research for efficient Configurations Of Remanufacturing Enterprises
Zwischenergebnisse


Details zu Arbeitspaket 2-4 (Diagramme und Folien, englisch)

Arbeitspaket 2:
Identifikation und Quantifizierung von Komplexitätstreibern

Im Gegensatz zu OEMs können Refabrikationsunternehmen nur passiv auf Variantenvielfalt reagieren: anstatt diese von Beginn an zu vermeiden können sie die Vielfalt nur versuchen zu reduzieren oder zu beherrschen.

Das Projekt reCORE konzentriert seine Analysen und Lösungsansätze auf vier Zielfelder: Produktionsorganisation, Produktionsplanung und Steuerung, Altteilemanagement und Identifikation. Inhalt des ersten operativen Arbeitspaketes waren die Identifikation und Quantifizierung von Komplexitätstreibern in der Refabrikation. In der Literatur unterscheidet man vier Komplexitätsdimensionen: Vielfalt, Größe, Unsicherheit und Dynamik. In diese vier Dimensionen können die Komplexitätstreiber eingeteilt werden. Treiber sind beispielsweise die Anzahl verschiedener Produktgruppen, der Verkaufsmarkt, die Maschinenverfügbarkeit usw.

Die Bearbeitung des Arbeitspakets 2 wurde abgeschlossen. Ziel des Arbeitspakets war es, eine Datenbasis für die Bereiche Produktionsorganisation, Produktionsplanung und -steuerung, Altteilemanagement und Identifikation zu generieren. Darauf aufbauend werden alle für das Projekt erforderlichen Analysen und Entwicklungen von Methoden, technischen Lösungen und Kennzahlen durchgeführt.

Im Folgenden sind die wesentlichen Ergebnisse zusammengefasst.

Auswertung Erhebungsbogen

Der Erhebungsbogen diente zur Datenerfassung in den Unternehmen und gab Aufschluss über die derzeitige Marktsituation des befragten Unternehmens, Gestaltung von Produktionsprozessen und -abläufen, Lagerhaltung, Altteilemanagement und Informations- bzw. Identifikationstechnologien.

Die Antworten dienten einerseits zur Ermittlung der Treiber und Wirkungen der Komplexität in den Refabrikationsunternehmen und andererseits zu deren Bewertung und Gewichtung.

Prozess-/Datenaufnahmen

Für alle besuchten Refabrikationsunternehmen wurden Wertstromzeichnungen erstellt, die die Material- und Informationsflüsse sowie alle administrativen und operativen Abteilungen in den Unternehmen zeigen.

Diese dienen der Dokumentation der erfassten Daten sowie den unternehmensübergreifenden Analysen und der Prozessoptimierung bezogen auf die vier Zielfelder.

Datenanalyse: Kreuzreferenzen

Mittels der erfassten Daten bzw. der Daten aus den ERP-Systemen der Unternehmen wurden Analysen zu Kreuzreferenzen durchgeführt. Kreuzreferenzen drücken die Zuordnung von Originalteilenummern zu internen Teilenummern und umgekehrt aus.

Aus den Analysen der Kreuzreferenzen, die im Rahmen des Projekts reCORE durchgeführt wurden, konnten neue Kennzahlen für die Refabrikation definiert werden:

Die interne Teilenummerndichte ρIT = (1-1IT/XOE) beschreibt, wie viele externe Varianten (OE-Nummern) mit einer internen Teilenummer abgebildet werden können und liefert daher eine Aussage über die Effizienz des im Unternehmen vorhandenen Variantenspektrums.

Die OE-Nummern-Dichte ρOE = (1-1OE/XIT) beschreibt, wie viele interne Teilenummern aus einer OE-Nummer generiert werden und ergänzt somit die oben beschriebene interne Teilenummerndichte bei der Bewertung des Unternehmens.

Ermittlung und Quantifizierung von Treibern und Wirkungen in den vier Zielfeldern


Ergebnis des Arbeitspakets 2 ist eine Ursache-Wirkungs-Matrix, die Ursachen und Wirkungen einzelner Komplexitätstreiber in den vier Zielfeldern (Produktionsorganisation, Produktionsplanung und -steuerung, Altteilemanagement, Identifikation) darstellt. Größte Herausforderung des Arbeitspakets war es, eine Methode zu finden, die eine Quantifizierung und damit Bewertung der Treiber und Wirkungen zulässt.

Hierfür wurde zunächst eine modifizierte Ursache-Wirkungsanalyse mittels Ursache-Wirkungs-Diagramm durchgeführt, um Komplexitätstreiber und deren Wirkungen auf den Refabrikationsprozess zu identifizieren. Insgesamt wurden 62 Treiber und 50 Wirkungen erfasst. Zur Quantifizierung dieser Treiber und Wirkungen wurde eine diskrete Bewertung vorgenommen, die auf den Expertenbefragungen aus den Erhebungsbögen und den Prozessanalysen basierte. Für jede mögliche Kombination von Zielfeld, Komplexitätsdimension und Treiber wurden jeweils die 50 Wirkungen mit "1: identifizierte Wirkung trifft zu" oder "0: identifizierte Wirkung trifft nicht zu" bewertet.
Als Ergebnis lagen 4.200 bewertete Kombinationen vor, die als Basis für weitere Analysen dienten.

Die Auswertungen ergaben, dass Komplexität in Refabrikationsunternehmen zu hohem internen Abspracheaufwand führt. Desweiteren sind das hohe Erfahrungswissen, das seitens der Werker benötigt wird, und die erforderliche breite Qualifikation ebenfalls Top-Wirkungen der Komplexität.
Als Haupttreiber wurden die Altteilequalität, die Anzahl an verschiedenen Produktgruppen und die Mitarbeitererfahrung identifiziert. Die stärkste Komplexitätsdimension ist die Vielfalt.

Aufbauend auf den Ergebnissen wurden die Interdependenzen zwischen den einzelnen Wirkungen bewertet, um auch jene zu identifizieren, die derzeit nicht unter den Top-Wirkungen gelistet aber dennoch von Bedeutung sind.

Die beschriebene Methode zur Quantifizierung der Komplexität wurde zum ersten Mal angewandt. Auch in der Komplexitätsforschung der Neuteilefertigung existiert ein solcher Ansatz nicht.


Arbeitspaket 3
Entwicklung von Methoden, technischen Lösungen und Kennzahlen


Im Folgenden sind die wesentlichen Ergebnisse des dritten Arbeitspaketes dargestellt.

Zur Lösungsfindung wurden zunächst bekannte Methoden zur Produktionsoptimierung recherchiert und evaluiert und den Kategorien Avoid, Reduce und Handle (Vermeiden, Reduzieren, Beherrschen) zugeordnet. Die bestehenden Methoden wurden, wenn nötig, auf die Anforderungen der Refabrikation angepasst. Daraus entstand ein Methodenkoffer, den Refabrikationsunternehmen heranziehen können, um adäquate Maßnahmen zur Reduzierung der Komplexität treiberbezogen auszuwählen. Die Methoden und deren Erklärung werden Teil des Konfigurators sein, der derzeit entwickelt wird.

Desweiteren wurde die Anwendung des Assemble-to-order (ATO) Konzeptes in der Refabrikation untersucht. Bei diesem Konzept wird anders als bisher ein kundenbezogener Auftrag nicht mehr mit der Demontage eines Altteils gestartet, sondern erst mit der Montage. Dadurch werden die unsicheren Prozesse Demontage, Reinigung und Aufarbeitung von dem sicheren Montageprozess getrennt. Die Durchlaufzeit eines Auftrages kann dadurch stark gesenkt werden und der Kunde erhält schneller die bestellte Ware. Der Schlüsselvorteil jedoch ist, dass durch ATO die Variantenvielfalt gehandhabt werden kann.
Dennoch bringt dieses Konzept auch Nachteile mit sich. Durch die Entkopplung der Montage von den restlichen Prozessen, müssen alle Prozesse separat disponiert und geplant werden. Dies erfordert einen erhöhten Zeit- und Personalaufwand. Ein weiterer Nachteil ist die Lagerung von aufgearbeiteten Ersatzteilen auf einem höheren Wertschöpfungsniveau, was erhöhte Kosten bedeutet.

Die Untersuchungen haben gezeigt, welcher Mehraufwand bei ATO entsteht und wann sich das Konzept zur Anwendung in der Refabrikation eignet.

Weiterhin wurde ein neues Steuerungsverfahren für die Zwecke der Refabrikationsunternehmen entwickelt – die refabrikationsorientierten Steuerung (ROS) als ganzheitliches Steuerungsmodell. Kennzeichnend für ROS sind eine zentrale Auftragsautorisierung mit dezentraler Auftragsfreigabe sowie Prozesse, die zu einzelnen Arbeitssystemen zusammengefasst werden und sich über dezentralen Kapazitätsabgleich selbst steuern.

Zur Messung der Komplexität sowie der erzielten Verbesserungen wurden Kennzahlen entwickelt. Diese werden im nächsten Bericht näher beschrieben.

Im Bereich Identifikation wird derzeit ein RFID-Demonstrator gebaut. Dieser zeigt die Vorteile von Auto-ID-Anwendungen im Refabrikationsprozess interaktiv. Verbesserungsmaßnahmen können durch den Demonstrator anschaulich dargestellt werden. Ein weiterer Vorteil ist die ganzheitliche, automatisierte Erfassung und Auswertung von Produktionsdaten. Anhand der Daten können Verbräuche, Zeiten, Ausschussraten etc. realistisch berechnet, anstatt wie bisher üblich eher geschätzt werden und ermöglichen somit eine genauere Planung der Prozesse und Bestände. Der Aufbau des Modells soll außerdem die Einschätzung des erforderlichen Zeit- und Kostenaufwands zur Einführung neuer Identifikationsmethoden ermöglichen sowie Aufschluss über die technischen Schwierigkeiten bei der Einführung von RFID-Technologie im Refabrikationsumfeld aufzeigen.
Das Modell wird aus fischertechnik®-Baugruppen erstellt und mit zugekaufter RFID- und Steuerungshardware ergänzt. Die Eigenleistung besteht darin, den Prozess zu entwickeln, zu programmieren und den tatsächlichen Lerneffekt zu generieren.

Die beschriebenen Lösungen dienen in ihrer Gesamtheit und der unterschiedlichen Kombination und Ausgestaltungsabstufung der methodischen Generierung unternehmensspezifisch optimierter Produktionskonfigurationen für Aufarbeitungsunternehmen.



 

Newsticker
20.11.2013
Erfolgreicher Abschluss des Projekts reCORE
Das Projekt reCORE wurde im März 2013 erfolgreich abgeschlossen. Das Gesamtziel war, Refabrikationsunternehmen bei der Beherrschung der varianteninduzierten Komplexität zu unterstützen, indem sowohl branchenspezifische als auch... [ ...mehr ]
Kontakt
Sandra Seifert
Dipl.-Ing.

Fraunhofer-Projektgruppe Prozessinnovation
Lehrstuhl Umweltgerechte Produktionstechnik
Universität Bayreuth

Universitätsstr. 9
95447 Bayreuth
Tel. ++49 / 78516-423
Fax ++49 / 78516-105

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