Ulrich Brandenburg

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.).

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.

Energy Simulation for the Integration of Virtual Power Plants into Production Planning

Germany pushes its energy industry towards renewable energy sources which results in an increase of distributed energy generation. Therefore, energy supply will fluctuate more and more and companies need to react to higher and volatile prices as well as to a fluctuating supply of energy. One reaction is to reactively consider these changing prices and supply of energy within production planning and control (PPC). PPC therefore acts as a control unit to integrate volatile energy supply into the production process. Within this paper a scenario is considered where a virtual power plant (VPP) combines different types of distributed energy generation. Energy simulation is then used to demonstrate how fluctuating energy prices can be considered within PPC.

Simulationsgestützte Analyse des Einflusses der Losgrößenplanung auf die Energieeffizienz

Kurzfassung Steigende Energiekosten sind ein zunehmendes Risiko für Unternehmen des deutschen Maschinen- und Anlagenbaus. Die Steigerung der Energieeffizienz kann somit zukünftig zu Wettbewerbsvorteilen führen. Auf Grund der Komplexität heutiger Produktionssysteme ist eine Analyse der Wechselwirkungen von Parametern der Produktionsplanung und -steuerung (PPS) auf die Energieeffizienz notwendig, um Maßnahmen zu identifizieren, die eine Steigerung der Energieeffizienz ermöglichen. Der vorliegende Beitrag stellt die Ergebnisse einer Simulationsstudie vor, in welcher der Einfluss der Losgrößenplanung auf die Energieeffizienz im Rahmen einer mehrstufigen Mehrproduktfertigung untersucht wird. Die Ergebnisse der Studie leisten einen Beitrag zum besseren Verständnis der komplexen Zusammenhänge und können als Ausgangspunkt für weitere Untersuchungen zu Wechselwirkungen von Produktionsparametern mit der Energieeffizienz dienen.

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.

Energy Efficient Production through a Modified–Green–PPC and a Communication Framework for the Energy Supply Chain to Manage Energy Consumption and Information

This paper presents a definition of an energy product model through a holistic approach of energy management that recognizes both the side of the energy provider and energy consumer. Therefore, it is needed to design a model for a “Green PPC“ that uses energy consumption as an additional planning and control criterion to enable a producing company to optimise and forecast its energy consumption. Furthermore, an inter-organisational information system will be described that allows an information exchange with the energy supplier to include the energy use in production planning.

Towards Changeable Production Systems – Integration of the Internal and External Flow of Information as an Enabler for Real-Time Production Planning and Controlling

In this paper, it will be shown how information and communication technologies (ICT) act as enablers to realize changeable production systems within the German machinery and equipment industry. A cybernetic structure is proposed to design and operate systems that have to cope with a high degree of complexity due to continuously changing environment conditions. The integration of IT-Systems along the order processing of small-and-medium-sized enterprises (SME) is shown to be one of the missing links of changeable production systems in practice. A demonstration case is presented in which standardized interfaces of IT-Systems enhance real-time data exchange between the relevant planning levels of producing companies, their suppliers and customers.

Benchmarking Concept for Energy Efficiency in the Manufacturing Industry – A Holistic Energy Efficiency Model

Determination and comparison of the energy efficiency over all planning levels is one of the key challenges for small and mediums sized enterprises (SME). This is because there is a lack of transparency and information to identify the major energy consumers on plant level as well as on production and machine level. Therefore, there is a need to develop a holistic energy efficiency model which integrates all three planning levels supporting decision makers with the essential information. This paper presents first results from an ongoing benchmark study which is conducted with companies from Austria, Belgium and Germany. First results show, that there is a lack of information integration from the shop-floor to the planning levels which causes SMEs to fail their strategic energy efficiency targets.