TRR 29:  Engineering hybrider Leistungsbündel - Dynamische Wechselwirkungen von Sach- und Dienstleistungen in der Produktion

• Fachliche Zuordnung: Maschinenbau und Produktionstechnik ; Informatik, System- und Elektrotechnik ; Sozial- und Verhaltenswissenschaften
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2015
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 14516012

• Erstellungsjahr: 2015

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Die Zielsetzung des SFB/TR29 bestand in der Gestaltung und Erprobung von Methoden und Werkzeugen für die Entwicklung und Erbringung hybrider Leistungsbündel. Die einzelnen Teilprojekte orientierten sich dabei an einem HLB-Lebenszyklus mit den Phasen Planung, Entwicklung, Implementierung, Betrieb und Auflösung. Die Ergebnisse der einzelnen Teilprojekte wurden forschungsbegleitend an einem technischen Demonstrator aus dem Bereich der Mikroproduktionstechnik angewendet und evaluiert. Im Rahmen der Planung untersuchte das Teilprojekt A1 die systematische Identifizierung von Anforderungen und Bedürfnissen sowie die Zahlungsbereitschaft potentieller HLB-Kunden und adressierte somit marketing- und vertriebsrelevante Fragestellungen. Für die frühe Phase der Entwicklung entstand im Teilprojekt A2 ein generisches Vorgehensmodell für die Planung und Steuerung des HLB-Entwicklungsprozesses, das im weiteren Projektverlauf durch eine Operationalisierungsmethode in konkreten Projektplänen angewendet werden konnte. Unter Berücksichtigung des HLB-Entwicklungsprozesses untersuchte das Teilprojekt A6 die Meilensteine und Anforderungen von HLB- Design-Reviews. Das Teilprojekt A3 entwickelte ein Modell zur Beschreibung von HLB-Konzepten, das auf mittlerer Abstraktionsebene die prinzipielle HLB-Lösung beschreibt. Aufbauend auf den HLB- Konzepten konnte mit der HLB-Konzeptpartitionierung eine Methodik zur bewussten Festlegung von Funktionen und Lösungselementen eingeführt werden. Die gesamte Planung und Entwicklung hybrider Leistungsbündel wird durch ein im Teilprojekt A4 entwickeltes Assistenzsystem informationstechnisch unterstützt. Dafür wurde eine modulare Softwarearchitektur konzipiert sowie Methoden für die Entwicklung des HLB-Lastenhefts sowie die Unterstützung der Entwurfsphase implementiert. Für die IT-unterstütze Generierung und Modellierung von manuellen, semi-automatisierten und automatisierten HLB-Erbringungsprozessen wurde im Teilprojekt A5 ein Softwarewerkzeug entwickelt. Darüber hinaus ermöglicht das Werkzeug die Bewertung der Produktivität, Qualität und Stabilität wandlungsfähiger HLB-Erbringungsprozesse in der Phase der Entwicklung. Für den HLB-Betrieb entstand im Teilprojekt B1 eine Methode für die strategische Kapazitätsplanung und die operative Ressourceneinsatzplanung zum Aufbau individueller Aufbau- und Ablauforganisation innerhalb der HLB-Netzwerke. Für die Durchführung der Erbringungsorganisation wurde das HLB-Execution System entwickelt, das die besonderen Anforderungen hinsichtlich dynamischer Organisationsstrukturen bei HLB berücksichtigt. Dem Bedarf nach Nutzerunterstützung, insbesondere in der Wartung und Instandsetzung, wurde mit der Entwicklung und Evaluation eines Shared-Vision-Systems im Teilprojekt B4 Rechnung getragen, welches das gemeinsame wissensbasierte Problemlösen eines entfernten Experten und eines Mitarbeiters an der Maschine ermöglicht. Durch die Interaktion eines formalen Referenzmodells mit kognitiven Benutzermodellen gelang im Teilprojekt B5 die Generierung handlungsspezifischer Hinweise und Warnungen in Echtzeit, die durch multimodale Warnmechanismen an den Nutzer übermittelt werden. Im Rahmen des Teilprojekts B6 wurde eine agentenbasierte IT-Architektur entwickelt, um Erbringungsprozesse im HLB-Betrieb unter Einbeziehung sämtlicher benötigter Akteure, IT-Systeme und Ressourcen automatisiert zu erbringen. Für die Integration aller Daten und Systeme über den gesamten HLB-Lebenszyklus wurde im Teilprojekt C1 eine serviceorientierte und flexible Architektur sowie ein föderiertes und semantikreiches HLB-Metadatenmodell in Form einer operativen HLB-Topdomänen Ontologie entwickelt. Weiterhin gelang die Entwicklung von Methoden für das HLB-Feedback Management das HLB-Änderungsmanagement sowie das HLB-Executive Information Management. Im Teilprojekt C3 wurde ein Kostenmanagementsystem entwickelt, welches zur lebenszyklusbegleitenden Planung, Steuerung und Kontrolle der Kosten für ein bestimmtes HLB Anwendung findet. Darüber hinaus wurde Flexibilität als ein Mittel für den Umgang mit Unsicherheit identifiziert. Unter Berücksichtigung der Wissensbilanz gelang die Identifikation von Unsicherheit und somit die Ermittlung des Flexibilitätsbedarfs. Im Teilprojekt C4 wurden bestehende Geschäftsmodelle industrie- und branchenübergreifend empirisch identifiziert, anhand einer Morphologie systematisiert und in ein Kontinuum von dynamischen HLB-Geschäftsmodellen eingeordnet. Mit Hilfe der daraus entstandenen Partialmodellbibliothek erfolgt ein kundenindividueller Konfigurationsprozess, um dynamische Geschäftsmodelle lebenszyklusbegleitend auszugestalten. Die Zusammenarbeit zwischen den HLB-Akteuren fokussiert das Teilprojekt C5. Im Kern wurden die Kompetenzen inhaltlich klassifiziert, die Individuen benötigen, um ihre unterschiedlichen Expertisen in Arbeitsprozessen, in denen Produktion und Services – auch über Organisationsgrenzen hinweg – synchronisiert werden, zu integrieren.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Product-service system methodologies in research and industry. In: Industrial product service systems. Proceedings of the 2nd International Seminar on IPS², March, 23rd – 24th, 2009, Berlin. Hrsg.: Meier, H. Aachen: Shaker, 2009, S. 5 – 11
  Stark, R.; Müller, P.
  
• The Value of Modularizing Industrial Product-Service Systems (IPS2). In: Proceedings of the 16th CIRP International Conference on Life Cycle Engineering. Hrsg.: ElMaraghy, W. Ontario: University of Windsor, 2009, S. 503 – 509
  Meier, H.; Sadek, K.
  
• A generic PSS development process model based on theory and an empirical study. In: DESIGN 2010 – 11th International Design Conference, Dubrovnik - Croatia, May 17 - 20, 2010. Hrsg.: Marjanovic, D. et al. Zagreb: Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture, University of Zagreb, 2010, S. 361 – 370
  Müller, P.; Stark, R.
  
• Characterization of Customer Requirements in IPS² Creation. In: Industrial Product-Service Sytems (IPS²) – Proceedings of the 2nd CIRP IPS² Conference, Linköping University, Linköping, Schweden, April 14th – 15th, 2010. Hrsg.: Sakao, T.; Larsson, T. S. 399 – 405
  Uhlmann, E.; Bochnig, H.; Stelzer, C.
  
• Industrial Product-Service Systems – IPS2. CIRP Annals – Manufacturing Technology 59 (2010) 2, S. 607 – 627
  Meier, H.; Roy, R.; Seliger, G.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.cirp.2010.05.004)
• Nutzung von Automatisierungspotenzialen in der Erbringung hybrider Leistungsbündel. ZWF Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 105 (2010) 12, S. 1057 – 1063
  Uhlmann, E; Geisert, C.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.3139/104.110447)
• Project and Design Reviews in IPS2. In: Industrial Product-Service Sytems (IPS²) – Proceedings of the 2nd CIRP IPS² Conference, Linköping University, Linköping, Schweden, April 14th – 15th, 2010. Hrsg.: Sakao, T.; Larsson, T. Linköping: University, 2010, S. 307 – 314
  Suvarna, S.; Stöckert, H.; Stark, R.
  
• Resource Planning of Industrial Product-Service Systems (IPS²) by a Heuristic Resource Planning Approach. In: Industrial Product-Service Sytems (IPS²) – Proceedings of the 2nd CIRP IPS² Conference, Linköping University, Linköping, Schweden, April 14th – 15th, 2010. Hrsg.: Sakao, T.; Larsson, T. S. 339 – 346
  Meier, H.; Funke, B.
  
• Conceptual Development of Industrial Product-Service Systems. Journal of Enterprise Modeling and Information Systems Architectures 6 (2011) 2, S. 35 – 53
  Sadek, T.; Köster, M.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.18417/emisa.6.2.3)
• HLB-Geschäftsmodelle – Partialmodellierung zur Systematisierung von Geschäftsmodellen „Hybrider Leistungsbündel“ (HLB). wt Werkstattstechnik online 101 (7/8) 2011, S. 498 – 504
  Rese, M.; Meier, H.; Gesing, J.; Boßlau, M.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.37544/1436-4980-2011-7-8-498)
• Industrial product-service systems (IPS²). Paradigm shift by mutually determined products and services. In: International Journal of Advanced Manufacturing Technology 52 (2011) 9, S. 1175 – 1191
  Meier, H.; Völker, O.; Funke, B.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1007/s00170-010-2764-6)
• A Framework for Domain Allocation in early Phases of Industrial Product-Service System Design.In: DESIGN 2012 – Proceedings of the 12th International Design Conference, May 21 - 24, 2012, Dubrovnik - Croatia. Hrsg.: Marjanovic, D. et al. Zagreb: Faculty of Mechanical Engineering and Naval Architecture, University of Zagreb, 2012, S. 1331 – 1340
  Köster, M.; Sadek, T.
  
• An Ontology of Business Models for Industrial Product-Service Sytems. In: The philosopher's stone for sustainability – Proceedings of the 4th CIRP International Conference on Industrial Product-Service Systems, Tokyo, Japan, November 8th – 9th, 2012. Hrsg.: Shimomura, Y.; Kimita, K. Berlin, Heidelberg: Springer, 2012, S. 61 – 66
  Rese, M.; Meier, H.; Gesing, J.; Boßlau, M.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1007/978-3-642-32847-3_32)
• Antecedents to the Successful Coordination of IPS² Networks - A Dynamic Capability Perspective on Complex Work Systems in the Engineering Sector. In: The philosopher's stone for sustainability – Proceedings of the 4th CIRP International Conference on Industrial Product-Service Systems, Tokyo, Japan, November 8th – 9th, 2012. Hrsg.: Shimomura, Y.; Kimita, K. Berlin, Heidelberg: Springer, 2012, S. 103 – 108
  Externbrink, K.; Wilkens, U.; Lienert, A.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1007/978-3-642-32847-3_17)
• Integrierte Industrielle Sach- und Dienstleistungen – Vermarktung, Entwicklung und Erbringung hybrider Leistungsbündel. Berlin, Heidelberg: Springer, 2012
  Meier, H.; Uhlmann, E. (Hrsg.)
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1007/978-3-642-25269-3)
• Multimodale Nutzerinterfaces in hybriden Leistungsbündeln. In: Integrierte Industrielle Sach- und Dienstleistungen – Vermarktung, Entwicklung und Erbringung hybrider Leistungsbündel. Hrsg.: Meier, H.; Uhlmann, E. Berlin, Heidelberg: Springer, 2012, S. 217 – 244
  Höge, B.; Schmuntzsch, U.; Rötting, M.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1007/978-3-642-25269-3_10)
• Product-Service Systems – IT-gestützte Generierung und Modellierung von PSS-Dienstleistungsanteilen. Schriftenreihe des Lehrstuhls für Produktionssysteme, Ruhr-Universität Bochum. Hrsg.: Meier, H. Aachen: Shaker, 2012
  Laurischkat, K.
  
• PSS-CAD: An Approach to the Integrated Product and Service Development. In: The philosopher's stone for sustainability – Proceedings of the 4th CIRP International Conference on Industrial Product-Service Systems, Tokyo, Japan, November 8th – 9th, 2012. Hrsg.: Shimomura, Y.; Kimita, K. Berlin, Heidelberg: Springer, 2012, S. 61 – 66
  Uhlmann, E.; Bochnig, H.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1007/978-3-642-32847-3_10)
• Real-time Task Accomplishment Simulation for Error Recognition in IPS². In: The philosopher's stone for sustainability – Proceedings of the 4th CIRP International Conference on Industrial Product-Service Systems, Tokyo, Japan, November 8th – 9th, 2012. Hrsg.: Shimomura, Y.; Kimita, K. Berlin, Heidelberg: Springer, 2012, S. 417 – 422
  Beckmann, M.; Yılmaz, U.; Pöhler, G.; Wegerich, A.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1007/978-3-642-32847-3_70)
• Service Provision for Industrial Product-Service Systems. In: Enduring and Cost-Effective Engineering Support Solutions. 1st International Conference on Throughlife Engineering Services. Cranfield, UK, 5.-6.11.2012. Hrsg.: Roy, R.; Shehab, E.; Hockley, C.; Khan, S. Cranfield: Cranfield University Press, 2012, S. 57 – 64
  Meier, H.; Völker, O.
  
• Configurable Condition Monitoring Methods for Industrial Product Service Systems. In: Product-Service Integration for Sustainable Solutions – Proceedings of the 5th CIRP International Conference on Industrial Product-Service Systems, Bochum, Germany, March 14th – 15th, 2013. Hrsg.: Meier, H. Berlin, London: Springer, 2013, S. 347 – 358
  Uhlmann, E.; Laghmouchi, A.; Raue, N.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1007/978-3-642-30820-8_30)
• Development of the IPS² Factory Management. In: Product-Service Integration for Sustainable Solutions – Proceedings of the 5th CIRP International Conference on Industrial Product-Service Systems, Bochum, Germany, March 14th – 15th, 2013. Hrsg.: Meier, H. Berlin, London: Springer, 2013, S. 335 – 345
  Uhlmann, E.; Gabriel, C.; Stelzer, C.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1007/978-3-642-30820-8_29)
• Die Bewältigung hoher Arbeitsanforderungen in HLB – Mitarbeiterkompetenzen als ermöglichender Faktor in HLB-Arbeitsbereichen. wt Werkstattstechnik online 103 (2013) 7/8, S. 583 – 588
  Mänz, K.; Wilkens, U.;Süße, T.; Lienert, A.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.37544/1436-4980-2013-7-8-583)
• Flexible Implementation of IPS² through a Service-based Automation Approach. Procedia CIRP 11 (2013), S. 108 – 113
  Uhlmann, E.; Raue, N.; Gabriel, C.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.procir.2013.07.060)
• Hybride Leistungsbündel-Execution System (HLB-ES): Plug-In-Framework für eine offene und selbstkonfigurierende Managementsoftware zur HLB- Erbringung. wt Werkstattstechnik online 103 (2013) 7/8, S. 571 – 576
  Meier, H.; Dorka, T.; Morlock, F.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.37544/1436-4980-2013-7-8-571)
• IPS²-KOP: IPS² Knowledge-based service-oriented lifecycle management platform. In: Product-Service Integration for Sustainable Solutions – Proceedings of the 5th CIRP International Conference on Industrial Product-Service Systems, Bochum, Germany, March 14th – 15th, 2013. Hrsg.: Meier, H. Berlin, London: Springer, 2013, S. 485 – 493
  Abramovici, M.; Dang, H. B.; Wolf, M.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1007/978-3-642-30820-8_41)
• Knowledge based Lifecycle Management Approach for Product-Service Systems (PSS). In: Product Lifecycle Management for Society – 10th IFIP WG 5.1 International Conference, PLM 2013, Nantes, France, July 8-10, 2013, Proceedings. Hrsg.: Bernard, A.; Rivest, L.; Dutta, D. Berlin, Heidelberg: Springer, S. 239 – 248
  Abramovici, M.; Aidi, Y.; Dang, H. B.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1007/978-3-642-41501-2_24)
• Neue Formen adaptiver und handlungsleitender Informationen im Arbeitskontext. Zeitschrift für Arbeitswissenschaft 67 (2013) 3, S. 151 – 157
  Schmuntzsch, U.; Hartwig, M.; Rötting, M.; Windel, A.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1007/BF03374402)
• Customers' Perspective on Service Infusion in Manufacturing. Working Paper No. 18. Bochum: Sales & Marketing Department, Ruhr-Universität Bochum, 2014
  Maiwald, K.
  
• Identifying and Analyzing the Customer Situation: Drivers for Purchasing Industrial Product Service Systems. Procedia CIRP 16 (2014), S 308 – 313
  Everhartz, J.; Maiwald, K.; Wieseke, J.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.procir.2014.02.018)
• Intellectual Capital Statement IPS². Procedia CIRP 16 (2014), S. 301 – 307
  Wewior, J.; Alevifard, S.; Kohl, H.; Steven, M.; Seliger, G.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.procir.2014.02.017)
• Kennzahlenbasierte Kapazitätsplanung – Fuzzy Logic-basierter Einsatz der QQS-Methode bei industriellen Dienstleistungen. wt Werkstattstechnik online 104 (2014) 7/8, S. 475 – 480
  Alevifard, S.; Grandjean, L.; Steven, M.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.37544/1436-4980-2014-7-8-475)
• Operationalizing IPS2 Development Process: A method for Realizing IPS2 Developments based on Process-based Project Planning. Procedia CIRP 16 (2014), S. 217 – 222
  Nguyen, H. N.; Exner, K.; Schnürmacher, C.; Stark, R
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.procir.2014.01.024)
• Preparing Individuals for the Demands of PSS Work Environments through a Game-based Community Approach – Design and Evaluation of a Learning Scenario. Procedia CIRP 16 (2014), S. 271 – 276
  Süße, T.; Wilkens, U.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.procir.2014.02.014)
• Processes for the Introduction of the Maintenance Service Support System. Procedia CIRP 16 (2014), S. 332 – 337
  Uhlmann, E.; Otto, F.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.procir.2014.02.020)
• Software Agents for Automated Knowledge Generation in IPS². In: Industrial Product-Service Sytems (IPS²) – Proceedings of the 2nd CIRP IPS² Conference, Linköping University, Linköping, Schweden, April 14th – 15th, 2010. Linköping: University, 2010, Hrsg.: Sakao, T.; Larsson, T. Linköping: University, 2010, S. 387 – 391
  Gegusch, R.; Gestrich, K.; Seliger, G.
  
• Strategic Adaptibility of Industrial Product-Service- Systems – Dynamic Effective IPS². Procedia CIRP 16 (2014), S. 314 – 319
  Grandjean, L.; Alevifard, S.; Steven, M.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.procir.2014.02.019)
• The Conceptual Design Stage of Industrial Product Service Systems (IPS2) – Learning from Industrial Use-Case. In: Proceedings of NordDesign 2014 Conference. Hrsg.: Laakso, M.; Ekman, K. Aalto: Design Society & Aalto University, 2014, S. 652 – 661
  Meuris, D.; Herzog, M.; Bender, B.; Sadek, T.
  
• The warning glove – Development and evaluation of a multimodal action-specific warning prototype. Applied Ergonomics 45 (2014) 5, S. 1297 – 1305
  Schmuntzsch, U.; Sturm, C.; Roetting, M.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.apergo.2013.09.015)
• What Leadership Pattern can be Observed in IPS² Work Systems when Compared with Production and Service. Procedia CIRP 16 (2014), S. 277 – 282
  Voigt, B.-F.; Mänz, K.; Wilkens, U.
  (Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.procir.2014.02.015)