Modellierung und Visualisierung von Liefernetzwerken für Produktionsmarktplätze im Kontext von Industrie 4.0

Industrielle Produktion wandelt sich immer mehr zu einer offenen und verteilten Arbeitsweise, in der verschiedene Unternehmen zusammenarbeiten, um gemeinsam ein Produkt zu erstellen. Damit werden Lieferketten immer wichtiger. Sie dienen nicht nur als Nachweis von Produkteigenschaften, sondern auch zur Herstellung von Produkten, die über die eigenen Fertigungsmöglichkeiten hinausgehen. Diese Bachelorarbeit beschreibt einen Ansatz für die Modellierung und Visualisierung derartiger Liefernetzwerke für industrielle Produktionsmarktplätze. Der Fokus liegt dabei auf der Suche und Auswahl von Lieferketten anhand vordefinierter Kriterien wie beispielsweise Zollbeschränkungen, Nachhaltigkeitskriterien und möglichen Lieferantenrisiken. Die Arbeit ist in das Forschungsprojekt Smart Factory Web (SFW) des Fraunhofer IOSB eingebettet. Im Rahmen dieses Forschungsprojekts wird eine offene Plattform zur Erprobung und Erforschung industrieller Marktplätze durch die Vernetzung von smarten experimentellen Fabriksystemen mithilfe von Konzepten und Standards von Industrie 4.0 und des Industrial Internet of Things (IIoT) realisiert. Produktionsmarktplätze sollen Unternehmen die Möglichkeit bieten, aus mehreren Produktionsstätten und Lieferketten geeignete Lieferanten für einen komplexen Produktionsprozess auszuwählen. Dabei ist besonders die Transparenz in Liefernetzwerken wichtig, damit frühzeitig auf Risiken wie beispielsweise Lieferengpässe reagiert werden kann. Das SFW-Projekt sowie die derzeit entstehenden Produktionsmarktplätze besitzen bisher keine Möglichkeit, einzelne Lieferketten eines Liefernetzwerks vollumfänglich zu beschreiben. Somit ist die Suche und Auswahl von Lieferketten anhand bestimmter Kriterien bislang nicht möglich. An dieser Stelle setzt die Bachelorarbeit mit der Modellierung und Visualisierung von produktspezifischen Lieferketten für Produktionsmarktplätze an. Zu Beginn werden Lieferketten, Liefernetzwerke und existierende Lieferkettenmodellen untersucht. Anschließend werden Anwendungsfälle definiert und ein ontologiebasiertes Lieferkettenmodell entworfen. Nach der Integration dieses Lieferkettenmodells in die bestehende Ontologie der SFW-Plattform erfolgt die Entwicklung einer Anwendung für die webbasierte Visualisierung von Liefernetzwerken sowie für die Suche, Anzeige und Auswahl geeigneter Lieferketten. Abschließend wird das entwickelte Lieferkettenmodell mithilfe der definierten Anwendungsfälle validiert.