Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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Competing in engineering design - the role of virtual product creation

2010 , Stark, R. , Krause, F.-L. , Kind, C. , Rothenburg, U. , Müller, P. , Hayka, H. , Stöckert, H.

Product creation is facing the next level of fundamental changes. Global demands are growing substantially to achieve energy efficient and sustainable value creation networks for production, products and services without compromising traditional success factors such as time to market, cost and quality. To stay competitive within such an environment development partners in industry and public sectors will require new interplay solutions for engineering design execution, domain knowledge representation, expert competence utilization and digital assistance systems. This scenario offers the chance for virtual production creation solutions to become critical for the future by offering unique engineering capabilities, which have not yet been explored or deployed. The paper investigates key elements of modern Virtual Product Creation - such as agile process execution, functional product modeling and context appropriate information management - towards their competitive role in satisfying increasing numbers of product requirements, in delivering robust systems integration and in ensuring true sustainable product lifecycle solutions.

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PLM mit Produktzustandsmodellen

2008 , Kind, C.

Für den Verbraucher gewinnt der Produktnutzen gegenüber dem eigentlichen Produkt zunehmend an Bedeutung und musss daher mit den dazugehörenden Dienstleistungen verknüpft wird. Hersteller müssen die Produktlebensläufe sowie die Zyklen aufeinander folgender Produktgenerationen kontrollieren, indem sie lebenszyklusrelevante Faktoren planen und steuern. Das Produktzustandsmodell ordnet diese Informationen, beschreibt den Zustand eines Produkts zu einem bestimmten Zeitpunkt und stellt damit eine Verbindung zwischen den Produktdaten aus der Entwicklung und dem realen Produkt her. Daraus ergibt sich eine große Anzahl von Elementarzuständen mit ihren relevanten Merkmalen sowie deren Ausprägungen. Basis sind Sensordaten und manuelle Dateneingaben. Die Verknüpfung der individuellen Produktzustandsmodelle mit dem Produktmodell erfolgt über drei Spezifikationsebenen. Am abstraktesten ist die generische Ebene mit der konzeptionellen Produktbeschreibung und Zusammenfassung ähnlicher Produkttypen. Die mittlere Ebene entspricht der spezifischen Produktstruktur, in der etwa auf Bauteilebene eine Zuordnung über Teilenummern erfolgt. Die individuelle Ebene bildet das reale Produkt mit seiner Zuordnung über die Seriennummer. Die Informationen zum Produktzustand können lebenslaufsynchron genutzt werden, etwa zur Steuerung. Die Archivierung der Merkmalsausprägungen zu verschiedenen Zeitpunkten macht durch asynchrone Bereitstellung die Nutzung der Informationen in späteren Prozessphasen oder anderen Projekten oder die Herleitung zusätzlicher Merkmale möglich. Der Einsatz des Produktzustandsmodells erfolgt auf der Planungsebene für ein spezifisches Produkt, unter Berücksichtigung mehrerer Nutzungsphasen und Nutzungsziele sowie möglicher Maßnahmen zur Sicherstellung der Anforderungen. Zeitgesteuerte Zustandsprüfpunkte legen die Intervalle für präventive Maßnahmen sowie eine manuelle Beurteilung der Anforderungserfüllung fest. Datengetriebene Prüfpunkte werden durch Ereignisse ausgelöst. Das Produktzustandsmodell einschließlich der Management-Funktionalität wurde prototypisch auf verschiedenen Plattformen implementiert. Darauf bauen Werkzeuge zur Modellierung und Protokollierung der Produktlebenszyklen auf. Zur manuellen Datenerfassung am Produkt wurde ein webbasierter Zugang eingerichtet. Entnommen aus TEMA

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Identification and management of competences for product development

2008 , Stark, R. , Kind, C. , Stöckert, H.

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Competence management for the optimisation of product development processes

2006 , Krause, F.-L. , Hacker, W. , Debitz, U. , Kind, C. , Strebel, M.

This paper presents a concept and a prototypical solution for the management of competences of engineers working in product development processes (PDP). Objectives are the representation of individual personnel competences, their utilisation for PDP planning activities such as the assignment of engineers to design tasks, and the support of human resources development. Main result is an instrument for the rational description of the expertise needed to process new orders and of the competencies of the engineering designers. The prototype implementation of the approach is based on a graph based structure and on rules representing competence requirements of PDP and human competence profiles, both processed by an interference mechanism.

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Management von Mitarbeiterkompetenzen

2010 , Stöckert, H. , Debitz, U. , Kind, C. , Defounga, N. , Hacker, W.

Die Produktentwicklung umfasst zahlreiche wissensintensive Aufgaben, für die in der Regel hoch spezialisierte Mitarbeiter benötigt werden. Aus diesem Grund sowie durch den sich weiter verschärfenden Fachkräftemangel auch im ingenieurtechnischen Bereich gewinnt das Management individueller Mitarbeiterkompetenzen zunehmend an Bedeutung. Unter Beachtung des aktuellen Fachkräftemangels und der oftmals vorherrschenden personellen Verankerung von Innovationskompetenzen wurde im Rahmen eines Forschungsprojektes ein Kompetenzmanagementkonzept inklusive prototypischer Implementierung eines softwaregestützten Assistenzsystems entwickelt. Software und Konzept wurden erfolgreich in Industrieunternehmen evaluiert und konnten als Hilfestellung bei der Suche nach kompetenten Fachkräften, in der Kompetenzverwaltung, Personaldisposition sowie Projektplanung mittels Anforderungsprofilen umgesetzt werden. Grundlagen effektiver Personal- und Abteilungskompetenz-Entwicklung wurden berücksichtigt und in das Konzept integriert. Die aktuelle Wettbewerbssituation erfordert einen anforderungs- und kompetenzgerechten Einsatz von Personalressourcen. Ziel des Forschungsprojektes Kompetenzabhängige Personal- und Prozessplanung' war es, die Planung und Steuerung des Mitarbeitereinsatzes in der Produktplanung und -entwicklung mit einer aufwandsarmen Methodik zu unterstutzen. Ausgehend von den Erkenntnissen einer eigenen Studie zu Vorgehensweisen bei der Zuordnung von Personal zu Projekten wurde eine Methode entwickelt, die eine objektive Erfassung der im Unternehmen vorhandenen Kompetenzen in Form der tätigkeitsbasierten Erfahrungen und Fähigkeiten der Mitarbeiter ermöglicht. Es wurden sowohl der spezifische Kompetenzbedarf der Produktentwicklungsaktivitäten als auch die Unterschiede in der Kompetenz der einzelnen Individuen berücksichtigt. Für ein effektives Management von Prozessen werden der Kompetenzbedarf und die Könnensprofile der Mitarbeiter bestmöglich zur Deckung gebracht. Dieser Ansatz wurde in einer Kompetenz- und Wissensmanagement-Plattform softwaretechnisch umgesetzt und kann zur Unterstützung von Entscheidungen bei der Personaleinsalzplanung, zur Suche von Experten, bei der Optimierung von Planungsprozessen sowie zur Personalentwicklung genutzt werden. Akzeptanz, Nützlichkeil und signifikante Zeitersparnis beim Prozess der Personalvorauswahl durch den Einsatz der entwickelten Software konnten mittels einer summativen Evaluation im Industrie-Anwendungsfall bewiesen werden. Eine Automatisierung des Kompetenzmanagements ist damit weiterhin nicht in Sicht. Mitarbeiterführung bleibt also Managementaufgabe, kann aber durch die entwickelte strukturierte Vorgehensweise und Werkzeugumgebung wesentlich verbessert und wirksam unterstutzt werden.

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Kompetenzmanagementsystem für die Produktentwicklung

2008 , Kind, C.

Die Produktentwicklung ist in hohem Maße auf spezialisierte Fachkräfte angewiesen. Auf Grund ihrer Kompetenz ist sie diejenige, die fortlaufende Innovationen von Prozessen und Produkten erst ermöglicht. Kompetenz bezeichnet dabei die Fähigkeit, Wissen in produktiver Weise einzusetzen. Wie aber lässt sich diese Kompetenz messen oder darstellen und so für die Produktentwicklung gezielt nutzbar machen? Explizites und besonders implizites Wissen lässt sich nur schwer dokumentieren, zumal sich Kompetenzen nicht von der Fachkraft getrennt darstellen lassen. Kompetenzmanagement ist daher immer das Management von Menschen, die benötigtes Wissen zur Verfügung stellen können. Ein Kompetenzmanagement, das auch die Auswahl und Zuordnung von Mitarbeitern zu Projektaufgaben umfasst, ist ein sensibler Prozess, der viel Erfahrung benötigt und von intuitivem Vorgehen geprägt ist. Neben der Verwaltung der verfügbaren Kompetenzen stellen die Personalenticklung und das potentielle Fehlen von Kompetenzen weitere Herausforderung in der Produktentwicklungen dar. Daher werden auch in absehbarer Zukunft Computer diese Aufgabe nicht eigenständig durchführen können, jedoch wird mit dem hier beschriebenen Ansatz der Grundsteil für eine effektive Unterstützung dieser Prozesse gelegt.

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Virtuelles Forschungslabor für die Produktionstechnik

2007 , Kind, C.

VRL-KCiP ist ein "Network of Excellence"-Projekt im 6. Forschungsrahmenprogramm der Europäischen Kommission mit derzeit 25 international anerkannten FuE-Partnern aus 15 Ländern. Ziel des Projekts ist der Aufbau eines europaweiten virtuellen Forschungslabors, das als weltweit führende Wissenschaftsorganisation die Kompetenzen der beteiligten Forschungsinstitutionen auf dem Gebiet der Produktionswissenschaft bündelt.

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Design methodologies

2009 , Tomiyama, T. , Gu, P. , Lutters, D. , Jin, Y. , Kind, C. , Kimura, F.

The field of Design Theory and Methodology has a rich collection of research results that has been taught at educational institutions as well as applied to design practices. First, this keynote paper describes some methods to classify them. It then illustrates individual theories and methodologies focusing on industrial and educational use. Theories and methodologies that are found most practically useful are "math-based methods", "methodologies to achieve concrete design goals", and "process methodologies", while at educational institutes in addition to these, traditional design methodologies are also taught. The paper discusses this gap between practical and educational usages.

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Kompetenzmanagementsysteme für die Produktentwicklung

2008 , Kind, C. , Stöckert, H.

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Product Life Management mit Produktzustandsmodellen

2007 , Kind, C. , Jungk, H.

Durch das allgemein wachsende Bewusstsein für Nachhaltigkeit sowie die entsprechende Gesetzgebung in der Kreislaufwirtschaft steigt für Hersteller industrieller Produkte zunehmend die Verantwortung für ihr Produkt nach dessen Auslieferung. Damit einher geht die Entwicklung neuer Geschäftsfelder, die auf den Verkauf des Produktnutzens anstelle des eigentlichen Produktes oder die Angebotsausweitung auf "Product Services Systems", also die Verknüpfung des Produktes mit dazugehörigen Dienstleistungen, abzielen. Hierdurch wird eine gesteigerte Nutzenproduktivität erreicht. Zu diesem Zweck müssen Hersteller die Produktlebensläufe sowie die Zyklen aufeinander folgender Produktgenerationen im Sinne einer Planung und Steuerung der lebenszyklusrelevanten Faktoren kontrollieren. Das ist nur möglich, wenn die Anbieter der Produkte über spezifische Informationen verfügen. Ein System zum Management dieser Informationen repräsentiert physisch existierende, individuelle Produkte digital in einem Produktzustandsmodell.

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