Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Entwicklung einer Auswahlsystematik für Methoden eines "Ganzheitlichen Produktionssystems 4.0" für den Mittelstand

GaProSys 4.0

Um den zukünftigen Herausforderungen produzierender Unternehmen, wie steigende Komplexität und Flexibilitätsanforderungen, gerecht zu werden, wird derzeit der Ansatz Industrie 4.0 verfolgt. Trotz der prognostizierten Potenziale, zeigen aktuelle Umfrageergebnisse, dass KMU sich zwar intensiv mit Industrie 4.0 beschäftigen, bislang aber kaum mit der Umsetzung begonnen haben. Maßgebliche Hemmnisse sind hierbei der heterogene und intransparente Markt bestehender Industrie 4.0-Lösungen und mangelnde Werkzeuge zur Potenzialabschätzung sowie fehlende Implementierungsstrategien in bestehende Organisationsformen.

Studien zu Folge bilden Ganzheitliche Produktionssysteme (GPS) die Basis für eine erfolgreiche Umsetzung von Industrie 4.0. Die Verknüpfung von GPS mit Industrie 4.0 birgt zwei Vorteile. Einerseits bilden GPS durch eine schlanke und durchgängige Prozessgestaltung die Grundlage für die erfolgreiche Implementierung von Industrie 4.0. Andererseits können durch die zunehmende Vernetzung und die Entwicklung neuer Technologien im Kontext von Industrie 4.0 Methoden von GPS verbessert werden.

Ziel des Forschungsvorhabens ist daher die Entwicklung einer Auswahlsystematik für Methoden eines „Ganzheitlichen Produktionssystems 4.0“ für den Mittelstand (GaProSys 4.0). Hierzu werden Anforderungen aus Industrie und Wissenschaft definiert sowie GPS-Methoden und Industrie 4.0-Lösungen kategorisiert und in einer Synergiematrix bewertet. Darauf aufbauend werden für geeignete Kombinationen neue GaProSys 4.0-Methoden definiert und die Auswirkung auf unternehmerische Zieldimensionen analysiert. Die Ergebnisse werden in eine Auswahlsystematik überführt, die auf Basis unternehmensspezifischer Rahmenbedingungen die zielgerichtete Auswahl von GaProSys 4.0-Methoden sowie eine entsprechende Potenzialabschätzung ermöglicht und somit die zielgerichtete Implementierung von Industrie 4.0 auf Basis von GPS unterstützt.

Ergebniszusammenfassung:

Ziel des beschriebenen Forschungsvorhabens war die Entwicklung einer Systematik, welche die Implementierung eines integrierten methodischen (GPS), sowie technologischen Ansatzes (Industrie 4.0) in Form von GaProSys 4.0-Methoden unterstützt und bei der Restrukturierung der Unternehmens- und Produktionsprozesse eine Hilfestellung leistet. Die Forschungsergebnisse resultieren damit in der Entwicklung von GaProSys 4.0-Methoden, einer Auswahlsystematik und einer integrierten Synergiematrix, welche die systematisierte und zielorientierte Implementierung von GPS-Methoden, kombiniert mit Industrie 4.0-Lösungen, ermöglicht.

Es konnte eine Synergiematrix entwickelt werden, die sowohl aus empirischer und analytischer Sicht die Synergien zwischen GPS-Methoden und den Funktionen der Industrie 4.0 aufzeigt. Damit können Unternehmen, auch ohne die Auswahlsystematik zu durchlaufen, Potenziale hinsichtlich eingesetzter GPS-Methoden identifizieren und diskutieren. Um den Auswahlprozess von geeigneten GaProSys 4.0-Methoden zu unterstützen, kann auf die entwickelte Auswahlsystematik zurückgegriffen werden. Die Auswahlsystematik wurde in ein intuitives Software-Tool überführt und leitet den Anwender durch gezielte Beschreibungen und klare Definitionen durch den Auswahlprozess. Die ausgegebenen GaProSys 4.0-Methodenblätter, welche durch die Auswahlsystematik bereitgestellt werden, geben Auskunft über die qualitative Bewertung der Methoden hinsichtlich der Zielgrößen Qualität, Kosten, Zeit und Flexibilität. Zugleich werden dem Anwender industrielle Anwendungsfälle ausführlich dargelegt, wodurch der Implementierungsprozess unterstützt wird. Damit ist der konkrete Nutzen für KMU die Verbesserung der Produktionsprozesse (Fertigungs-, Füge-, Qualitäts-, Logistik-, Handhabungs-, und Instandhaltungsprozesse) für produzierenden Unternehmen durch die systematische und strukturierte Bewertung und Implementierung der GaProSys 4.0 Methoden.