Welche Güter und Waren werden in den Umlauf gebracht?
- materielle Güter/Waren (z.B. Lebensmitteln, Maschinen) → die Herstellung benötigt Ressourcen
- immaterielle Güter/Waren (z.B. Patente, Dienstleistungen)
- die Güter & Waren werden den Kunden gegen Bezahlung zur Verfügung gestellt
Welche Begriffe sind mit dem ökonomischen Prinzip verbunden?
- Effektivität: Zielerreichung → in welchem Ausmaß die geplanten Ziele tatsächlich erreicht worden
- Effizienz: Verhältnis von erbrachter Leistung zu Ressourceneinsatz
Welche Themenschwerpunkte umfasst das Produktionsmanagement?
- Produktions- & Kostentheorie
- Auswahl der Produktionsverfahren & -organisation
- Planung & Steuerung der Produktion
- Gestaltung der notwendigen Ressourcen
Welche Prozesse sind zur Unterstützung der Produktion notwendig? Nenne Beispiele.
- Kernprozesse: Transformation des Gutes, direkte Wertschöpfung
→ z.B. Produktion, Entwicklung, Vertrieb, Kundendienst
- unterstützende Prozesse: Unterstützung der Kernprozesse, Maximierung der Gewinnspanne
→ z.B. Personal-, Finanzwirtschaft
Was kennzeichnet Make-to-Stock (MTS)? Nenne Vor- und Nachteile.
- Produktion basiert auf Prognosen & Lieferplänen für den anonymen Markt (z.B. Lebensmittel)
- Vorteile: hohe Effizienz, schnelle Lieferfähigkeit
- Nachteile: hohe Lagerkosten, Risiko der Überproduktion
Was kennzeichnet Assemble-to-Order (ATO)? Nenne Vor- und Nachteile.
- Komponentenproduktion nach Prognosen & Endmontage erfolgt erst nach Kundenauftrag (z.B. Computerherstellung)
- Vorteile: geringer Lagerhaltung als MTS, Berücksichtigung von Kundenwünschen
- Nachteile: höhere Planungsaufwand, längere Lieferzeiten
Was kennzeichnet Make-to-Order (MTO)? Nenne Vor- und Nachteile.
- Produktion beginnt erst nach Kundenauftrag (z.B. Sondermaschinenbau)
- Vorteile: geringere Lagerhaltung, geringeres Risiko von Überproduktion
- Nachteile: längere Lieferzeiten, höherer organisatorischer Aufwand
Was kennzeichnet Engineer-to-Order (ETO)? Nenne Vor- und Nachteile.
- Kunden sind schon in der Entwicklungsphase eingebunden (z.B. Großanlagenbau)
- Vorteile: hohe Individualisierung, hohe Kundenbindung
- Nachteile: lange Durchlaufzeiten, hohe Kosten
Wie unterscheidet sich der Individualisierungsgrad zwischen MTS und ATO?
- MTS: sehr geringer oder kein Individualisierungsgrad (z.B. Lebensmittel)
- ATO: hoher Individualisierungsgrad (z.B. Automobile mit kundenneutralen Baugruppen)
Welchen Einfluss hat der Produktwert auf den OPP?
- höherwertige Produkte verschieben den OPP in Richtung Kunden
- kundenspezifische Bestände werden aufgrund kaufmännischer Risiken reduziert (z.B. Maßanzüge)
Wie hängen der OPP und die Lieferzeit zusammen?
- abhängig von der akzeptierten Lieferzeit der Kunden
- Beispiel: Kunden möchten Lebensmittel sofort verfügbar haben & akzeptieren Wartezeiten bei der Bestellung eines Autos
Wie beeinflusst die Produktionstypologie?
- MTS-Unternehmen: höhere Nachfrage & oft hochautomatisiert
- ETO-Unternehmen: niedrigere Nachfrage & oft manuelle Arbeitsschritte
Wie können Simulationen in der digitalen Produktion eingesetzt werden?
- Optimierung des Materialflusses (Bestände, Engpässe)
- Kostenreduktion durch Anpassung von Modellen
- Vermeidung von Neuinvestitionen in Maschinen & Anlagen
Was ist der Unterschied zwischen virtueller & digitaler Produktion?
- virtuelle Produktion:
• Simulation & dynamische Abbildung zukünftiger Systemzustände
• Konzentration auf die Modellierung & Vorhersage zukünftiger Szenarien
- digitale Produktion:
• systematische Funktionen & Methoden zur Unterstützung der Produktionsgestaltung
• praktische Umsetzung & Optimierung der realen Produktionsprozesse
- beide können durch eine gemeinsame Datenbasis für Produkt- & Produktionsebene miteinander verbunden werden, wodurch historische Daten & Erfahrungen in zukünftige Planungen einfließen
Welche Eigenschaften zeichnen die Faktoren Arbeit & Boden aus?
- Arbeit: körperliche & geistige Leistungen
- Boden: natürliche Ressourcen (z.B. Land, Rohstoffe, Energiequellen)
→ unvermehrbar, unzerstörbar & unbeweglich
Wie wird der Faktor Kapital unterschieden?
- Sachkapital (z.B. Betriebsmittel wie Maschinen & Anlagen)
- Geldkapital
- Sozialkapital (z.B. Infrastruktur der Region wie Schulen & Gesundheitswesen)
Warum hat der Faktor Wissen in den letzten Jahrzehnten an Bedeutung gewonnen?
- technologischer Fortschritt
- effektive & effiziente Erstellung von Gütern
Was zeigt die Lernkurve?
- sie zeigt abnehmende Qualitätskosten durch wiederholte Übungen
- in der Anlaufphase: exponentieller Rückgang der Fehlerkosten
- nach der Anlaufphase: weniger deutlicher Rückgang der Fehlerkosten
Was ist das Ziel & wesentliche Gestaltungsfelder der Arbeitswissenschaften?
- Ziel: Erkenntnisse gewinnen & industrielle Arbeit verbessern
- Felder:
• Arbeitsaufgabe: Summe aller Arbeitstätigkeiten, für deren Bewältigung der Mitarbeiter ein bestimmtes Anforderungsprofil benötigt
• Arbeitsmethode: planvolles & zielgerichtetes Vorgehen, Umsetzung der Arbeitsaufgabe
• Arbeitsplatz: Arbeitsplatzgestaltung für effiziente & effektive Aufgabenbearbeitung
• Arbeitsumgebung: soziale Rahmenbedingungen
• Arbeitszeit: umfasst reine Arbeitszeit, Pausen und Freizeiten
• Entgelt: hoher Einfluss auf die Motivation der Mitarbeiter
Welche Merkmale kennzeichnen die auftragsorientierte Serienfertigung?
- teilweise standardisierte Produkte nach Kundenauftrag in Serienfertigung
- Komplexität niedrig & Variabilität hoch → z.B. Bekleidungsindustrie
Welche Merkmale kennzeichnen die auftragsorientierte Einzelfertigung?
- nicht-standardisierte Produkte nach Kundenauftrag in Einzelfertigung
- Komplexität hoch & Variabilität hoch → z.B. Großanlagenbau
Welche Merkmale kennzeichnen die marktorientierte Massenfertigung?
- standardisierte Produkte für anonyme Abnehmer in Großserienfertigung
- Komplexität niedrig & Variabilität niedrig → z.B. Nahrungsmittelindustrie
Welche Merkmale kennzeichnen die marktorientierte Serienfertigung?
- teilweise standardisierte Produkte für anonyme Abnehmer in Serienfertigung
- Komplexität hoch & Variabilität niedrig → z.B. EDV-Hardware
Wie funktioniert die Werkstattfertigung? Nenne Vor- & Nachteile.
- die Produkte durchlaufen die Werkstatt gemäß der vorgegebenen Arbeitsplanung
- Vorteile: Bündelung von Wissen, Know-how & Maschinenkapazität
- Nachteile: hohe Durchlaufzeiten der Produkte & schwierige operative Planung des Materialflusses
Wie funktioniert die Fließbandfertigung? Nenne Vor- & Nachteile.
- die Produkte werden entlang eines gerichteten Materialflusses hergestellt
- Arbeitssysteme sind mit Förderbändern verbunden, die den stetigen Produktionsfluss sicherstellen
- Vorteile: geringe Durchlaufzeit, hohe Effizienz/Effektivität & keine Lagerbestände
- Nachteile: hohe Startinvestitionen, geringe Flexibilität in Produktion & Ausfall eines Systems kann zum Stillstand der gesamten Anlage führen
Wie funktionieren Transferstraßen? Nenne Vor- & Nachteile.
- ein getakteter Materialfluss verbindet die Arbeitssysteme → Einsatz von Automationslösungen
- die Herstellung & Bearbeitung der Güter erfolgen oft automatisiert mit z.B. Industrierobotern und meist ohne direkte menschliche Beeinflussung
- Vorteile: Effizienzsteigerung durch Automation, Integration von modernen Technologien
- Nachteile: sehr hohe Investitionen im Vergleich zur Fließbandfertigung
Wie unterscheidet sich die Reihenfertigung von der Fließbandfertigung & der Transferstraße?
- keine zeitliche Bindung (kein Takt) → Flexibilität in der Produktion
- mögliche Lagerbestände zwischen Arbeitssystemen & höhere Durchlaufzeiten
Was sind Fertigungsinseln? Nenne Vor- & Nachteile.
- zusammengefasste Arbeitssysteme, die ein Produkt vollständig herstellen → dazu müssen Teilefamilien definiert werden, die auf Ähnlichkeitskriterien basieren
- sehr hoher Autarkiegrad, da alle relevanten Prozesse (z.B. Instandsetzung) integriert sind
- Vorteile: vereint Vorteile Werkstatt- & Fließbandfertigung, höhere Flexibilität, höhere Motivation der Mitarbeiter durch Selbststeuerung
- Nachteile: hohe Komplexität, aufwendige Planung & Koordination sowie Einrichtung der Inseln
Welches Kriterium ist bei der Auswahl des Fertigungsorganisationstyps am wichtigsten?
- effiziente & effektive Gestaltung des Materialflusses
Welche Maßnahmen können zur Rationalisierung des Produktionsfaktors Material beitragen?
- Standardisierung von Werkstoffen, Baugruppen & Produkten
- Materialklassifikation & Ableitung von Beschaffungsstrategien
Was ist das Ziel der Standardisierung von Werkstoffen?
- Steigerung der Effizienz & Effektivität der Produktionsprozesse
Wie beeinflussen Normung & Typung die Einkaufslose, Fertigungseinzelkosten & Lagerhaltung?
- Einkaufslose: Bündelung von Mengen ermöglicht größere Einkaufslose & bessere Konditionen beim Einkauf
- Fertigungseinzelkosten: signifikante Reduktion der Fertigungseinzelkosten - Lagerhaltung: weniger Zwischenprodukte im Lager & Minimierung der Halbfertigprodukte
Welche grundlegenden Ziele verfolgt die Materialwirtschaft?
- Bereitstellung notwendiger Güte in der richtigen Menge
- Minimierung der Kosten
- Sicherstellung der bestmöglichen Qualität
Welche strategischen Fragen müssen in der Materialwirtschaft geklärt werden?
- Wahl zwischen Singel-Source-Strategie & Multi-Source-Strategie (ein oder mehrere Lieferanten)
- Bestimmung der Mengenvolumen
- Berücksichtigung von Beschaffungszeiten & Lieferterminen
Welche Arten der Materialbereitstellung gibt es?
- Bereitstellung mit Lagerhaltung → kein direkter Zusammenhang zur Produktion
- Einzelbeschaffung im Bedarfsfall → direkter Zusammenhang zur Produktion
- Bedarfssynchrone Bereitstellung (z.B. Just-in-Time) → sehr enger Zusammenhang zur Produktion
Was besagt das Pareto-Prinzip in der Materialwirtschaft?
- 80% des Effekts werden durch 20% der Ursachen erzeugt
Welche Analysen werden zur Klassifikation von Materialien verwendet?
- ABC-Analyse: Einteilung nach Verbrauchswert (A-, B-, C-Materialien)
- XYZ-Analyse: Untersuchung der Planbarkeit & Prognosemöglichkeiten
Wie werden A-, B- und C-Materialien in der ABC-Analyse klassifiziert?
- A-Materialien: höchster Anteil am Verbrauchswert
- B-Materialien: mittlerer Anteil am Verbrauchswert
- C-Materialien: geringer Anteil am Verbrauchswert
Wie werden Materialien in der XYZ-Analyse klassifiziert?
- X-Materialien: sehr geringe Schwankungsbreite, konstanter Bedarf & hohe Prognosegenauigkeit
- Y- Materialien: saisonale Schwankungen oder Trends, mittlere Prognosegenauigkeit
- Z- Materialien: sehr starke Schwankungen, kaum vorhersehbar, keine erkennbaren Muster
Warum ist eine eindeutige Beschreibung von Produkten & Materialien wichtig?
- ermöglicht das Ablegen von Informationen in IT-Systemen
- Grundlage für die Materialbedarfsplanung
- Nutzung von Stücklisten, Umsatz- & Prognoseplanung
Welche 2 Sichtweisen gibt es bei der Beschreibung von Erzeugnisstrukturen?
- analytische Sichtweise: beschreibt das Produkt in Einzelteilen & Baugruppen, die Informationen werden in Stücklisten dokumentiert
- synthetische Sichtweise: zeigt Mengen von Einzelteilen oder Baugruppen die in anderen Baugruppen und Erzeugnissen vorkommen → Verwendungsnachweis
Welche grundsätzlichen Arten von Stücklisten gibt es?
- Mengenübersichtsstücklisten: rein zahlenmäßige Auflistung, keine Zuordnung zu Baugruppen
- Strukturstücklisten: vollständige Produktstruktur, zeigt den Aufbau eines Produkts
- Baukastenstücklisten: zeigt jeweils nur eine Eben der Produktstruktur, gut maschinell verarbeitbar
Wie lassen sich Stücklisten grafisch darstellen? Welche 2 Verfahren gibt es?
- durch Erzeugnisbäume → sie zeigen die Mengen an benötigten Komponenten eines Produkts
- Fertigungsstufenverfahren: Komponenten werden Produktionsprozessen zugeordnet
→ technische Zuordnung zu Produktionsprozessen
- Dispositionsstufenverfahren: Komponenten werden der Stufe zugeordnet, wo sie erstmal verbaut werden → logistische Zuordnung, erste Verwendung
Welche Bedeutung haben Arbeitspläne in der Produktion? Was wird darin dargestellt?
- systematische & strukturierte Abbildung von Informationen in IT-Systemen
- Ablauf der einzelnen Arbeitsgänge bei der Produktherstellung & Einsatz der Betriebsmittel
Welche zusätzlichen Informationen liefern Arbeitspläne?
- Planzeiten für die Bearbeitungsschritte
- Grundlage für Vor- & Nachkalkulationen
- Unterstützung der Produktionssteuerung & -planung
Was ist die Aufgabe des ersten Regelkreises im PSS?
- Prüfen, ob die Zielerfüllung des Produktionsplans gewährleistet ist - Gegenmaßnahmen einleiten, wenn notwendig
Was wird im zweiten Regelkreis überprüft?
- ob die definierten Soll-Termine die Plan-Termine treffen
- Gegenmaßnahmen werden eingeleitet, falls notwendig
Was wird im dritten Regelkreis überprüft?
- ob die Ist-Termine die Plan-Termine treffen
- Gegenmaßnahmen wirken nur auf zukünftige Planungen
Was wird im vierten Regelkreis überprüft?
- Überprüfung der voreingestellten Parameter (z.B. Durchlaufzeiten, Kapazitäten)
- Notwendigkeit, die Einstellparameter der ERP-Software neu zu adaptieren oder zu justieren
Welche Rolle spiele die Daten & Informationen, die das ERP-System verarbeitet?
- je aktueller die Daten, desto besser die Aussagefähigkeit des Systems
- Echtzeitfähigkeit & echtzeitnahe Erfassung sind wichtig, um Fehlinterpretationen & Fehlentscheidungen zu verhindern
Wie lange ist der Planungshorizont & was ist das Ergebnis der langfristigen Produktionsplanung?
- 1 bis 3 Jahre → abhängig von der Branche & den produzierten Produkten
- das Produktionsprogramm, Bestätigung des Programms durch alle Unternehmensfunktionen
Wie lange ist der Planungshorizont & was ist das Ergebnis der mittelfristigen Produktionsplanung?
- ein bis mehrere Monate (unter einem Jahr)
- Mengenermittlung & Terminermittlung der Sekundärbedarfe an Eigen- & Fremdbezugsteilen
Was wird bei der Mengenermittlung berechnet?
- die erforderlichen Sekundärbedarfe an Material
- alle Einzelteile/Baugruppen, die für die Fertigstellung des Endprodukts notwendig sind
Auf welcher Ebene wir die Entscheidung über die Mengenermittlung getroffen?
- im strategischen Produktionsmanagement
- interdisziplinäre Querschnittsaufgabe, da verschiedene Abteilungen eine gemeinsame Entscheidung treffen müssen
Was passiert, wenn das Kapazitätsangebot nicht ausreicht?
- iterative Optimierungsmaßnahmen notwendig, um Liefertermine einzuhalten
Welche Regeln gibt es für die Reihenfolgeplanung?
- FIFO (First In – First Out): Aufträge werden in Eingangsreihenfolge abgearbeitet
- KOZ (Kürzeste Operationszeit): Aufträge mit der kürzesten Bearbeitungszeit zuerst
- LOZ (Längste Operationszeit): Aufträge mit der längsten Bearbeitungszeit zuerst
- SZ (Schlupfzeit): Aufträge mit der geringsten Differenz zwischen Liefertermin & verbleibender Bearbeitungszeit
- WT (Wertregel): Aufträge mit dem höchsten Auftragswert zuerst
- FLT (Frühester Liefertermin): Aufträge mit dem frühesten Liefertermin zuerst
Welche Regel ist sinnvoll zur Minimierung der Durchlaufzeit, Bestände und Lieferterminabweichung und welche für die Maximierung der Kapazitätsauslastung?
- Minimierung der Durchlaufzeit → Kürzeste Operationszeit (KOZ)
- Minimierung der Bestände → Wertregel (WT)
- Minimierung der Lieferterminabweichung → Schlupfzeit (SZ)
- Maximierung der Kapazitätsauslastung → Kürzeste Operationszeit (KOZ)
Was ist die Aufgabe der Belastungsterminierung?
- Durchführung einer Dringlichkeitsprüfung & Verteilung der Aufträge auf die Betriebsmittel
Was ist die Kapazitätsterminierung?
- Methode zur Terminierung von Aufträgen → berücksichtigt Kapazitätsgrenzen der Betriebsmittel
Wie entstehen Produktionsfeinpläne?
- sie entstehen durch Belastungsterminierung, Kapazitätsterminierung und Reihenfolgeplanung
- er hat zunächst nur Plancharakter und wird später in der Steuerung überwacht & gelenkt
Welche Aufgaben übernehmen die verschiedenen Ebenen im Planungs- & Steuerungsprozess?
- Geschäftsleitung: initiiert den Prozess und trifft wichtige Entscheidungen zu Produkt-Markt-Konzept & Wirtschaftlichkeit
- strategisches Produktionsmanagement: setzt Unternehmensentscheidungen um, sichert & entwickelt langfristige Erfolgspotenziale
- taktisches Produktionsmanagement: detailliert die strategischen Planungen & definiert konkrete Zielvorgaben
- operatives Produktionsmanagement: führt Produktionsplanung & -steuerung durch
Welche Arten von Nachfrageverläufen gibt es? Zeichnen Sie die Verläufe ein.
- saisonales, trendartiges, stationäres & sporadisches Bedarfsprofil
- in der Praxis kommen häufig Mischformen vor
Welche Optionen gibt es, wie ein Produktionsmanagement auf Bedarfsverläufe reagieren kann?
- Option 1: keine Reaktion auf Nachfrageschwankungen
- Option 2: Anpassung des Produktionssystems an die Nachfrage
Was ist die Chase-Strategie?
- die Produktion folgt den Nachfrageschwankungen bestmöglich, um keine Bestände aufzubauen
- kurzfristige Kapazitätsanpassung durch Einstellen & Entlassen von Mitarbeitenden (Hire-and-Fire-Ansatz)
- hohe Kosten durch flexible Kapazitätsänderungen
Wann ist die Chase-Strategie vorteilhafter als die Level-Strategie?
- wenn Bestandskosten sehr hoch sind & Kapazitätsanpassungen geringer ausfallen
- Branchen mit stark schwankender Nachfrage, in denen Lagerhaltung sehr teuer oder unmöglich ist
- Beispiele: saisonale Dienstleistungen, individuelle Auftragsfertigung
Wie sind APS-Systeme aufgebaut?
- sie sind modular aufgebaut & hierarchisch organisiert → kurz-, mittel- & langfristiger Planung
- Einsatz von Algorithmen & Modellen zur Erarbeitung von Lösungsvorschlägen
Was ist Operation Research?
- die Operationsforschung, Unternehmensplanung & Optimierungsrechnung
- dienen der Entscheidungsunterstützung unter Einsatz von quantitativen & qualitativen Methoden
Welche Module umfasst ein APS-System & welche Funktionen übernehmen sie?
- strategische Netzwerkplanung: Gestaltung der Supply Chain, Standortwahl von Produktionsstätten & Distributionszentren - Demand Planning: mittelfristige Nachfrageprognosen mit quantitativen Verfahren
- Master Planning: Planung der Materialflüsse auf Wochen- & Monatsebene, die Ergebnisse werden für die operative Planung benutzt
- Purchasing & Material Requirements Planning: Bedarfsplannung & Lieferantenauswahl - Production Planning: Planung & Steuerung der operativen Produktionsprozesse, Durchführung der Losgrößenbildung & Reihenfolgeplannung
- Distrubtion Planning & Transportation Planning: Verteilung & Versorgung der Produkte an die Kunden
Welche Herausforderungen bring die Push-Steuerung mit sich?
- Bestands- & Kapazitätsschwankungen
- ungleich verteilte Kapazitäten & Losgrößen
- geringe Echtzeitfähigkeit bei der Verarbeitung
- schubartiger Materialfluss
Wie funktioniert die Kanban-Methodik?
- die Informationen auf den Kanban-Karten löse Bestellprozesse im Lager aus & steuern kleine, selbst steuernde Regelkreise
- Quellen (Maschinen/Anlagen für die Vorversorgung (Hersteller)) versorgen Senken (Maschinen/Anlagen für die nachfolgende Versorgung (Verbraucher)) entlang der Prozesskette
Welche Regeln müssen beim Kanban-Regelkreis beachtet werden?
1. es gibt nur Kanbans, wenn Aufträge vorliegen → ohne Auftrag keine Produktion
2. nur die Menge wird produziert, die auf der Kanban-Karte angegeben ist
3. fehlerhafte Teile dürfen nicht weitergegeben werden
4. Mitarbeiter dürfen an den Arbeitsstationen dir Reihenfolge der Kanbans selbst entscheiden
Welche Gestaltungsfelder ergeben sich aus den Zielen der Industrie 4.0?
- Digitalisierung, Automatisierung & Vernetzung
- dies führt zur Informationsverdichtung → verbesserte Steuerung industrieller Prozesse
Welche Dimensionen umfasst das Informationsnetzes? Wie wird die Verdichtung dargestellt?
- Zeitgranularität:täglich, stündlich, laufend
- Objektgranularität: Container, Palette, Box, Produkt
- Inhalte: Klassen-ID, Objekt-ID, Objektdaten, Objektumgebungsdaten
- Ort: Abteilung, Werk, Konzern, Wertschöpfungskette
- durch die zunehmende Erfassung & Verarbeitung von Daten in allen Dimensionen
Welche Vorteile bietet die Verdichtung des Informationsnetzes?
- Effizienzsteigerung der Produktionsfaktoren
- erhöhte Transparenz durch detaillierte Datenerfassung
- selbstregulierende Prozesse durch verbesserte Datenqualität
- optimierte Kommunikation zwischen allen Beteiligten
Welche technischen Komponenten sich für die Kommunikation der CPS erforderlich?
- Sensoren, Aktoren, Embedded Systeme & Kommunikationstechnologie
Welche Entwicklungen gibt es bei der Integration von CPS in die IT-Landschaft?
- Automatisierungspyramide als Strukturierungshilfe → fortschreitendes Verschmelzen der Ebenen
- Industrie 4.0 ermöglicht horizontale & vertikale Vernetzung aller Systemkomponenten
- Wandel von zentralen zu dezentralen Automatisierungsansätzen
- Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMI) zur Steuerung & Planung von CPS
Was ist die Automatisierungspyramide?
- sie ordnet die verschiedenen IT-Systeme & Techniken in einer Pyramide an
- sie stellt die verschiedenen Ebenen der Automatisierung in einer industriellen Fertigung dar
Welche CPS-Plattformen werden unterschieden?
- Internet der Dinge (z.B. Smart Factory)
- Internet des Menschen (z.B. Social Web)
- Internet der Dienste (z.B. Smart Building)
Welche technischen Lösungen unterstützen den Menschen in Industrie 4.0?
- Tablets, Touchscreens, Smartphones → geeignet für raue Umgebungen (z.B. Sturzresistenz)
- Sprachsteuerung ermöglicht freihändiges Arbeiten → kommandoartige Spracheingabe oder natürlichsprachliche Interaktion mit ganzen Sätzen oder Satzgliedern
- neue Möglichkeiten durch künstliche Intelligenz
Wie verändert sich die Rolle des Menschen in einer Smart Factory?
- Autonomie & Entscheidungsbefugnis müssen neu definiert werden
- Mensch gibt die Produktionsstrategie vor & überwacht die Umsetzung
- ortsgebundene Arbeitsplätze verlieren an Bedeutung, Mobilität sowie Fernproblemlösung werden wichtiger
- Mensch bleibt die letzte Instanz zur Problemlösung, nachdem CPS bereits Optimierungsaufgaben durchgeführt haben
Welche Rolle spielt die Vernetzung der Betriebsmittel in Industrie 4.0?
- alle Betriebsmittel (Werkzeuge, Produkte, Anlagen) können Daten senden & empfangen
- Speicherung von Informationen direkt am Ort des Geschehens (z.B. mithilfe RFID, Barcodes)
- dezentrale Steuerung der Shop-Floor-Prozesse anstelle zentraler Steuerung
Wie ermöglichen Sensoren eine Langzeitüberwachung der Betriebsmittel?
- Erfassung von Maschinenzuständen
- vorausschauende Wartung zur Vermeidung von Maschinenstillständen
- frühzeitige Bestellung von Ersatzteilen zur besseren Planung
Warum müssen bestehende IT-Systeme für PPS mit CPS vernetzt werden?
- CPS erzeugen viele Daten durch Sensoren & Aktoren
- proprietäre Schnittstellen sind ungeeignet für Industrie 4.0 → offene Standards sind notwendig für eine erfolgreiche Integration
- Ziel: horizontale & vertikale Integration der CPS in die IT-Architektur
Wie beeinflussen Industrie-4.0-Komponenten die Komplexität von Produktionssystemen?
- die Einführung von cyber-physischen Systemen (CPS) & deren Vernetzung steigern die Komplexität der Produktionsprozesse sowie die Automation
Wie soll der steigenden Komplexität von Automatisierungssystemen entgegengewirkt werden?
- durch Assistenzsysteme & Softwarelösungen, die die Komplexität für Anwender reduzieren
Wie verändert sich die Rolle der Experten in der Automatisierung durch Industrie 4.0?
- Experten legen nur noch die Automatisierungsziele fest, während intelligente Systeme die Optimierungs- & Steuerungsaufgaben übernehmen
- dadurch können komplexe Aufgaben übernommen werden, wodurch menschliche Expertin entlastet werden
Was versteht man unter Scientific Automation & welche Ziele verfolgt sie?
- sie bezeichnet eine Automatisierung mit hoher Energieeffizienz, Zuverlässigkeit & Verfügbarkeit, um eine hochflexible, vorausschauende Steuerung zu ermöglichen
Welche technischen Anforderungen entstehen durch die Einführung intelligenter Automatisierungssysteme?
- es werden leistungsstarke Echtzeit-Komponenten, umfangreiche Rechnerkapazitäten & eine hochentwickelte Kommunikationstechnologie benötigt
Was sind die zentralen Unterschiede zwischen klassischer Automation & intelligenter Automation?
- klassische Automation:
• hoher Aufwand an Automationswissen
• Nutzung prozeduralen Wissens (Wie kann das Ziel erreicht werden?)
• Experten analysieren & steuern den Automatisierungsprozess
• Produktionsanlagen arbeiten nach vordefinierten Regeln & Programmen
- intelligente Automation:
• geringer Aufwand an Automationswissen
• Nutzung deklarativen Wissens (Welches Ziel soll automatisch erreicht werden?)
• intelligente Systeme übernehmen die Optimierung & Steuerung
• Produktionsanlagen passen sich selbst an, z.B. Fehlererkennung
Welche Branchen sind von Industrie 4.0 betroffen?
- alle produzierenden Branchen
→ diskrete Industrie (z.B. Maschinen- & Anlagenbau, Luftfahrt, Elektronik)
→ Prozessindustrie (z.B. Chemie, Pharma)
Warum haben sich einige Branchen schneller digitalisiert als andere?
- Branchen wie der Finanzsektor haben frühzeitig in Digitalisierungslösungen investiert
- andere Branchen waren aufgrund guter Auftragslagen oder hoher Komplexität zögerlich
Warum zeigt die Logistikbranche ein steigendes Interesse an digitalen Lösungen & welche Herausforderungen bestehen?
- der Einsatz von Drohnen, autonomen Systemen & KI verbessert Effizienz & Effektivität der Prozesse
- unzureichende digitale Kenntnisse der Mitarbeiter sowie methodische Umsetzungsprobleme
Was sind die größten Hemmnisse der Mitarbeiter im Maschinen- & Anlagenbau?
- unzureichende digitale Kenntnisse der Mitarbeiter
- lange Zeit zurückhaltende Umsetzung der Digitalisierung aufgrund einer guten Auftragslage
Warum hat die Automotive-Branche trotz ihrer führenden Rolle in Industrie 4.0 noch Nachholbedarf in der Digitalisierung?
- unzureichende digitale Kenntnisse
- Schwächen in der Anforderungsdefinition sowie der Ziel- & Kostenplanung
Was bedeutet das Gestaltungsprinzip der Kundenorientierung im Lean Management?
- der Kunde bestimmt den Wert eines Produkts oder einer Dienstleistung
- die Produktion dient ausschließlich der Umsetzung dieses Wertes
Warum ist die Wertstromorientierung ein zentrales Prinzip im Lean Management?
- sie hilft, wertschöpfende & nicht wertschöpfende Tätigkeiten zu identifizieren & die Produktionsfaktoren effizient einzusetzen
Welche Vorteil bietet das Flussprinzip in der Produktion?
- es sorgt für eine stabile, ausgeglichene & reibungsfreie Produktion, wodurch Produktionsfaktoren effizient & effektiv eingesetzt werden
Wie funktioniert das Pull-Prinzip in einem Produktionssystem?
- die Produktion erfolgt erst, wenn eine Kundenbestellung vorliegt, um Überproduktion zu vermeiden
Was ist das Ziel der kontinuierlichen Verbesserung?
- nicht einmalige Optimierung, sondern eine dynamische, stetige Weiterentwicklung des Produktionssystems hin zur Perfektion
Warum gilt die Überproduktion als Verschwendung?
- weil sie Lagerbestände verursacht, Kapital bindet & weitere Verschwendungen nach sich zieht
Welche negativen Auswirkungen haben hohe Bestände in einem Produktionssystem?
- sie verdecken Schwachstellen, benötigen Lagerfläche & verursachen zusätzliche Kosten für Transport & Energie
Warum sind unnötige Transporte eine Form von Verschwendung?
- sie kosten Zeit, Geld & Ressourcen und verlängern die Produktionsdurchlaufzeit
Wie entstehen Wartezeiten in der Produktion & warum sind sie problematisch?
- sie entstehen durch schlechte Austaktung, Engpässe oder Steuerungsprobleme & verlängern die Gesamtdurchlaufzeit, was Kapital bindet
Inwiefern kann der Herstellungsprozess selbst eine Form der Verschwendung sein?
- wenn unnötige komplexe oder überdimensionierte Abläufe & Produkte entstehen, die mehr Ressourcen als notwendig verbrauchen
Warum gilt unnötige Bewegung der Mitarbeiter als Verschwendung?
- weil sie Zeit kosten, ineffizient ist & durch schlechte Arbeitsplatzgestaltung oder fehlende Standards verursacht werden kann
Welche Probleme entstehen durch Ausschuss & Nacharbeit?
- Material wird verschwendet, zusätzliche Kosten entstehen & Kunden sind nicht bereit, für schlechte Qualität zu zahlen
Welche Gestaltungsprinzipien weisen einen hohen Grad & welche einen geringen Grad an Übereinstimmung auf?
- hohen Grad an Übereinstimmung: Kundenorientierung, Wertstromorientierung, Flussprinzip & kontinuierliche Verbesserung
- geringen Grad an Übereinstimmung: Pull-Prinzip
Wie hoch ist der durchschnittliche Materialaufwand in produzierenden Unternehmen?
- der durchschnittliche Materialaufwand liegt bei rund 43%
Welchen Anteil am gesamten Energiebedarf in Deutschland hat das verarbeitende Gewerbe?
- rund 29% des gesamten Energiebedarfes
Welche politischen Ziele hat Deutschland zur Erhöhung der Ressourcen- & Energieeffizienz?
- die Endenergieproduktivität soll um 2,1% pro Jahr gesteigert werden
- der Primärenergieverbrauch soll bis 2020 um 20% und bis 2050 um 50% gesenkt werden
Nenne die 3 zentralen Handlungsfelder einer nachhaltigen Unternehmensführung.
- Ökonomie → Unternehmenssicherung, Wettbewerbsfähigkeit, Kundenbindung
- Ökologie → Ressourceneinsparung, Energieeinsparung, Abfallmanagement
- Gesellschaft → Arbeitsschutz, Menschenrechte, soziale Gerechtigkeit
Warum reicht eine reine Fokussierung auf ökologische Aspekte nicht aus?
- neben ökologischen Gesichtspunkten müssen auch wirtschaftliche & soziale Aspekte berücksichtigt werden, um eine nachhaltige Unternehmensführung zu ermöglichen
Welche negativen ökologischen Aspekte hat Industrie 4.0?
- erhöhter Verbrauch an seltenen Erden für elektronische Komponenten
- steigende Menge an schwer recycelbarem Elektroschrott
- erhöhter Energieverbrauch durch IT-Infrastruktur & Serverkühlung
Welche Vorteile bietet Lean Automation im Vergleich zum klassischen Lean Management?
- Beherrschbarkeit steigender Komplexität, Echtzeit-Datenverarbeitung & weniger Fehlerquellen
Wie verbessert Lean Automation die Kanban-Methode?
- durch Digitalisierung der Kanban-Prozesse
- Speicherung der Kanban-Informationen auf Produkten
- automatische Optimierung der Kanban-Kreisläufe
Wie unterstützt die Andon-Methode die Fehlerbehebung?
- Sensoren erkennen Fehlerzustände sofort & übermitteln sie in Echtzeit an smarte Operatoren oder CPS, die dann Gegenmaßnahmen einleiten
Was sind ganzheitliche Produktionssysteme 4.0 & wie ist der Aufbau/die Struktur?
- sie sind integrierte Systeme, die Lean Management & Industrie 4.0-Technologien kombinieren, um Effizienz, Nachhaltigkeit & Anpassungsfähigkeit zu gewährleisten
- Aufbau/Struktur: Ziele, Unternehmensprozesse, Prinzipien, Methoden & Werkzeuge
Welches der 3 Szenarien wird sich laut Studie durchsetzen?
- Szenario 3 (integrierter Ansatz), da es die meisten zukunftsfähigen Potenziale bietet
Warum sind neue Methoden & Werkzeuge für ganzheitliche Produktionssysteme 4.0 notwendig?
- weil die digitale Transformation große Veränderungen mit sich bringt & bestehende Methoden nicht ausreichen
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