Übersicht abgeschlossener Forschungsprojekte

Gegenwärtig ist eine quantitative, mehrdimensionale ad-hoc-Fabrikbewertung nicht möglich. Dies liegt an der Durchführung des Bewertungsprozess, welcher zurzeit überwiegend qualitativ in einer Diskussion durchgeführt wird. Eine quantitative Bewertung an Hand umfangreicher Materialflusssimulationen ist für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) häufig zu teuer. Außerdem sind Materialflusssimulationen eindimensional auf den Warenfluss ausgerichtet und vernachlässigen weitere Zielfelder der Fabrikplanung. Des Weiteren sind sie sehr zeitintensiv.

Daher soll im Projekt "QuaMFaB" ein Softwaredemonstrator entwickelt werden, der eine quantitative ad-hoc-Bewertung unterschiedlicher Zielfelder der Fabrikplanung ermöglicht. Dazu werden zusammen mit den Praxispartnern geeignete Zielfelder identifiziert, für die anschließend mathematische Berechnungsvorschriften entwickelt werden. Abschließend werden die erzielten Ergebnisse in einen Softwaredemonstrator implementiert und zusammen mit einem mittelständischen Praxispartner validiert.

Die Forschungsergebnisse werden KMU bei der Entwicklung und Auswahl von Layoutvarianten im Rahmen der Fabrikplanung unterstützten, denn die quantitative, mehrdimensionale ad-hoc-Fabrikbewertung führt zu einer besseren Vergleichbarkeit von Layoutvarianten und zu einer belastbareren Entscheidungsfindung.

Schlusbericht

Abschlussbericht_QuamFaB_IPH.pdf

Projekt 17806:

Die angespannte Situation an den Laderampen ist durch den Sonderbericht des Bundesamtes für Güterverkehr (BAG) ausführlich dokumentiert worden (BAG, 2011). Zahlreiche Artikel zeigen die Probleme der frachtführenden Logistikdienstleister und standortbetreibenden Verlader an dieser Schnittstelle ausführlich (Lauenroth, 2012;
Semmann, 2012). Gleichzeitig gewinnt der Mega-Trend Nachhaltigkeit, auch in der Logistik, an erheblicher Bedeutung (Fawcett u. a., 2011: S. 115–121). Insbesondere der hohe öffentliche Druck durch die Medien, eine gestiegene Wertschätzung der Verbraucher und regulatorische Eingriffe haben dafür gesorgt, dass die Thematik mittlerweile auf der Agenda jedes Unternehmens steht (Connelly u. a., 2010; Garvare, Johansson, 2010; Sowinski, 2007; Srivastava, 2007; Wolf, 2011).

Im Rahmen des Forschungsprojektes wurde der Handlungsbedarf zur Verbesserung der aktuellen Situation aufgegriffen. Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung eines Rampenmanagementkonzeptes, welches Nachhaltigkeitsaspekte berücksichtigt. Bei der Erhebung mit Partnern aus der Praxis wurden drei hauptsächliche Probleme identifiziert: Verfügbarkeit von Informationen, Effiziente Prozesse und Fragestellungen bei der Handhabung von sozialer Nachhaltigkeit. Außerdem wurden die vom Prozess betroffenen Anspruchsgruppen identifiziert. Abgeleitet wurden ferner Kenngrößen, welche die Messung von angewendeten Lösungsmaßnahmen erlauben. Die Anwender des abgeleiteten Konzeptes können so die Erreichung der Anforderungen eines erfolgreichen und nachhaltigen Rampenmanagements überwachen. Elf hauptsächliche Ziele eines solchen Vorgehens wurden dafür hergeleitet und in Form eines Praxis-Leitfadens veröffentlicht. Dieser bietet eine praktische Anleitung zur Optimierung des Rampenmanagements und erlaubt zusammen mit der entstanden Best-Practice-Datenbank eine einfache Umsetzung von Lösungsmaßnahmen

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Abschlussbericht_17806 BVL.pdf

Ziel des vorliegenden Forschungsprojekts war es, eine Methodik zur Bewertung von Komplexitätskosten in Logistiksystemen zu entwickeln. Dazu wird in diesem Kapitel die Ausgangssituation ausführlich darstellt, auf Basis derer im Anschluss die Zielsetzung sowie die angestrebten Forschungsergebnisse abgeleitet wurden.

Projekt: 17726

zum Schlussbericht des Projektes:

17726N_BeKoLog_Schlussbericht.pdf

Ziel des Forschungsvorhabens „KoVoS – Kombinierter Verkehr oder Straßentransport“ ist es, einen wissenschaftlich fundierten und praxistauglichen, webbasierten Leitfaden zu entwickeln, welcher ein KMU-Speditions- und Transportunternehmen bei der Entscheidung über die Erweiterung des bestehenden Produktionskonzeptes – Straßengüterverkehr – um den Kombinierten Straßen-/Schienengüterverkehr (KV) unterstützt. Vor allem mittelständische
Spediteure und Transportunternehmen werden so für das Thema KV sensibilisiert und gleichzeitig mit umsetzungsnahen Handlungsempfehlungen unterstützt, damit auf bedeutende Umweltveränderungen reagiert und die künftige Wettbewerbsfähigkeit im Speditions- und Transportgewerbe gesichert werden kann. Auf der Internetseite www.kovos.de der Technische Universität Darmstadt können Speditionen, Transportunternehmen und Verlader online testen, ob
der KV für Transporte eingesetzt werden kann. Dabei wird die Bereitschaft getestet, KV im Unternehmen zu implementieren. Zusätzlich wird die Machbarkeit erhoben, das bestehende Geschäftsmodell weitgehend ohne Anpassungen um den KV zu erweitern. Die individuellen Ergebnisse werden direkt ausgewertet und können mit dem Branchendurchschnitt verglichen werden. Der „KoVoS-Navigator“ wird zusammen mit Branchenexperten entwickelt und orientiert sich am realen Entscheidungsprozess der Verkehrsträgerwahl KV oder Straßengütertransport

Schlussbericht

Schlussbericht KoVoS.pdf

Der kundenindividuelle Anlagenbau (z. B. im Bereich Energie-, Kraftwerk- und Umwelttechnik) ist durch ein klassisches Projektgeschäft geprägt und erfordert ein individuelles Projektmanagement in Abhängigkeit von dem zu liefernden Produkt und den jeweiligen kunden- und projektindividuellen Rahmenbedingungen. So steht das Projektmanagement
hier vor der Herausforderung, dass Anlagen in Form einer Baustellenfertigung als Unikate realisiert werden müssen, wobei die einzelnen Module häufig an unterschiedlichen Standorten gefertigt und dann unter Beachtung systemtechnischer, konstruktiver, lokaler, logistischer, energetischer, wetterbedingter, zeitlicher und finanzieller Randbedingungen beim Kunden montiert werden müssen. Zudem werden Projekterfahrungen selten über Projekte hinaus weitergereicht, d. h. es erfolgt nur bedingt eine Zusammenführung des Erfahrungswissens, das während der Projektrealisierung anwächst. Zur Risikovermeidung im Projektverlauf und zur Erreichung einer termingerechten Inbetriebnahme sind daher in Erweiterung zu den heutigen Projektmanagementwerkzeugen ergänzende Methoden zur Abschätzung von Projektunsicherheiten und zur Bewertung von Projektplänen, aber auch zur nachhaltige Nutzung von Projektwissen notwendig.

Zur Verbesserung des logistikintegrierten Projektmanagements im kundenindividuellen Anlagenbau wurde daher eine Methodik zur projekt- und produktspezifischen Unterstützung des Projektmanagements entwickelt und anhand eines Demonstrators umgesetzt.

Statt den Unsicherheiten im Projektverlauf mit zusätzlichen Pufferzeiten zu begegnen, bewertet jetzt eine mit Optimierungs-, Analyse- und Visualisierungsverfahren kombinierte Ablaufsimulation zufällige Einflüsse in den Plänen. Hierdurch wird eine Verbesserung des Risikomanagements in den Projekten erreicht, indem bestehende Unsicherheiten in den Planungsprozessen simuliert und reduziert werden. Um einen transparenten Projektmanagementprozess
zu erhalten und auch Erfahrungswissen aus vorangegangenen Projekten einzubinden, lassen sich Referenzprojektpläne unter Berücksichtigung von Restriktionen nutzen, die durch das zu erstellende Produkt, die zu verwendenden Technologien, die zugrundeliegenden Prozesse oder die notwendigen logistischen Ressourcen bedingt sind.

Schlussbericht

Schlussbericht_simject_V 1 4.pdf

Projekt: 17696

In der Produktion treten vielfältige Störgrößen auf, die die logistische Leistungsfähigkeit mindern. Kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) mangelt es oft an den notwendigen Ressourcen und Methoden, um mit diesen vielfältigen Problemstellungen systematisch umzugehen

Ziel des IGF-Vorhabens 17696 N war es, unter dem Titel „StöGröM - Nachhaltiges Störgrößenmanagement in produzierenden KMU“ eine softwarebasierte Systematik zu entwickeln, die KMU ein methodisches Vorgehen zur nachhaltigen Implementierung eines präventiv und reaktiv wirksamen Störgrößenmanagements ermöglicht.

Die entwickelte Systematik beinhaltet eine Störgrößendatenbank, einen Maßnahmenkatalog, notwendige Kompetenzprofile, eine Risikobewertung und ein Kausaldiagramm. Die Störgrößendatenbank enthält 292 Störgrößen, welche anhand der Merkmale „Objekt der Störgröße“, „Art der Störgröße“ und „Ort/Bereich“ kategorisiert sind. Der Maßnahmenkatalog umfasst 130 Maßnahmen. Diese sind mit den Störgrößenmerkmalen verknüpft. Ebenso wurde ein Kompetenzkatalog erarbeitet, welcher 17 Kompetenzen beinhaltet. Für jede Maßnahme wurde ein Soll-Kompetenzprofil erarbeitet. Des Weiteren ist eine Methode zur Erfassung der Ist-Mitarbeiterkompetenzen ausgewählt und an den Anwendungsfall adaptiert worden. Um die unterschiedlichen Störgrößen priorisieren zu können, enthält die Systematik eine Risikobewertung. Hierzu dient eine entwickelte Störgrößenprioritätszahl (SGPZ). Die SGPZ ermöglicht es, Störgrößen basierend auf deren Risikopotenzial für die Produktion in eine Behebungsreihenfolge zu bringen. Ein Kausaldiagramm stellt die Zusammenhänge zwischen den jeweiligen Kennzahlen der Produktion und den unternehmerischen Zielgrößen dar. Anhand der SGPZ wird erstmals die Bedeutung von Störgrößen für die logistischen Ziele des Unternehmens bewertbar. Auf diese Weise kann die Wirkung einzelner Störgrößen auf die unternehmerischen Zielgrößen analysiert werden.

Die Systematik wurde in ein praxistaugliches Softwaretool überführt. Das Softwaretool ermöglicht  dem Anwender Störgrößen mit Hilfe der Störgrößendatenbank zu erfassen. Die  Störgrößen werden anschließend hinsichtlich ihrer Bedeutung für die Produktion gewichtet. Der Anwender kann dann eine Maßnahme auswählen, die ihm die Systematik vorschlägt.

Das der Maßnahme zugehörige Soll-Kompetenzprofil wird angezeigt und der Anwender kann der Maßnahme einen geeigneten Mitarbeiter zuordnen.  Die Ausgabe des Softwaretools beinhaltet die primär zu betrachtende Störgröße, eine Maßnahme (inkl. Beschreibung) zur Behebung der Störgröße, das notwendige Soll-Kompetenzprofil und einen geeigneten Mitarbeiter (inkl. dessen Ist-Kompetenzprofil) zur Umsetzung der Maßnahme.

Die Systematik befähigt somit KMU, innerhalb ihres Produktionsprozesses Störungsschwerpunkte zu identifizieren und durch die Umsetzung vorgeschlagener Maßnahmen das Auftreten und die Auswirkungen der Störgrößen zu mindern. Die besondere Stellung der Mitarbeiter im Hinblick auf einen störungsfreien Produktionsablauf wird dabei besonders berücksichtigt.

Schlussbericht

StöGröM - Schlussbericht_v1.0.pdf

Projekt 17693

Gegenstand des Forschungsprojektes „PIP“ war die  Entwicklung von Methoden, welche die Planung und Risikobewertung projektspezifischer globaler Produktions- und Logistiknetzwerke unterstützen. Dabei wurden insbesondere die Identifizierung und Bewertung möglicher Lieferanten sowie die Suche nach robusten  Projektabwicklungsalternativen durch KMU des Maschinen- und Anlagenbaus betrachtet. Es wurde ein parametrisches Projektabwicklungsmodell entwickelt, welches die einzelnen Prozessschritte (Angebotsbearbeitung, Projektierung/Konstruktion, Einkauf/Fertigung, Montage, Versand) mit ihren Reihenfolgebeziehungen beschreibt. Zu diesen können Prozessalternativen (z.B. Eigenleistung, Fremdleistung durch Lieferant A, Fremdleistung durch Lieferant B) mit ihren jeweiligen Unsicherheiten in den Zielgrößen Dauer und Kosten hinterlegt werden. Somit wird eine vom spezifischen Einsatzfall losgelöste Form der Beschreibung von Projektabwicklungsalternativen für den Maschinen- und Anlagenbau verfügbar. Eine Identifikation und Bewertung von Lieferanten erfolgt in einem mehrstufigen Prozess. Mittels der Einordnung des Beschaffungsobjekts in einem Beschaffungsportfolio wird ein angemessenes Aufwand- Nutzen-Verhältnis bei der anschließenden Lieferantenrisikobewertung erreicht. Im Ergebnis der Bewertung entsteht ein lieferantenspezifisches Risiko bei der Durchführung eines Prozessschritts, welches die Unsicherheiten in den Zielgrößen Dauer und Kosten jeweils in einer Dreiecksverteilung aggregiert.

Für eine Robustheitsbewertung einer Projektabwicklungsalternative müssen zunächst die Einzelrisiken der Prozesse zu einem Gesamtrisiko des Projekts aggregiert werden. Eine Abwicklungsalternative entspricht dabei der Auswahl einer Prozessalternative für jeden Prozess. Die Aggregation erfolgt mit einem Verfahren zur numerischen  etzwerkberechnung, das für die Anwendung auf die vorliegende Problemstellung angepasst wurde. Es ermittelt für eine bestimmte Abwicklungsalternative aus den zugrundeliegenden Dreiecksverteilungen der Prozessalternativen die Wahrscheinlichkeitsverteilungen für das Gesamtprojekt hinsichtlich Dauer und Kosten. Im Gegensatz zu einer Simulation der Projektzielgrößen liefert das Berechnungsverfahren gleichwertige Ergebnisse in kürzerer Rechenzeit, wodurch eine Bewertungsmöglichkeit für ein praxistaugliches, rasches Suchverfahren nach robusten Abwicklungsalternativen verfügbar wird.

Zwischen den Projektzielgrößen Dauer und Kosten besteht typischerweise ein Zielkonflikt. Für einen Vergleich von Projektabwicklungsalternativen, der bisher in der Praxis durch den personellen Aufwand meist unterbleibt, sowie die gezielte Suche nach robusten Abwicklungsalternativen wurde daher ein Mehrziel-Suchverfahren implementiert. Es sucht nicht nach einer möglichst optimalen Projektabwicklungsalternative, sondern nach einer Menge von effizienten Kompromisslösungen bezüglich der Projektzielgrößen. Diese werden dem Planer vorgestellt. Identifizierte, robuste Abwicklungsalternativen können zudem vom Planer angepasst werden, wodurch beispielsweise die Chancen und Risiken durch einen Austausch einzelner Lieferanten für das Gesamtprojekt bewertbar werden.

Schlussbericht

PIP-Schlussbericht.pdf

Projekt 17697

Der Produktionsanlauf und dessen Management haben mit dem Beginn des 20. Jahrhunderts den Höhepunkt ihrer bisherigen Bedeutung erreicht [Wildemann 2013]. Unternehmen müssen sich unter immer größer werdendem Konkurrenzdruck behaupten und dadurch immer schneller auf Kundenwünsche und -bedürfnisse reagieren. Eine der wesentlichen Herausforderungen, um Anläufe zukünftig erfolgreich gestalten zu können, ist ein abteilungsübergreifendes Verständnis für die Aufgaben
und Prozesse während des Produktionsanlaufs. Die Zusammenarbeit der beteiligten Abteilungen und Personen in einem Unternehmen ist dabei von besonderer Bedeutung. Ziel des IGF-Vorhabens 17697 N war es daher, ein Tool zu entwickeln, mit dessen Hilfe Mitarbeiter von KMU für zukünftige Anlaufsituationen qualifiziert werden. Die Mitarbeiter sollen lernen, Anläufe zu gestalten und dabei die Notwendigkeit funktionsübergreifender Zusammenarbeit erkennen. Dies trägt zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit von KMU bei.

Hierzu wurden Produktanläufe sowohl analysiert und klassifiziert als auch typische Anlaufprobleme identifiziert. Im Anschluss wurden die wesentlichen Aufgaben und Ziele der am Anlauf beteiligten Unternehmensbereiche identifiziert und den einzelnen Anlaufphasen zugeordnet. Aufbauend auf diesen Informationen wurde schließlich ein Wirknetz aufgebaut, welches die wesentliche Aufgeben und Ziele der Unternehmensbereiche umfasst. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden schließlich in ein didaktisches Modell überführt, welches als Basis für das kybernetische Simulationsspiel diente.

Als Ergebnis des Forschungsprojekts liegt ein kybernetisches Simulationsspiel vor, welches sowohl auf Basis von VBA als auch als WPF-Anwendung in C# programmiert wurde. Bei der Gestaltung des Planspiels wurde großer Wert auf die Veränderbarkeit der zugrundeliegenden Wirkbeziehungen gelegt, um eine Anpassung des Spiels an die spezifischen Belange der anwendenden Unternehmen zu ermöglichen. Darüber hinaus wurde ein Schulungskonzept entwickelt, welches das Planspiel um theoretische Vorträge zum Thema Anlaufmanagement erweitert. Die Evaluation des Spiels hat gezeigt, dass sämtliche Anforderungen an Simulationsspiele erfüllt wurden. Es wurden ein sinnvoller Bezug zu den Phasen des Produktionsanlaufs geschaffen und unterschiedliche Szenarien entwickelt, um den verschiedenen Arten von Anläufen gerecht zu werden.

Durch das im Forschungsvorhaben entwickelte Tool werden den Teilnehmern die Auswirkungen ihres Handelns auf die logistische Leistungsfähigkeit von KMU im Anlauf verdeutlicht. Darüber hinaus werden die Teilnehmer befähigt, die Motivation anderer Beteiligter für deren Handlungen zu verstehen und Anläufe gemeinsam zu gestalten. Durch das bessere Verständnis der Mitarbeiter für die komplexen Zusammenhänge im Anlauf, welches von einem Bereichsdenken hin zu einem Prozessdenken führt, lassen sich Anläufe erfolgreicher gestalten.

Schlussbericht

Abschlussbericht 17697-final.pdf

Im Zuge der anhaltenden Globalisierung [SCH-2006] wagten immer mehr KMUs den Schritt zur Erweiterung ihres Produktionsnetzwerkes auch außerhalb Deutschlands [WIL-2000]. Sie erhielten dadurch Zugang zu innovativen und absatzstarken Märkten. Durch eine Auslandsproduktion "vor Ort" lassen sich z.B. diese Märkte flexibler und oft auch
kostengünstiger bedienen [FRA-2003, JAC-2006]. Das Markt-Motiv ist jedoch nur eine der treibenden Kräfte für eine internationalere Aufstellung der Unternehmen. Daneben führen insbesondere der Wettbewerbs- und Kostendruck zu einer steigenden globalen Orientierung von produzierenden Unternehmen [REI-2006]. Viele europäische Unternehmen verlagern einzelne Teile ihres Wertschöpfungsprozesses ins Ausland und produzieren vermehrt in internationalen Netzwerken [KOH-2008]. Durch die Kostenvorteile in Best Cost Countries und eine strukturierte Vernetzung der Produktionsstandorte versuchen die Unternehmen entscheidende Wettbewerbsvorteile zu erzielen. Gerade die hohen Arbeitskosten inklusive der Lohnnebenkosten und die kurzen Arbeitszeiten sowie die hohen Steuerbelastungen sind
die Hauptgründe für deutsche Unternehmen für eine Verlagerung einzelner Wertschöpfungsprozesse ins Ausland [KIN-2004, KIN-2009]. Das heißt, die kosten- und standortoptimale Verteilung der Wertschöpfung steht dabei im Fokus bei der
Netzwerkgestaltung [FLE-2004]. Auf diese Weise entstehen historisch gewachsene und defragmentierte Produktions-Logistik-Netzwerke, die auf nur höchstenfalls Kosten-fundierten Überlegungen beruhen. Vor dem Hintergrund dieser und der hohen Anzahl an Fehlentscheidungen sollte eine Methode zur Harmonisierung der im Netzwerk entstandenen Strukturen und zur Unterstützung zukünftig nachhaltiger Entscheidungen geschaffen werden.

Da in den Unternehmen der Bedarf an mehrdimensional-fundierten strategischen Entscheidungen erkannt wurde, in kleinen und mittelständischen Unternehmen die Personalkapazitäten allerdings nicht ausreichen, um entsprechende Hilfsmittel zu entwickeln und ohne Hilfsmittel die aktuellen Veränderungen eine große Herausforderung für sie darstellen, soll der entwickelte Ansatz genau diesem Unternehmenstyp elementar weiterhelfen.

Schlussbericht

SB RiWeKo-Net_17672N.pdf

Projekt: 17390

Bei der Installation oder dem Umbau von RFID-Systemen ist die mit einhergehende Gewährleistung der zuverlässigen Erfassung von RFID-Transpondern zwingend notwendig. Die dafür zu bestimmende Lesequote des Systems lässt sich auf Basis der elektromagnetischen Feldverteilung des Lesefeldes beurteilen. Zur Erfassung des Feldes muss eine Messantenne mehrmals an unterschiedlichen Positionen im Erfassungsbereich platziert und der jeweilige Messwert mit den zugehörigen Raumkoordinaten manuell erfasst werden. Dieses Verfahren zeigt den hohen Aufwand, der zur Bestimmung der Feldverteilung momentan nötig ist. Deshalb wird bei der Anwendung von RFID-Systemen in der Logistik oft auf eine hohe Anzahl von Praxisversuchen zurückgegriffen, um die benötigte Lesequote nachzuweisen. Meist können die Systemintegratoren somit erst nach sehr hohem Testaufwand und lediglich für die Konfiguration des Systems zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme eine hohe Lesequote gewährleisten.

Schlussbericht zum Download

17390 RFID-MobiVis_Forschungsbericht.pdf