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Aufgrund der zunehmenden Individualisierung von Produkten mit hoher Variantenvielfalt stellt die aktive Integration von intelligenten Produkten in die Prozesssteuerung eine hilfreiche Möglichkeit zur Nutzung von Flexibilisierungs- und Rationalisierungspotenzialen in der Fertigung dar. In diesem Beitrag wird eine Methode zur Analyse und Bewertung der Einsatzpotenziale von Produktklassen mit unterschiedlichen Fähigkeiten vorgestellt und anhand eines praktischen Anwendungsfall evaluiert.
Gesellschaftliche und industrielle Trends im Zuge der Digitaliserung induzieren Veränderungsprozesse in der Industrie. Eine hohe Flexibilität und schnelle Entscheidungsfindungsprozesse stellen entscheidende Wettbewerbsvorteile für Unternehmen dar, um zukünftig erfolgreich am Markt agieren zu können. Um dies zu ermöglichen, müssen aggregierte Echtzeitdaten und Prognosen unmittelbar sowohl am Ort der Wertschöpfung als auch dezentral zur Verfügung stehen. Die Entscheidungsunterstützung mit Hilfe geeigneter Visualisierungen ist ein maßgeblicher Bestandteil von Shopfloor Management Systemen. Aufgrund der steigenden Anforderungen wurde das konventionelle und analoge Shopfloor Management in den letzten Jahren verstärkt durch digitale Lösungen ersetzt. Ein ganzheitlicher Shopfloor Management Ansatz, der die Trends und die daraus resultierenden Herausforderungen für die Industrie abdeckt, ist aktuell nicht vorhanden. Zukünftige Shopfloor Management Lösungen sollen diese Lücke schließen. Hierfür wurde ein ganzheitliches System entwickelt, welches Produktionsinformationen in Echtzeit unmittelbar am Shopfloor visualisiert, eine integrierte flexible Planung und Steuerung der Produktion beinhaltet sowie die Mitarbeiterbedürfnisse berücksichtigt. Eine flexible und individuelle Schichtplanung durch die Mitarbeiter und eine umfassende automatische Beanspruchungsbeurteilung sind dazu integriert worden. Zudem ermöglicht das System die Prognose und Visualisierung von Produktionsinformationen und unterstützt die Anwender bei der Durchführung strukturierter Shopfloor-Meetings. Dadurch werden Entscheidungen direkt auf den Ort der Wertschöpfung verlagert.
Business Process Management (BPM) ist aufgrund seiner Bedeutung für prozessorientierte Unternehmen und den daraus resultierenden Anforderungen hinsichtlich interner Betriebsorganisation und Audits, ein zentraler Bestandteil. Die Einführung und Aufrechterhaltung von BPM stellt jedoch einen erheblichen Aufwand dar, da Prozesse aufgenommen, modelliert und aktuell gehalten werden müssen. Empirische Belege zeigen, dass erfolgreiche Prozessmodellierung dabei eine besondere Herausforderung darstellt, welche häufig nicht zufriedenstellend nachhaltig gelingt. Ein wesentlicher Erfolgsfaktor für die nachhaltige Prozessorientierung in Unternehmen ist somit die konsistente und aktuelle Prozessmodellierung, sowie deren Adaption an externe und interne Veränderungen. Mittels einer Literaturrecherche werden die relevanten Dimensionen zur nachhaltigen Prozessorientierung auf Grundlage der Prozessmodellierung ermittelt. Auf deren Basis wird ein adaptives handlungsorientiertes Framework für die praktische Anwendung in Unternehmen abgeleitet.
Human Digital Twin
(2022)
Man stelle sich vor, man könnte mit Unterstützung von künstlicher Intelligenz Spielabläufe von Bundesligaspielen oder sogar ganze WM-Partien simulieren. Oder der Trainer würde die Mannschaft im Endspiel anhand von Daten über den Gegner aufstellen und entsprechend psychologisch und physiologisch verschiedene Spielertypen auf den Platz schicken (vgl. Jahn). Ist das reine Fiktion? Nicht wirklich. Bereits heute werden die Leistungen von Sportlern immer häufiger digital analysiert und bewertet. Beispielsweise hat SAP eine Plattform entwickelt, die ein digitales Datenbild von Fußballspielern erstellt (vgl. SAP). Bei der letzten WM erhielt jeder Spieler über die neue Fifa Player App kurz nach der Begegnung präzise Statistiken zu seinen Leistungen während des Spiels (vgl. FIFA). Noch bessere Informationen sollen in Zukunft virtuelle Abbilder der Fußballspieler, digitale Zwillinge, liefern. Die dafür notwendigen Daten werden mithilfe von Sensoren im Trikot, in den Schuhen oder im Ball gewonnen. Durch erfassten Bewegungs- und Positionsdaten sowie Ballkontakten entsteht ein präzises Datenbild des Spielers. Solche Simulationen, die auf einem Modell des Menschen in der digitalen Welt beruhen, erfahren derzeit große Aufmerksamkeit in Wissenschaft und Praxis (vgl. van der Valk et al.). Nicht nur in der Fußballwelt, auch in der Medizin und im Kontext von Industrie 4.0 und Produktdesign, haben digitale menschliche Zwillinge das Potenzial, zu einer Schlüsseltechnologie zu werden.