Methodik zur adaptiven Auslegung wirtschaftlich optimierter Prozessfolgen bei kurzfristigen Störungen im Produktionsablauf

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Thomas Bergs
• Fachliche Zuordnung: Produktionssystematik, Betriebswissenschaften, Qualitätsmanagement und Fabrikplanung
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 500414322

Infolge einer zunehmenden Komplexität der Produktion weist diese eine steigende Anfälligkeit gegenüber kurzfristigen Störungen auf. Insbesondere die Serienfertigung ist aufgrund der fixen Verkettung verschiedener Prozesse zu Prozessfolgen durch eine hohe Komplexität und somit Anfälligkeit charakterisiert. Gleichzeitig erhöht sich wegen einer generellen zunehmenden Dynamik die Anzahl unvorhersehbarer Störungen mit negativen Auswirkungen auf die Produktion. Infolgedessen werden Produktionsunterbrechungen immer häufiger. Jede Unterbrechung der Produktion ist mit zusätzlichen Kosten, bspw. infolge von zusätzlichen Planungsaufwänden oder Lieferverzögerungen, verbunden. Zur Reduktion dieser sind Anpassungen der Produktion erforderlich. Die Adaptionsfähigkeit der Produktion zur Reduktion negativer Auswirkungen einer Störung wird zu einem zentralen Element der Wettbewerbsfähigkeit eines Unternehmens. Unternehmen sind gefordert, parallel zur Fertigung adaptiv und schnell auf Störungen zu reagieren, um negative wirtschaftliche Folgen einer Störung zu minimieren.Aktuell existiert jedoch kein Ansatz, welcher eine schnelle Ermittlung einer wirtschaftlich optimierten Reaktionsmöglichkeit zur Reaktion auf Störungen ermöglicht und dabei technologische Abhängigkeiten der Prozesse sowie Prozessparameter berücksichtigt, sodass Kosten-senkungspotenziale ungenutzt bleiben. Um diese Forschungslücke zu schließen, wird im beantragten Forschungsvorhaben eine generische Methodik entwickelt, welche eine wirtschaftlich optimierte, adaptive Prozessfolgenauslegung zur Reaktion auf Störungen im Produktionsablauf ermöglicht.Dieses übergeordnete Ziel wurde in vier Teilziele unterteilt. Zur Erreichung des ersten Teilziels wird eine Methodik entwickelt, welche eine umfassende Modellierung und Analyse einer initial auftretenden Störung sowie induzierter Folgestörungen innerhalb der Prozessfolge ermöglicht. Dies bildet die Grundlage für die Ermittlung störungsspezifischer Reaktionsmöglichkeiten. Um entsprechende Reaktionsmöglichkeiten bestimmen zu können, wird im zweiten Teilziel eine Methodik erarbeitet, die ausgehend von einem zu entwickelnden Beschreibungsmodell der Fähigkeiten der Fertigungsprozesse der Prozessfolge eine Bestimmung von Reaktionsmöglichkeiten zur Reduktion störungsbedingter negativer Auswirkungen ermöglicht. Teilziel drei umfasst die Entwicklung einer Bewertungsmethodik für die Auswahl der wirtschaftlich optimalen Alternativ aus der Menge der identifizierten Reaktionsmöglichkeiten. Abschließend werden im vierten Teilziele die drei Methodiken zur Störungsanalyse, Identifikation von Reaktionsmöglichkeiten und zur Bewertung von Reaktionsmöglichkeiten zu einer generischen Gesamtmethodik verknüpft mithilfe derer eine umfassende wirtschaftliche adaptive Reaktion auf kurzfristige Störungen im Produktionsablauf umgesetzt werden kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen