraten erreicht werden kann. Mit der Anwendung des Bosch-Produktionssystems ist die Aufgabe so zu bearbeiten, daß die Systematik aufgearbeitet anderen betrieblichen Akteuren als Handlungsempfehlung unterbreitet werden kann und hiermit über den Pilotbereich hinaus, Anwendung von Optimierungsroutinen sichergestellt werden können. Diese ist vor allem vor dem Hintergrund steigender Produktionszahlen in 2005 so zu realisieren, daß Optimierungsauswirkungen auch vor dem Hintergrund sich verändernder Produktionsmengen (z.B. Engpaßöffnung) transparent dargestellt sind.

Schwerpunkte der Diplomarbeit:

• Charakterisierung des Problembereichs und Analyse der Ausgangsdaten

• Literaturrecherche zu bestandsgeführten Produktionen und Nutzung dieser für Qualitätsregelkreise

• Entwicklung / Konzeption der bestandsgeführten Fertigungssteuerung zur Installation der Qualitätsregelkreise

• Prüfung der Optimierung des Systems

• Ableitung einer verallgemeinerungsfähigen Vorgehensweise

• Zusammenfassung und Schlußfolgerungen

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Das TORERO Projekt hat das Ziel, eine, den ganzen Lebenszyklus einschließende und auf der Nutzung von Web-Technologien basierende, Entwurfsarchitektur und -methode für verteilte Automatisierungssysteme zu schaffen. Das Hauptinteresse liegt dabei auf der Entwicklung eines selbstkonfigurierenden, selbstwartenden und automatisch verteilten Steuerungssystems. TORERO strebt damit eine Aufwandsreduzierung und Flexibilitätserhöhung während des gesamten Lebenszyklus von Steuerungssystemen an. In TORERO wird die bisherige gerätezentrierte Steuerungsentwurfsarchitektur durch eine anwendungsorientierte Entwurfsarchitektur ersetzt. Hierzu finden strikte Kapselungen und Modularisierung von Gerätehardware und Gerätefunktionen sowie die Integration von herstellerspezifischen Steuerungsbausteinen ihre Anwendung. Es wird der Paradigmenwechsel hin zur Hochsprachenprogrammierung in der Steuerungstechnik forciert.

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Das Task Based Management kann die Lücke zwischen den Anforderungen an die Unterstützung einer erfolgreichen Existenzgründung und Angeboten der regionalen Wirtschaftsförderung in der Theorie mit den Instrumenten des "Collaborative Commerce" technisch problemlos schließen. Kein Mitarbeiter in der Beratung von Existenzgründungen kann gleichzeitig in allen Branchen, allen Technologien, allen Weltmärkten und allen Finanzierungsmodalitäten kompetent sein. Das Konzept des Case Managers, ein Projektmanager in der Existenzgründungsberatung, schliesst die Lücke zwischen Anspruch und Realität, insbesondere durch Vernetzung und abrechenbaren Leistungsaustausch von Experten und Training.

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Aufgabenstellung der Diplomarbeit:   In den Zeiten global agierender Industrien wächst die Bedeutung des Wissens- und Know-How-Transfers zur ständigen Verbesserung der jeweiligen lokalen Produktionsstätten ständig. Bedingt durch unterschiedlichen industriellen, jedoch auch kulturellen Entwicklungsstände lokal weitgehend eigenständiger Produktionen kommt einer effizienten Vermittlung von Wissen, im Sinne schnellstmöglicher flächiger Nutzung, erhebliche Bedeutung für die Gestaltung wirtschaftlicher Produktionen zu. In der Vergangenheit hat sich gezeigt, daß Wissensmanagement nicht losgelöst von vorhandenen Wissensbasen der jeweiligen Transferpartner erfolgen kann und weit über den derzeit in der Regel reibungslos funktionierenden Dokumentenaustausch hinausgeht. Ein effizientes Wissensmanagement erschließt durch Abgleich von Methoden und Vorgehensweisen erhebliche wirtschaftliche Einsparungsmöglichkeiten und kann somit Kostenvorteile gegenüber Mitbewerbern erzeugen. Gerade im VW Konzern mit seinem weltweiten Verbund von Produktionsstandorten gilt es, Lösungen und Wege zum Aufbau eines langfristig funktionierenden Wissensmanagement so zu erschließen, das Methoden und Instrumente, jedoch auch Erfahrungswissen, standortübergreifend und zielorientiert ausgetauscht werden können.   Schwerpunkte:  

• Recherche zum Stand der Technik des Wissensmanagements (derzeitige Methoden und Instrumente)

• Analyse des Wissensbedarfes und Wissenfundus an den unterschiedlichen Standorten unter Berücksichtigung kultureller und zeitlicher Rahmenbedingungen

• Konzeption eines Systems zum Wissenstranfer und abgleich

• Entwicklung von Instrumenten / bzw. Formulierung des Bedarfes an Instrumenten zur effizienten Organisation des Wissenstranfers und abgleichs

• Organisatorische Verankerung des Wissensmanagements im Konzern (z.B. Verantwortlichkeiten, Abläufe, Meßkritrien)

• Aufzeigen weiterer wissenschaftlicher Handlungsbedarfe

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Das drittmittelfinanziert europäische Forschungsprojekt - SOSS - zielt auf die Entwicklung einer Methodik sowie einer Internetbasierten Informations- und Kommunikationsplattform, die den Aufbau, Betrieb und die dynamische Anpassung einer neuen Organisation zur Versorgung privater Haushalte mit kleineren Dienstleistungen unterstützt.

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Die jeweils in Einzelaufträgen abgearbeiteten Projekte befassten sich mit der Anpassung von Produktionssystemen an turbulente Aufgabenwelten und gingen in der am IAF entwickelten Systematik zur Einführung und Umsetzung fraktaler Fabrikkonzepte vor. Die dabei verwendete Vorgehensweise umfasst IST-Analyse und Ziel-Analyse, Strukturkonzept, Einführung im Pilotbereich, Ausdehnung der Einführung auf das gesamte Unternehmen, Teamarbeit und Coaching von Teams. Dabei wurde eine Instrumenten- und Methodenwelt völlig neu entwickelt, die sich im Lehraufbau zum Fabrikbetrieb des Lehrstuhls Fabrikbetrieb und Produktionssysteme des IAF Magdeburg wiederfindet. Die Produktionsbetriebe umfassen Standorte im In- und Ausland (inklusive Übersee). Das Konzept der Fraktalen Fabrik ist ein weltweit bekanntes und anerkanntes Fabrikorganisationsinstrument zur Optimierung von Wertschöpfungsvollzügen sowie der Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit sowie der Erhaltung von Marktführerschaften von produzierenden Betrieben.

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INDIA erhöht die Wettbewerbsfähigkeit von Produktionsbetrieben auf der Basis des Unternehmensmodells der Constellation Driver und richtet sich damit insbesondere an Unternehmen, deren Produktion einer Vorlaufzeit bedarf, bestimmt durch nicht produzierende externe Aktivitäten mit einer langen und komplexen Wertschöpfungskette. Durch INDIA wird die Struktur der Wertschöpfungskette eines Unternehmens von einer Sequenz an Aktivitäten zu einer dynamischen Organisation umgeformt, welche Konstellationen von Partnern bei jedem Glied der Wertschöpfungskette einbezieht. Die Flexibilität des Unternehmens in Hinsicht auf Marktanforderungen und Nachfrage wird damit deutlich erhöht. INDIA stellt einerseits eine Methodik bereit, die Wertschöpfungskette entsprechend zu modellieren und andererseits eine IT-basierte Softwareplattform, die diese Methodik unterstützt. INDIA ist ein EU-IST Projekt, an dem Partner aus Wissenschaft, Technologie und Industrie aus vier verschiedenen europäischen Ländern beteiligt sind. In Pilotprojekten in der Praxis wird INDIA an den Wertschöpfungsketten der Partnerunternehmen getestet, um ein Produkt zu erhalten, das für eine breite Anzahl von Firmen anwendbar ist.

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Aufgabenstellung der Diplomarbeit:
Das IAF arbeitet seit Jahren im Rahmen der Forschung auf dem Gebiet der Strukturierung und Gestaltungen von Produktionssystemen. Hierzu werden im Zuge eines laufenden Projekts Möglichkeiten einer erweiterten methodischen Untersetzung des Planungsprozesses von Produktionssystemen untersucht. Insbesondere im Planungsschritt der Layouterstellung eines Produktionsbereichs zeigt sich, daß klassische Bildungsprinzipien für Fertigungen z.B. nach Transportleistung und Transportkosten (materialflussorientiert) nur noch begrenzt zur Optimierung angewandt werden. Vielmehr zeigt die Praxis, insbesondere unter Zuhilfenahme eines partizipativen Planungs- und Entscheidungsansatzes, daß weitere, bisher nicht algorithmierte, Planungsroutinen im betrieblichen Umfeld zum Einsatz kommen. Aufgabe dieser Diplomarbeit ist deshalb, kommunikationsorientierte Einflußgrößen zur Verwendung als Planungs- und Optimierungsgrößen für die Annordnung von Maschinen und Betriebsmitteln zu prüfen. Dies gilt insbesondere für die Feinplanung (Layoutgestaltung) von Produktionssystemen. Aufbauend auf einer ersten Analyse prinzipieller industrieller Kommunikationsformen sollen qualifizierbare und möglichst quantifizierbare Größen für eine kommunikationsorientierte Anordnungsroutine über Stellvertretergrößen auf ihre Anordnungsrelevanz untersucht werden.

Schwerpunkte der Diplomarbeit

• Analyse möglicher qualitativer Größen für alternative Anordnungsmethoden
• Ermittlung quantifizierbare Größen
• Auswahl produktionsspezifischer Größen und Prüfung einer systematischen Verwendbarkeit
• Abprüfung am Einzelfall, möglichst in der Praxis
• Ableitung von weiterem Handlungsbedarf

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Im Rahmen des HARMONY-Forschungsprojektes wird die Systematik für eine Internet basiertes Wissensmanagement zur Unterstützung des Existenzgründungsprozesses entwickelt. Die Ergebnisse zielen auf eine anpassungsfähige, prozessorientierte Referenzmethodik zur Verbesserung und Qualifikation von Netzwerken von Support-Organisation bei der Betreuung von Unternehmensgründungen. .

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Das Forschungsprojekt greift den weltweit bekannten Ansatz der Fractal Company (Fraktale Fabrik), der am IAF entwickelt wurde, auf und dehnt ihn auf zwischenbetriebliche Problemstellungen aus. Das Konzept geht bereits innerbetrieblich davon aus, dass ein produzierender Betrieb als Netzwerk von Einheiten verstanden werden kann und muss, soweit sich ein turbulentes Aufgabenumfeld einstellt. Für die zwischenbetriebliche Problemstellung werden nun insbesondere die überbetrieblichen Prozessmodelle eine ADRENALIN-Gesamtarchitektur für die Lieferanten-Kunden-Ketten als auch Modelle zur Interaktion zwischen den Betrieben (business to business) und business to supplier sowie costumer to supplier stellten. Durch die Projektergebnisse wird die Vernetzung wandlungsfähiger Unternehmensstrukturen im zwischenbetrieblichen Bereich unterstützt. Darüber hinaus die wird Entwicklung von Informations- und Kommunikationsinstrumenten erleichtert. Über die Definition mobiler Software und Softwareagenten zur Navigation werden Methoden prototypische Implementierungen sowie Konzepte verglichen.

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Im Zuge der Einrichtung neuer Fertigungslinien zur Produktion neuer Modelle wurde eine Gesamtanalyse der Werkkomplexe erforderlich, um beim Anlauf neuer Modelle effizienter zu sein. Die damit im Zusammenhang stehenden Arbeiten wurden durchgeführt. Dabei kamen insbesondere die am IAF entwickelten Methoden zur ganzheitlichen Analyse, Gestaltung und Optimierung von Produktionssystemen zum Einsatz.

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Gnosis - The Virtual Factory (Gnosis - VF) ist ein Teilprojekt des internationalen Forschungsprojektes »Gnosis«. Dieses in das Programm »Intelligent Manufacturing Systems« (IMS) aufgenommene Projekt hat 28 Teilnehmer aus Kanada, der Schweiz, Finnland, Schweden, Frankreich, Italien, Japan und Deutschland. Das Teilprojekt Gnosis - VF wird von der Europäischen Kommission im Zuge des fünften Rahmenprogrammes gefördert und hat Teilnehmer aus Finnland, Frankreich, Italien und Deutschland. Ein Zusammenschluss verschiedener Unternehmen, die ihre spezifischen Kernkompetenzen in ein Netzwerk einbringen, das dann als Gesamtheit eine Leistung anbietet, wird als »Virtuelle Fabrik« bezeichnet. Ziel des Forschungsprojektes Gnosis - VF ist die Entwicklung und Erprobung von Methoden und Werkzeugen zur Steuerung von Auftragsdurchläufen bei verteilter Wertschöpfung, also einer nicht mehr an bestimmte Standorte gebundenen Fertigung. Dabei sollen neueste Ansätze der Informations- und Kommunikationstechnik auf ihre Anwendbarkeit hin untersucht werden und zum Einsatz kommen. Die im Rahmen dieses Projektes erzielten Ergebnisse werden bei zwei Industriepartnern des Projektes umgesetzt und getestet.

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Im Zuge der Erweiterung von Produktionskapazitäten wurde die Neustrukturierung und Anpassung der Prozesse an die Sollstrukturen notwendig. Neben der Durchführung dieser Arbeiten wurde auch der aufwändige und mit vielen Detailarbeiten einhergehende Anlaufprozess der gesamten Fabrikation inklusive der ersten sechs Monate des laufenden Betriebs übernommen. Das Vorhaben ergab zahlreiche Ergebnisse auf den Gebieten der Prozessvisualisierung, der Prozessmodellierung sowie des Prozesssteuerns. Zum anderen ergaben sich neue Aspekte durch kombinierte Methodeneinsätze im Rahmen industriellen Projektmanagements.

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Nur mit wachstumsorientierten Strategien lassen sich langfristig Unternehmen und Arbeitsplätze sichern. International weiter steigende Wettbewerbsintensität fordert, Besitzstandswahrung als Strategieoption zu überwinden. Produkt- und produktionsnahe Dienstleistungen als neue Kernkompetenz produzierender Unternehmen, gekoppelt mit neuen Kompetenzen zur strategischen Geschäftsfeldplanung und aktiver Wandlungsfähigkeit des gesamten Unternehmens, bieten insbesondere produzierenden Unternehmen die Chance, neue Geschäftsfelder zu erschließen und nachhaltiges und rentables Wachstum zu ermöglichen. Acht Forschungsinstitute und zahlreiche assoziierte Unternehmen haben im Rahmen der Vordringlichen Aktion "Wachstum durch marktorientierte Wandlungsfähigkeit und produktnahe Dienstleistungen" (STRATEMA) herausgearbeitet, welche Forschungs- und Entwicklungsaufgaben in Angriff genommen werden müssen, um produzierenden Unternehmen den Weg zu chancenorientiertem, nachhaltigem Wachstum zu erschließen.

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Eine hohe Innovationsfähigkeit ist eine der wichtigsten Voraussetzungen für den wirtschaftlichen Erfolg auf heutigen Märkten. Demzufolge ist es für die Unternehmen von großer Bedeutung, Potenziale zu erschließen, damit Innovationserfolg wiederholbar und als permanenter Prozess etabliert wird. Deshalb werden im beschriebenen Verbundprojekt Innovationsprozesse untersucht, um aus ihnen erfolgreiche Grundmuster abzuleiten. Wegen der unterschiedlichen Ausgangsbedingungen werden in zwei Teilprojekten spezifische Erkenntnisse zu Innovationsprozessen gewachsener mittelständischer sowie junger, zumeist noch kleiner Unternehmen gewonnen.Zunächst wurden unternehmensindividuelle Muster erfolgreicher und nicht erfolgreicher Innovationsprozesse identifiziert und analysiert. Auf der Basis der Erkenntnisse der Erfolgsfaktorenforschung wurden dazu diejenigen unternehmensspezifischen Faktoren ermittelt, welche am stärksten für den Erfolg verantwortlich gemacht werden können. Des Weiteren wurden die Erfolgsfaktoren herausgefiltert, denen Misserfolge zugerechnet werden. Die Beschreibung dieser Faktoren hinsichtlich ihrer Ausprägung sowie die Gegenüberstellung der jeweiligen Relevanz der Erfolgsfaktoren für die Unternehmen ermöglicht damit die Abbildung ihrer individuellen Muster. Wesentliche Erfolgsfaktoren sind hier beispielsweise die Arbeit in interdisziplinären Teams, die Marktkenntnis und die Kommunikation. Zur detaillierten Beschreibung der Ausprägung des Erfolgsfaktors Kommunikation wurde diese in einigen Unternehmen noch einmal explizit untersucht. Im komplementären Teilprojekt werden die Innovationsprozesse junger Unternehmen analysiert. Aufgrund der geringen Größe und des geringen Alters dieser Unternehmen steht bei ihrem gesamten Handeln der Innovationsprozess im Mittelpunkt. Hier wurde mit induktivem Vorgehen das Innovationsgeschehen der Unternehmen erfasst und zwischen den ermittelten Erfolgsfaktoren vorhandene Wirkungsbeziehungen untersucht.

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Produzenten von Einfachprodukten stehen unter einem hohen Konkurrenz- und Kostendruck, der sie vielfach dazu zwingt, Produktionsstätten in Länder mit niedrigerem Kostenniveau zu verlagern. Diese Verlagerungstendenz steigt in den letzten Jahren unübersehbar an und betrifft insbesondere solche Unternehmen, die ihre Produkte mit arbeits- und lohnintensiven Produktionsprozessen herstellen. Demgegenüber gibt es eine ganze Reihe überzeugender Beispiele für Unternehmen mit Einfachprodukten, die trotz der unzweifelhaft immer schwierigeren Situation bislang erfolgreich in Deutschland produzieren. Um diesen Erfolg auf Dauer zustellen und diese Produktionststätten in Deutschland zu sichern, sind ständige, nicht nachlassende Anstrengungen der Verbesserung und Optimierung der Produktionsprozesse notwendig.^aIn Zusammenarbeit mit den beteiligten Unternehmen Stellhebel und Strategien entwickelt, deren konsequente Umsetzung die Herstellung von Einfachprodukten und damit die Sicherung von Arbeitsplätzen am Standort Deutschland auch in Zukunft sicherstellen.

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Das Forschungsprojekt DARIF wird durch das Bundesministerium für Wissenschaft, Bildung, Forschung und Technologie innerhalb des Rahmenkonzeptes PRODUKTION 2000 gefördert. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Partnern aus Forschung und Industrie werden umsetzungsnahe und gleichsam wissenschaftlich wertvolle Ergebnisse und Methoden generiert. Die Analyse und Gestaltung mehrdimensionaler Informations- und Kommunikationsstrukturen wird dadurch individuell nachvollziehbar und realisierbar gemacht.

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Ziel des Forschungsprojektes war es, unter Berücksichtigung der spezifischen Situation im Land Sachsen-Anhalt ein praktikables Modell zur Klassifizierung von Unternehmen und zur Findung von Innovationsstrukturen zu entwickeln.

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Fachkräftemangel, Anstieg von AU-Tagen aufgrund psychischer Erkrankungen, Ansprüche der "Generation Y" (und "Generation Z"), Arbeitgeberattraktivität als zentraler Wettbewerbsfaktor, Globalisierung, Dezentralisierung und Digitalisierung - die Liste von Trends, Strömungen und weiteren Einflussfaktoren, welche die Anforderungen an eine moderne, wirtschaftliche und humangerechte Arbeitszeit- und Arbeitsorganisationsgestaltung stetig wachsen lassen, ist lang. Ein wesentliches Problem zur Steigerung der Arbeitgeberattraktivität ist die vollkontinuierliche Schichtarbeit, zu der es derzeit in der Produktionsbranche kaum Alternativen gibt. Schichtarbeit genießt einen äußerst schlechten Ruf bei den betroffenen Arbeitspersonen sowie ihren Angehörigen, aber auch bei potenziellen BewerberInnen. In diesem Promotionsvorhaben wird daher erforscht, welche Auswirkungen die Berücksichtigung von Mitarbeiterpräferenzen bei der Arbeitszeit- und Arbeitsorganisationsgestaltung auf die Leistungsfähigkeit von Produktionssystemen besitzt.

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Die Magdeburger Forschungsinitiative SmartProSys (Smart Process Systems Engineering) erforscht Methoden und Wege für die nachhaltige Transformation chemischer, mechanischer und biotechnologischer Produktionsprozesse hin zu einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft für eine nachhaltige Gesellschaft. An SmartProSys sind Wissenschaftler*innen aus dem Bereich der Logistik, Mathematik, Soziologie, Politikwissenschaft und Psychologie beteiligt und betrachten die Möglichkeiten zu dieser Transformation in den Clustern „Systems Engineering and Computational Methods“, „Supply Chain and Sustainability Management“ und „Societal Support and Individual Appropriation“.

Teilprojekt: Dynamic Closed Loop Management for Sustainable Chemicals
Der Lehrstuhl für Produktionssysteme und -automatisierung ist im Rahmen des Clusters „Supply Chain and Sustainability Management“ beteiligt und leitet hier das Teilprojekt „Dynamic Closed Loop Management for Sustainable Chemicals“. Eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft der Chemie stellt neue logistische Anforderungen: Transportemissionen, Beschaffung aus Quellen unterschiedlicher Qualität und Nachhaltigkeit in einer zeitkritischen multidimensionalen Optimierung. Das Teilprojekt zielt dabei auf die Erstellung geeigneter Modelle und Simulationen ab, um das übergeordnete Ziel einer nachhaltigen Transformation der Kreislaufwirtschaft in der chemischen Produktion zu unterstützen.
Das Forschungsnetzwerk verfolgt das Ziel der Exzellenz im Sinne der Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder.

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Das Forschungsthema beschäftigt sich mit verschiedenen Lieferkettenkonzepte und Innovationsansätze, die Unternehmen anwenden können, um die aufstrebende Mittelschicht und die einkommensschwachen Schichten in Entwicklungsländern erfolgreich anzusprechen. Es liefert praktische Anleitungen für Unternehmen zu folgenden Fragen: Wie können Unternehmen frugale Innovationsfähigkeiten entwickeln, z. B. die Entwicklung äußerst erschwinglicher Produkte? Wie können Unternehmen die in Armut lebenden Menschen auf sozial verantwortliche Weise in ihre Lieferketten einbeziehen? Wie können Unternehmen neue Technologien in ihre Lieferketten integrieren, z. B. Drohnenlieferungen, die potenzielle Kunden auch in den ländlichsten Gegenden erreichen können?

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Während in den Naturwissenschaften Synchronisationsphänomene, wie etwa das rhythmische Blinken von Glühwürmchen, das Schwanken eines Stadions bei im Takt hüpfenden Fußballfans und das sich aufeinander einstimmende Klatschen von Theatergästen, umfassend untersucht worden sind, ist das Verständnis von Synchronisation in Produktionssystemen unvollständig. Erste Analysen empirischer Daten aus Logistik- und Produktionssystemen zeigen, dass eine höhere Synchronisation mit einer schlechter Logistikleistung einhergeht. Im Rahmen des DFG-geförderten Forschungsprojekts sollen die relevanten Trigger, Einflussfaktoren und Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge untersucht werden.

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Die menschlichen Entscheidungsprozesse sind nicht rational. Vielmehr beeinflussen sogenannte Cognitive biases unsere Entscheidungsergebnisse mit erheblichen Auswirkungen auf verschiedene Bereiche wie z.B. die logistische Performance, das Supply Chain Risiko Management etc. Insbesondere in Zeiten der Digitalisierung stellt sich daher die Frage wer ist der bessere Entscheider Mensch oder Maschine und wir müssen digitale Unterstützungssystem geschaffen sein um den Menschen bestmöglichst in seiner Entscheidungsfindung zu unterstützen.

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Durch die Auswahl und den Einsatz geeigneter Technologien werden im Zuge der Arbeitsschritte des Vorhabens neuartige Arbeitsprozesse mit digitalen Services erschaffen. Die Implementierung von digitalen Technologien trägt dazu bei, sowohl die psychischen Belastungen der BeraterInnen zu optimieren als auch die Qualität und Effizienz der Beratungsprozesse zu verbessern. Um die Erforschung und Einrichtung der digital unterstützten, kollaborativen Arbeitsprozesse nachhaltig und anwendungsorientiert zu gestalten, wird ein partizipatives Vorgehen angestrebt. Bei der Auswahl geeigneter Technologien sollen zusätzlich Konzepte erarbeitet werden, welche die Bereitstellung der Technologien als digitalen Service evtl. in Form einer Plattform ermöglichen, um in der weiterführenden Verwertung entsprechende Netzwerkeffekte (Effizienz, Skalierung, Datenanalyse, usw.) ausnutzen zu können.

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Zehn Jahre nach der Einführung des Begriffes Industrie 4.0 zeigt sich, dass viele Potenziale noch nicht realisiert wurden. Denn Risiken im Zusammenhang mit Industrie-4.0-Projekten werden oft nicht systematisch gemanagt. Ziel des des Forschungsprojektes Digital Quick Check ist die Identifikation und Strukturierung der relevantesten Industrie 4.0-Technologien in Produktion und Logistik. Darüber hinaus werden Cluster von Industrie 4.0-Technologien identifiziert, welche häufig gemeinsam verwendet werden und deren assoziierten Risiken sowie potenziellen Mitigationsstrategien gegenübergestellt. Die Erkenntnisse des Projekts wurden in Form des Digital Quick Checks für Unternehmen aus Industrie und Handel sowie Logistikdienstleistung zur Verfügung gestellt. Zudem wurden die Erkenntnisse für weitere Zielgruppen aufbereitet.

Digital Quick Check: https://risk-quickcheck.de/

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Trotz der zunehmenden Automatisierung im Produktions- und Logistikumfeld im Zuge der Digitalisierung bleibt der Mensch eine Schlüsselressource. Die Europäische Kommission hat daher 2021 ein Konzept zur Weiterentwicklung der Industrie 4.0 Vision hin zu Industrie 5.0 vorgestellt, welches den Menschen in den Mittelpunkt stellt mit dem Ziel eine resiliente, nachhaltigere und menschenzentrierte Industrie zu gestalten. Im Rahmen der Forschung sollen Gestaltungsansätze für Produktion, Logistik und das Supply Chain Management gegeben werden wie der Faktor Mensch berücksichtigt werden kann und welche Rolle menschliche Entscheidungsfindung dabei spielt.

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In der klassischen Produktionssteuerung werden zunächst alle verfügbaren und relevanten Informationen zentral gesammelt und ausgewertet, basierend darauf wird anschließend ein ganzheitlicher globaler Plan abgeleitet. Die Methode hat sich aufgrund der garantierbaren Lösungsqualität in der Vergangenheit bewährt, ist jedoch durch einen großen und schlecht skalierenden Rechenaufwand geplagt. Durch die zunehmende Digitalisierung von Produktionssystemen sind alternative, verteilte Steuerungssysteme möglich geworden, in denen Produkte und Maschinen autonom agieren und den Produktionsablauf lokal steuern können. Diese Methode ist äußert robust und schnell, liefert zunächst jedoch nur lokal gute Entscheidungen. Um diese Entscheidungen zuverlässig zu einem globalen Plan kombinieren zu können, ist die korrekte Verteilung der Entscheidungshoheit essentiell. In diesem Projekt untersuchen wir diese Verteilungen, um eine zuverlässige, robuste und schnelle Produktionssteuerung zu entwickeln.

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Durch die kollaborative Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine können die Stärken von menschlicher und künstlicher Intelligenz kombiniert werden. Durch die Verknüpfung der Forschungsgebiete von Psychologie und dem Operations Management sollen Gestaltungsansätze für die Entwicklung von künstlichen Intelligenzen unter Berücksichtigung der menschlichen Bedürfnisse im Produktionsumfeld gegeben werden.

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In 1977 von Mathel und Plossl erstmals beschrieben ist das Durchlaufzeitsyndrome der Planungssteuerung und -kontrolle auch heute noch ein nicht vollständig verstandenes Phänomen. Das Phänomen entsteht in auftragsgetriebenen Produktionssystemen in denen eine schlechte Systemleistung zu häufigen Anpassungen der Vorgabezeiten führt, die wiederum kurzfristig die Systemleistung verschlechtern und so wiederum eine Anpassung der Vorgabezeiten auslösen. Die Arbeitsgruppe hat bereits in der Vergangenheit den Einfluss von kognitiven Verzerreffekten auf dieses Phänomen untersucht und einen starken Zusammenhang feststellen können. Dennoch liegt die Vermutung nahe, dass auch die Netzwerkgestaltung des Produktionssystems Einfluss auf das Auftreten und die Ausprägung dieses Phänomens hat. Dies zu untersuchen ist Ziel dieses Projektes um darauf aufbauend effiziente Vermeidungs- oder Dämpfungsstrategien für das Durchlaufzeitsyndrome entwickeln zu können.

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Das Forschungsthema fokussiert sich auf Steuerungskonzepte für Produktionsanlagen. Ein fundamentaler Aspekt dabei ist die Erforschung der Gegensätze, Potentiale und Anwendungsmöglichkeiten für zentrale Steuerungskonzepte einerseits sowie verteilter und autonomer Steuerungskonzepte andererseits. Grundlagen für die Realisierung dieser Steuerungskonzepte liegen in den Fähigkeiten so genannter Cyber-Physical Systems, also Produktionsmaschinen, die inhärent über Fähigkeiten zur Datenerhebung, Datenverarbeitung und Kommunikation verfügen. Zur Erforschung dieser Konzepte hat Herr Antons ein Simulations-Framework erstellt, welches alle Maschinen, Produkte und andere Akteure eines Produktionsnetzwerkes als Agenten abbildet und somit die Emulation und Evaluierung von Steuerungskonzepten ermöglicht.

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Nachdem Subscription Modelle bei Multimedia-Angeboten wie Netflix oder Spotify bereits etabliert sind, schafft Industry 4.0 die technischen Voraussetzungen diese Geschäftsmodelle auch im industriellen Sektor umzusetzen. Gemeinsam mit ausgewählten Kunden haben Vorreiter Subscription Modelle z.B. für Druckmaschinen oder Flugzeugturbinen entwickelt. Im Rahmen dieses Trends stehen zunehmend mehr Unternehmen vor der Entscheidung, ihre Produkte im Rahmen eines Subscription Modells anzubieten, bzw. zu beschaffen. Dieses Projekt untersucht Herausforderungen und Erfolgsfaktoren dieser Modelle aus Anbieter- und Kundensicht und richtet dabei ein besonderes Augenmerk auf ein komplexes Ökosystem aus Digitalisierungs- Finanzierungs- und Versicherungsdienstleistern, welches Rund um Anbieter und Kunde entsteht.

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Ziel des vorgeschlagenen Forschungsprojektes ist es, die im Rahmen des Forschungsprojekts "Digital Quick Check" gewonnenen Erkenntnisse in Form einer Studie aufzubereiten. Die Studie kann als Grundlage und zentrales Medium für die Bewerbung des Digital Quick Check als kostenloses Online-Tool dienen. Um die Ergebnisse für die diverse Leserschaft aus Industrie, Handel, Logistikdienstleistung sowie Wissenschaft, Technologieanbietern, Versicherungsindustrie und interessierter Öffentlichkeit exzellent aufzubereiten, sollen zudem die Erkenntnisse durch Interviews und Fallbeispiele unterstrichen, die Industrie 4.0-Technologien durch Bildmaterial veranschaulicht und die statistischen Ergebnisse visualisiert werden.

Projekthomepage:
https://www.psa.ovgu.de/Forschung/Studie+Risikomanagement+für+die+smarte+Fabrik.html

Fördergeber: Funk Stiftung

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Gegenstand dieser wissenschaftlichen Expertise ist die Erarbeitung und Plausibilisierung innovativer Gestaltungsvarianten für eine wachstumsorientierte Vliesstoff-Fertigung als Folge einer funktionalen und kapazitiven Erweiterung.

Neben der Validierung und Verifizierung innovativer Analyse- und Gestaltungsmethoden in verschiedenen Anwendungsszenarien ist das Ziel, im Rahmen von partizipativen Planungssessions organisatorische Regeln zu erarbeiten und in ein anforderungsadäquates Gesamtbetriebs- und Produktionskonzept zu überführen.

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Gegenstand dieser wissenschaftlichen Expertise ist die Erarbeitung und Plausibilisierung von Aufstellungsvarianten (Layoutvarianten) einer wachstumsorientierten Composite-Fertigung von Helmschalen als Folge einer funktionalen und kapazitiven Erweiterung.

Nach eingehender Datenaufbereitung, IST-Analyse und Darlegung zukünftiger Mengengerüste ist das Ziel, im Rahmen einer partizipativen Planungssession signifikante Varianten von Flächen- und Anordnungskonzepten zu bilden und in eine anforderungsadäquate Maschinenaufstellung entsprechend des Fertigungsablaufs zu überführen.

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Ein Unternehmen in Sachsen-Anhalt ist geprägt von einer unikatähnlichen Herstellung  unterschiedlichster Grundtypen von modernen und leistungsfähigen Werkzeugmaschinen mit  kundenindividuellen Konfigurationen und geringen Wiederholraten, woraus auf Grund der hohen Fertigungstiefe stark schwankende Fertigungs- und Montageaufwände resultieren. Vor dem Hintergrund der bis auf die Komponentenfertigung ausgedehnte Kundenorientierung und der technisch/technologischen sowie zeitlichen Abhängigkeiten der einzelnen Fertigungsabschnitte im Sinne von  Kunden-Lieferanten-Beziehungen untereinander verschärft sich der klassische Zielkonflikt zwischen Liefertermintreue, Bestandsentwicklung und auslastungsorientierter Maschinen- bzw.  Arbeitsplatzbelegung als Einflussgrößen auf die Fertigungskosten und logistischen Parameter der Fertigung. Ziel des Vorhabens ist es, über eine detaillierte Bestandsaufnahme  bestimmender und beschreibender Faktoren die Funktionsweise und steuerungstechnischen Handlungsroutinen des Montagesystems zum derzeitigen Zeitpunkt zu erfassen und zu charakterisieren. Durch eine  Gegenüberstellung von marktseitigen Anforderungen und systemimmanenten Funktionsweisen als Resultat vorhandener organisatorischer Lösungen werden die Gestaltungsanforderungen der Zukunft mit den jeweiligen  dazu notwendigen Maßnahmen eruiert und aufgezeigt.

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