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    Advanced Systems Engineering. Wertschöpfung im Wandel
    (Fraunhofer IEM, 2021) ;
    Albers, Albert
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    Stark, Rainer
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    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.
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    Ausblick
    ( 2020)
    Rimmelspacher, Sven O.
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    Batzer, Jan
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    In diesem Kapitel wird zunächst ein Ausblick aus Perspektive der Anwender und technischen Partner gegeben, eine Prognose darüber, was sich für KMU und den Meister durch JUMP 4.0 ändern wird. Im Anschluss wird ein Ausblick aus Perspektive der Forschung erfolgen, in dem die aktuellen Themen und Schwerpunkte hinsichtlich Industrie 4.0 in KMU aufgezeigt werden.
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    Handlungsempfehlungen
    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.
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    JUMP Planner
    ( 2020)
    Rimmelspacher, Sven O.
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    Lemcke, Anne
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    Dieses Kapitel fokussiert den JUMP Planner, der den Meister befähigen soll, unabhängiger zu arbeiten, schneller reagieren und vor allem besser Entscheidungen treffen zu können. Er wurde konzipiert, um die Zusammenstellung von Daten systematisch, einfach und immer in derselben Art und Weise erfassen und bearbeiten zu können. Der JUMP Planner basiert auf der Grundidee, dass alle diese Daten in einer hierarchischen Anordnung intuitiv hinzugefügt und verwaltet werden können. Der Planner wird unterteilt in zwei Bereiche: den ProzessDesigner und den ProduktDesigner. Beide sind gleich aufgebaut, d. h., zu einem Prozessschritt oder einem Produkt werden die jeweils benötigten Parametergruppen definiert und dann innerhalb dieser Parametergruppen die relevanten Parameter hinzugefügt und beschrieben.
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    Metamorphose zur intelligenten und vernetzten Fabrik
    ( 2017) ;
    Kern, Manuel
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    Ullrich, André
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    Vladova, Gergana
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    Gronau, Norbert
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    Lipinski, René von
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    Buße, Dirk
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    Werkzeuge
    ( 2017) ;
    Rimmelspacher, Sven O.
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    Vladova, Gergana
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    Ullrich, André
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    Gronau, Norbert
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    Mit dem modellbasierten Transformationscockpit wird Betrieben ein Werkzeug in die Hand gegeben, um flexible Prozessnetze, die im Rahmen der Transformation erforderlich sind, zuverlässig zu überwachen und zu steuern. Es bildet das Informations- und Entscheidungszentrum für alle wesentlichen Fabrikprozesse und -ressourcen. Die großen Datenmengen werden mit geeigneten Aufbereitungs- und Auswertungsmechanismen in Echtzeit dort visualisiert, wo sie gebraucht werden. Das Transformationscockpit bündelt sämtliche im Unternehmen verfügbaren Informationen und Prozesse, so können diese punktgenau überwacht und anschaulich nachvollzogen werden. Das Cockpit liefert jederzeit eine exakte Übersicht über die Gesamtsituation des Betriebs. Neben den Prozessen wird über den Zustand der Fertigungsanlagen informiert, so dass jeder Mitarbeiter zum ""Prozess-Controller"" für seinen Verantwortungsbereich wird.
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    Industrie 4.0 im Produktionsumfeld
    ( 2017) ;
    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.
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    Using a text mining tool for patent analyses
    The content analysis of hundreds of patents during early phases of R&D processes is still complex and time consuming. Many companies avoid the analysis of patents and are not aware of the huge knowledge that might be useful for their own R&D. Therefore Fraunhofer IAO developed a method for a software-based patent analysis, the so called White Spot Analysis. Core element of this analysis is the usage of a textmining solution for the analysis of patents, especially for the analysis of problems and solutions provided by patents. This paper demonstrates the result of a White Spot Analysis: The practical example deals with the development of a new method for the repairing of gas urbines, especially the repairing of high pressure turbine blades. It is shown how the developed text-mining solution assisted the patent analysis and the idea generation process.
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    From technology market to market success
    Profitable commercialization of innovative technologies calls for goal-oriented business models. The Fraunhofer House of Business Model Engineering (BME) can be used to create models that ensure innovations are successfully positioned in the market from an early stage in their development. BME includes a value arena in which core values and added values such as service and emotional factors are weighted for each specific market. The technology-driven BME process itself is based on multiple different levels. Goals, design options and opportunities for exploitation are identified on the strategy level, while the design of the model (plan, build, run, change) takes place on the process phases level. Relevant structural elements are defined in specific configuration and planning contexts. The model creation process is supported by specially developed IT-based methods. Examples taken from numerous Fraunhofer institutes have demonstrated how BME can be implemented successfully.
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    Global vernetzt arbeiten
    ( 2009)
    Kürümlüoglu, M.
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    Finger, J.
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    Dryndos, J.
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    Langenberg, D.
    Die traditionelle Stärke von kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) ist das flexible und kooperative Arbeiten, meist in firmeninternen Teams, die schnelle Entscheidungen durch kurze Wege ermöglichen. Die zunehmende Globalisierung der Märkte und die sich damit schnell ändernden Wettbewerbsbedingungen erfordern jedoch die unternehmensübergreifende Zusammenarbeit sowie Kooperation auch über regionale Grenzen hinaus. Dieser Wandel birgt speziell für KMU die Gefahr, dass die bestehende Flexibilität, Agilität und Innovationsfähigkeit eingeschränkt wird. Ein Schlüsselfaktor für den Erhalt und Ausbau der Wettbewerbsfähigkeit ist der Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien (IuK) zur mobilen Unterstützung der Zusammenarbeit in virtuellen, vernetzten Teams.