Niklas Hering

Self-optimising Production Systems

One of the central success factors for production in high-wage countries is the solution of the conflict that can be described with the term “planning efficiency”. Planning efficiency describes the relationship between the expenditure of planning and the profit generated by these expenditures. From the viewpoint of a successful business management, the challenge is to dynamically find the optimum between detailed planning and the immediate arrangement of the value stream. Planning-oriented approaches try to model the production system with as many of its characteristics and parameters as possible in order to avoid uncertainties and to allow rational decisions based on these models. The success of a planning-oriented approach depends on the transparency of business and production processes and on the quality of the applied models. Even though planning-oriented approaches are supported by a multitude of systems in industrial practice, an effective realisation is very intricate, so these models with their inherent structures tend to be matched to a current stationary condition of an enterprise. Every change within this enterprise, whether inherently structural or driven by altered input parameters, thus requires continuous updating and adjustment. This process is very cost-intensive and time-consuming; a direct transfer onto other enterprises or even other processes within the same enterprise is often impossible. This is also a result of the fact that planning usually occurs a priori and not in real-time. Therefore it is hard for completely planning-oriented systems to react to spontaneous deviations because the knowledge about those naturally only comes a posteriori.

Grundlagen der Produktionsplanung und -steuerung

Dieses Kapitel basiert inhaltlich auf dem gleichnamigen Kapitel von Gunther Schuh und Andreas Gierth aus der dritten Auflage des Sammelbandes „Produktionsplanung und -steuerung – Grundlagen, Gestaltung und Konzepte“ von Prof. Dr. Gunther Schuh (Hrsg.).

Cognition-Enhanced, Self-optimizing Production Networks

This research area focuses on the management systems and principles of a production system. It aims at controlling the complex interplay of heterogeneous processes in a highly dynamic environment, with special focus on individualized products in high-wage countries. The project addresses the comprehensive application of self-optimizing principles on all levels of the value chain. This implies the integration of self-optimizing control loops on cell level, with those addressing the production planning and control as well as supply chain and quality management aspects. A specific focus is on the consideration of human decisions during the production process. To establish socio-technical control loops, it is necessary to understand how human decisions are made in diffuse working processes as well as how cognitive and affective abilities form the human factor within production processes.

Coping with Supply Chain Dynamics – Review and Synthesis of Existing Contributions

Companies suffer the effects of supply chain dynamics more than ever. Highly dynamical consumer demand often leads to forecasting errors causing inability to supply. One of the most documented symptoms is the “Bullwhip Effect”. Consequently, concepts for collaborative planning are needed, considering a decision making process aligning plans of individual supply chain members. Academic literature comprises many investigations dealing with such approaches. In this paper we examine a range of methodological contributions coping with the dynamics of supply chains and increasing forecast reliability of the supply chain members. We point out counteractive measures and requirements to cope with increasing dynamics.

Echtzeitfähige Disposition in Supply Chains

Kurzfassung Produktionssysteme sind einer steigenden planungsbezogenen Unsicherheit und Störanfälligkeit ausgesetzt. Der hieraus resultierende überbetriebliche Koordinationsbedarf wurde hinsichtlich seiner Bewältigung in kontemporären Konzepten des Supply-Chain-Managements bislang methodisch nicht ausreichend berücksichtigt. Vor diesem Hintergrund gilt es ein geeignetes Werkzeug bereitzustellen, das die Planungsfähigkeit der Akteure sowie die Robustheit der Wertschöpfungskette als Ganzes steigert. Zu diesem Zweck soll der vorliegende Artikel einen Beitrag leisten, indem zunächst die relevanten Ursachen und Wirkungen planerischer Unsicherheiten aufgezeigt werden, um im Anschluss das darauf aufbauende Kooperationsmodell zu skizzieren.

Energieeffiziente Produktionsplanung und -regelung

Kurzfassung Gegenstand des Beitrags ist ein Ansatz für eine energieeffiziente Produktionsplanung und -regelung. Dieser überträgt kybernetische Planungslogiken auf die Produktionsplanungs- und -steuerung für energieeffiziente Produktionssysteme. Notwendige Voraussetzung hierfür ist die echtzeitnahe Verarbeitung von Shop Floor-Daten. Durch die Verknüpfung einer ereignisorientierten Architektur mit kybernetischen Planungslogiken kann somit ein anpassungsfähiges, adaptives Produktionssystem realisiert werden, welches den Anforderungen volatiler Energiemärkte gerecht wird.

Einführung in das Logistikmanagement

Der Logistik wird in Theorie und Praxis eine wachsende Bedeutung zugeschrieben, da sie den langfristigen Erfolg von Unternehmen in erheblichem Mase beeinflussen kann. In der Vergangenheit lag der Schwerpunkt der Logistik auf operativen und taktischen Problemstellungen. Um das Erfolgspotenzial der Logistik konsequent ausschopfen zu konnen, ist zukunftig ein gezieltes Logistikmanagement auch auf der strategischen Ebene erforderlich.

Fremdbezugsplanung und -steuerung

Die Fremdbezugsplanung und -steuerung erhalt als Eingangsinformation das zu realisierende Fremdbezugsprogramm aus der Produktionsbedarfsplanung. In diesem Fremdbezugsprogramm ist festgelegt, welche Teile, Baugruppen und Erzeugnisse in welchen Mengen und zu welchen Terminen zu beschaffen sind. Das Ziel der Fremdbezugsplanung und -steuerung ist es, der Eigenfertigung und -montage samtliche Fremdbezugsbedarfe zu moglichst geringen Beschaffungskosten mengen- und termingerecht zur Verfugung zu stellen. In ihren Teilaufgaben von der Bestellmengenrechnung und Angebotseinholung uber die Angebotsanalyse, -bewertung und Lieferantenauswahl bis hin zur Bestellfreigabe und Bestelluberwachung sowie dem allgemeinen Lieferantenmanagement ubernimmt die Fremdbezugsplanung und -steuerung alle Aktivitaten, die zur Koordination der Beschaffungsprozesse, insbesondere mit externen Lieferanten, erforderlich sind.

Energy-Efficiency Concept for the Manufacturing Industry

Depletion of fossil energy sources, rising energy prices and government regulation coerces manufacturing companies to foster their energy-efficiency. Among others, Information and communication technologies (ICT) are considered to be major enablers for improving the energy-efficiency. In this paper a concept for energy-efficiency based on an Event-driven Architecture (EDA) using Complex-Event-Processing (CEP) is presented that supports the integration of sensor data from the shop-floor level into the company’s decision support systems. Finally, a use-case for implementing the proposed concept in a real production environment is presented.

Gestaltung eines wandlungsfähigen Produktionssystems für den Maschinen- und Anlagenbau

Kurzfassung In diesem Beitrag werden die Ergebnisse des Verbundprojekts „WInD – Wandlungsfähige Produktionssysteme durch integrierte IT-Strukturen und dezentrale Produktionsplanung und -steuerung (PPS)“ vorgestellt. In dem Projekt wurde der Prototyp eines wandlungsfähigen Produktionssystems entworfen. Zum einen wurde die Integrationsfähigkeit bestehender IT-Planungssysteme durch die Definition von Standardschnittstellen erhöht. Zum anderen wurde eine auf Echtdaten basierende dezentrale Produktionsplanung und -regelung konzipiert.