Synus

Projektbeschreibung

Um die Einführung von Industrie 4.0-Lösungen in die Unternehmensprozesse kleiner und mittlerer Unternehmen zu beschleunigen sind Methoden und Werkzeuge erforderlich, die Veränderungen von Informations-, Energie- und Materialflüssen abbilden können und bewertbar machen.

Nur durch die umfassende Analyse der unternehmensspezifischen Vorteile und Herausforderungen kann das unternehmerische Risiko der Einführung abgeschätzt und belastbare Entscheidungen getroffen werden.

Ziel des Teilprojektes der TU Braunschweig innerhalb des Innovationsverbundes Synus ist es, ausgehend von der Analyse bestehender I4.0-Lösungen deren spezifische Wirkungsfelder im Unternehmen zu definieren und Kriterien für die Auswahl und Bewertung der Lösungen festzulegen.

Verantwortliche

• Patrick Schumacher, Christian Weckenborg

Projektpartner

• Kooperationspartner
  • 14 Industrieunternehmen, Unternehmensnetzwerke und Wirtschaftsförderer
• Verbundpartner
  • Technische Universität Braunschweig:
    • Institut für Automobilwirtschaft und Industrielle Produktion
    • Institut für Werkzeugmaschinen und  Fertigungstechnik
    • Institut für Konstruktionstechnik
  • Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaft:
    • Institut für Mechatronik
  • Technische Universität Clausthal:
    • Institut für Informatik

Ausgangslage und Problemstellung

Es ist zu erwarten, dass deutsche Industrieunternehmen in den kommenden Jahren bis zu 40 Milliarden Euro in I4.0-Lösungen investieren, um die eigene Wettbewerbsfähigkeit aufrecht zu erhalten und sich weltweit als Technologieführer zu etablieren. Trotz vielfältiger Informations- und Beratungsangebote und eine Vielzahl technologisch ausgereifter Lösungen, besteht insbesondere bei kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) derzeit eine starke Zurückhaltung die eigenen Unternehmensprozesse zu digitalisieren. Die Gründe hierfür sind im Wesentlichen auf zwei Fragen zurückzuführen:

1. Welche Prozesse (z.B. Entwicklungsprozesse, Planungs- und Steuerungsaufgaben, Produktionsprozesse) im Unternehmen können durch Digitalisierung effizienter und effektiver gestaltet werden?
2. Welche Vorteile (z.B. reduzierter Energieaufwand, verringerte Durchlaufzeiten, weniger Personaleinsatz) ergeben sich kurz- und mittelfristig durch die Digitalisierung und welche Voraussetzungen müssen für die Implementierung von I4.0-Lösungen geschaffen werden?

Die Beantwortung dieser Fragen für einzelne KMU erfordert die umfassende Berücksichtigung der spezifischen Randbedingungen wie bestehende Infrastruktur oder strategischer Zielsetzungen aber auch Marktentwicklungen. Diese Vielfalt von Kriterien und Randbedingungen wird in bestehenden Forschungs- und Transferprojekten nur unzureichend berücksichtigt. Dies führt dazu, dass

• Positive und negative Konsequenzen der Einführung von I4.0-Lösungen für KMU kaum zu beurteilen sind und
• Investitionen in I4.0-Lösungen für KMU mit einer sehr hohen Unsicherheit verbunden sind.

Zielsetzung und Vorgehensweise

Die übergeordnete Zielsetzung des Innovationsverbundes Synus wird im Rahmen der Teilprojektes auf folgende Arbeitsziele heruntergebrochen:

• Systematisierung bestehender I4.0-Lösungen anhand von Wirkungsfeldern und Zielkriterien einschließlich Beurteilung des technologischen Reifegrades (Technology Readiness)
• Entwicklung einer Modelllogik für die Abbildung von Informations-, Energie- und Materialflüssen auf unterschiedlichen Betrachtungsebenen, z.B. physikalische Ebene oder Informationsebene und Überführung der Modelllogik in ein Produktionsmodell für die quantitative Abbildung veränderter Flüsse und Zielkriterien wie Durchlaufzeiten.
• Abbildung der Wechselwirkungen und Verträglichkeiten von I4.0-Lösungen in unterschiedlichen Wirkungsfeldern und Unternehmensbereichen als Grundlage für die Beurteilung von Nebeneffekten
• Bereitstellung einer Bewertungsmethodik zur Beurteilung der durch I4.0-Lösungen erzielbaren Mehrwerte unter Berücksichtigung quantitativer Simulationsergebnisse (Produktion) und qualitativer Kriterien auf den Ebenen von Produktentwicklung und Produktionsplanung (virtuelle Systemebene)
• Praktische Anwendung der erarbeiteten Methoden und Werkzeuge im Rahmen von Fallstudien mit beteiligten Kooperationspartnern aus der Industrie.