Adaptive Logistik

Problemstellung

Für den überwiegenden Teil der Investitionsgüterhersteller im Maschinen- und Anlagenbau ist die Systemintegration komplexer Maschinenkomponenten oder Anlagenteile wichtigste Kernkompetenz, meist ergänzt um spezifische technologische Kompetenzen und ein umfangreiches Dienstleistungs- und Serviceangebot. Der größte Anteil innerbetrieblicher Wertschöpfung findet dabei in der Montage statt.
Insbesondere in der auftragsorientierten Einzel- und Kleinserienmontage ist die Koordination und Synchronisation der Teilprozesse und Ressourcen zu einem störungsfreien Gesamtablauf die zentrale logistische Herausforderung. Auf die direkten Montagetätigkeiten entfallen nur ca. 1/5 der Arbeitszeit eines Montagemitarbeiters, d.h. ein wesentlicher Zeitanteil von bis zu 50% ist durch indirekte Tätigkeiten zur Informations-, Material-, und Betriebsmittelbeschaffung, durch Klärungsprozesse sowie durch organisatorisch bedingte Wartezeiten belegt.

Projektziele

Ziel des Projektes war die Entwicklung einer geeigneten Softwareunterstützung, in Form eines offenen Softwarerahmens (Framework) mit spezifischen Funktionsmodulen zur besseren Koordinierung der auftragsbezogenen Einzel- und Kleinserienmontage im Maschinen- und Anlagenbau. Koordination und Synchronisation der Logistik- und Produktionsabläufe wurden mit einer adaptiven Materialflussplanung und -steuerung gelöst. Ferner wurde die Montage flexibel strukturiert, um auf die veränderliche Auftragssituation im Maschinen- und Anlagenbau schnellstmöglich reagieren zu können.

Vorgehensweise
Basis der Entwicklung ist ein Softwarerahmen mit Funktionsmodulen auf Basis eines agentenbasierten Lösungsansatzes. Alle relevanten Informationen stehen in einer Datenbank bereit. Kommunikation und Informationsaustausch wurden mit Webservices und Middleware realisiert. Das Multiagentensystem bereitet die Entscheidungen in der Logistik- und damit in der Montagesteuerung vor und unterstützt diese. Weitere Funktionsmodule sind die Identifizierung und Lokalisierung der logistischen Objekte mittels RFID-Technologie, ein Montageplanungsmodul, das erfahrungsbasierte Steuerungsregeln bereithält, und ein Modul zur Logistik-Simulation.
Außerdem wurde ein Konzept zur Integration der neuen Softwarelösung in die bestehende ERP-Landschaft eines Unternehmens sowie die Integration weiterer mobiler Endgeräte als so genannte Assistenzsysteme entwickelt. Die entwickelten Methoden und Prototypen wurden anhand konkreter Beispiele aus den beteiligten Anwenderfirmen des Maschinen- und Anlagenbaus erprobt und überprüft.

Anwendungspotenzial

Das offene Framework unterstützt die Planung und Steuerung der logistischen Prozesse indem es auf die von den verschiedenen Seiten bereitgestellten Informationen zurückgreift und mit seinen adaptiven Verhandlungsmechanismen ermittelt, welche Montage- und Bereitstellungssequenz unter Berücksichtigung von Montagevorgangsbedarf und Ressourcenangebot optimal ist. Alle logistischen Elemente werden durch Softwareagenten repräsentiert, die funktionsspezifische Planungs- und Entscheidungsregelwerke enthalten. Durch die Verhandlung innerhalb des Multiagentensystems und die Kommunikation mit allen weiteren relevanten Material- und Logistikressourcen (RFID-Etiketten an Baugruppen, Kommissionierwagen, etc.) können den Produktionsmitarbeitern Tätigkeitsvorschläge (z.B. Montagereihenfolge verschiedener Baugruppen) unterbreitet werden, die bereits auf Machbarkeit geprüft wurden. Durch die informationstechni
sche Verkettung bzw. Synchronisierung mit allen anderen Mitarbeitern löst die Annahme eines Vorschlages bei anderen Kollegen gezielt weitere Tätigkeitsvorschläge bzw. -anweisungen (z.B. Transport) aus.

Basierend auf den Ergebnissen des Verbundprojektes myOpenFactory wurde eine Standardbeschreibung für alle relevanten Logistikinformationen entwickelt, die unabhängig von Anbietern von Softwaresystemen ist.