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WaProTek

Wandlungsförderliche Prozessarchitekturen (WaProTek)

(Projektlaufzeit: Juli 2010 bis Juni 2013)

Problemstellung

Vor dem Hintergrund permanenter technischer Innovationen und einem zunehmend spontanen Nachfrageverhalten wird eine hohe Veränderungsfähigkeit für produzierende Unternehmen zum Wettbewerbsfaktor.

Zeitpunkt und Intensität der turbulenten Veränderungen sind kaum noch vorhersehbar. Als Reaktion auf die Veränderungsimpulse wurden bisher produktionstechnische Lösungen erarbeitet, deren Umsetzung oft mehrere Jahre dauerte. Daher wird ein Konzept benötigt, das Unternehmen dazu befähigt, mit einer kurzen Vorlaufzeit und Umsetzungsdauer auf akute Wandlungsbedarfe zu reagieren.

Um die Wandlungsfähigkeit im Bedarfsfall zu aktivieren und damit den Wandel vollziehen zu können, müssen praxisgerechte Vorgehensweisen entwickelt werden, die den Anwender zur Nutzung der inhärenten Wandlungsfähigkeit mit geringstmöglichen Anlaufverlusten befähigen.

Wandlungsfähigkeit als Antwort auf Turbulenzen im Unternehmensumfeld [Nyhuis] © IPS​/​TU Dortmund
Wandlungsfähigkeit als Antwort auf Turbulenzen im Unternehmensumfeld [Nyhuis]

Zielsetzung

Ziel des Forschungsprojektes WaProTek ist es, Unternehmen zu befähigen, durch abgestimmte wandlungsförderliche Prozessarchitekturen ihre technischen, logistischen sowie organisatorischen und personellen Ressourcen akute Wandlungsbedarfe ihrer Produktionssysteme zu identifizieren, systematisch mit dem Leistungsangebot von Ausrüstern und Dienstleistern abzugleichen, wirtschaftliche Lösungen auszugestalten und diese qualifiziert zu betreiben. Dabei liegt der Fokus auf Produktionssystemen für technologisch anspruchsvolle Stückgüter der variantenreichen Einzel- und Serienfertigung.

Lösungsansatz des Forschungsprojektes zur Gestaltung und Nutzung der Wandlungsfähigkeit © IPS​/​TU Dortmund
Lösungsansatz des Forschungsprojektes zur Gestaltung und Nutzung der Wandlungsfähigkeit

Der Lösungsansatz des Forschungsprojektes WaProTek basiert aus Sicht des anwendenden Unternehmens auf einem zweistufigen, nachfolgend dargestellten, Regelkreis. Innerhalb des Regelkreises entspricht das betrachtete wandlungsfähige Produktionssystem der Regelstrecke und die Analyse und Bewertung der Messeinrichtung des Systems. Mit dieser Messeinrichtung wird ein Soll-Ist-Abgleich der Ziele des Produktionssystems mit der momentanen Leistungsfähigkeit und den vorhandenen Wandlungsbefähigern vorgenommen.

Die auf das System einwirkenden Störgrößen stellen die sogenannten Wandlungstreiber (z.B. gesetzl. Rahmenbedingungen, Rohstoffpreise etc.) dar, die in den Dimensionen des Wandels resultieren. Über diesen Soll-Ist-Abgleich wird bewertet, ob die vorhandene Systemflexibilität für die gestellten Anforderungen ausreicht (Nutzung der Flexibilität), die inhärente Wandlungsfähigkeit des Systems abgerufen werden kann (Nutzung der Wandlungsfähigkeit) oder in zusätzliche Wandlungsfähigkeit investiert werden muss (Gestaltung der Wandlungsfähigkeit).

Zeigt sich, dass das Ist-Wandlungsprofil ausreicht, um die einwirkenden Wandlungstreiber zu beherrschen, wird vom Anwender die inhärente Wandlungsfähigkeit genutzt. Dabei werden die notwendigen Anpassungen im Rahmen des derzeitigen Wandlungsprofils fallweise auf technologischer, logistischer sowie organisatorischer und personeller Ebene geplant und inkrementell umgesetzt. Auf diese Weise kann die Anpassung durch einen „Wandel in kleinen Schritten“ erfolgen und ein robuster Wandel des Produktionssystems sichergestellt werden.

Stellt sich heraus, dass das inhärente Wandlungspotenzial nicht ausreicht und der Veränderungsbedarf nur durch strukturelle Änderungen bewältigt werden kann, wird ein weiterer Regelkreis zur Gestaltung der Wandlungsfähigkeit unter Einbezug von Ausrüstern durchlaufen. Dieser Gestaltungsregelkreis stellt einen systematischen Abgleich des Wandlungsbedarfs der Anwender mit dem verfügbaren Markt- bzw. internen Leistungsangebot sicher.

Für die Kommunikation zwischen Anwendern und Ausrüstern im Falle des Überschreitens des Schwellenwerts, wird eine wandlungsspezifische Taxonomie der Marktteilnehmer entwickelt. Diese gemeinsame Sprache ermöglicht es, den Wandlungsbedarf in konkrete Anfragen einzelner Lösungsbausteine umzusetzen und die Wechselwirkungen zwischen den Gestaltungsfeldern Technologie, Logistik sowie Organisation und Personal zu berücksichtigen. Dadurch wird die Auswahl und Konfiguration von anforderungsgerechten und konsistenten Lösungsbündeln aus dem Angebot mehrerer Ausrüster und unterschiedlicher Gestaltungsfelder zur Erreichung des festgelegten Soll-Wandlungsprofils des Gesamtsystems unterstützt.

Die Ausrüster verarbeiten die Anfragen und führen unter Berücksichtigung ihrer eigenen externen und internen Treiber eine Bewertung ihres derzeitigen Angebotspotenzials durch. Genügt eine vorhandene Lösung den Anforderungen des Anwenders, so kann diese ohne Änderungsbedarf angeboten werden. Sind die bestehenden Lösungen nicht ausreichend, müssen diese entweder angepasst oder ganz neue Lösungen entwickelt werden, bevor ein Angebot für eine wandlungsfähige Lösung abgegeben werden kann. Der Fall, dass eine Anfrage abgelehnt wird, ist ebenfalls denkbar.

Der Anwender nutzt die Lösungsbausteine unterschiedlicher Gestaltungsfelder verschiedener Ausrüster (Lösungsbündel), um die als notwendig erkannten strukturellen Anpassungen vorzunehmen. Durch die Umsetzung dieser aufeinander abgestimmten wandlungsfähigen Lösungsbausteine ist es dem Anwender möglich, das Produktionssystem mit der erweiterten Wandlungsfähigkeit auszugestalten. Das neue Ist-Wandlungsprofil entspricht nun dem geforderten Soll-Wandlungsprofil. Neue Veränderungsimpulse stoßen den Regelkreis wieder an. Dieser mehrstufige Regelkreis ermöglicht eine effiziente Gestaltung und Nutzung der Wandlungsfähigkeit.

Vorgehensweise

Im Rahmen des Projektes werden neben der Methodik des Regelkreises die wichtigsten Lösungsbausteine wandlungsförderlicher Prozessarchitekturen ausgestaltet. Daran arbeiten sechs Kompetenzteams aus ausrüstenden und anwendenden Projektpartnern, die in Zusammenarbeit mit den Forschungsinstituten exemplarische Lösungen ausarbeiten und umsetzen.

Lösungsbausteine wandlungsförderlicher Prozessarchitekturen © IPS​/​TU Dortmund
Lösungsbausteine wandlungsförderlicher Prozessarchitekturen

Veröffentlichungen

Erohin, O.; Krebs, M.; Petzelt, D.; Deuse, J.: Prospektive Planung und Gestaltung wandlungsfähiger Produktionssysteme. In: Industrie Management 27 (2011) 3, S. 45-48.

Krebs, M.; Goßmann, D.; Erohin, O.; Bertsch, S.; Deuse, J.; Nyhuis, P.: Standardisierung im wandlungsfähigen Produktionssystem. Einfluss der Prozess- und Ressourcenstandardisierung auf die Wandlungsfähigkeit. In: ZWF – Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 106 (2011) 12, S. 912-917.

Baudzus, B.; Krebs, M.: Manuelle Montageprozesse im wandlungsfähigen Produktionssystem. In: ZWF – Zeitschrift für wirtschaftlichen Fabrikbetrieb 107 (2012) 5, S. 344-348.

Baudzus, B.; Klemke, T.: Betriebsmittel im wandlungsfähigen Produktionssystem und Strategien für deren Instandhaltung. In: Instandhaltung aktuell  77 (2012).

Forschungs- und Entwicklungspartner

  • Institut für Fabrikanlagen und Logistik (IFA)
  • GTT Gesellschaft für Technologie Transfer mbH
  • InSystems Automation GmbH
  • LP-Montagetechnik GmbH
  • EWM Hightec Welding GmbH
  • Mahr GmbH
  • Hans Pausch GmbH & Co. KG
  • Sartorius Weighing Technology GmbH (Konsortialführer)
  • Festo Didactic GmbH & Co. KG

Weiterführende Links

LINK zur Projekthomepage: www.waprotek.de

Anfahrt & Lageplan

Der Campus der Technischen Universität Dortmund liegt in der Nähe des Autobahnkreuzes Dortmund West, wo die Sauerlandlinie A45 den Ruhrschnellweg B1/A40 kreuzt. Die Abfahrt Dortmund-Eichlinghofen auf der A45 führt zum Campus Süd, die Abfahrt Dortmund-Dorstfeld auf der A40 zum Campus-Nord. An beiden Ausfahrten ist die Universität ausgeschildert.

Direkt auf dem Campus Nord befindet sich die S-Bahn-Station „Dortmund Universität“. Von dort fährt die S-Bahn-Linie S1 im 20- oder 30-Minuten-Takt zum Hauptbahnhof Dortmund und in der Gegenrichtung zum Hauptbahnhof Düsseldorf über Bochum, Essen und Duisburg. Außerdem ist die Universität mit den Buslinien 445, 447 und 462 zu erreichen. Eine Fahrplanauskunft findet sich auf der Homepage des Verkehrsverbundes Rhein-Ruhr, außerdem bieten die DSW21 einen interaktiven Liniennetzplan an.
 

Zu den Wahrzeichen der TU Dortmund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dortmund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dortmund Universität S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.

Vom Flughafen Dortmund aus gelangt man mit dem AirportExpress innerhalb von gut 20 Minuten zum Dortmunder Hauptbahnhof und von dort mit der S-Bahn zur Universität. Ein größeres Angebot an internationalen Flugverbindungen bietet der etwa 60 Kilometer entfernte Flughafen Düsseldorf, der direkt mit der S-Bahn vom Bahnhof der Universität zu erreichen ist.

Die Einrichtungen der Technischen Universität Dortmund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hochschule im angrenzenden Technologiepark. Genauere Informationen können Sie den Lageplänen entnehmen.

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Die Einrichtungen der Technischen Universität Dortmund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hochschule im angrenzenden Technologiepark.

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