Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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  • Publication
    Blue Print Plant Model. Ein Modell zur Unterstützung des Fabrikplanungsprozesses
    ( 2023)
    Lange, Annika
    ;
    Ihnen, Deike Magret
    ;
    Knothe, Thomas
    In den letzten beiden Dekaden sind die Unsicherheiten und Abhängigkeiten externer Faktoren bei der Fabrikplanung gestiegen. Immer relevanter wird eine Datendurchgängigkeit, die quer zu den Planungsphasen verbessert wird, sodass externe und interne Änderungen sowie deren Auswirkungen auf die Planungsobjekte einfacher und schneller bewertet werden können. In dem Beitrag wird ein Konzept vorgestellt, welches mithilfe eines verteilten digitalen Fabrikzwillings, bereits in der frühen Planungsphase die Durchgängigkeit unterstützt. Die Vernetzung der Komponenten wird durch ein Unternehmensmodell realisiert, das entlang des Fabriklebenszyklus aufgebaut und angewendet wird.
  • Publication
    Datendurchgängige Fabrik. Eine Blaupause zur Planung von Fabriken
    ( 2023)
    Ihnen, Deike Magret
    ;
    Lange, Annika
    ;
    Knothe, Thomas
    Das Blue Print Plant Model ist ein integriertes Unternehmensmodell, welches Objekte und deren Parameter einer Fabrik mit Prozessen sowie den Berechnungs- und Auslegungsverfahren verbindet. Dabei werden Partikularmodelle, wie zum Beispiel Wirtschaftlichkeitsanalysen, flexibel eingebunden. Die integrierte Betrachtung unterstützt eine Datendurchgängigkeit, mit der sich Medienbrüche entlang der Planungsphasen reduzieren lassen. Im Beitrag werden Erfahrungen anhand eines Use Cases der diskreten Fertigung dargestellt.
  • Publication
    Bioinspirierte Erkennung von Abweichungen: Erweiterung des Interaktiven Lagebildes um einen bionisch basierten Disruptionsmodus
    ( 2022)
    Lange, Annika
    ;
    Gering, Patrick
    ;
    Agacayaklar, Irfan Furkan
    ;
    Knothe, Thomas
    ;
    Busse, Dirk
    Companies must constantly adapt to changes in their environment. Disruptions can occur in a company. For example, there were supply bottlenecks during the COVID 19 pandemic. In order to identify such disruptions at an early stage and to initiate alternative measures, the further development of the interactive situation awarness monitor is described in this paper.
  • Publication
    Biological transformation: Principles to enhance holistic production systems
    ( 2022)
    Lange, Annika
    ;
    Knothe, Thomas
    ;
    Kohl, Holger
    ;
    Seliger, Guenther
    In today's production systems, the digital transformation is fully in progress. But the next evolution step can be seen on the horizon, biological transformation. This means the application of biomimetics principles with the aim of low-effort, resource-saving, reversible and adapted economies. Because of their aim regarding minimization of resource consumption and stability orientation even in turbulent environments, biomimetics principles can contribute to the major challenges of production systems, climate change, environmental protection, as well as the turbulences as generated by globalization and individualization in this paper it is described how biological transformation can contribute to extend and improve holistic production systems. For this purpose, traditional principles of holistic production systems are reflected with the ones coming from digitization and biomimetics.
  • Publication
    Synchronisierte Modularisierung in der Fertigung
    ( 2022)
    Torka, Jan
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    Kohl, Holger
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    Knothe, Thomas
    ;
    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
    ;
    Lange, Annika
    ;
    Knothe, Thomas
    ;
    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
    Bioinspirierte Erkennung von Abweichungen
    ( 2022)
    Lange, Annika
    ;
    Gering, Patrick
    ;
    Agacayaklar, Irfan Furkan
    ;
    Knothe, Thomas
    ;
    Busse, Dirk
    Companies must constantly adapt to changes in their environment. Disruptions can occur in a company. For example, there were supply bottlenecks during the COVID 19 pandemic. In order to identify such disruptions at an early stage and to initiate alternative measures, the further development of the interactive situation awarness monitor is described in this paper.
  • Publication
    Interaktives Lagebild - Ein Werkzeug für das Krisenmanagement in prozessorientierten Unternehmen
    ( 2021)
    Kohl, Holger
    ;
    Knothe, Thomas
    ;
    Oertwig, Nicole
    ;
    Gering, Patrick
    ;
    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
    Resilienz durch dynamisches Prozessmanagement
    ( 2021)
    Knothe, Thomas
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    Oertwig, Nicole
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    Woesthoff, Julia
    ;
    Sala, Alessandro
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    Lütkemeyer, Marius
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    Gaal, Alexander
    Krisen treten regelmäßig auf und betreffen aufgrund zunehmender Globalisierung immer mehr Unternehmen gleichzeitig. In diesem Beitrag wird ein Ansatz für ein dynamisches Prozessmanagement vorgestellt, welches die Fähigkeit der Früherkennung von Disruptionen und gleichzeitig auch Routine sowie Agilität im Normal- wie auch im Krisenmodus durchgängig unterstützt.
  • Publication
    Hyperconnected Ecosystems für industrielle Netzwerke
    ( 2021)
    Jäkel, Frank-Walter
    ;
    Gering, Patrick
    ;
    Knothe, Thomas
    Das Hyperconnected Ecosystems für industrielle Netzwerke wird definiert als die Vernetzung aller relevanten Informationen und deren Erreichbarkeit jederzeit und von überall (hyperconnected). Barrieren zwischen Netzwerkpartnern bzgl. Datenbereitstellung und Zugriff werden reduziert und an aktuelle Anforderungen ausgerichtet. Die Evolution des Netzwerkes wird durch dessen dynamische Anpassbarkeit und flexible Einbindung von Diensten ermöglicht. Schlussendlich soll jede erforderliche Information an jedem Ort sofort in einer bearbeitbaren Form und möglichst ohne Aufwand verfügbar sein. Die Metapher des sozialen Netzwerks, in denen sich Partner finden und nach Bedarf Daten und Leistungen austauschen, dient als Basis für die Strukturen im Netzwerk. Dabei müssen industrielle Anforderungen nach Sicherheit, Souveränität und Transparenz integriert werden. Der Beitrag beschreibt die Vision eines Hyperconnected Ecosystem für industrielle Netzwerke und erste Ansätze zu dessen Umsetzung.