Transparenzsteigerung globaler Produktionsnetzwerke – Verbesserung des Störungsmanagements durch verstärkten Informationsaustausch
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Globale Produktionsnetzwerke sind heute geprägt von geringem Informationsaustausch, insbesondere zwischen mehreren Unternehmen. Auf Grund dieser fehlenden Transparenz, werden Informationen zu Störungen häufig spät bei den betroffenen Unternehmen bekannt und diese können nur verzögert reagieren. Dies führt wiederum zu Leistungsausfällen und letztlich verringerter Wettbewerbsfähigkeit. Im Zuge der Digitalisierung ist der schnelle Austausch von Informationen wesentlich einfacher geworden. Beispielsweise können auftragsbezogene Daten automatisch per EDI ausgetauscht und in operative Systeme integriert werden. Jedoch werden diese Möglichkeiten aufgrund der verbundenen Implementierungsaufwände und Unklarheit bezüglich der Vorteile nicht in weitem Maße genutzt. Im vorliegenden Forschungsprojekt wurde daher ein Verfahren zur simulationsgestützten Ermittlung von störungsrobusten Zielzuständen des Informationsaustauschs entwickelt. Das generische Verfahren betrachtet dabei das Auftragsmanagement, die Qualitätsproblembehebung und das technische Änderungsmanagement. Mit dem Verfahren können produzierende Unternehmen abhängig von ihrer strategischen Ausrichtung ermitteln, welche Ausgestaltung des Informationsaustauschs für sie am sinnvollsten ist. Zur Erarbeitung wurden zunächst Produktionssysteme und ihre Leistungsfähigkeit, Störungen und Geschäftsprozesse des Störungsmanagement und Grade des Informationsaustauschs erfasst und in Form von formalen Beschreibungsmodellen modelliert. Diese wurden anschließend in Modulen zur agentenbasierten und ereignisdiskreten Simulation implementiert und validiert. Anschließend wurde ein Versuchsframework entwickelt, das unter Verwendung von anhand des Simulationsmodells trainierten Metamodellen Wirkzusammenhänge zwischen Störungen, Einstellungen des Informationsaustauschs und Leistungskennzahlen des Produktionsnetzwerks ermittelt. Anschließend wurden die Metamodelle innerhalb einer multikriteriellen Optimierung genutzt, um Zielzustände des Informationsaustauschs unter Berücksichtigung der Risikoaffinität der Entscheider zu ermitteln. Schließlich wurden konkrete Maßnahmen zur Steigerung des Informationsaustauschs und ein Vorgehen zur Priorisierung dieser Maßnahmen anhand der Produktionsstrategie des Unternehmens abgeleitet. Das Verfahren wurde in einer Fallstudie der industriellen Praxis exemplarisch erprobt. Mit dem vorliegenden Verfahren können produzierende Unternehmen den Informationsaustausch in ihren Produktionsnetzwerken gezielt steigern und somit ihre Wettbewerbsfähigkeit verbessern. Es konnte gezeigt werden, dass sich die simulationsgestützte Optimierung für Verbesserungen im Störungsmanagement produzierender Unternehmen eignet. Nachfolgende Forschungsarbeiten könnten das erarbeitete Verfahren um direkte Verknüpfung mit einzelnen Maschinen zur Erstellung sogenannter digitaler Zwillinge erweitern und es für den Einsatz in der Kreislaufwirtschaft adaptieren.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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A Framework for Digital Twins for Production Network Management. Procedia CIRP, 104, 1269-1274.
Benfer, Martin; Peukert, Sina & Lanza, Gisela
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Resilience Measures in Global Production Networks: A Literature Review and Conceptual Framework. Die Unternehmung, 75(4), 491-520.
Benfer, Martin; Verhaelen, Bastian; Peukert, Sina & Lanza, Gisela
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Robust optimization of information flows in global production networks using multi-method simulation and surrogate modelling. CIRP Journal of Manufacturing Science and Technology, 32, 491-506.
Treber, Stefan; Benfer, Martin; Häfner, Benjamin; Wang, Lihui & Lanza, Gisela
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Product allocation and network configuration in global production networks. Production Engineering, 17(1), 117-132.
Klenk, Felix; Kerndl, Felix; Heidinger, Felix; Benfer, Martin; Peukert, Sina & Lanza, Gisela
