Projekte

WAMOPRO

Wandlungsfähigkeit durch modulare Produktionssysteme (WAMOPRO)

Programm: Forschung für die Produktion von morgen (bis 2015)
Bekanntmachung: Standortsicherung durch Wandlungsfähige Produktionssysteme
Wettbewerb: Standortsicherung durch Wandlungsfähige Produktionssysteme

Kurzbeschreibung:
Das Ziel des Verbundprojektes war die Entwicklung und Implementierung einer ganzheitlichen Methode zur Gestaltung optimaler Wandlungsfähigkeit von Produktionssystemen. Hierzu werden bestehende Produktionssysteme innerhalb der drei Dimensionen Technologie, Organisation und Personal modularisiert. Unter besonderer Berücksichtigung von Kosten-Nutzen-Aspekten werden hieraus optimal wandlungsfähige, modulare Produktionssysteme konfiguriert und in das Gesamtsystem eines Unternehmens eingegliedert. Die Methodik unterstützt sowohl kontinuierliche als auch diskontinuierliche Wandlungsmaßnahmen.

www:
http://www.wamopro.de

Projektdauer: 01.09.2010 − 31.12.2013

Ansprechpartner bei PTKA:
Dipl.-Ing. Barbara Mesow
Telefon: +49 721 608-31428
E-Mail: barbara.mesow@kit.edu

Detaillierte Projektbeschreibung

Problemstellung
Eine Vielzahl an bereits bekannten Wandlungstreibern, wie z.B. sich ändernde Produkt- und Marktanforderungen, neue Technologieentwicklungen sowie schwankende Stückzahlen wirken auf die Produktionssysteme deutscher Industrieunternehmen ein. Sie lösen einen Wandlungsbedarf aus, der von Unternehmen zwar wahrgenommen wird, jedoch in Richtung und Intensität nicht messbar ist. Dieser Wandlungsbedarf entsteht meist kontinuierlich. Oft kann es jedoch auch zu gravierenden Innovationssprüngen (diskontinuierlicher Wandel) kommen. Vor diesem Hintergrund gilt es, die aktive
Gestaltung der Wandlungsfähigkeit als stetigen und kontinuierlichen Verbesserungs- bzw. Wandlungsprozess zu verstehen. Um schnell agieren und reagieren zu können, sollten einem Unternehmen technologisch und organisational umsetzbare, betriebswirtschaftlich rentable Handlungsoptionen zur Verfügung stehen.

Projektziele
Ziel des Verbundprojekts war die Entwicklung und Validierung eines proaktiven Wandlungsmanagements für modulare Produktionssysteme. Ein entwickelter Methodenbaukasten unterstützt die Modularisierung bestehender Produktionssysteme innerhalb der Dimensionen Technik, Organisation und Personal und deren Konfiguration zu optimal wandlungsfähigen, modularen Produktionssystemen. Dabei kann sowohl kontinuierlicher als auch diskontinuierlicher, sprunghafter Wandlungsbedarf berücksichtigt werden. Das auf Basis ermittelter Wandlungsfaktoren entstandene Frühwarnsystem gibt rechtzeitig Impulse zur Einleitung von notwendigen Wandlungsmaßnahmen. Eine methodisch unterstützte Kosten-Nutzen-Bewertung bietet eine Entscheidungsunterstützung für die Auswahl der optimalen Gestaltungsmaßnahmen.

Vorgehensweise
Die Idee zu dem Verbundvorhaben baute auf dem Grundgedanken des technischen Modularisierungsansatzes auf. Jedoch sollten nicht nur die technischen Einheiten eines Produktionssystems modularisiert werden. In den Fokus gelangten auch Organisation und Personal. Entstehende Technik-, Organisations- und Personal-Module wurden zu optimal wandlungsfähigen, modularen Produktionssystemen konfiguriert, in der Praxis erprobt und validiert. Zudem entstand ein Selbstbewertungstool, welches Unternehmen eine schnelle und einfache Beurteilung ihrer eigenen Wandlungsfähigkeit ermöglicht. Im letzten Schritt erfolgte die Zusammenstellung von Methoden, Werkzeugen und Instrumenten in einem praxisorientierten Methodenbaukasten zur Bewältigung von sowohl kontinuierlichem als auch diskontinuierlichem Wandlungsbedarf. Durch die Zusammenarbeit in einem Konsortium mit vier Industrieunternehmen als potentielle Anwender sowie zwei Entwicklungs- und Transferpartnern wurde die industrienahe Entwicklung, Umsetzung und Verwertung eines proaktiven Wandlungsmanagements für modulare Produktionssysteme ermöglicht.

Ergebnisse und Anwendungspotential
Neben anwendungsorientierten Methoden zur Modularisierung und Konfiguration bestehender Produktionssysteme wurden praxisorientierte Werkzeuge zur Entscheidungsunterstützung bei der Beurteilung und Auswahl von alternativen Konfigurationslösungen erarbeitet. Zusätzlich wurde der Bedarf an Methoden sowohl zur Bewertung der eigenen Wandlungsfähigkeit als auch zur frühzeitigen Erkennung von Wandlungsbedarfen durch die Entwicklung praxisnaher Methoden berücksichtigt. Innerhalb des Projektes wurden stets zwei unterschiedliche Szenarien in Bezug auf den Wandlungsbedarf von Unternehmen sowie die daraus resultierende Entwicklung von Handlungsalternativen und Wandlungsmaßnahmen betrachtet. Es wurde stets zwischen kontinuierlichem und diskontinuierlichem Wandel differenziert. Ein diskontinuierlicher Wandel stellt hierbei gravierende Ereignisse dar, wie Innovationssprünge oder stark veränderte Rahmenbedingungen, wohingegen ein kontinuierlicher Wandel durch inkrementelle und stetige Veränderungen gekennzeichnet ist.
Neben der Gestaltung modularer Produktionssysteme in den Pilotbereichen der Anwenderunternehmen wurde am Projektende ein umfangreicher Leitfaden erarbeitet, welcher die entwickelten Methoden, Konzepte und Werkzeuge zu folgenden Schwerpunkten umfasst:

- Identifizierung und Bewertung von Wandlungsfaktoren
- Modularisierung und Konfiguration wandlungsfähiger Produktionssysteme
- Kosten-Nutzen-Bewertung der Konfigurationslösungen
- Frühwarnung vor entstehendem Wandlungsbedarf
- Selbstbewertung der betrieblichen Wandlungsfähigkeit

Darüber hinaus wurden zur praxisorientierten industriellen Anwendung webbasierte Softwarelösungen entwickelt, die eine systematische Strukturierung von Wissen und, damit einhergehend, das Beherrschen von Wandel ermöglichen. Hierbei entstanden zwei unabhängige Managementtools, die in Kombination miteinander sowohl einen zielgerichteten Zugriff auf Wandlungsmaßnahmen als auch eine wandlungsindizierte Konfiguration von Planungsalternativen für Produktionssysteme möglich machen. Die Anwendung der Softwaretools erprobten die Industriepartner des Verbundes während des Projektes.
Die entwickelten Methoden zur Gestaltung wandlungsfähiger Produktionssysteme ermöglichen eine ganzheitliche Beherrschung der komplexen Anforderungen an Unternehmen, die aus unterschiedlichen Wandlungsbedarfen resultieren. Wandlungsgestalter werden durch die entwickelten Methoden in die Lage versetzt, unter Berücksichtigung der komplexen systemischen Wechselwirkungen, ihr Produktionssystem systematisch zu analysieren, zu bewerten und im Bedarfsfall komplexe Planungsalternativen in einer frühen Phase der Planung methodisch zu generieren bzw. vorzudenken.
Alle entwickelten Methoden wurden im Rahmen des Verbundprojekts in Zusammenarbeit mit den Anwendungspartnern entwickelt und anhand verschiedener Anwendungsfälle validiert. Zur Übertragbarkeit der Ergebnisse wurden die zentralen Ergebnisse (Werkzeuge, Vorgehensmodelle, etc.) zusammengeführt und in Form eines Leitfadens veröffentlicht.

Publikationen

Wandlungsfähigkeit durch modulare Produktionssysteme
Autor: Kreimeier, D.; Hermann, K.; Brandis, A.; Burger, M.; Bürger, P.; Emrich, J.; Gersmeier, M.; Glose, M.; Großmann, B.; Kreggenfeld, N.; Martinschledde, L.
Verlag: VDMA Verlag GmbH
Erscheinungsjahr: 2013
ISBN: 978-3-8163-0659-7
Beschreibung: Aufgrund von ständig wechselnden und unvorhersehbaren Anforderungen sind produzierende Unternehmen heutzutage einem zunehmend turbulenten Umfeld ausgesetzt. Dieser Umstand impliziert die Herausforderung zu einer stetigen Weiterentwicklung bei der Gestaltung von Produktionssystemen. Infolgedessen erfolgt ein Paradigmenwechsel von der flexiblen Produktion zu einem wandlungsfähigen, dynamischen Unternehmen. Damit einhergehend wird die Wandlungsfähigkeit für Unternehmen zunehmend erfolgsentscheidend, um auf die sich fortlaufend ändernden Rahmenbedingungen angemessen reagieren zu können. Eine Möglichkeit zur Lösung dieser Problemsituation ist das Prinzip der Modularisierung.
Jedes Unternehmen wird im Rahmen des Verbundprojekts als ein Produktionssystem angesehen - mit seinen unterschiedlichen Ausprägungen und Merkmalen. Das betrachtete Produktionssystem des jeweiligen Unternehmens wird zunächst umfassend hinsichtlich wandlungsbeeinflussender Faktoren analysiert und darauf folgend in unternehmensspezifische Module der Dimensionen Technologie (T), Organisation (O) und Personal (P) unterteilt. Angesichts der Modularisierung kann es sowohl zu einer Erweiterung um neue Module als auch zu einer Optimierung sowie Substitution vorhandener Module kommen. In einem weiteren Schritt werden modulare Produktionssysteme konfiguriert. Im Fachbuch wird der Fokus des Weiteren sowohl auf die Gestaltung eines Kosten-Nutzen-Bewertungssystems und eines Selbstbewertungstools für eine nachhaltige Wandlungsfähigkeit als auch auf eine strukturierte und standardisierte Zusammenstellung der gesamten Methoden und Werkzeuge gesetzt. Damit sollen sowohl die Nachhaltigkeit als auch Kontrolle und Steuerung der durchgeführten Konfiguration sichergestellt werden.

Projektträger

Projektträger Karlsruhe (PTKA)
Produktion, Dienstleistung und Arbeit
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Hermann-von-Helmholtz-Platz 1
76344 Eggenstein-Leopoldshafen

+49 (0)721 608-25281
+49 (0)721 608-992003

info@ptka.kit.edu
Standort Dresden
PTKA

Ansprechpartner

Sekretariat Karlsruhe

Susanne Zbornik

+49 (0)721 608-25281
susanne.zbornik@kit.edu

Sekretariat Standort Dresden

Heike Blumentritt

+49 (0)721 608-31435
heike.blumentritt@kit.edu