Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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  • Publication
    Advanced Systems Engineering. Wertschöpfung im Wandel
    (Fraunhofer IEM, 2021)
    Dumitrescu, Roman
    ;
    Albers, Albert
    ;
    Riedel, Oliver
    ;
    Stark, Rainer
    ;
    Gausemeier, Jürgen
    Damit Unternehmen auch zukünftig erfolgreich bleiben, müssen sie sich dem Wandel der Wertschöpfung und den sich verändernden Marktbedingungen anpassen. Durch die Digitalisierung zeichnet sich ein kontinuierlicher Wandel von den früheren Produkten über mechatronische Systeme hin zu intelligenten technischen Lösungen ab. Diese Advanced Systems bergen ein enormes Marktpotential - einmalige Chancen und erhebliche Wettbewerbsvorteile für Pionierunternehmen. Gleichzeitig erfordert die Entwicklung dieser Systeme neue Kompetenzen und Qualifikationen der daran beteiligten Menschen. Das Entwicklungsgeschehen muss sich den wandelnden Arbeitsstrukturen mit global verteilten Wertschöpfungsnetzwerken anpassen. Die gemeinschaftliche, nachhaltige Gestaltung der zukünftigen Produkte als auch der Produktentstehung erfordert talentierte Entwickler aus verschiedensten Fachgebieten wie zum Beispiel Ingenieurwissenschaften, Informatik, Soziologie und Arbeitswissenschaft. Um die Komplexität dieses zunehmend interdisziplinären Entwicklungsgeschehens zu managen, müssen die Fähigkeiten, Prozesse und Methoden des Systems Engineerings branchenübergreifend eingeführt und eingesetzt werden. Um die neuen Angebote und Geschäftsmodelle zu gestalten, müssen die bestehenden Qualifikationen durch vollkommen neue Ansätze ergänzt werden. Durch das Advanced Engineering können die aktuellen Grenzen des Engineerings übertroffen und bestehende Produkte und Dienstleistungen revolutioniert werden. Dazu zählt zum Beispiel der Einsatz von aufstrebenden Technologien wie KI und dem Digitalen Zwilling als auch von neuen Arbeitsstrukturen wie Agilität. Es ergibt sich ein besonderes Potential für die zukünftige Wertschöpfung, wenn der Dreiklang aus Advanced Systems, Systems Engineering und Advanced Engineering zusammenwirkt. Mit dem integrierenden Leitbild des Advanced Systems Engineerings können die Akteure in Wirtschaft und Wissenschaft die bestehenden Stärken forcieren und gemeinschaftlich das Ziel verfolgen, den Innovationsstandort Deutschland nachhaltig weiterzuentwickeln. Dazu bietet die vorliegende Lektüre einen umfassenden Einstieg in das Themenfeld. Die Analyse des aktuellen Leistungsstands zeigt die bestehenden Herausforderungen auf und bietet einen ganzheitlichen, systematischen Rahmen für die Transformation der Engineering-Strategie.
  • Publication
    Digital Twin Readiness Assessment
    ( 2020)
    Riedelsheimer, Theresa
    ;
    Lünnemann, Pascal
    ;
    Wehking, Sebastian
    ;
    Dorfhuber, Lisa
    ;
    Samarajiwa, Markus
    ;
    Lindow, Kai
    ;
    Salamon, David
    ;
    Stark, Rainer
  • Publication
    VIB-SHP - Virtuelle Inbetriebnahme für Industrie 4.0 zukunftssicher beherrschen
    (Fraunhofer Verlag, 2018)
    Stark, Rainer
    ;
    Müller, Patrick
    ;
    Grosser, Hendrik
    Die digitale Transformation ist eines der aktuell bestimmenden Themen der Industrie. Mit Industrie 4.0 wurde zunächst ein Förder- und Innovationsschwerpunkt eröffnet, der als Wegbereiter der digitalen Transformation in Deutschland und darüber hinaus seine Wirksamkeit entfaltete. Das Leitbild der Industrie 4.0 adressiert dabei eine Prozess- und Technologiefähigkeit, die stark von der Anwendung von Informations- und Kommunikationstechnologien sowie Software an sich im Umfeld der Produktion abhängt. Sie ist Ausdruck der Tatsache, dass der Anteil der digitalen Wertschöpfung in der Produktentwicklung, Herstellung und im Dienstleistungsprozess signifikant groß ist und weiterhin ansteigt. Wesentliche Innovationen sind dem Gebiet der digitalen Wertschöpfung zuzuordnen: Serviceorientierte Geschäftsmodelle und datengetriebene Leistungsangebote verzahnen mit cyberphysischen Systemen zu Smarten Produkten, die im Kern auf kommunikationsfähiger Mechatronik beruhen. Auch im Anlagenbau ist die digitale Transformation stark zu spüren wie Studien des VDMA zur Digitalisierung der Branche und dem Wandel der Berufsbilder und Kompetenzen zeigen.
  • Publication
    Zukunft der unternehmensübergreifenden Kollaboration
    (Fraunhofer IPK, 2016)
    Lünnemann, Pascal
    ;
    Müller, Patrick
    ;
    Neumeyer, Sebastian
    ;
    Wang, Wei Min
    ;
    Hayka, Haygazun
    ;
    Kirsch, Lucas
    ;
    Drewinksi, Roland
    ;
    Hayka, Haygazun
    ;
    Müller, Patrick
    ;
    Stark, Rainer
  • Publication
    Kollaborative Produktentwicklung und digitale Werkzeuge
    (Fraunhofer IPK, 2013)
    Müller, Patrick
    ;
    Pasch, Florian
    ;
    Drewinski, Roland
    ;
    Hayka, Haygazun
    ;
    Stark, Rainer
    ;
    Drewinski, Roland
    ;
    Hayka, Haygazun
    ;
    Bedenbender, Heinz
    Im November 2011 führten der Verein Deutscher Ingenieure (VDI), das Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik (IPK) und CONTACT Software eine Online-Umfrage zum Thema Kollaborative Produktentwicklung und digitale Werkzeuge durch. Insgesamt beantworteten über 1.400 Ingenieure den Fragebogen und lieferten damit eine hervorragende statistische Basis für eine der auch international größten Erhebungen in diesem Umfeld in den letzten 10 Jahren. Die Bestandsaufnahme zeigt, wie Ingenieure ihre heutige Situation wahrnehmen, was vorrangige Anforderungen und Problemstellungen in der Zusammenarbeit mit anderen Abteilungen und Unternehmen sind und wo digitale Werkzeuge eine bessere Unterstützung als bisher leisten müssten. Ein zentrales Ergebnis ist, dass Teamwork, Partnernetzwerke und ein intensiver Datenaustausch den Arbeitsalltag von Ingenieuren dominieren. Dadurch bleibt ihnen immer weniger Zeit für ihre Kernaufgaben: Fast 2/3 der Befragten verwenden 20% und weniger ihrer Zeit für das Entwickeln, Konstruieren und Absichern von Produkten.