Selbstorganisierte Kapazitätsflexibilität in Cyber-Physical-Systems

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1 Selbstorganisierte Kapazitätsflexibilität in Cyber-Physical-Systems Kurzvorstellung Verbundprojekt Fraunhofer Folie 1

2 Industrie 4.0 Fraunhofer Folie 2

3 KapaflexCy Problemlage und Handlungsbedarf Langsame Kapazitätsanpassung mindert Erträge: Zuwenig Personal = Verzug Zuviel Personal = Verluste Ressourceneinsatz Nachfrage Anteil der Unternehmen, die die Maßnahme Maßnahmen nutzen oft nutzen Interne Maßnahmen Mehrarbeit 99% 55% Überstundenabbau 93% 57% Teilzeit 84% 11% Gleitzeit 75% 31% flexible Jahresarbeitszeit 50% 22% Weitere interne Maßnahmen Verleihung 94% 28% befristete Verträge 67% 6% Heim und Telearbeit 20% 1% Externalisierung Aushilfen, Werkstudenten 66% 7% Freelancer, Subunternehmer 60% 9% Zeitarbeitnehmer 53% 11% Verleih an Unternehmen 12% 1% Schnelle Reaktionen sind teuer. Kurze Lieferzeiten und Volatilität verlangen Echtzeit-Kapazitätsflexibilität! Zunehmend auch für Produktionsunternehmen Schwankungsbreite über einen Tag Fraunhofer Folie 3

4 KapaflexCy - Zielstellung Selbstorganisierter, flexibler Kapazitätseinsatz Schnelle Reaktionsfähigkeit durch selbstorganisierte Kapazitätsflexibilität in Echtzeit in als Produktionsunternehmen Wettbewerbsvorteil hochflexibel und kurzfristig koordiniert und unternehmensübergreifend direkte Beteiligung der ausführenden Mitarbeiter Nutzung von CPS zur Kapazitätskoordination Vernetzte Objekte triggern und liefern Informationen für Entscheidungen Aufbereitung und Verteilung der Informationen in Echtzeit Mitarbeiter entscheiden, einzeln und in Gruppen Vernetzte Menschen und Objekte entscheiden kooperativ Fraunhofer Folie 4

5 KapaflexCy Lösungsansatz Kapazitätskoordination Mobile IKT für Mitarbeiter auch im Shopfloor Zugriff auf Echtzeit-Informationen Gruppenkommunikation Social Group Decisions für die effektive Entscheidungsfindung Mobile Endgeräte Webservice, Apps Sicherheit, Zugriffe Ortungsdienste Fraunhofer Folie 5

6 KapaflexCy im praktischen Einsatz 2015 Magazin auffüllen übernehme ich. Schalt mich an! Samstag geht leider nicht. Magazin leer, bitte auffüllen! Kundenauftrag: 50 Getriebe bis Montag Kapazität bis Freitag ausgebucht! Ich kann diesen Samstag arbeiten. Muss in 2h am Warenausgang sein! Fraunhofer Folie 6

7 KapaflexCy Arbeitsteilung und Aufgaben der Partner Benchmark Anwender AP 1: Definition Szenarien und Pilotbereiche AP 2: Selbstorganisierte Kapazitätsflexibilität AP 3: Funktionsnaher Demonstrator AP 5: AP 4: Konditionierungsmethoden Funktionaler Prototyp Pilotbetrieb & Evaluierung Automat. Montage, Großserie Integrierte Pilotanwendung Manuelle Montage, variantenreiche Serien Supply-Chain Kleinserien AP 6: Verbreitung: Interaktiv. Showroom, Future Factory, Flexibilitätslabor Begleitforschung Projektkoordination Vermarkter Vermarkter + Anwender Fraunhofer Folie 7

8 KapaflexCy Ergebnisse, Verbreitung, Transfer Ergebnisse Wissenschaftliche Erkenntnisse Humankapazitäten als Ressourcen in Smart Factories Analyse- und Bewertungsverfahren Einführungsstrategien Dimensionierungswerkzeuge Mensch als Entscheidungsinstanz in CPS Hybride Abstimmungsalgorithmen Konditionierungsmethoden Verbreitung, Transfer Projektbegleitender Arbeitskreis Absicherung Anforderungsspezifikation Unterstützung Ergebnistransfer Lern- und Qualifizierungsprozesse Mobile Lernwerkzeuge Nutzung von Web 2.0-Technologien Schulungen zur Kapazitätsflexibilisierung Leitfäden, Erfahrungsberichte Veröffentlichungen, Veranstaltungen Tagungen, Messen, Verbandspräsentation Interaktives Internetportal Film: Imagevideo zum Nutzenpotenzial Öffentliche Abschlussveranstaltung Fraunhofer Folie 8

9 KapaflexCy Vermarktung, Transfer Interaktive Erlebniswelten Showroom mobile HCPS-Endgeräte Erweiterte Future Factory Beispiel Fa. KABA: Heute: Stationäre Android-Terminals neuester Generation (z.b. B-web 9700) Weltweiter Vertrieb in 68 Länder Absatz 2011 ca Einheiten KapaflexCy-Labor 4.0 Imagevideo zum Nutzenpotenzial Kommerzielle Nutzung Vorentwicklung für Produkte zur interaktiven Abstimmung von Kapazitätssteuerung und Personaleinsatzplanung Einbindung mobiler Endgeräte Software-Prototypen zur Unterstützung eines selbstorganisierten Kapazitätseinsatzes CPS-Engine für die Kapazitätskoordination Werkergerechte Benutzungsoberflächen Schaffung neuer Kommunikationsfunktionen Fraunhofer Folie 9

10 KapaflexCy Verbundprojekt KapaflexCy: Selbstorganisierte Kapazitätsflexibilität in Cyber-Physical-Systems Dieses Forschungs- und Entwicklungsprojekt wird mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmenkonzept Forschung für die Produktion von morgen gefördert und vom Projektträger Karlsruhe (PTKA) betreut. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt beim Autor Kontakt: Dr. Stefan Gerlach Fraunhofer IAO Nobelstr Stuttgart Dipl.-Ing. Thomas Rosenbusch Projektträger Karlsruhe (PTKA) Produktion und Fertigungstechnologien Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Fraunhofer Folie 10