Projektförderung
Projektpartner
Hintergrund
Flexibilisierungsmasnahmen finden konsequent ihren Weg in die Produktion. Angefangen mit der Entkopplung von Band und Takt durch die Matrixproduktion erhöhte sich die Resilienz der Produktion. Weiterführend konnte in der fluiden Produktion gezeigt werden, dass die Entkopplung der Betriebsmittel unter anderem Vorteile im Bereich der Ressourcenauslastung sowie schnellen Rekonfiguration vorweisen kann. Weiterhin ist eine Produktion jedoch durch ihre starren Wertschöpfungsketten in ihrer Flexibilität und Wandlungsfähigkeit begrenzt. Well-defined untersucht deshalb Möglichkeiten, wie die starre Wertschöpfungskette eines Produkts entkoppelt werden kann, um auf Veränderungen in der Wertschöpfungskette reagieren zu können. Dazu wird die Wertschöpfungskette als Wertschöpfungsnetzwerk modelliert. Veränderungen von Anforderungen und Optimierungszielen können dabei entlang eines Wertschöpfungsnetzwerkes propagiert werden. Somit kann dynamisch auf Disruptionen oder sich verändernde Ziele wie z.B. Nachhaltigkeitsanforderungen des CO2 Fußabdrucks eines Produkts reagiert und die Resilienz erhöht werden.
Um dies zu Realisieren wird innerhalb des Verbundprojekts der ARENA2036 unter anderem in Teilprojekten zu der Modellierung und der Orchestrierung solcher Wertschöpfungsnetzwerke geforscht. Hierbei übernimmt das ISW die Teilprojektleitung im Bereich der Modellierung von Wertschöpfungsnetzwerken und Industrie-4.0-Services.
Problemstellung
Heute bestehende Wertschöpfungsketten sind zwar höchsteffizient, jedoch nicht ausreichend resilient auf Disruptionen wie die nähere Vergangenheit gezeigt. Dabei zeigt sich, dass Optimierungslösungen meist auf Ziele einzelner Unternehmen beschränkt sind und vielseitige Abhängigkeiten durch eine fehlende Modellierung der Wertschöpfungskette oder auch uneinheitliche Modellierungen der Produkte ungenügend Betrachtung finden. Gleichzeitig sind Optimierungen Momentaufnahmen, welche bei heute ständig schwankenden Kursen bereits lange vor Produktionsstart suboptimal werden. Es fehlt an produktionsübergreifender Zusammenarbeit und Modellversuchen, welche die direkten Vorteile von aufwendig modellierten Produkt- und Produktionsmodelle und Schnittstellen unter Beweis stellen.
Zielsetzung/Ergebnisse
Im Rahmen des Teilprojekts soll deshalb ein Datenmodell erarbeitet werden, dessen Aufgabe die Strukturierung und Bereitstellung relevanter Daten der Produktionssysteme und Produkte im Zusammenhang eines Wertschöpfungsnetzwerkes abbildet. Grundlage dafür können Verwaltungsschalen und Datenraum-Konnektoren mit entsprechenden Vorarbeiten in anderen Projekten wie SDM4FZI, Catena-X oder FluPro bilden. Die flexible Modellierung soll mithilfe von Use-Cases zeigen, welche Vorteile eine solche Betrachtung eines Wertschöpfungsnetzwerks hinsichtlich der Resilienz und Wirtschaftlichkeit bringen kann. Dabei können unter anderem die Verfügbarkeit neuer Technologien oder die Nutzung alternativer Komponenten bei eingeschränkter Verfügbarkeit, in einer Orchestrierung realisiert werden.
Darüber hinaus soll eine Spezifikationsvorschrift für Industrie-4.0-Services erarbeitet werden, welche ein einheitliches Applikationsprofil für Services zur Orchestrierung des Wertschöpfungsnetzwerkes ermöglicht. Der Mensch bleibt weiterhin zentraler Zielgeber und Wissensträger der Orchestrierung. Die entwickelten Modelle dienen als Basis im Projekt, um in einem weiteren Teilprojekt in ein System zur Orchestrierung des Wertschöpfungsnetzwerkes integriert zu werden und anhand der Demonstratoren weiterer Teilprojekte validiert zu werden.
Ihr Ansprechpartner
Manuel Zürn
M.Sc.Wissenschaftlicher Mitarbeiter "Mechatronische Systeme und Prozesse"
David Dietrich
M.Sc.Wissenschaftlicher Mitarbeiter "Mechatronische Systeme und Prozesse"