Integratives Fabrik-, Technologie- und Produkt-Roadmapping auf Basis eines ganzheitlichen Einfluss- und Bewertungsmodells
Final Report Abstract
Produzierende Unternehmen können Wettbewerbsvorteile heute nicht mehr durch die losgelöste Gestaltung von Einzelprozessen generieren. Ein Grund liegt in ihrem turbulenten Umfeld, das sich u. a. durch zunehmend individualisierte Kundenwünsche und eine damit einhergehende steigende Anzahl von Produktvarianten sowie kürzer werdende Produktlebenszyklen auszeichnet. Somit ist es notwendig, das Gesamtsystem Fabrik bei dessen Gestaltung disziplinübergreifend zu betrachten. Auf dieses System haben sowohl die eingesetzten Fertigungstechnologien als auch die zu fertigenden Produkte einen hohen Einfluss. Bislang existierten aber keine Methoden, die eine Abstimmung zwischen allen drei Disziplinen (Fabrik-, Technologie- und Produktplanung) erlauben, obwohl eine solche Abstimmung von Unternehmen als zwingend erforderlich eingeschätzt wird. Wechselwirkungen zwischen diesen Planungsfeldern werden häufig vernachlässigt, Synergie-Effekte nicht genutzt und Abstimmungsbedarfe nicht berücksichtigt. Ziel dieses Forschungsvorhabens war es daher, einen ganzheitlichen Ansatz zu entwickeln, der die inhaltliche sowie zeitliche Abstimmung zwischen der Fabrik-, Technologieund Produktplanung auf strategischer und operativer Ebene sowie zwischen diesen beiden Betrachtungsebenen unterstützt. Dabei konnten die folgenden zentralen Ergebnisse erzielt werden: Für die drei Disziplinen wurden so genannte Nutzen- und Einflussmerkmale identifiziert. Nutzenmerkmale sind die Eigenschaften eines Planungselements, die einen direkten Einfluss auf den Unternehmensnutzen besitzen. Ein Planungselement wird definiert als Bestandteil der Fabrik, der Technologie bzw. des Produkts. Anhand der Nutzenmerkmale ist es möglich, einen Unternehmensnutzen bei der Planungskombination von Bestandteilen der Fabrik, der Technologie und des Produkts zu ermitteln. Als Einflussmerkmal werden die Eigenschaften eines Planungselements bezeichnet, die die Wechselwirkungen mit den anderen Planungsfeldern charakterisieren. Basierend auf den Einflussmerkmalen wurden mithilfe der Systemtheorie die gegenseitigen Einflüsse zwischen der Fabrik-, Technologie- und Produktplanung analysiert. Diese gehen als Grundlage in die entwickelten Planungsmethoden sowohl auf strategischer als auch auf operativer Ebene ein. Zur Optimierung strategischer Fabrik-, Technologie- und Produktplanungen wurde weiterhin eine integrative Methodik entwickelt, die auf dem Verfahren des Roadmappings basiert. Mit dieser Methodik ist es möglich, Fabriken, Fertigungstechnologien und Produkte sowie deren Kombinationen ganzheitlich zu bewerten. Zur Abstimmung der Planungsprozesse auf operativer Ebene wurden Synchronisationsbedarfe zwischen den drei Planungsfeldern über die Einflussmerkmale ermittelt. Die Synchronisationsbedarfe umfassen zum einen Zeitpunkte im Planungsablauf, an denen ein Austausch von Informationen zwischen der Fabrik-, Technologie- und Produktplanung notwendig ist, damit die angestrebten Ziele erreicht werden können. Zum anderen wird deutlich, welche Informationen bereitgestellt werden müssen. Basierend auf dem ermittelten Synchronisationsbedarf wurden zwei Werkzeuge entwickelt, die die Planer der drei Disziplinen beim Wissenstransfer und Datenaustausch unterstützen. Das so genannte FTP-Wiki ist eine Wissensdatenbank, die das im Forschungsprojekt gewonnene operative Planungswissen integriert. Diese Datenbank kann jederzeit durch neue Informationen von Experten der Planungsfelder erweitert werden. Das zweite Werkzeug FTPlive unterstützt die Planer beim Datenaustausch in einem spezifischen Planungsprojekt. Auf so genannten Merkmalskarten können die Planungsbeteiligten die generierten Informationen hinterlegen und somit den anderen Beteiligten zugänglich machen. Abschließend wurde im Projekt eine Methodik sowie eine Softwareunterstützung zur Abstimmung zwischen strategischer und operativer Ebene mittels Roadmapping entwickelt. Zur Validierung der Ergebnisse wurde ein Prozesskettensimulationsmodell mittels der Software Siemens PLM Plant Simulation® erarbeitet. Hierdurch konnten Zielabweichungen auf operativer Ebene identifiziert und deren Auswirkungen auf die strategische Ebene bestimmt werden. Weiterhin ermöglicht die Methodik eine Ableitung von Gegenmaßnahmen beim Auftreten von Abweichungen. Unterstützend wurden im FTPlive Checklisten zur Erfassung des Planungsfortschritts integriert und Maßnahmenkataloge sowie ein Leitfaden zur Anwendung der Methoden entwickelt. Durch die beschriebenen Methoden kann in Zukunft eine zielgerichtete Zusammenarbeit von Fabrik-, Technologie- und Produktplanern auf strategischer und operativer Ebene gewährleistet werden. Weiterhin ist die Abstimmung zwischen den beiden Ebenen sichergestellt.
Publications
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