Method to Configure Agile Production Networks for Personalised Products Based on Customisable Manufacturing Service

Um ihre Wettbewerbsfähigkeit zu gewährleisten, müssen produzierende Unternehmen aktuellen Entwicklungen wie der zunehmenden Nachfrage nach kundenindividuellen Produkten und einer steigenden Produktkomplexität begegnen. In Kombination mit der Auslagerung von Prozessen, die nicht dem Kerngeschäft der Unternehmen entsprechen, stellt dies eine Herausforderung für das Management von Produktionsnetzwerken dar. Agile Produktionsnetzwerke, die basierend auf Fertigungsdiensten auftragsspezifisch zusammengestellt werden, tragen dazu bei, diese in Zukunft bewältigen zu können. Aus diesem Grund befasst sich diese Arbeit mit der Bereitstellung einer ITgestützten Methode zur Verknüpfung konfigurierbarer Fertigungsdienste mit dem Ziel, eine effiziente Zusammenstellung agiler Produktionsnetzwerke zu ermöglichen und gleichzeitig das dafür benötigte Fachwissen zu verringern. Dafür werden Beschreibungen von Fertigungsdiensten zunächst von den anbietenden produzierenden Unternehmen in einer Plattform hinterlegt. Von dort aus stehen sie für die Auswahl, Konfiguration und Einbindung in agile Produktionsnetzwerke zur Verfügung. Während der Konfiguration dieser Netzwerke sind mögliche Abhängigkeiten zwischen den kombinierten Fertigungsdiensten und ihren Eigenschaften zu berücksichtigen. Um dies zu erleichtern, stellt das entwickelte System Empfehlungen bereit, die aus im Vorfeld konfigurierten Verknüpfungen zwischen Fertigungsdiensten abgeleitet werden. Das entwickelte Verfahren wurde anhand eines Anwendungsbeispiels aus der organischen Halbleiterindustrie erprobt. Dabei bestätigte sich, dass die entwickelte Lösung zur Verringerung der für die Konfiguration agiler Produktionsnetzwerke notwendigen Aufwände und Fachkenntnisse beiträgt und damit sowohl für produzierende Unternehmen als auch für die Konsumenten personalisierter Produkte die Hürden für die Ausschöpfung der Potentiale agiler Produktionsnetzwerke senkt. Darüber hinaus wurde die Eignung des Verfahrens insbesondere beim Einsatz flexibler automatisierter Fertigungssysteme und einer großen Wissensbasis, sowie für die Zusammenstellung von Produktionsnetzwerken bzw. Produkten mit hoher Komplexität festgestellt.

To remain competitive, manufacturing enterprises need to address current trends such as the increasing demand for individualised products, as well as rising product complexity. Together with outsourcing business and production processes, which do not form part of an enterprise's core business, this becomes a major challenge when it comes to managing production networks. Agile production networks, which are established for specific orders by flexibly combining manufacturing services, can contribute towards overcoming this issue in the future. Therefore, this thesis proposes an IT-based method for connecting customisable manufacturing services that aims at efficiently configuring agile production networks while reducing the necessary know-how at the same time. First, this includes, the provision of manufacturing services by manufacturers publishing service descriptions on a common platform. These services can then be selected, configured, and connected to establish agile production networks. While configuring the networks, potential dependencies between the combined manufacturing services and their properties must be considered. To support this, the developed system provides recommendations derived from previously-defined connections between manufacturing services. The developed method, model, and IT system have been evaluated by means of an application in the organic semiconductor industry. As a result, it has been confirmed that the developed solution contributes to the reduction of efforts and know-how involved in the participation in agile production networks for manufacturing service providers and consumers, thus lowering the barriers for exploiting benefits of agile production networks such as increase in sales or utilisation of external competencies and resources. Furthermore, the solution turned out to be beneficial especially for configuring complex products, if utilising flexible automated manufacturing systems, and if numerous pre-defined configurations are available in the knowledge base.