Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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  • Publication
    Synchronisierte Modularisierung in der Fertigung
    ( 2022)
    Torka, Jan
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    Kohl, Holger
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    Knothe, Thomas
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    Goppold, Jean-Paul
    Modularization has long been considered one of the basic characteristics of adaptable production systems. However, the implementation of modularization of equipment, processes, and shop floor IT is challenging today. This paper presents an integrated methodology for the development of modularized production and the shop floor IT that controls it, using assembly as an example. Starting from the economic goals, the joint development and implementation of the assembly and shop floor IT modules are based on an integrated model.
  • Publication
    Agiles Prozessmanagement mittels Ambidextrie
    ( 2022)
    Scholz, Julia-Anne
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    Lange, Annika
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    Knothe, Thomas
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    Busse, Dirk
    Aufgrund der vielfältigen und überlappenden Einflüsse aus dem Unternehmensumfeld (z. B. Pandemie, Chip-Krise, Naturkatastrophen) müssen Entscheidungen sowohl auf Basis von unternehmensinternen Daten (z. B. Liquidität) als auch Umfeldinformationen (z. B. Technologie-trends) getroffen werden. Anschließend sind Maßnahmen abzuleiten und - neben den regulären Unternehmensprozessen - umzusetzen. In diesem Beitrag wird ein Ansatz für die Informationsvernetzung und -bereitstellung für agiles Prozessmanagement vorgestellt.
  • Publication
    Interaktives Lagebild - Ein Werkzeug für das Krisenmanagement in prozessorientierten Unternehmen
    ( 2021)
    Kohl, Holger
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    Knothe, Thomas
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    Oertwig, Nicole
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    Gering, Patrick
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    Scholz, Julia-Anne
    Viele Unternehmen bringt die Krise um den Coronavirus SARS-CoV-2 in existenzielle Nöte. Der plötzliche Ausfall von Zulieferern und Kunden oder eine kurzfristige Änderung von Regularien (z. B. Kurzarbeitsregeln) stellen Betriebe vor Herausforderungen. Hinzu kommen sich laufend ändernde Einflüsse und Informationsquellen. Ein gemeinsames Lagebild bietet Einsatzkräften im Sicherheitsbereich seit langem Orientierung und wird nun auch für Unternehmen relevant. Die Verknüpfung und Visualisierung von externen Informationen aus dem Unternehmensumfeld (z. B. Corona-Fallzahlen in der Region eines Hauptzulieferers) mit den internen Fähigkeiten eines Unternehmens (z. B. Verfügbarkeit der Mitarbeiter) bleibt jedoch ein ungelöstes Problem. Dieser Beitrag zeigt, wie ein Lagebild auch für Unternehmen zu einem zielgerichteten Handeln beitragen kann.
  • Publication
    Handlungsempfehlungen
    ( 2020)
    Schneider, Benjamin
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    Kayser, Marco
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    Gelec, Erdem
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    Schweizer, Hartmut
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    Knothe, Thomas
    Im vorliegenden Kapitel werden die Anforderungen an die Umsetzung einer Industrie-4.0-Maßnahme aus KMU-Sicht betrachtet. Hierzu wird zunächst ein Leitfaden eingeführt, der Anwendern in KMU als Orientierungshilfe bei Umsetzungsvorhaben dient. Der Leitfaden untergliedert sich in die Dimensionen Mensch, Technik und Organisation und deckt alle aufeinanderfolgenden Phasen einer Umsetzung ab. Die Phasen umfassen: 1) Anwendungsfall ausarbeiten - Anforderungen klären, 2) Detaillierung - Voraussetzungen schaffen sowie 3) Umsetzung/Pilotierung - Pilotbetrieb. Des Weiteren wird sowohl für die Erweiterung und Umstrukturierung als auch für die Neueinführung von Software und Hardware empfohlen, aktuelle Standards zu verwenden und die Kompatibilität des Bestandes zu berücksichtigen. Zudem sollte die Kompatibilität nach oben und unten (ERP und SCADA) und horizontal in allen Unternehmensebenen gegeben sein. Im Allgemeinen wird KMU u. a. geraten, zuerst ihre Prozesse zu klären und zu stabilisieren sowie ihre neuen Rollenbilder zu klären. Des Weiteren sollten sie selbst Kompetenzen aufbauen, dabei jedoch nicht spezifische Kompetenzen am Markt unterschätzen. Zudem sollten sie nicht auf Standards warten und deren Qualität überschätzen.
  • Publication
    Schnell erholen dank Resilienz im Unternehmen
    ( 2020)
    Knothe, Thomas
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    Scholz, Julia-Anne
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    Oertwig, Nicole
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    Petrusch, Natalie
    Die aktuelle Corona-Pandemie ruft große Unsicherheiten hervor. Durch die Gefahr einer sogenannten ""zweiten Welle"" sehen sich produzierende Unternehmen gezwungen, jederzeit die Produktion herunterfahren und wieder hochfahren zu können. Mit dem schnell verfügbaren individualisierten Bewertungssystem ""Easy Ramp-Up Check"" sind Unternehmen in der Lage, vor, während und nach dem Wiederanlauf, Risiken zu identifizieren sowie passende Maßnahmen abzuleiten. Ergänzt durch das systematische Monitoring der kritischen Prozesse im interaktiven Lagebild, wird eine schnelle und resiliente Reaktion auf ungeplante Störgrößen ermöglicht.
  • Publication
    Intuitive Werkzeuge für ein durchgehendes Engineering. Technologieintegrierte Fabrikplanung für KMU
    ( 2020)
    Glodde, Ilona
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    Scholz, Hannes
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    Knothe, Thomas
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    Kohl, Holger
    Für kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) ist die Fabrikplanung mit digitalen Werkzeugen und Methoden in der Regel nicht wirtschaftlich, obwohl sie die gleichen Qualitätsanforderungen an die Fabrikplanung stellen wie große Unternehmen. Dieser Beitrag zeigt, wie auf Basis von Unternehmensmodellen die technologieintegrierte Fabrikplanung wirtschaftlich die Planungsqualität steigert, indem sie bereits in der frühen Entwicklungsphase Kernelemente der Planung synchronisiert: Fabrikkonzept, Fertigungsprozesse, Technologien und Digitalisierung.
  • Publication
    Keine Angst vor Industrie 4.0! - Vier Maßnahmen zur Vorbereitung von Unternehmen auf die neuen Anforderungen menschlicher Arbeit in der Industrie 4.0
    ( 2019)
    Kohl, Holger
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    Knothe, Thomas
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    Schallock, Burkhard
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    Scholz, Julia-Anne
    Aus den Trends zu kundenindividuelleren Produkten und kürzeren Produktlebenszyklen entstehen Herausforderungen, denen Unternehmen mit dem Einsatz von Industrie 4.0-Technologien zu begegnen versuchen. Die damit verbundene Digitalisierung und Automatisierung ruft bei Arbeitnehmern in der verarbeitenden Industrie insbesondere Ängste vor Veränderungen in den Arbeitsabläufen und -anforderungen hervor. In diesem Beitrag werden vier zentrale soziotechnische Gestaltungsmaßnahmen vorgeschlagen, mit denen sich Unternehmen in die Lage versetzen können, die neuen Anforderungen menschlicher Arbeit in der Industrie 4.0 bewältigen zu können - und somit den Ängsten entgegenwirken zu können. Im Mittelpunkt stehen die Steigerung der unternehmerischen Agilität sowie der Ausbau der Mitarbeiterkompetenzen.
  • Publication
    Industrie 4.0 im Produktionsumfeld
    ( 2017)
    Knothe, Thomas
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    Reiff-Stephan, Jörg
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    Vladova, Gergana
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    Ullrich, André
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    Lipinski, René von
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    Buße, Dirk
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    Kern, Manuel
    Ausgehend von der Investitionsgüterindustrie drehte sich im letzten Jahrzehnt die Komplexitätsspirale rasant weiter, so dass kundenauftragsindividuelle Prozesse auch im vormals Seriengeschäft erforderlich wurden, was Jovane bereits 2003 vorausgesagt hatte [Jov-03]. Viele Industrieunternehmen sind heute in der Lage, eine hohe Variantenvielfalt und Mass-Customization auf Basis vorkonfigurierter Modulstrukturen zu beherrschen [Wal-14a]. Die wirtschaftlichen Grundparameter, wie Liefertreue, Kosten und Qualität, sind dabei mindestens auf dem gleichen Niveau wie beim Standardgeschäft zu halten.