Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Life-Cycle-Costing und Performancequantifizierung von Cyber-Physischen Systemen in der Intralogistik

Industrie 4.0 lässt immensen Performancesteigerungen erwarten. Zentraler Bestandteil von Industrie 4.0 sind CPS. Während große Unternehmen bereits vereinzelt Investitionen in CPS-Technologien in der Intralogistik getätigt haben, ist eine Verbreitung bei KMU gering. KMU sind infolgedessen dem Risiko ausgesetzt, Wettbewerbsfähigkeit gegenüber Konkurrenten sowie technologische Anschlussfähigkeit an Kunden und Zulieferer zu verlieren. Deshalb sind Investitionen in CPS-Technologien elementar. Dabei ist gerade für KMU eine Profitabilitätsbewertung zur Absicherung von Investitionsentscheidungen und Vermeidung existenzbedrohender Fehlinvestitionen ebenso bedeutend. Jedoch fehlt es Stand heute an geeigneten Methoden, die eine Profitabilitätsbewertung von CPS-Technologien ermöglichen. Die Aufklärung der wirtschaftlichen Folgen von CPS-Technologien stellt die größte Herausforderung einer Umsetzung von Industrie 4.0 dar.

Zur Beurteilung der durch Investitionen in CPS-Technologien in der Intralogistik verursachten Kosten eignet sich die Methode des Life Cycle Costings (LCC). Allerdings muss das LCC hierzu weiterentwickelt werden. Für die Quantifizierung der Performancepotenziale von Investitionen in CPS-Technologien existieren bisher keine geeigneten Methoden. Methoden zur Quantifizierung von Performancesteigerungen stellen zusammen mit dem weiterzuentwickelnden LCC die Grundlage für eine Profitabilitätsbewertung von Investitionen in CPS-Technologien dar.

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Behebung eines erkannten Problems auf Seiten der Wirtschaft. Hierzu werden folgende Teilziele verfolgt:

I: Entwicklung eines Klassifikationsschemas von CPS-Technologien in der Intralogistik;

II: Entwicklung eines Predictive Performance Measurement Instruments zur Performancemessung

von CPS-Technologien in der Intralogistik;

III: Weiterentwicklung des LCC zur Kostenermittlung von CPS-Technologien in der Intralogistik;

IV: Zusammenführung zu einem Verfahren zur Profitabilitätsbewertung.

Ergebniszusammenfassung:

Die Forschungsergebnisse befähigen KMU, Investitionen in CPS-Technologien zu bewerten und koordinierte Technologieinvestitionen transparent zu tätigen. Mithilfe des entwickelten und validierten Klassifizierungsschemas können die relevanten CPS-Technologien in der Intralogistik aufwandsarm identifiziert werden, wodurch sich KMU einen Überblick über verfügbare Technologien und deren Einsatzgebiete verschaffen können. Das Verfahren ist zeiteffizient und ohne besondere technische Voraussetzungen anwendbar. Durch das entwickelte Predictive Performance Measurement Instrument zur quantitativen Performancemessung werden KMU befähigt, nur in solche Technologien zu investieren, die die unternehmenseigene Intralogistik hinsichtlich relevanter Parameter optimieren. Die Analyse und Kalkulation befähigt KMU, Kosten über den ganzen Einsatzzeitraum ex-ante zu prognostizieren, wodurch diese transparent gemacht werden. Dadurch können verzerrte Investitionsentscheidungen durch die reine Berücksichtigung der Anschaffungskosten vermieden werden. Zur Sicherstellung einer angemessenen Kongruenz zwischen dem Nutzen und den Kosten der CPS-Technologie können Unternehmen auf das entwickelte Verfahren zurückgreifen. Durch die Optimierung der Investitionen in CPS-Technologien profitieren Unternehmen mittelbar von der resultierenden Performancesteigerung, was zu einem höheren Gewinn führen kann. Durch den zunehmenden Einsatz von CPS-Technologien profitieren Unternehmen zudem von einer höheren Transparenz der Produktionsprozesse. Dies erhält die technologische Anschlussfähigkeit an Kunden und Lieferanten. Potenziale aus CPS-Technologien verbessern auch die Kundenzufriedenheit. Dadurch kann die Wettbewerbsfähigkeit gesichert und gesteigert werden. Es ist davon auszugehen, dass für Unternehmen großes Interesse besteht, die Forschungsergebnisse in der Praxis zu nutzen, da die Ergebnisse mit industriellen Anwendungsmöglichkeiten einhergehen.