Engineering Community Vernetzung für effizientes Engineering

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1 Prof. Dr.-Ing. Jörg Franke Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik Engineering Community Vernetzung für effizientes Engineering Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Integrated Plant Engineering Conference 2013 Nürnberg, den

2 Themenfelder und Inhaltsschwerpunkte. Motivation für eine Engineering Community Voraussetzungen für Zusammenarbeit im Engineering Ansatz und Ziele einer Community Etablierung einer Engineering Community in Nordbayern Quelle: Siemens Press Picture

3 Der Maschinen- und Anlagenbau ist eine Branche von höchster wirtschaftlicher Bedeutung für den Standort Deutschland. Zahl der Unternehmen 2010 Beschäftigte in Tsd. Jahresdurchschnitt 2011 Quelle: VDMA Umsatz Mrd. EUR 2011 Maschinen- und Anlagenbau Ernährungsgewerbe Elektrotechnik Chemische Industrie Kraftwagen und Kraftwagenteile Maschinen- und Anlagenbau Elektrotechnik Kraftwagen und Kraftwagenteile Ernährungsgewerbe Chemische Industrie Kraftwagen und Kraftwagenteile Maschinen- und Anlagenbau Elektrotechnik Ernährungsgewerbe Chemische Industrie Die Branche weist einen überaus hohen Anteil an Exporten auf In zahlreichen Teilbranchen des Maschinen- und Anlagenbaus hat Deutschland die weltweit höchsten Exportquoten Der Maschinen- und Anlagenbau ist in Deutschland sehr stark geprägt von der Entwicklung kundenspezifischer Lösungen Beispiele: Fertigungsanlagen, Kraftwerke, Energienetze, Spezialmaschinen

4 Das Engineering umfasst sämtliche technisch bezogene Tätigkeiten im kundenspezifischen Maschinen- und Anlagenbau... Kriterien Ausprägung Lebenszyklus einer Anlage* Idee bis Inbetriebnahme Anlagenerweiterung Anlagenoptimierung (Rückbau / Revitalisierung) Geschäftstyp** i.d.r. Anlagengeschäft oftmals auch bezeichnet als: Projektgeschäft Branche Maschinenbau (kundenspezifisch) Anlagenbau Beteiligte Gewerke (Auswahl)** Maschinenbau Elektrotechnik Prozesstechnik Automatisierungstechnik Aufgabenspektrum Technisch bezogene Tätigkeiten, z.b. Planung Konstruktion Integration * In Anlehnung an: VDI/VDE 3695 Blatt 1; (VDI 5200) ** Quelle: VDI/VDE 3695 Blatt

5 und hat aufgrund dieser herausragenden Stellung enormen Einflusses auf Zeit, Qualität und Kosten eines Projekts. Quelle: Chemie Technik 80% 60% 40% 20% 0% Quelle: VDI 2235 Typische Wertanteile in EPC Projekten 55% 10% 35% Engineering, Planung Bau und Montage Beschaffung Vergleichbare Kostenstruktur: Unternehmen der Einzel- und Kleinserienfertigung Entwicklung, Konstruktion Arbeitsvorbereitung, Fertigung Kostenfestlegung Einkauf, Materialwirtschaft Kostenverursachung Verwaltung, Vertrieb Bedeutung des Engineerings Das Projektgeschäft hat einen sehr hohen Anteil meist extern erbrachter Wertschöpfung (Procurement, Construction) Dadurch spielt das Management von Unterauftragnehmern eine zentrale Rolle Das Engineering beeinflusst zu einem sehr großen Teil die später folgenden Kosten im Einkauf, in der Errichtung der Anlage sowie im Betrieb Ein effizientes Engineering stellt aufgrund des Kosten-, Qualitäts- und Risikoeinflusses auf das Projekt einen enormen Wettbewerbsvorteil für Unternehmen dar Das Ziel ist es daher das Engineering kontinuierlich zu verbessern, um die Wettbewerbsfähigkeit auszubauen

6 Gleichzeitig ist aufgrund zahlreicher Akteure und starker Aufgabenteilung eine sehr hohe Komplexität entlang des Engineering-Prozesses vorhanden. Komponentenlieferant Maschinen- & Anlagenbauer Engineering Dienstleister Endanwender Planung Endanwender Management Vorplanung Machbarkeitsprüfung Technischer Prozess Groblayout Abgleich von Anforderungen und Konzept Engineering-Prozess* Basisplanung Errichtung & Inbetriebnahme Ausführungsplanung Komponentenauswahl Komponentenlieferung Maschinenkonzept Detailkonstruktion Stücklistenerstellung Arbeitspläne Maschinenfertigung & -lieferung Systemintegration Test Layout-Validierung Grobplanung: Mechanik, Elektrik, Software etc. Feinplanung: Mechanik, Elektrik, Software etc. Simulation Softwaretest Fehlerbehebung Konzeptauswahl Vorbereitung Auftrags-vergabe Koordination Sicherstellung Umsetzung der Anforderungen Testbegleitung Koordination Schulung Finanzierung Visualisierung Auftrags-vergabe Ergebnis-Tracking Kosten-Controlling Endabnahme Bezahlung Betrieb, Service & Optimierung Beschaffung von Ersatzkomponenten Service Wartung Softwareoptimierung Planung von Optimierungsmaßnahmen Erweiterung Controlling der Wirtschaftlichkeit Wartung & Service * in Anlehnung an: NA

7 Das schwer fassbare implizite Wissen kann am besten über Communities kommuniziert werden. Situation im Engineering hoch Aufschlüsselung des Wissens tief Explizites Wissen Implizites Wissen In Anlehnung an: Gassmann/Hipp: Hebeleffekte in der Wissensgenerierung Produkt-inhärentes Wissen Technologien Komponenten Anlagendokumentation Aufgeschlüsseltes Wissen Kundenspezifikationen Konstruktionspläne Handbücher Erfahrungswissen Experten Know-how Verfahren Sozialwissen Werte, Kultur, Normen Zusammenarbeit Wissen dokumentiert Austausch innerhalb eines Unternehmens über Communities of Practice, Datenbanken, Intranet Informationen meist vertraulich Übergreifender Austausch oft nicht gewünscht Erfahrungswissen als wesentlicher Hebel im Engineering Methoden, Vorgehensweisen oft nicht ausreichend dokumentiert Voraussetzungen zum Austausch: Sozialwissen Einheitliches Verständnis Gemeinsame Sprache Organisation, Vertrauen und Aufgeschlossenheit Vergleichbare Prozesse Systematische Unterstützung

8 Durch die Etablierung von Communities wurden bereits in anderen Industrien und Anwendungsbereichen positive Effekte für Unternehmen erzielt. Quantitative Erhebung über Communities of Practice (CoP) Community-Ergebnisse Mittelwert Min Max N Anzahl generierter Ideen im letzten Jahr Verringerung der Einarbeitungszeit neuer Mitarbeiter um (in %) Additiver Umsatz (in Mio. /Jahr) 3, ,9 4 Geschäftswertbeitrag der Community (in /Jahr) Kosten der Community (in /Jahr) Erfolgseinschätzungen von Community Mitgliedern Individueller Aufwand > Nutzen Positiver Einfluss auf den Unternehmenserfolg 30,0% 20,0% 10,0% 4,5% 6,6% 12,1% 24,2% 19,7% 21,7% 11,1% 30,0% 20,0% 10,0% 27,5% 22,0% 19,8% 14,3% 8,8% 3,3% 4,4% 0,0% 0,0% trifft gar nicht zu trifft voll zu trifft gar nicht zu trifft voll zu Quelle: Zboralski, Wissensmanagement durch Communities of Practice

9 Ein intensiver Wissensaustausch und eine erfolgreiche Zusammenarbeit im Engineering kann mit Hilfe einer Engineering Community erreicht werden. Konzept einer Engineering Community Rahmenwerk zur Erhöhung der Effizienz im Engineering bestehend aus Unternehmenssicht Sozialem Netzwerk Aufbau von Vertrauen und persönlichem Kontakt sowie gemeinsamem Verständnis Wissensaustausch Etablierung einer gemeinsamen Wissensbasis Zusammenarbeit Rahmenbedingungen zur Zusammenarbeit / Weitergabe von Arbeitsaufträgen Projektsicht Projektübergreifend Projektbezogen Engineering Domänenübergreifend heads Domänen- intern Integration verschiedener Sichten Unternehmenssicht Projektsicht Domänensicht

10 Zur Unterstützung der Community sollen bereits entwickelte Forschungsergebnisse zu einer integrierten Plattform weiterentwickelt werden. Planungs- und Simulationsumgebung Suche Projekträume Forum Komponentenbibliothek Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik Manufacturer Library Model Library Planning Environment Project room QUICK SEARCH: Manufacturer Library Model Library A 1. Sample product (Manufacturer X) B 2. Sample product (Manufacturer X) C 3. Sample product (Manufacturer X) D 4. Sample product (Manufacturer X) E 5. Sample product (Manufacturer X) F 6. Sample product (Manufacturer X) G 7. Sample product (Manufacturer X) H 8. Sample product (Manufacturer X) I 9. Sample product (Manufacturer X) J 10. Sample product (Manufacturer X) K 11. Sample product (Manufacturer X) L 12. Sample product (Manufacturer X) M 13. Sample product (Manufacturer X) N 14. Sample product (Manufacturer X) O 15. Sample product (Manufacturer X) P 16. Sample product (Manufacturer X) Q 17. Printer (Manufacturer X) R 18. Sample product (Manufacturer X) S 19. Sample product (Manufacturer X) T 20. Sample product (Manufacturer X) U 21. Sample product (Manufacturer X) V 22. Sample product (Manufacturer X) W 23. Sample product (Manufacturer X) X 24. Sample product (Manufacturer X) Y 25. Sample product (Manufacturer X) Z 26. Sample product (Manufacturer X) 0-9 Page 1,2,3 Sort according to: Component name Product class Manufacturer Technology Layout planning Viewpoints Search for component name, product classification, manufacturer or technology Position Scale Turn Functionalities Collision X Y Z Value Value Value Product information Order number: Manufacturer: Price: Weight: 2012 Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik, Universität Erlangen-Nürnberg Engineering Platform for Production Plants Forum Start search Preview 3D model XY Files Options List of parts Cost

11 Die Umsetzung eines Netzwerks für das Engineering in Nordbayern ist geplant und offen für alle Interessierten. ZIM Netzwerk Effizientes Engineering Inhalte, Ziele und Nutzeneffekte Etablierung eines Netzwerks und eines gemeinsamen Verständnisses Durchführung gemeinsamer Aktivitäten Austausch von Best-Practices zwischen Partnern in Nordbayern Mittelfristig: Aufbau einer Plattform als integriertes Engineering Tool für die Mitglieder Vorgehen Schaffen der organisatorischen Rahmenbedingungen in Kooperation mit bestehenden Netzwerken Entwicklung und Etablierung eines gemeinsamen Verständnisses sowie einer Wissensbasis Aufbau einer Netzwerk-Plattform zum Wissensaustausch und zur Zusammenarbeit Teilnehmer Engineering Dienstleister Anwender Komponentenhersteller Engineering Softwareanbieter Finanzierung Beantragung einer Anschubfinanzierung über das Programm ZIM des BMWi Förderung der Netzwerkaktivitäten in den ersten drei Jahren Kick-off am 07. Juni 2013 um 9 Uhr am Lehrstuhl FAPS in Erlangen Offen für alle Interessierten, bitte melden Sie sich bei uns für nähere Informationen!

12 Prof. Dr.-Ing. Jörg Franke Lehrstuhl für Fertigungsautomatisierung und Produktionssystematik Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg DANKE Egerlandstraße 7-9 Tel.: D Erlangen Fax:

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