Der Begriff Industrie 4.0 ist die aktuelle Entwicklung, die auch als ‘Vierte industrielle Revolution‘ bezeichnet wird. Eine Standarddefinition gibt es für den Begriff nicht. Für die meisten Autoren jedoch ist Industrie 4.0 die Digitalisierung der zukünftigen Produktion. Zu den Zielen der Industrie 4.0 gehören die Flexibilisierung und Verbesserung der Wertschöpfungen, sowie die Individualisierungen der Produkte. Folgende Themengebiete werden behandelt: ‘Smart Factory‘, ‘Internet der Dinge‘ und ‘Business Digitalization‘. Industrie 4.0 ist die Zusammensetzung und Weiterentwicklung traditioneller Produktionsmethoden wie Lean Management und Computer-integrated manufacturing (CIM). Eine Umsetzung dieser Konzepte ist teilweise möglich, da Forschungsbedarf an der Technologischen Weiterentwicklung besteht. Daher klassifizieren auch viele Autoren die Industrie 4.0 als eine Evolution ein. Industrie 4.0 fokussiert sich auf Smart Factory, der intelligenten Fabrik. Die intelligente Fabrik setzt sich aus Cyber-Physischen-Systemen (CPS) und Smart Product beziehungsweise (bzw.) intelligenten Produkten zusammen. Es lassen sich aber grundlegende Leitfragen in Bezug auf dieses Themengebiet stellen.
Wie schlank ist die Smart Factory tatsächlich aufgebaut? Wie gut passen Lean Methoden in die Philosophie von Smart Factory und welche Herausforderungen bestehen? Im Rahmen dieser Bachelorarbeit werden die Synergieeffekte und Konfliktpotenziale von Lean Production und Smart Factory auf der Wertschöpfungsebene behandelt.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Problemstellung
1.2 Aufbau der Thesis
2 Grundlagen der Lean Production und Smart Factory
2.1 Lean Production
2.2 Smart Factory
2.2.1 Cyber Physische Systeme
2.2.2 Cyber-Physische-Produktions-Systeme
2.2.3 Herausforderung und Risiken in der zukünftigen Produktion
2.2.4 Chancen und Nutzen von Smart Factory
2.3 Lean trifft Smart
2.3.1 Lean Methoden in der digitalen Welt
2.3.2 Horizontale und vertikale Integration über Wertschöpfungsketten
2.3.1 Beispiel einer Wertschöpfungskette in der Automobilindustrie
2.3.2 Praxisbeispiel
3 empirische Untersuchung
3.1 Schriftliche Befragung
3.2 Die Analysemethode für die Datenanalyse
3.3 Auswertung
4 Diskussion
5 Fazit
Zielsetzung & Themen der Arbeit
Die vorliegende Arbeit untersucht das Zusammenspiel und die Synergieeffekte zwischen Lean Production und Smart Factory. Dabei steht die Forschungsfrage im Mittelpunkt, wie sich traditionelle Lean-Methoden in ein durch Industrie 4.0 geprägtes, digitales Produktionsumfeld integrieren lassen und ob hierbei Konfliktpotenziale oder wertsteigernde Synergien dominieren.
- Grundlagen der Lean Production und der Smart Factory Architektur
- Analyse von Cyber-Physischen-Produktions-Systemen (CPPS)
- Vergleich von Lean-Methoden in klassischer und digitaler Umgebung
- Empirische Untersuchung des aktuellen Status quo in produzierenden Unternehmen
- Diskussion über die zukünftige Bedeutung von Lean Management in der Smart Factory
Auszug aus dem Buch
2.2.1 Cyber Physische Systeme
Cyber Physische Systeme sind Geräte, Gebäude, Verkehrsmittel, Produktionenanlagen, Logistikkomponente etc., die eingebettete Systeme enthalten, die über das Internet kommunizieren und Internetdienste nutzen können. Mittels der entsprechenden Sensorik erfassen die Cyber-Physischen Systeme ihre Umgebung, werten diese mit Hilfe der weltweit verfügbaren Daten und Dienste aus, speichern sie und wirken auf die physikalische Welt mit Hilfe von Aktoren ein. Ein weltweit verfügbarer Dienst ist z. B. Big Data. Big Data ist der intelligente Umgang mit großen und gleichzeitig heterogenen Datenmengen. Mit Hilfe des Menschen werden multimodale Mensch-Maschine-Schnittstellen geschaffen und mit den CPS verbunden. Dadurch kann der Mensch über Spracheingabe oder Benutzung der Touch Displays die CPS steuern. CPS vernetzen sich autonom und errichten sich dezentrale Netzwerke, wodurch sie sich eigenständig selbst optimieren und ebenso eigenständig mit Hilfe des Menschen Probleme lösen. Mittels der CPS, die sich dezentral, eigenständig und zeitnah organisiert, entsteht die smarte Fabrik. Intelligente CPS organisieren den Verkehrsfluss, helfen den Menschen bei wichtigen Entscheidungen und senken den Energieverbrauch im Verkehr und in Energienetzen. CPS sind komplex und beinhalten viele unterschiedliche und teils autonom arbeitende Elemente und Module. Daher müssen gleichartige Definitionen, Standards und intelligente Schnittstellen geschaffen werden, um in Zukunft solche Systeme über eingegliederte Management-Technologien in Anwendungen sicher und mit Erfolg einzurichten.
Große Mengen von Daten werden von RFID’s, Sensoren, eingebetteten Systemen, den zu fertigenden Element selbst, den Maschinen und den steuernden und kontrollierenden Recheneinheiten gebildet. Diese großen Mengen an Daten beinhalten Informationen über den Produktionsprozess, Ort, Zeit und Zustand des zu fertigenden Produkts.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Dieses Kapitel führt in die Thematik der Digitalisierung und der Industrie 4.0 ein und stellt die Problemstellung sowie den Aufbau der Arbeit dar.
2 Grundlagen der Lean Production und Smart Factory: Hier werden die theoretischen Basismodelle des Lean Managements sowie die technologischen Grundlagen der Smart Factory und deren Integration erläutert.
3 empirische Untersuchung: Dieses Kapitel beschreibt das methodische Vorgehen der schriftlichen Befragung und präsentiert die statistische Auswertung der erhobenen Daten.
4 Diskussion: Die Ergebnisse der empirischen Studie werden hier kritisch interpretiert und mit den theoretischen Erkenntnissen in Bezug gesetzt.
5 Fazit: Das Fazit fasst die zentralen Ergebnisse zusammen und gibt einen Ausblick auf die zukünftige Bedeutung der Synergie von Lean Production und Industrie 4.0.
Schlüsselwörter
Lean Production, Smart Factory, Industrie 4.0, Cyber-Physische Systeme, Wertschöpfungskette, Digitalisierung, Prozessoptimierung, Lean Management, CPPS, Automobilindustrie, Effizienzsteigerung, Vernetzung, Datenanalyse, intelligente Fabrik, Ressourcenmanagement.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit primär?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Verknüpfung von klassischen Lean-Methoden und modernen Industrie 4.0-Technologien innerhalb der produzierenden Industrie.
Welche zentralen Themenfelder werden abgedeckt?
Die Kerngebiete umfassen Lean Management-Philosophien, die technologische Infrastruktur der Smart Factory (Cyber-Physische Systeme) sowie deren Auswirkungen auf die operative Wertschöpfung.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist es zu klären, ob Lean-Methoden in einer digitalisierten Umgebung an Relevanz verlieren oder durch Smart Factory-Technologien sinnvoll ergänzt und in ihrer Effizienz gesteigert werden.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Es wurde eine quantitative empirische Untersuchung in Form einer schriftlichen Befragung bei verschiedenen produzierenden Unternehmen durchgeführt, deren Daten statistisch ausgewertet wurden.
Was behandelt der Hauptteil der Arbeit?
Der Hauptteil gliedert sich in eine theoretische Aufarbeitung der Begriffe Lean Production und Smart Factory sowie eine daran anschließende empirische Datenerhebung und deren Auswertung mittels statistischer Kennzahlen.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Forschung?
Zentrale Begriffe sind Wertschöpfungsoptimierung, digitale Transformation, Dezentralisierung, Automatisierung und die Symbiose aus Lean-Prinzipien und intelligenter Vernetzung.
Wie bewerten die befragten Unternehmen die Rolle von Lean Management in der Industrie 4.0?
Die Mehrheit der Befragten sieht Lean Management auch in der Ära von Industrie 4.0 als wichtig an und befürwortet eine synergetische Ergänzung beider Konzepte zur weiteren Optimierung der Wertschöpfung.
Gibt es statistische Hinweise auf eine Entbehrlichkeit von Lean-Methoden durch Smart Factory?
Nein, die Untersuchung deutet darauf hin, dass Unternehmen nicht ohne Weiteres auf Lean-Prinzipien verzichten können, um in einer Smart Factory erfolgreich zu sein.
- Quote paper
- Ülkücan Öz (Author), 2016, Lean Production & Smart Factory. Synergieeffekte und Konfliktpotenziale auf der Wertschöpfungsebene, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/366814
