Methodik zur Wertstromgestaltung in Produktionsnetzwerken – Simulation von Materialfluss und Betriebskonzept in der Produktion elektrischer Antriebskomponenten

Ausgangssituation:

Mit dem Wandel zur Elektromobilität stehen Automobilhersteller vor der Herausforderung die Produktion elektrischer Antriebe und deren Komponenten neu aufzubauen. Gleichzeitig unterliegt der Wandel zur Elektromobilität einer stetigen Unsicherheit bezüglich verwendeter Technologien und zu erwartender Absatzzahlen. Neue Produktionssysteme, die für die Produktion von elektrischen Antrieben und deren Komponenten aufgebaut werden, erfordern darüber hinaus die Eingliederung in bestehende Produktionsnetzwerke.

Hieraus ergibt sich eine komplexe Ausgangssituation, in welcher grundlegende Fragestellungen aus der Wertstromgestaltung in Produktionsnetzwerken schwer zu bewerten sind. Wie sehen ideale Entkopplungsstrategien zwischen den einzelnen lokalen bzw. im Produktionsnetzwerk verteilten Prozessschritten aus? Wie kann das Zusammenspiel der Produktionssysteme über mehrere Standorte hinweg wertstromoptimal gestaltet werden? Wie verhält sich der Wertstrom bei steigender bzw. volatiler Nachfrage?

Eine umfassende Bewertung und Betrachtung dieser Fragestellungen ist für eine effiziente Produktion entscheidend. Suboptimale Entscheidungen in der Wertstromgestaltung in Produktionsnetzwerken führen bei zukünftig steigender Nachfrage und Variantenanzahl zu großen Problemen und hohen Kosten.

Zielsetzung:

Ziel des Forschungsprojekts ist die Entwicklung einer Methodik zur Gestaltung effizienter Wertströme für die Produktion elektrischer Antriebskomponenten in Produktionsnetzwerken unter Berücksichtigung des Betriebskonzeptes. Mithilfe der Methodik werden Empfehlungen zur Verbesserung aktuell bestehender und zukünftig geplanter Wertströme in Produktionsnetzwerken abgeleitet.

Lösungsansatz:

Grundlage der Methodik stellt der Einsatz von Simulationsmodellen dar, welche den Wertstrom in Produktionsnetzwerken und dessen Betriebskonzept auf einer operativen Ebene abbilden. Diese Simulationsmodelle werden anschließend als Datengenerator genutzt, um für eine Vielzahl alternativer Wertströme Ergebnisdatensätze zu generieren und somit eine breite Datenbasis aufzubauen. Die Datenbasis dient anschließend als Grundlage für weiterführende Datenanalysen. Dabei werden verschiedene Analysemethoden (Process Mining und klassische Data-Mining-Ansätze) miteinander kombiniert, um die alternativen Wertströme umfassend zu verstehen. Dadurch können Fragestellungen der Wertstromgestaltung in Produktionsnetzwerken in bestehenden und geplanten Produktionssystemen bewertet und Handlungsempfehlungen zur Verbesserung des Wertstroms abgeleitet werden.

Danksagung:

Das Projekt wird von der Bayrischen Motoren Werke AG (BMW AG) gefördert. Wir danken der BMW-AG für die hervorragende Unterstützung, Zusammenarbeit und Förderung des Projekts.