Zugl.: Paderborn, Universiẗat-Gesamthochsch., Diss., 1997.

Techn. Universiẗat, Diss., 2004--Berlin.

Energy efficiency has developed into an important objective for industrial enterprises. However, there is still a need for systematic approaches to reduce energy consumption in factories. Existing methods focus on the optimization of manufacturing processes and lack upon considering the entire factory system. Additionally, they are based on a detailed quantitative analysis of processes and thus, they need a high effort during the phase of data acquisition. Therefore, an approach for reducing energy consumption by providing energy efficiency measures to factory planning participants was developed in order to overcome these barriers. The general approach is described in this paper and supported with a use case that demonstrates the required information and possible outcomes in terms of energy efficiency information. Main advantages of this approach are reducing the effort to acquire energy data and the possibility to consider the factory system holistically.

Für den wirtschaftlichen Erfolg und die Wettbewerbsfähigkeit von Industrieunternehmen ist die Gestaltung effizienter, funktionsfähiger und an die Erfordernisse des Produktionsumfeldes angepasster Fabriksysteme von entscheidender Bedeutung. Die zielgerichtete Entwicklung und Optimierung solcher Systeme im Rahmen der Fabrikplanung stellt angesichts sich kontinuierlich ändernder Rahmenbedingungen, der Vielzahl zu berücksichtigender Systemelemente und Interdependenzen sowie der Langlebigkeit des Systems eine besondere Herausforderung dar. Um in dem Kontext die Identifikation, Erarbeitung und Auswahl langfristig erfolgversprechender Fabrikkonzepte zu unterstützen, wird innerhalb der vorliegenden Arbeit ein umfassendes Instrumentarium zur Durchführung lebenszyklusorientierter Wirtschaftlichkeitsanalysen und -bewertungen entwickelt. Im Kern basierend auf dem Life Cycle Costing dient dieses vorrangig dazu, sämtliche der mit den fabrikplanerischen Festlegungen verbundenen monetären Konsequenzen systematisch zu erfassen und zu beurteilen. Die instrumentelle Ausgestaltung orientiert sich dabei an den Informationsgewinnungs- und Entscheidungsstrukturen der Fabrikplanung und umfasst Ansätze für den Umgang mit der aus der Vielzahl an Systemelementen resultierenden Komplexität ebenso wie konzeptionelle Modifikationen für eine ergänzende Bewertung nicht-monetärer Zielgrößen. Vor dem Hintergrund zunehmender Anforderungen an die Nachhaltigkeit von Fabriksystemen wird das entwickelte Instrumentarium am Beispiel der Bewertung von Energieeffizienzmaßnahmen konkretisiert und angesichts der Fülle der für lebenszyklusorientierte Analysen und Bewertungen erforderlichen Daten und Informationen um ein Rahmenkonzept zu dessen IT-gestützter Realisierung erweitert. / The development of efficient and functioning factories adapted to the requirements of the production environment is of crucial importance for the economic success and competitiveness of industrial companies. However, the targeted configuration and optimization of such systems is a particular challenge, since constantly changing conditions, a multitude of system elements and interdependencies, and the longevity of the system have to be taken into account. In order to support the identification, generation, and selection of promising planning solutions, a comprehensive instrument for life-cycle oriented profitability analyses and evaluations is developed in this thesis. Essentially basing on Life Cycle Costing it is primarily intended to systematically determine and assess all monetary consequences associated with the generated planning solutions. The instrumental design is oriented toward the structures of information retrieval and decision making in factory planning. It also comprises approaches for handling the complexity that results from the multitude of system elements as well as conceptual modifications for the complementary evaluation of non-monetary assessment criteria. Against the background of increasing demands on the sustainability of factory systems, the developed instrument is exemplarily specified for the evaluation of energy efficiency measures. Furthermore, considering the abundance of data and information required for life-cycle oriented analyses and evaluations in factory planning, the instrument is enhanced by a conceptual framework for its IT- supported implementation.

Techn. Univ., Diss.--München, 2006.

Auf die Automobilindustrie wirken unterschiedliche Kräfte und eine Vielzahl weiterer Einflüsse. Das Auftreten von Veränderungen im Unternehmensumfeld, die eine Reaktion auf Ebene der Produktionszahlen bedürfen wird zunehmend kurzfristiger. Die bestehenden automobilen Fabriksysteme sind zu starr, um auf den hoch dynamischen Weltmarkt angemessen reagieren zu können. Ansätze zur Verbesserung der Ausgangslage für bestimmte Abschnitte wurden bereits erarbeitet und in einigen punktuellen Pilotanlagen umgesetzt. Zur Erfüllung der immer komplexeren Anforderungen in der Materialflusstechnik bedarf es jedoch einer Optimierung als Gesamtsystem, um eine Durchgängigkeit der Veränderlichkeit zu gewährleisten. Im Rahmen der vorliegenden Untersuchung wird ein solch ganzheitlicher Ansatz entwickelt. Dafür werden zunächst die Herausforderungen in der Weltwirtschaft und der Automobilindustrie im Speziellen analysiert. Einen besonderen Themenschwerpunkt bilden dabei die verschiedenen Ebenen der Veränderlichkeit. Mit der Ableitung von Prämissen unter Beachtung der gestellten Anforderungen kann eine Ordnung verschiedener Fördertechnologien erfolgen. Darauf bauend wird ein Modell entwickelt, das als Leitfaden zur Erarbeitung eines flexiblen Materialflusssystems für zukünftige Automobilproduktionen dient. Um dem Anspruch der fabrikübergreifenden Anwendbarkeit des Modells Rechnung zu tragen, erfolgt im letzten Schritt die Modellvalidierung anhand einer Fahrzeug-Fertigung in einem Brownfield-Werk.

Für den wirtschaftlichen Erfolg und die Wettbewerbsfähigkeit von Industrieunternehmen ist die Gestaltung effizienter, funktionsfähiger und an die Erfordernisse des Produktionsumfeldes angepasster Fabriksysteme von entscheidender Bedeutung. Die zielgerichtete Entwicklung und Optimierung solcher Systeme im Rahmen der Fabrikplanung stellt angesichts sich kontinuierlich ändernder Rahmenbedingungen, der Vielzahl zu berücksichtigender Systemelemente und Interdependenzen sowie der Langlebigkeit des Systems eine besondere Herausforderung dar. Um in dem Kontext die Identifikation, Erarbeitung und Auswahl langfristig erfolgversprechender Fabrikkonzepte zu unterstützen, wird innerhalb der vorliegenden Arbeit ein umfassendes Instrumentarium zur Durchführung lebenszyklusorientierter Wirtschaftlichkeitsanalysen und -bewertungen entwickelt. Im Kern basierend auf dem Life Cycle Costing dient dieses vorrangig dazu, sämtliche der mit den fabrikplanerischen Festlegungen verbundenen monetären Konsequenzen systematisch zu erfassen und zu beurteilen. Die instrumentelle Ausgestaltung orientiert sich dabei an den Informationsgewinnungs- und Entscheidungsstrukturen der Fabrikplanung und umfasst Ansätze für den Umgang mit der aus der Vielzahl an Systemelementen resultierenden Komplexität ebenso wie konzeptionelle Modifikationen für eine ergänzende Bewertung nicht-monetärer Zielgrößen. Vor dem Hintergrund zunehmender Anforderungen an die Nachhaltigkeit von Fabriksystemen wird das entwickelte Instrumentarium am Beispiel der Bewertung von Energieeffizienzmaßnahmen konkretisiert und angesichts der Fülle der für lebenszyklusorientierte Analysen und Bewertungen erforderlichen Daten und Informationen um ein Rahmenkonzept zu dessen IT-gestützter Realisierung erweitert. / The development of efficient and functioning factories adapted to the requirements of the production environment is of crucial importance for the economic success and competitiveness of industrial companies. However, the targeted configuration and optimization of such systems is a particular challenge, since constantly changing conditions, a multitude of system elements and interdependencies, and the longevity of the system have to be taken into account. In order to support the identification, generation, and selection of promising planning solutions, a comprehensive instrument for life-cycle oriented profitability analyses and evaluations is developed in this thesis. Essentially basing on Life Cycle Costing it is primarily intended to systematically determine and assess all monetary consequences associated with the generated planning solutions. The instrumental design is oriented toward the structures of information retrieval and decision making in factory planning. It also comprises approaches for handling the complexity that results from the multitude of system elements as well as conceptual modifications for the complementary evaluation of non-monetary assessment criteria. Against the background of increasing demands on the sustainability of factory systems, the developed instrument is exemplarily specified for the evaluation of energy efficiency measures. Furthermore, considering the abundance of data and information required for life-cycle oriented analyses and evaluations in factory planning, the instrument is enhanced by a conceptual framework for its IT- supported implementation.

Energy efficiency has developed into an important objective for industrial enterprises. However, there is still a need for systematic approaches to reduce energy consumption in factories. Existing methods focus on the optimization of manufacturing processes and lack upon considering the entire factory system. Additionally, they are based on a detailed quantitative analysis of processes and thus, they need a high effort during the phase of data acquisition. Therefore, an approach for reducing energy consumption by providing energy efficiency measures to factory planning participants was developed in order to overcome these barriers. The general approach is described in this paper and supported with a use case that demonstrates the required information and possible outcomes in terms of energy efficiency information. Main advantages of this approach are reducing the effort to acquire energy data and the possibility to consider the factory system holistically.

Das Forschungsvorhaben "Bildung eines vernetzten Logistik- und Simulationszentrums" (DFG-gefördertes Innovationskolleg) wurde an der TU Chemnitz von 1996-2000 erfolgreich bearbeitet. Erklärtes Ziel war der Aufbau eines Kompetenz- und Dienstleistungszentrums für Logistik und Simulation zur Realisierung eines an den Erfordernissen von KMU ausgerichteten, ganzheitlich integrierten und um die Einbeziehung von Humanpotentialen erweiterten Planungs-, Produktions- und Steuerungsansatzes. In den Teilprojekten: - Integriertes vernetztes Datenmanagement (Prof. Förster) - Simulationsgestützte integrierte Fabrikplanung (Prof. Wirth) - Simulationsgestützte integrierte Steuerung des Fabrikbetriebes (Prof. Petermann, Prof. Stanek) - Humanpotentialintegrierte Fabrikplanung und -steuerung (Prof. Enderlein) - Integration von Simulationssystemen zur Fabrikplanung und -steuerung (Prof. Köchel) wurden die Zielsetzungen 1. Aufbau und prototypische Realisierung eines Planungs-, Steuerungs- und Simulationssoftwarepools als Kern des Kompetenzzentrums 2. Auskopplung und Integration von Softwaresystemen und -komponenten zu Low-cost-Lösungen für typische Planungs- und Betreiberaufgaben bearbeitet und erfolgreich realisiert.

Aufbauend auf einer Analyse ausgewählter methodentheoretischer Ansätze der Produktionsstättenplanung und des Umweltmanagements wird eine Methode des planungsintegrierten Umweltschutzes bei der Produktionsstättenplanung entwickelt. Sie besteht zum Einen aus einer umweltbezogenen Analyse und Bewertung, basierend auf der Ökobilanzierung, die an die Belange der Produktionsstättenplanung angepasst und integriert wird. Zum Anderen erfolgt das Entwerfen umweltverträglicher Lösungen. Hierzu wird das Konzept des planungsintegrierten Umwelschutzes zu heuristischen Regeln operationalisiert und den Planungsaktivitäten Funktionsbestimmung/Dimensionierung/Strukturierung/Gestaltung zugeordnet. Es erfolgt abschließend der beispielhafte Einsatz der Methode in einer Branchenstudie zur spanenden Metallbearbeitung.