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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.

Interaktive Karte

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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