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Über dieses Buch

Seit Jahren wächst das industrielle Interesse am Ansatz und der Umsetzung der Digitalen Fabrik. Für viele Unternehmen stellt die Digitale Fabrik eine Lösung zur Beschleunigung ihrer Produkt- und Produktionsentstehungsprozesse dar. Erwartet wird eine deutliche Kosteneinsparung. In diesem Buch wird der Begriff der Digitalen Fabrik definiert sowie sein Potenzial für die Industrie und seine Umsetzung beschrieben. Dabei liegt der Fokus auf der frühzeitigen und mit allen Unternehmensprozessen abgestimmten Produktionsplanung und der Fabrikgestaltung. Die relevanten Prozesse mit ihren entsprechenden Modellen, Methoden und Werkzeugen werden umfassend erläutert. Dies umfasst auch Hinweise zum Datenmanagement und zur Systemarchitektur. Besonders wird auf die Einführung der Digitalen Fabrik und ihre begleitenden organisatorischen Maßnahmen eingegangen. Beispiele aus den Bereichen Maschinenbau, Automobilbau, Luft- und Raumfahrt sowie Schiff- und Anlagenbau veranschaulichen die Digitale Fabrik und ihre Umsetzung.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

1. Einleitung, Definition und Stand der Umsetzung

Zusammenfassung
Die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen haben sich in den letzten Jahren wesentlich verändert. Unternehmen bewegen sich in einem globalen, turbulenten Umfeld, in dem gravierende Marktereignisse immer schneller aufeinander folgen und zukünftige Entwicklungen schwerer zu prognostizieren sind. Insbesondere produzierende Unternehmen stehen vor der Herausforderung, geeignete Mittel zur Bewältigung der wesentlich häufiger anfallenden und zunehmend komplexeren Planungsaufgaben einzusetzen.
Uwe Bracht, Dieter Geckler, Sigrid Wenzel

2. Anwendungsfelder der Digitalen Fabrik im Überblick

Zusammenfassung
Für das Konzept der Digitalen Fabrik (DF) und deren Methoden und Werkzeuge lassen sich zahlreiche Anwendungsfelder im Rahmen der Unternehmensprozesse (vgl. Abb. 1.7) erschließen. Mögliche Anwendungsgebiete der DF in der Reihenfolge der Lebenszyklusphasen von Produkt bzw. Produktionssystem werden in der VDI-Richtlinie 4499 aufgezeigt (Abb. 2.1).
Uwe Bracht, Dieter Geckler, Sigrid Wenzel

3. Nutzen der Digitalen Fabrik

Zusammenfassung
Der Kostenvorteil des Einsatzes der Methoden und Werkzeuge der Digitalen Fabrik (DF) für ein Unternehmen ist wie bei anderen ganzheitlichen Konzepten nur schwer zu ermitteln, da sich mehrere Einflüsse zu einer Gesamtwirkung zusammenfügen. Neben den quantifizierbaren Anteilen gibt es eine Reihe von qualitativen Verbesserungen. Somit stellt sich das Problem der Bewertung von strategischen Aspekten sowie der zusätzlichen Verbesserungen an der realen Fabrik oder am Planungsprozess. Die folgende Nutzenbetrachtung soll daher im Wesentlichen nur qualitativ aufzeigen, wo die DF Vorteile bietet und wie diese zusammenwirken (Abb. 3.1).
Uwe Bracht, Dieter Geckler, Sigrid Wenzel

4. Methoden und Modelle in der Digitalen Fabrik

Zusammenfassung
Die Digitale Fabrik (DF) gilt nach der diesem Buch zugrunde liegenden Definition als „der Oberbegriff für ein umfassendes Netzwerk von digitalen Modellen, Methoden und Werkzeugen – u. a. der Simulation und dreidimensionalen Visualisierung –, die durch ein durchgängiges Datenmanagement integriert werden“ (VDI 4499 Blatt 1 2008, S. 3). Die Verwendung dieser Definition erfordert zunächst die Präzisierung der Begriffe Modell, Methode und Werkzeug. Ebenso sind die typischerweise einzusetzenden Methodenklassen zu benennen und zu erläutern. Im Rahmen dieses Buches ist jedoch keine wissenschaftliche Auseinandersetzung mit den in der Literatur vorhandenen unterschiedlichen Definitionen, Ordnungsschemata und Beschreibungen der Methoden vorgesehen. Ziele sind vielmehr die Verwendung einer den Autoren jeweils geeignet erscheinenden Definition aus der Literatur und eine möglichst umfassende, strukturierte Erläuterung der im Rahmen der DF einzusetzenden Methoden. Den Abschluss dieses Kapitels bildet eine Beschreibung der für den EDV-Einsatz dieser Methoden notwendigen technischen Ausstattung.
Uwe Bracht, Dieter Geckler, Sigrid Wenzel

5. Datenmanagement und Softwarewerkzeugklassen

Zusammenfassung
Der Begriff Datenmanagement wird im Zusammenhang mit der Digitalen Fabrik (DF) bereits in der VDI-Definition (vgl. auch Abschnitt 1.2.1) verwendet, in der von einem umfassenden Netzwerk von digitalen Modellen, Methoden und Werkzeugen gesprochen wird, „die durch ein durchgängiges Datenmanagement integriert werden“ (VDI 4499 Blatt 1 2008, S. 3).
Uwe Bracht, Dieter Geckler, Sigrid Wenzel

6. Organisation der Einführung und Nutzung

Zusammenfassung
Die erfolgreiche Einführung der Methoden und Werkzeuge der Digitalen Fabrik (DF) hängt von zahlreichen Faktoren innerhalb und außerhalb des Unternehmens ab. Diese gilt es im Vorfeld kritisch zu analysieren, um auf Basis der Analyseergebnisse geeignete Maßnahmen zur Umsetzung zu entwickeln. In den folgenden Abschnitten werden zunächst allgemeine organisatorische Hinweise gegeben, welche die besonders zu beachtenden Faktoren bei der Einführung hervorheben. Im Anschluss wird eine Vorgehensweise der Implementierung von Methoden und Werkzeugen der Digitalen Fabrik in KMU sowie in einem Konzern vorgestellt. Der nächste Abschnitt beschreibt eine neue organisatorische Grundstruktur, welche den Anforderungen der Digitalen Fabrik hinsichtlich Flexibilität und Wandlungsfähigkeit besonders entspricht. Den Abschluss des Kapitels bildet die Vorstellung neuer Rollen und Aufgaben der Mitarbeiter/-innen in der Planung und der Informationstechnik eines Unternehmens.
Uwe Bracht, Dieter Geckler, Sigrid Wenzel

7. Anwendungen der Digitalen Fabrik

Zusammenfassung
In der praktischen Anwendung der Digitalen Fabrik (DF) kommen meist unterschiedliche Methoden und Werkzeuge in branchenspezifischen Kombinationen mit jeweils besonderen Anforderungen zum Einsatz. Der folgende Abschnitt stellt hierzu einige typische Anwendungen ganzheitlicher Lösungen vor.
Uwe Bracht, Dieter Geckler, Sigrid Wenzel

8. Fazit und Ausblick

Zusammenfassung
Globale Marktanforderungen zwingen Unternehmen häufiger und schneller innovative neue Produkte hoher Qualität anzubieten. Das fordert im hohen Maß international vernetztes Arbeiten unter Nutzung einer effizienten Informationsbasis. Die Digitale Fabrik (DF) bietet in diesem Zusammenhang einen neuen Ansatz, um mit Hilfe einer durchgängigen digitalen Gestaltung der Produkte, Prozesse und Produktionseinrichtungen diesen Forderungen zu genügen. Damit kann der Produktionsstandort Deutschland auf hohem Niveau erhalten werden.
Uwe Bracht, Dieter Geckler, Sigrid Wenzel

Backmatter

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