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EUREKA- Datenbasierte Regelung kollaborativer Wertschöpfungsnetzwerke mittels geschützter Transparenz (ReKoNeT)

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Schlagwort: Industrie 4.0, Künstliche Intelligenz (KI)

Fördermaßnahme: Industrie 4.0 - Intelligente Kollaborationen in dynamischen Wertschöpfungsnetzwerken (InKoWe)

Laufzeit: 01.10.2018 - 30.09.2022
Webseite

Forschungsziel: Ziel des Forschungsprojekts ReKoNeT war es, Methoden, prototypische Softwarelösungen und Geschäftsmodelle zu entwickeln, durch die eine intensive Kollaboration in Produktionsnetzwerken gefördert wird. Diese können zukünftig zur Steigerung der Qualität, Lieferfähigkeit und Flexibilität in den Lieferbeziehungen genutzt werden. Die Arbeiten erfolgten am Beispiel von drei Anwendungsfällen des Maschinen- und Anlagenbaus bzw. der Automobilzulieferindustrie. Die Methoden konnten durch die Zusammenarbeit mit EUREKA-Partnern auf weitere Branchen, wie die Konsumgüterindustrie, und insbesondere auf Wachstumsmärkte in Asien übertragen werden.

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Ansprechperson Projektkoordination

Johannes Linzbach
+49 711 347-57442
johannes.linzbach@festo.com

Ansprechperson bei PTKA

Dipl.-Ing. Stefan Scherr
+49 721 608-25286
stefan.scherr@kit.edu

Detaillierte Projektbeschreibung

Problemstellung
Ein zunehmender Anteil der Wertschöpfung der deutschen produzierenden Industrie findet verteilt in Produktionsnetzwerken statt. Parallel dazu steigen die Anforderungen an die Qualität der erstellten Produkte. Die Lieferzeiten und Reaktionen auf Änderungswünsche der Kunden verkürzen sich immer mehr. Um die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Unternehmen zu sichern, ist daher eine stärkere Kollaboration zwischen den Partnern in ihren Lieferbeziehungen erforderlich. Der Einsatz digitaler Technologien bietet hierfür große Potenziale. Es fehlte bisher jedoch eine ganzheitliche Vorgehensweise, um diese zur Kollaboration in Netzwerken zu nutzen. Bislang konnten durch den Einsatz digitaler Technologien nur lokal verfügbare Daten zielgerichtet und sicher ausgetauscht werden.

Projektziel
Ziel des Forschungsprojekts ReKoNeT war es, Methoden, prototypische Softwarelösungen und Geschäftsmodelle zu entwickeln, durch die eine intensive Kollaboration in Produktionsnetzwerken gefördert wird. Diese können nun zur Steigerung der Qualität, Lieferfähigkeit und Flexibilität in den Lieferbeziehungen genutzt werden.

Vorgehensweise
Es wurde zunächst ein Systemmodell entwickelt, das benötigte Daten zur Beschreibung, zum Monitoring und zur Kollaboration zwischen Kunden und Lieferanten definiert. Es folgte der Entwurf einer IT-Referenzarchitektur zur Anbindung von verteilten Sensoren und Softwaresystemen in Produktionsnetzwerken. Hierfür wurden Methoden für einen sicheren Datenaustausch entwickelt. Daraufhin wurde eine Planungssystematik zur Kollaboration in Produktionsnetzwerken unter Nutzung der verteilten Daten erarbeitet. Die Planungssystematik ermöglicht nun Prognosen zur Bewertung gemeinsamer Handlungsalternativen der Partner im Netzwerk. Im letzten Schritt wurden Geschäftsmodelle auf Basis von Verhandlungsmechanismen abgeleitet. Die Arbeiten erfolgten am Beispiel von drei Anwendungsfällen des Maschinen- und Anlagenbaus bzw. der Automobilzulieferindustrie. Hier wurden die Methoden zur Kollaboration bei hoher Variantenvielfalt und kurzen Lieferzeiten, standortübergreifenden Qualitätsregelkreisen für eine netzwerkübergreifende Bauteilpaarung sowie das Condition Monitoring mit vernetzten Produkten betrachtet.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Anhand der betrachteten Anwendungsfälle wurde im Projekt gezeigt, wie durch intensiven Datenaustausch und intelligente Analyseverfahren in Kollaboration die Qualität der erstellten Produkte verbessert, Lieferzeiten verkürzt und auf dynamische Auftragsänderungen flexibel reagiert werden kann. Die Methoden konnten durch die Zusammenarbeit mit EUREKA-Partnern auf weitere Branchen, wie die Konsumgüterindustrie, und insbesondere auf Wachstumsmärkte in Asien übertragen werden.

Projektpartner
  • 4flow AG
  • FESTO AG & Co. KG
  • FZI Forschungszentrum Informatik
  • GFT Smart Technology Solutions GmbH
  • HPO Häfner Präzisionsteile Oberrot GmbH
  • Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe)
  • Münchener Rückversicherungs-Gesellschaft AG
  • Pickert GmbH
  • Profiroll Technologies GmbH
  • Robert Bosch GmbH
  • WITTENSTEIN SE
Publikationen
Titel: Successful Collaboration in Global Production Networks - fair, secured, connected (ReKoNeT)
Akronym: ReKoNeT
Autor: Lanza, G. (Hrsg.); Silbernagel, R.; Stamer, F.; Sautter, B.
Herausgeber: Lanza, G. (Hrsg.)
Verlag: KIT Bibliothek KIT Bibliothek
Veröffentlicht im Jahr: 2022
In today's world, manufacturing companies face many challenges due to the uncertainty and complexity of environmental influences as well as increasing competitive pressures. The pandemic has clearly illustrated how volatile and fragile our supply chains have become. One way to overcome these challenges together is to collaborate with other companies in the value network. Collaborations, i.e. successful cooperation with strategic partners and customers to achieve common goals, will continue to gain in importance. Instead of individual companies, entire value chains and networks will therefore compete with each other in the future. This will require a shift toward fast and seamless data exchange between the players in the value network. Advancing digitization and thus a generally increasingly networked world are increasingly supporting such collaborations, as the sharing and collaborative use of data is becoming much simpler. At the same time, the right handling of data will be decisive for competition. Digitization is moving from being a driver of change to an enabler of change. Innovative business models and the exploitation of the potential hidden in data will make it possible to realize reliable, flexible and, at the same time, resource-conserving value creation. The number of existing cloud-based collaboration platforms is growing steadily. Small and medium-sized enterprises in particular have to serve many different customer platforms at the same time, while they them-selves are still struggling with internal digitization challenges. Standardization initiatives for secure data rooms in the industry, such as GAIA-X, therefore hold great potential. In addition to these fundamental infrastructural issues, there are further challenges with regard to collaboration projects. Particular importance is attached to the competent handling of data protection and data security. There are often reservations that the disclosure of data and information will result in the loss of hard-earned expertise and competitive advantages that have been built up over time. At the same time, however, users from an engineering environment are only able to assess the risks of digital collaboration to a limited extent. In order to secure one's own competitive position in the long term, digital competencies must therefore be built up and barriers to collaboration overcome. Success stories and clear recommendations for action can provide an important impetus for the implementation of successful collaboration projects, showing how collaborations can be approached in practice and what added value they generate. That is why we would like to provide manufacturing compa-nies with such guidance in the form of this action guide. The collaboration projects explained and the best practices derived from them are intended to help companies find their own strategies on the path to more collaboration.
Titel: ReKoNeT-Sammlung (ReKoNeT)
Akronym: ReKoNeT
Autor: Stamer, F.
Herausgeber: KIT- wbk, Karlsruhe
Veröffentlicht im Jahr: 2022
Das ReKoNeT-Repository unterstützt die Verbreitung der Ergebnisse. Beispielsweise finden sich hier das Empfehlungssystem als Entscheidungsunterstützung für die Produktmaschinenzuordnung, ein Programmcode zur dynamischen Preisgestaltung in Produktionsnetzwerken sowie Informationen zum Daten- und Geschäftsgeheimnisschutz als nichtfunktionale Anforderung für Kollaborationsnetzwerke, den Umgang mit Kollaborationswiderständen und einem Systemmodell.
Titel: Erfolgreiche Kollaboration in Produktionsnetzwerken - fair, sicher, vernetzt (ReKoNeT)
Akronym: ReKoNeT
Autor: Lanza, G. (Hrsg.); Weinhardt, Chr. (Hrsg.); Silbernagel, R; Stamer, F. et al.
Herausgeber: Lanza, G. (Hrsg.); Weinhardt, Chr. (Hrsg.)
Verlag: KIT Bibliothek KIT Bibliothek
Veröffentlicht im Jahr: 2022
Die Umsetzung einer Kollaboration zwischen Unternehmen verfolgt immer das Ziel, einen Kollaborationsvorteil zu realisieren. Kollaborationsvorteile sind unternehmensübergreifend und existieren nur durch die Beziehung zwischen den Kollaborationspartnern Es wurde gezeigt, dass Kollaboration sich vorteilhaft auf Prozesseffizienz, Angebotsflexibilität, Wettbewerbsfähigkeit, Qualität und Innovation auswirkt. Doch die Kollaborationsvorteile gehen weit darüber hinaus. Durch eine Kollaboration mit einem Versicherungsunternehmen lassen sich beispielsweise komplett neue Geschäftsmodelle wie Pay-Per-Part- oder Maschinen-Leasing-Verträge realisieren. Trotz dieser positiven Effekte gibt es eine Vielzahl verschiedener Hemmnisse und Risiken, die eine erfolgreiche Umsetzung der Kollaborationsvorhaben in der Praxis oft verhindern. Projekte scheitern beispielsweise schon vor dem eigentlichen Start aus Angst, Daten preiszugeben und der Unsicherheit oder vielmehr dem Unwissen, wem die Daten gehören. Es fehlen konkrete Handlungsempfehlungen, welche Anwender auf dem Weg zur Kollaboration begleiten. Der vorliegende Leitfaden soll diese Lücke schließen.

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