Fabrikplanung
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PARMa - Proaktive Steigerung der Anpassungsfähigkeit produzierender Unternehmen durch agiles Resilienz-ManagementProduktionsausfälle, Transportbeschränkungen und Nachfrageschwankungen verursacht durch globale Krisensituationen, wie die COVID-19-Pandemie, die Energie-Krise oder die Blockade des Suezkanals, stellen produzierende Unternehmen vor enorme Herausforderungen. Das Forschungsvorhaben „PARMa“ adressiert die Anfälligkeit gegenüber diesen zunehmenden internen und externen Unsicherheiten und zielt darauf ab, die Anpassungsfähigkeit produzierender Unternehmen durch ein proaktives Resilienz-Management zu stärken. Im Falle impulsartiger Schocks soll damit eine rasche und zielgerichtete Handlungsfähigkeit sichergestellt, operative Störungen verhindert und die Wettbewerbsfähigkeit erhalten werden.Leitung: Jonas Reinhold, Björn BurzynskaJahr: 2025Förderung: BMBFLaufzeit: 01/2025 - 12/2027
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PePPS – Methode zur Potenzialbewertung energieorientierter Produktionsplanung und -steuerungKMU sind zentrale Akteure der deutschen Wirtschaft und stehen durch steigende Energiepreise vor erheblichen Herausforderungen. Besonders die volatile Energieerzeugung und Elektrifizierung erfordern neue Strategien, um Kosten zu senken und wettbewerbsfähig zu bleiben. Energieflexibilitätsmaßnahmen, wie die Optimierung des Lastgangs oder der Einsatz eigener Stromerzeugungsanlagen, bieten Potenziale zur Stromkostenreduktion. Allerdings stehen diese Ansätze oft im Konflikt mit logistischen Zielen, wie beispielsweise der Liefertermintreue, was eine genaue Abwägung erfordert. Im Forschungsprojekt PePPS sollen KMU somit in die Lage versetzt werden, die für sie geeigneten Energieflexibilitätsmaßnahmen aufwandsarm zu identifizieren und deren Auswirkungen zu quantifizieren.Leitung: Manuel RischmannJahr: 2024Förderung: DLRLaufzeit: 08/2024 - 01/2027
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DeCap - Design for Capabilities: Datenwissenschaft und Künstliche Intelligenz in der fähigkeitsgerechten Produktentwicklung für eine nachhaltige ProduktionDas Forschungsprojekt DeCap, eingebettet in das DFG-Schwerpunktprogramm 2443 „Hybride Entscheidungsunterstützung in der Produktentstehung“, zielt auf die Befähigung zur Entwicklung kreislauffähiger und somit nachhaltiger Produkte unter Berücksichtigung von menschlichen Fähigkeiten ab. Um Materialkreisläufe auf einem möglichst hohen Niveau zu schließen, müssen bereits in der frühen Phase der Produktentstehung Richtlinien für das Produktdesign bestehen und die Auswirkungen auf benötigte oder vorhandene menschliche Fähigkeiten bekannt sein. Zentraler Aspekt sind dabei die Tätigkeiten in den (De-)Montageprozessen. Mithilfe datenbasierter KI-Methoden wird aus den Prozess- und Produktdaten auf menschliche Fähigkeiten und Wirkungen zwischen den Domänen Produkt, Produktion und Mensch geschlossen.Leitung: Tim MeineckeJahr: 2024Förderung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)Laufzeit: 10/2024 – 09/2027
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NaBeMi - Entwicklung eines Qualitätsregelkreis-basierten Assistenzsystems zur nachhaltigen Betriebsmittelplanung für die manuelle und hybride MontageDas Forschungsprojekt NaBeMi adressiert die wachsende Bedeutung von Nachhaltigkeit im Konsumverhalten und die Herausforderungen von KMU, Nachhaltigkeitsziele in der Produktion umzusetzen. Ziel ist die Entwicklung einer Methodik für nachhaltigkeitsfördernde Betriebsmittel zu entwickeln, die ökologische, ökonomische und soziale Aspekte berücksichtigt. Ein webbasiertes Assistenzsystem unterstützt dabei den Betriebsmittelplanungsprozess für manuelle und hybride Montagesysteme. Die Methodik integriert drei Qualitätsregelkreise, um Konflikte zwischen klassischen und Nachhaltigkeitszielgrößen zu lösen und eine ganzheitliche Betriebsmittelplanung zu ermöglichen. Hierdurch werden Zielkonflikte analysiert und eine hohe Planungsgüte sichergestellt.Leitung: Maik NübelTeam:Jahr: 2024Förderung: DLRLaufzeit: 11/2024 bis 10/2026
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VaKoFa - Modell zur Bewertung von variantengetriebenen Kosten einer Fabrik und Entscheidungsunterstützung zur Einführung von neuen ProduktvariantenIn den letzten Jahrzehnten ist die Vielfalt an Produkten kontinuierlich und teilweise drastisch angewachsen. Inzwischen droht die Komplexität des Produktportfolios die Unternehmen zu überfordern. Dies erfordert einen Ansatz, mit dem eine Entscheidung über die Einführung zusätzlicher Varianten getroffen und Folgeaufwände vorausgesagt werden können. Um diese Anforderungen zu erfüllen, wird im Rahmen des Projektvorhabens VaKoFa das Ziel verfolgt, ein Entscheidungsmodell zu entwickeln, das eine schnelle und aufwandsarme Einschätzung zusätzlicher Varianten ohne umfangreiches Fachwissen ermöglicht. Das Ergebnis ist ein Modell, das als Entscheidungsunterstützungsinstrument über die Einführung neuer Produktvarianten dient und die variantenabhängigen Kosten im Bereich Produktion und Logistik aufzeigt.Leitung: Mehmet DemirJahr: 2024Förderung: DLRLaufzeit: 03/2024 bis 02/2026
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AnKovaP - Anlaufkurven auf Basis individueller Kompetenzentwicklung in einer variantenreichen ProduktionDas Forschungsvorhaben AnKovaP zielt darauf ab, die Anlaufkurven in variantenreichen Produktionsumgebungen auf Basis der individuellen Kompetenzentwicklung der Mitarbeitenden zu optimieren. Die traditionellen Anlaufstrategien reichen nicht mehr aus, um den Herausforderungen einer steigenden Produktvielfalt und komplexer werdender Montageprozesse gerecht zu werden. Durch die Entwicklung eines quantitativen System-Dynamics-Modells sollen verschiedene Einflussgrößen wie Reihenfolgeplanung und Personaleinsatzplanung unter Berücksichtigung von Lern- und Vergessensprozessen operationalisiert und in Simulationsstudien untersucht werden. Aus diesen Erkenntnissen werden Handlungsempfehlungen für die Praxis abgeleitet und ein Softwaredemonstrator entwickelt.Leitung: Luca MastroianniJahr: 2024Förderung: DFGLaufzeit: 05/2024 – 12/2026
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ecoFIM - Bewertung der ökologischen Nachhaltigkeit von Fabriken mit Building Information Modeling (BIM)Die ökologische Nachhaltigkeit gewinnt als zentrales Ziel von Fabriken zunehmend an Bedeutung, um die langfristige Wettbewerbsfähigkeit von Industrieunternehmen zu sichern. Treiber dieser Entwicklung sind gesellschaftlicher und regulatorischer Druck sowie ein wachsendes Nachhaltigkeitsbewusstsein, das sowohl Kunden und Investoren anspricht als auch Kostensenkungspotenziale eröffnet. Das Forschungsprojekt ecoFIM verfolgt das Ziel, die ökologische Nachhaltigkeit von Fabriken ganzheitlich und lebenszyklusübergreifend mithilfe von Building Information Modeling (BIM) zu betrachten und zu bewerten. Durch die Entwicklung eines standardisierten Leitfadens wird eine anwendungsorientierte Bewertung ermöglicht, die insbesondere kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) ohne tiefgehende Vorkenntnisse den Zugang zu dieser Methodik erleichtert.Leitung: Luca PhilippJahr: 2024Förderung: DLRLaufzeit: 11/2024 - 10/2026
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vuKaMU - Sicherung der Zukunftsfähigkeit von KMU in der VUKA-Welt mithilfe KI-basierter Maßnahmenempfehlung zur Steigerung der Resilienz und RessourceneffizienzDas Entwicklungsvorhaben „vuKaMU“ hat zum Ziel, ein auf Künstlicher Intelligenz (KI) basierendes Softwareprodukt zu entwickeln, das kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) resilienz- und ressourceneffizienzsteigernde Maßnahmen zur Sicherung ihrer Zukunftsfähigkeit im volatilen, unsicheren, komplexen und ambivalenten (VUKA-Welt) Unternehmensumfeld auf-zeigt.Jahr: 2024Förderung: Die Zuwendung besteht aus Mittel des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) und des Landes NiedersachsenLaufzeit: 02/2024 - 01/2026
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SFB 1368 - Entwicklung eines Modellierungsansatzes zur ökonomischen Bewertung von Prozess- und Prozessketteninnovationen in frühen InnovationsphasenIn dem Sonderforschungsbereich (SFB) 1368 werden Prozess- und Prozessketteninnovationen zur sauerstofffreien Produktion entwickelt. In diesem Teilprojekt werden ökonomische Effekte dieser Innovationen untersucht. Dafür werden zunächst technische Effekte der Innovationen in Zusammenarbeit mit den Teilprojekten identifiziert. Anschließend werden die Wirkzusammenhänge zwischen technischen und ökonomischen Effekten deduziert und mittels Simulationsstudien experimentell untersucht, beschrieben und aufbereitet. Die resultierenden Erkenntnisse unterstützen die Entwicklungsarbeiten in dem SFB und zukünftige Innovationsentscheidungen in der Praxis.Leitung: Stefanowski, FriederikeJahr: 2024Förderung: DFGLaufzeit: 01/2024 - 12/2027
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Wertorientiertes Produktionsmanagement zur ressourceneffizienten Herstellung hybrider HochleistungsbauteileUm den Transfer der im Sonderforschungsbereich 1153 (Tailored Forming) entwickelten Innovationen in die Praxis zu unterstützen, bedarf es sowohl wirtschaftlicher Bewertungsmöglichkeiten zur Beurteilung der generellen Vorteilhaftigkeit als auch eine Überprüfung des logistischen und ökologischen Mehrwerts. Das übergeordnete Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Bewertung und der Transfer der Tailored Forming Technologie in die Wirtschaft. Dabei soll der Transfer durch Maßnahmen des wertorientierten Produktionsmanagements gefördert werden. Um dieses Zeil zu erreichen, sollen im ersten Schritt auf Basis einer ökonomischen, ökologischen und logistischen Bewertung des Tailored Formings Maßnahmen abgeleitet werden, die den Wert einer Investition steigern. Für die aus wirtschaftlicher Sicht zutreffende Entscheidung, ob eine Innovation Einzug in produzierende Unternehmen erhält, kann der ökonomische Mehrwert („Econmoic Value Added (EVA)), herangezogen werden. Dieser Wert gibt den Nettogewinn an und zeigt, ob eine Innovation generell vorteilhaft ist. Im zweiten Schritt gilt es, auf Basis der identifizierten Maßnahmen unter Berücksichtigung der Auftragsabwicklung ein integriertes Verfahren für die Produktionsplanung und -steuerung zu entwickeln, das den Wert einer Investition in Tailored Forming und folglich die Wirtschaftlichkeit erhöht. Im Rahmen der Entwicklung werden fortschrittliche Verfahren aus dem Bereich des maschinellen Lernens, insbesondere des Reinforcement Learning, angewendet. Dieser Ansatz wird verfolgt, um den steigenden Herausforderungen in Bezug auf Dynamik und Komplexität angemessen zu begegnen. Die Leistungsfähigkeit des Verfahrens wird abschließend mithilfe einer Simulation validiert.Leitung: Jonas SchneiderJahr: 2023Förderung: DFGLaufzeit: 07/2023 - 06/2027
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Logistikorientiertes Ersatzteilmanagement für die Regeneration von FlugzeugtriebwerkenIm Rahmen dieses Transferprojektes werden die Erkenntnisse des Teilprojektes D1 des Sonderforschungsbereiches 871 („Regeneration komplexer Investitionsgüter“) zur Prognose von Kapazitätsbedarfen (erste Förderperiode) sowie die entwickelte Logik zur Bestandsdimensionierung (zweite Förderperiode) auf das Ersatzteilmanagement der MTU Maintenance Hannover GmbH übertragen. Dazu wird eine Methode zur Prognose von Ersatzteilbedarfen entwickelt, die auf Vergangenheitsdaten zurückliegender Regenerationsaufträge basiert. Die Prognosemethodik berücksichtigt branchentypische Restriktionen wie bspw. die Austauschbarkeit oder Laufleistungen der Materialien. Die prognostizierten Materialbedarfe werden anschließend mit einem modellbasierten Bestandsmanagement verzahnt. Hierzu werden bestehende Ansätze zur Poolbestandsdimensionierung um die Beschreibung zweistufiger Pool-Strukturen (reparabel und einsatzfähig) erweitert. Darauf aufbauend wird eine Methodik zur strukturierten Bewertung von Beschaffungsopportunitäten hinsichtlich ihres logistischen Potenzials und des finanziellen Risikos entwickelt.Leitung: Tabea DemkeJahr: 2023Förderung: DFGLaufzeit: 01/2023 – 08/2025
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deep.Control - Entwicklung einer datenbasierten, automatisierten Controlling-Methodik zur Verbesserung der FabrikperformanceDas Forschungsvorhaben deep.Control verfolgt das Ziel, eine Produktionscontrolling-Methodik zu entwickeln und in eine Softwareumgebung zu überführen, die Unternehmen systematisch bei der Identifikation von Primärursachen einer unzureichenden logistischen Performance im Fabrikbetrieb und der Ableitung notwendiger Kompensationsmaßnahmen unterstützen. Die Verknüpfung bewährter logistischer Modelle mit Methoden der Data Analytics birgt das Potenzial einer datenbasierten und automatisierten Analyse von Primärursachen sowie der Auswirkungen konkreter Kompensationsmaßnahmen auf die logistischen Zielgrößen. Durch die Einbettung der Controlling Methodik in eine einfach zu bedienende Software sollen industrielle Anwender*innen automatisiert eine zielgerichtete Handlungsempfehlung zur Performancesteigerung erhalten, ohne dass es tiefgreifendes spezifisches Methodenwissen bedarf.Leitung: Kira WelzelJahr: 2023Förderung: Die Zuwendung besteht aus Mittel des Europäischen Fonds für Regionale Entwicklung (EFRE) und des Landes NiedersachsenLaufzeit: 09/2023 - 03/2026
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iMOD - Intelligente modulare Robotik und integrierte Produktionsgestaltung im FlugzeugbauIn diesem Projekt wird die Automatisierung, Digitalisierung und logistische Optimierung von Montageprozessen in der Flugzeugproduktion adressiert. Es wird erforscht, wie sich die Flugzeugfertigung und die zugehörige Intralogistik durch den Einsatz autonomer Roboter, modularer Transportressourcen und neu gestalteter Abläufe hinsichtlich Flexibilität und Kosten verbessern lassen. Dafür sollen autonome Roboter zusammenarbeiten, um gemeinsam Transportaufgaben zu übernehmen. Dies muss über entsprechende Planungs- und Steuerungsverfahren abgebildet werden. Der Aufbau neuartiger Produktionsstrukturen soll ermöglichen, individualisierte Flugzeuge in effizienter Serienproduktion herzustellen und damit den Flugzeugbau-Standort Deutschland zu sichern.Leitung: Alexander WenzelJahr: 2021Förderung: dtec.bwLaufzeit: 01.09.2021 – 31.12.2024
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Technologieinitiative Triebwerksinstandsetzung (TinTin) - Modellgestützte Lieferzeitprognose für das Auftragsmanagement in der RegenerationDie Planung von Regenerationsaufträgen (Instandhaltungs- und Reparaturmaßnahmen) unterliegt einer starken Dynamik hinsichtlich des Umfangs sowie des Zeitpunkts notwendiger Maßnahmen. Die Vorhersagbarkeit von Auftragsdurchlaufzeiten wird von einer Vielzahl interner und externer Einflussfaktoren beeinflusst und ist durch die resultierende Komplexität stark eingeschränkt. Diese Unschärfe führt zu einem regelmäßigen Änderungsbedarf in der Produktionsplanung und -steuerung (PPS). Mit dem Ziel einer präzisen Aussage über die verbleibende Lieferzeit von Regenerationsaufträgen treffen zu können, besteht das Kernziel des Forschungsvorhabens in der Erstellung einer neuen, in der Anwendung vereinfachten Prognosemethode, die logistische Modellierung sowie Process und Data Mining vereint.Jahr: 2021Förderung: Ministerium für Wirtschaft, Arbeit, Verkehr und Digitalisierung Niedersachsen vertreten durch die nBankLaufzeit: 01/2021-12/2023
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MedFAP - Entwicklung von fabrikplanerischen Leitprinzipien zur Planung von flussorientierten Krankenhäusern mit wandlungsfähigen Raum-, Technik- und OrganisationskonzeptenDas Forschungsvorhaben „MedFAP“ stellt Leitprinzipien zur flussorientierten Strukturierung und Anordnung sowie zur Ausgestaltung wandlungsfähiger Funktionsbereiche und Räumlichkeiten auf, um die Wirtschaftlichkeit und Wandlungsfähigkeit von Krankenhäusern mithilfe fabrikplanerischer Methoden zu steigern.Jahr: 2021Förderung: DFGLaufzeit: 07/2021 – 06/2024
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