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FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR FABRIKBETRIEB UND -AUTOMATISIERUNG IFF, MAGDEBURG EHRENKOLLOQUIUM PRODUKTION UND LOGISTIK IM 21. JAHRHUNDERT anlässlich des 75. Geburtstages von Prof. Dr. Dr.-Ing. Prof. E. h. Eberhard Gottschalk 24. Januar 2011, Magdeburg

Festschrift: Produktion und Logistik im 21. Jahrhundert · Fachdisziplinen der Fabrikbetriebslehre und der Logistik wider-spiegeln. Wem es vergönnt war, an einem der vielen Vorträge

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Page 1: Festschrift: Produktion und Logistik im 21. Jahrhundert · Fachdisziplinen der Fabrikbetriebslehre und der Logistik wider-spiegeln. Wem es vergönnt war, an einem der vielen Vorträge

F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F Ü R F A B R I K B E T R I E B U N D - A U T O M AT I S I E R U N G I F F, M A G D E B U R G

EHRENKOLLOQUIUM

PRODUKTION UND LOGISTIK IM 21. JAHRHUNDERTanlässlich des 75. Geburtstages von Prof. Dr. Dr.-Ing. Prof. E. h. Eberhard Gottschalk

24. Januar 2011, Magdeburg

ehrenkolloquium_umschlag.indd 1 21.12.2010 14:02:52Prozessfarbe CyanProzessfarbe MagentaProzessfarbe GelbProzessfarbe Schwarz

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EHRENKOLLOQUIUM

PRODUKTION UND LOGISTIK IM 21. JAHRHUNDERT

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INHALT

Geleitwort 7

Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E. h. Dr. h. c. mult.

Michael Schenk, Institutsleiter des Fraunhofer-Institut

für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF

Geleitwort 8

Detthold Aden, Vorstandsvorsitzender der BLG

LOGISTICS GROUP, Bremen

Fraunhofer kommt nach Sachsen-Anhalt 10

Unser eigenes Institutsgebäude 12

Der Forschungsstandort Magdeburg wächst:

Das VDTC kommt 14

Besucher aus Politik und Wissenschaft 16

Ehrenkolloquium: Wandel in Produktion und

Logistik 18

Produktion und Logistik im 21. Jahrhundert

Fabrikplanung und -betrieb – Bilanz und

Blick in die Zukunft 21

Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E. h. Dr. h. c. mult.

Michael Schenk, Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts

für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF

Auswirkungen des Wandels in der Produktion

auf Fabrik und Logistik 53

Prof. Dr. Dr.-Ing. Siegfried Wirth, Technische

Universität Chemnitz

Produzieren in Deutschland – aber was? 59

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. mult. Hans-Peter Wiendahl,

Leibniz Universität Hannover

Logistiksysteme der Zukunft – Impulse der

wirtschaftlichen Dynamik 65

Dr. Hanspeter Stabenau, Ehrenvorsitzender der Bundes-

vereinigung Logistik e. V.

Ein spätes Erwachen – Gesellschaft liche

Verantwortung der Logistik 69

Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Helmut Baumgarten, TU Berlin

Das psychologistische Prinzip – ein interdisziplinärer

Ansatz für erfolgreiches Change Management 75

o. Univ. Prof. Dr. mont. Siegfried Augustin,

Montanuniversität Leoben, Österreich; Prof. Dr. Elisabeth

von Hornstein, Fachhochschule Erding

That is what we expected: chances of

economic catch-up in Hungary 83

Prof. Dr. György Kocziszky, Head of Institute,

Dean of Faculty of Economics, University of

Miskolc, Hungary

Auch alles eine Frage der Qualität 87

Dr.-Ing. Elke Glistau, Otto-von-Guericke-Universität

Magdeburg

Früher – Schneller – Sicherer: Nutzung der

Digitalen Fabrik in frühen Phasen des

Produktentstehungsprozesses 94

Prof. Dr.-Ing. Heike Mrech, Hochschule Merseburg

Dipl.-Ing. (FH) Thomas Flucke, Volkswagen AG

Impressum 100

Ehrenkolloquium 2011 5

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6 Ehrenkolloquium 2011

GELEITWORT

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Ehrenkolloquium 2011 7

Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E. h. Dr. h. c. mult.

Michael Schenk

Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts

für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF

Foto: Viktoria Kühne

Mit dieser Festschrift wollen wir

Herrn Prof. Dr. Dr.-Ing. Prof. E.h. Eberhard Gottschalk

anlässlich seines 75. Geburtstages ehren und zugleich

Dank sagen.

Wir, das sind die akademischen Schülerinnen und Schüler

eines Hochschullehrers, der es wie kein Anderer verstand,

fachliche Quali� zierung und Ausbildung mit kultureller und

gesellschaftlicher Prägung zu verbinden.

Wir, die das Glück hatten durch diese Lehre zu gehen, spre-

chen noch heute von der »Gottschalk‘schen« Schule. Hohe

fachliche Kompetenz in Verbindung mit großem pädago-

gischen Geschick haben uns nicht nur viel lernen lassen,

sondern uns auch in hervorragender Art und Weise auf das

zukünftige Berufsleben in Industrie, Hochschule oder For-

schungseinrichtungen vorbereitet. Dabei konnten wir stets von

Deinem großen Erfahrungsschatz aus einer vielfältigen Berufs-

praxis partizipieren und mit den unterschiedlichsten und kom-

pliziert scheinenden Lebenssituationen bis heute erfolgreich

umgehen und diese meistern.

Wir, das sind ebenso die Hochschullehrer aus vielen Universitä-

ten als auch die Fachkollegen aus der Wirtschaft bzw. aus den

Gremien der Bundesvereinigung Logistik BVL, denen die fach-

lichen Diskurse zu den verschiedenen Fragestellungen der

Logistik bis heute unvergessen sind. Deine scharfe Logik sowie

die Fähigkeit, in komplexen Zusammenhängen zu denken,

prägen bis heute.

In zahlreichen Fachveröffentlichungen und Fachbüchern sind

wesentliche Grundlagen enthalten, die sich noch heute in den

Fachdisziplinen der Fabrikbetriebslehre und der Logistik wider-

spiegeln. Wem es vergönnt war, an einem der vielen Vorträge

von Dir teilzunehmen, der erinnert sich daran, wie Du einen

ganzen Saal fesseln, mitreißen, provozieren und begeistern

konntest. Ein Beweis dafür, dass Wissenschaft nichts Trockenes

ist, sondern etwas sehr Lebendiges. Diese Lebendigkeit prägte.

Wir, das sind aber natürlich auch alle Kolleginnen und Kolle-

gen aus der Fraunhofer-Gesellschaft, insbesondere Deine Mit-

arbeiter im Fraunhofer IFF. Mut und Zuversicht waren nötig,

um – nach dem bescheidenen Anfang 1991/92 – überzeugt

zu sein, dass aus diesen 30 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern

ein selbstständiges Institut erwachsen würde. Diese Zuversicht

hast Du allen gegeben, denn Du hast sie vorgelebt. Überzeugt

von der eigenen Leistungsfähigkeit und ausgestattet mit ei-

nem großen Leistungswillen ist es bereits im Jahr 1994 gelun-

gen, eine positive fachliche und wirtschaftliche Bilanz zu zie-

hen. Das Ergebnis war die Überführung in ein eigenständiges

Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung, was damals

nur unter Deiner Führung möglich war. Unser Institut ist heute

prägend für den Wissenschaftsstandort Magdeburg, eine feste

Größe in der Fraunhofer-Gesellschaft und inzwischen ausge-

zeichnet international vernetzt.

Lieber Eberhard,

im Namen aller dürfen wir Dir Dank sagen und Dich für

Dein erfolgreiches beru� iches Lebenswerk ehren.

Herzlichen Glückwunsch zum 75. Geburtstag,

in Dankbarkeit und Freundschaft

Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E. h. Dr. h. c. mult.

Michael Schenk

Page 8: Festschrift: Produktion und Logistik im 21. Jahrhundert · Fachdisziplinen der Fabrikbetriebslehre und der Logistik wider-spiegeln. Wem es vergönnt war, an einem der vielen Vorträge

8 Ehrenkolloquium 2011

GELEITWORT

Apropos Herr Professor ...

Kurz vor der Emeritierung hat der gefragte Professor keine

Lust mehr, die vielen zugesagten Vorträge immer noch selbst

zu halten. So gibt er auf der Fahrt zum Veranstaltungsort sei-

nem Fahrer das Manuskript mit der Bitte, den Vortrag für ihn

zu halten. Der willigt ein, zumal der Professor für den Notfall

auch im Publikum selbst anwesend sein will. Der Vortrag läuft

perfekt und es gibt respektablen Applaus. Doch dann kommt

aus dem Auditorium eine fachspezi� sche Frage. Daraufhin der

Redner: »Eine derart simple Frage ist mir noch nie gestellt wor-

den. Die kann ja selbst mein Fahrer hier beantworten.«

Ist das ein angemessener Einstieg für einen Beitrag zu einer

Festschrift? Man kann sich bei Professoren schnell mal in die

Nesseln setzen. Für die Autoritäten war es zumindest früher ja

durchaus üblich, dusselige oder faule Studenten öffentlich im

Hörsaal zu rüffeln. Auch ich selbst habe diese bittere Erfah-

rung machen müssen – und das, obwohl ich nie Student war

und in Universitäten oder andere wissenschaftliche Einrichtun-

gen erst nach beru� ich erfolgreichen Jahren eingeladen wur-

de.

So kam eines Tages die Bitte, ob ich nicht zum of� ziellen Ab-

schied eines Professors, der die Entwicklung der Logistikbran-

che mit großem Interesse verfolgte, eine Grußbotschaft über-

bringen könnte. Ich habe zugesagt – leichtfertigerweise! Als

ich ihm zum Schluss mit warmen Worten so etwas wie alles

Gute im Ruhestand wünschte, erhob er sich gewichtig von

seinem Ehrenplatz in der ersten Reihe und kommentierte mit

unüberhörbar spöttischem Unterton: »Ich bin nicht irgendein

pensionierter Beamter und trete keineswegs in den Ruhestand.

Ein Emeritus bleibt sein Leben lang der ernsthaften wissen-

schaftlichen Arbeit gewidmet.« Das gesamte Auditorium hatte

das gehört. Zurückhaltendes Gelächter füllte den ehrwürdigen

Saal.

Das war mir schon sehr peinlich. Gott sei Dank neige ich nicht

zum Rotwerden und irgendwie habe ich dann die Kurve bis

zum »Ich danke Ihnen für Ihre Aufmerksamkeit!« noch hinbe-

kommen. Immerhin reichte der Professor mir anschließend

doch noch großmütig dankend seine Hand – voller Verständnis

für den jungen wissenschaftlichen Laien. Beim anschließenden

Sektempfang erfuhr ich aus seinem universitären Umfeld, dass

das Gelächter allenfalls zum Teil mir und der vermeintlichen

Bloßstellung gegolten hatte. Die meisten hatten sich über den

Professor selbst amüsiert. So kannte man ihn. Ein zu gering

ausgeprägtes Selbstwertgefühl gehörte eben nicht zu seinen

Schwächen.

Das ist über 20 Jahre her und war wohl bislang mein einziger

Fauxpas in dieser Hinsicht. So konnte ich in der langen Zwi-

schenzeit frischen Mut schöpfen und mich nun wieder an ei-

nen Beitrag für eine Festschrift zu Ehren eines verdienten Pro-

fessors wagen. Professor Gottschalk selbst wird mir sicherlich

eine mögliche Nachlässigkeit oder Unwissenheit nachsehen.

Ich habe ihn in vielen Jahren innerhalb und außerhalb der Ar-

beit nicht nur als engagierten Wissenschaftler, sondern insbe-

sondere auch als humorvollen Menschen erlebt und schätzen

gelernt.

Nun unterstellen zahllose Anekdoten und zuweilen auch recht

derbe Witze Professoren eine gewisse Vergesslichkeit, wenn

nicht gar Schusseligkeit. Hinsichtlich seiner langjährigen wis-

senschaftlichen Arbeit kann und will ich mir über Professor

Eberhard Gottschalk kein kompetentes Urteil anmaßen. Das

werden in dieser Festschrift sicherlich andere, besser dazu Be-

rufene, tun. Hinsichtlich seines Humors aber kann ich ihm nur

einen ausgesprochen aufmerksamen und außerordentlich

merkfähigen Kopf bescheinigen. Was er an Anekdoten und

Witzen der unterschiedlichsten Ausprägung dort gespeichert

hatte, war bemerkenswert – eine wohl in die Wiege gelegte

Begabung, die uns beiden gemeinsam gegeben ist, wenn auch

in unterschiedlicher Ausprägung. So hatten wir bei unseren

gelegentlichen Treffen immer wieder Gelegenheit, uns diese

Gabe gegenseitig zu beweisen.

Page 9: Festschrift: Produktion und Logistik im 21. Jahrhundert · Fachdisziplinen der Fabrikbetriebslehre und der Logistik wider-spiegeln. Wem es vergönnt war, an einem der vielen Vorträge

Ehrenkolloquium 2011 9

Detthold Aden, Vorstandsvorsitzender

der BLG LOGISTICS GROUP, Bremen

Allerdings habe ich dabei ein Problem und ich weiß nicht, ob

ich auch dieses Problem mit unserem verehrten Professor ge-

meinsam habe. Ich kann mir fast jeden Blödsinn merken, weiß

aber schon nach kurzer Zeit nicht mehr, woher ich ihn habe.

Wer hat wann was wo wem erzählt? Wiederhole ich mich viel-

leicht, was immer dumm ist, wenn einem die Leute sagen:

»Den kennen wir schon.« Aber selbst auf die Gefahr hin,

lieber Professor Eberhard Gottschalk, dass ich die folgenden

Geschichten möglicherweise sogar von Dir selbst habe, möch-

te ich sie hier doch noch einmal vom Munde geben – und sei

es, um die geneigten Leser dieser Schrift zu amüsieren oder –

hoffentlich nicht – zu brüskieren. Aber auch eine eventuell

negative Resonanz werde ich mit Würde zu tragen wissen.

Schließlich bin auch ich inzwischen etwas älter geworden und

mein Fell ist sichtbar dicker. Wie auch immer, die folgenden

kleinen Geschichten � nde ich nach wie vor zum Schenkelklop-

fen:

Ein Psychologiestudent fragt den Professor: »Wie stellen Sie ei-

gentlich fest, ob jemand verrückt ist?« »Ganz einfach«, meint

der Professor. »Wir führen die Person in ein Zimmer, in dem

sich eine Badewanne voll Wasser be� ndet, und zeigen ihr drei

Gegenstände: einen Eimer, eine Kaffeetasse und einen Kaffee-

löffel. Dann bitten wir die Person zu entscheiden, womit sie

am besten die Wanne leer bekommt.« »Verstehe«, sagt der

Student: »Die Normalen nehmen natürlich den Eimer, um die

Wanne leer zu schöpfen, da dieser ja viel größer ist als Tasse

oder gar Löffel«. »Nein«, sagt der Professor, »die Normalen

ziehen den Stöpsel.«

In der Germanistikvorlesung fällt der Begriff »a priori«. Der

Professor bemerkt in der ersten Sitzreihe eine stirnrunzelnde

Studentin. Professor: »Na, junge Kollegin, Sie wissen wohl

nicht, was das heißt?« Studentin: »Leider nicht.« Professor:

»Das heißt: Von vorn herein!« Daraufhin die Studentin: »Aha,

jetzt weiß ich auch, was apropos heißt.«

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FRAUNHOFER KOMMT NACH

10 Ehrenkolloquium 2011

1992

Magdeburg, knapp drei Jahre nach den großen politischen

Veränderungen in Deutschland. Die Stadt mit einer langjähri-

gen Tradition im Schwermaschinenbau hat sich auf den Weg

in eine neue Zukunft begeben.

An der Konzeption zum Aufbau dieses Fraunhofer-Instituts

arbeitet seit 1990 Prof. Dr.-Ing. Eberhard Gottschalk gemein-

sam mit der Technischen Universität »Otto-von-Guericke«.

Mit Erfolg – die Keimzelle für die zukünftige Fraunhofer-Ein-

richtung wird am 1. Juni 1991 mit der Bildung einer Arbeits-

gruppe der Fraunhofer-Gesellschaft und dem Forschungs- und

Entwicklungsdienstleister FER gelegt. Ein halbes Jahr später

wird das Ergebnis sichtbar: Am 1. Januar 1992 wird die befris-

tete Fraunhofer-Einrichtung für Fabrikbetrieb und -auto-

matisierung IFF unter der Leitung von Herrn Prof. Eberhard

Gottschalk in Magdeburg gegründet.

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SACHSEN-ANHALT

Ehrenkolloquium 2011 11

1993

1994Die Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten

Forschung e.V. nimmt damit nach der Wiedervereinigung

Deutschlands ihre gesellschaftliche Verantwortung in den neu-

en Bundesländern wahr.

Die zunächst 30 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter kamen

überwiegend aus dem Universitätsinstitut Fabrikautomatisie-

rung und Fabrikbetrieb der TU Magdeburg, der FER sowie aus

Unternehmen aus dem industriellen Großraum Magdeburg.

Diese Symbiose aus Wissenschaftlern, praxisnahen Entwicklern

und Industrieerfahrenen zeigte sich als Schlüssel zum Erfolg

für ein wirtschaftliches Arbeiten.

Es war ein schwieriger, aber gelungener Start in eine neue

Zukunft.

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Das Fraunhofer IFF platzt aus allen Nähten: An drei Standorten

arbeiten die Wissenschaftler so erfolgreich, dass das ständige

Wachstum echte räumliche Schwierigkeiten mit sich bringt.

Seit der Gründung im Jahr 1992 hat sich die Zahl der Beschäf-

tigten auf über neunzig verdreifacht. Eine Verbesserung der

Lage steht glücklicherweise in Aussicht: Ende 1995 fand der

Baustart für ein neues Institutsgebäude am Askanischen Platz

statt.

Im folgenden Jahr am 19. Juni 1996 feiert die Fraunhofer-

Gesellschaft zusammen mit Mitarbeitern, Baubeteiligten und

Gästen die Grundsteinlegung für das neue Institutsgebäude

des Fraunhofer-Instituts IFF in der Magdeburger Sandtorstraße.

Bisher auf verschiedene Standorte in Magdeburg und Barleben

verteilt, � ndet das Fraunhofer IFF sich nun unter einem Dach in

einem eigenen, hochmodernen Institutsgebäude vereint.

UNSER EIGEN INSTITUTS

12 Ehrenkolloquium 2011

1995

1997

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Innerhalb eines Jahres ist die gesamte Bauphase so gut wie

ab geschlossen, sodass nach der Grundsteinlegung nun am

3. Dezember 1996 das Richtfest zur Fertigstellung des Gebäu-

des und zukünftigen Fraunhofer IFF gefeiert wird.

Die Entwicklung des Fraunhofer-Instituts in Magdeburg wird

von der Bundesregierung interessiert beobachtet. So besucht

Außenminister Klaus Kinkel im April 1998 das Forschungsinsti-

tut. In den folgenden Jahren werden immer wieder Minister

der verschiedenen Ressorts zu Gast am Fraunhofer IFF sein.

ES GEBÄUDE

Ehrenkolloquium 2011 13

1996

1998

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DER FORSCHUNGS MAGDEBURG DAS

14 Ehrenkolloquium 2011

Ein Meilenstein in der Institutsgeschichte ist der geplante Auf-

bau des Virtual Development and Training Centre VDTC. Be-

reits im Dezember 2003 begannen die Planungsarbeiten für

das neue Gebäude im Magdeburger Wissenschaftshafen.

Direkt an der Elbe gelegen, erstreckt sich die Grundstücks-

� äche auf 8 975 m2, die Hauptnutz� äche auf ca. 2 755 m2.

Mit dem VDTC erweitert das Fraunhofer IFF seine Kompeten-

zen auf dem Gebiet der virtuellen Technologien und deren An-

wendungen für die Produkt- und Prozessentwicklung. Das

Richtfest fand im Dezember 2005 statt: Mit dem traditionellen

Fest bedankt sich der Bauherr bei allen Baubeteiligten und

wünscht einen glücklichen Abschluss.

Sachsen-Anhalts Ministerpräsident Wolfgang Böhmer, Fraun-

hofer Forschungsvorstand Dr. Ulrich Buller und Institutsleiter

2002 2005

2006

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STANDORT WÄCHST:VDTC KOMMT

Ehrenkolloquium 2011 15

Prof. Michael Schenk eröffnen am 22. November 2006

das neue Forschungszentrum des Magdeburger Fraunhofer-

Instituts.

Das VDTC bietet Auftraggebern aus der Wirtschaft virtuell-

interaktive Szenarien zum Planen, Testen und Betreiben techni-

scher Systeme, die auf einer Großprojektions� äche täuschend

echt abgebildet werden können. Zum ersten Mal wurde der

Öffentlichkeit das laserbasierte Großprojektionssystem vorge-

stellt. In dem Festakt wurde das VDTC als ein »ausgewählter

Ort im Land der Ideen« ausgezeichnet. »Deutschland – Land

der Ideen« ist die gemeinsame Standortinitiative der Bundes-

regierung und der deutschen Wirtschaft, vertreten durch den

Bundesverband der Deutschen Industrie.

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BESUCHER AUS UND

16 Ehrenkolloquium 2011

Das Fraunhofer IFF hat in seiner erfolgreichen Geschichte als

regionaler, nationaler und internationaler Partner seine gesell-

schaftliche Verantwortung immer sehr ernst genommen,

Höchstleistungen in der anwendungsorientierten Forschung

immer zum unmittelbaren Nutzen für Wirtschaft und zum Vor-

teil der Gesellschaft angesehen.

Einen genauen Eindruck über das junge Forschungsinstitut aus

Magdeburg wollten sich daher auch hochrangige Vertreter aus

Politik und Wissenschaft gern selbst machen, wie auf einigen

ausgewählten Bildern zu sehen ist.

Der damalige Bundeskanzler Gerhard Schröder versicherte bei

seinem Besuch im Januar 2004 seine Unterstützung bei der

Realisierung des Fraunhofer IFF-Zukunftsthemas Virtual Reality.

2000 2002

2004

Page 17: Festschrift: Produktion und Logistik im 21. Jahrhundert · Fachdisziplinen der Fabrikbetriebslehre und der Logistik wider-spiegeln. Wem es vergönnt war, an einem der vielen Vorträge

POLITIK WISSENSCHAFT

Ehrenkolloquium 2011 17

Nicht nur in technologischer Hinsicht konnte das Fraunhofer-

Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF schon mehr-

fach eine Vorreiterrolle übernehmen. Die erste Green Card in

Sachsen-Anhalt erhielt Ende 2000 der Jordanier Waleed Sa-

lem, der in der damaligen Abteilung Planungs- und Visualisie-

rungstechniken einen weiteren Mosaikstein für den Aufbau

des einzigartigen Virtual and Development and Training Centre

VDTC bildete.

So machte sich Anfang 2007 auch Bundes� nanzminister

Peer Steinbrück ein Bild vom etablierten Forschungsstandort

für Virtuelle Technologien, nicht zuletzt dem Elbe Dom.

Landeswirtschaftsminister Dr. Reiner Haseloff und Landes-

verkehrsminister Dr. Karl-Heinz Daehre sind im Laufe der

Jahre zu besonderen Gelegenheiten immer wieder Gäste im

Fraunhofer IFF gewesen, sowohl an der Sandtorstraße als auch

an der Joseph-von-Fraunhofer-Straße.

1999

2007

Page 18: Festschrift: Produktion und Logistik im 21. Jahrhundert · Fachdisziplinen der Fabrikbetriebslehre und der Logistik wider-spiegeln. Wem es vergönnt war, an einem der vielen Vorträge

????

Prof. Dr. Dr.-Ing. Prof. E. h. Eberhard Gottschalk, Jg. 1936

Nach dem Abitur 1954 absolvierte Prof. Gottschalk zunächst

eine Ausbildung als Flieger und Flugzeugtech niker und an-

schließend ein Studium der Kraft- und Ar beitsmaschinen. Seit

1961 arbeitete er als Qualitätssicherungsingenieur, Pro dukti-

onsleiter und Haupttechnologe in den ehemaligen Pumpen-

werken Halle. Parallel dazu absolvierte er ein siebenjähriges

Fernstu dium an der TU Dresden, das er 1969 als Diplominge-

nieur auf dem Gebiet der Produktionstechnik abschloss.

Danach übernahm Prof. Gott schalk eine leitende Funktion im

Ingenieurbüro des Industriezweigs Pumpen und Verdichter.

Schwerpunkt seiner Tätigkeit war die Fabrikplanung von zwei

neuen Werken. Bei Prof. Rockstroh war er Aspirant an der TU

Dresden. Er promovierte 1973 zum Doktor-Ingenieur mit einer

EHRENKOLLOQUIUM: PRODUKTION

18 Ehrenkolloquium 2011

Page 19: Festschrift: Produktion und Logistik im 21. Jahrhundert · Fachdisziplinen der Fabrikbetriebslehre und der Logistik wider-spiegeln. Wem es vergönnt war, an einem der vielen Vorträge

Arbeit zur »Fabrikplanung unter Berücksichtigung stochas-

tischer Eingansgrößen im Planungsprozess«. 1975 erteilte die

TU Magdeburg Prof. Gottschalk die Fakultas docendi auf dem

Gebiet der »Betriebsgestaltung«. 1976 wurde er zum Hoch-

schuldozenten auf dem Gebiet »Modellierung sto chas tischer

Prozesse« an der TU Magdeburg berufen. 1979 folgte die Pro-

motion zum Dr. sc. techn. mit einer Arbeit zur dynamischen

und stochastischen Modellierung des Projektierungsprozesses.

1983 wurde er zum ordentlichen Professor für Produktionspro-

zesssteuerung berufen.

1991 entwickelte er das Konzept für ein Fraunhofer-Institut in

Magdeburg. Mit der Gründung einer Einrichtung für Fabrikbe-

trieb und -automatisierung übernahm er 1992 deren Leitung

und überführte diese schon nach zwei Jahren erfolgreich in ein

eigenständiges Institut.

WANDEL IN UND LOGISTIK

Ehrenkolloquium 2011 19

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P R O D U K T I O N U N D L O G I S T I K I M 2 1 . J A H R H U N D E R T

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FABRIKPLANUNG UND -BETRIEB – BILANZ UND BLICK IN DIE ZUKUNFTProf. Dr.-Ing. habil. Prof. E. h. Dr. h. c. mult. Michael Schenk, Institutsleiter des Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb

und -automatisierung IFF

Wurzeln der Fabrikplanung

Mit der rasanten Industrialisierung Ende des 19. bzw. Anfang

des 20. Jahrhunderts entstanden Fabriken mit komplexen Aus-

maßen. Beispielhaft sind hier die Produktionsstätten von ehe-

mals SKET in Magdeburg zu nennen.

Die Komplexität wurde dabei durch eine hohe eigene Wert-

schöpfungstiefe über fast alle Schritte des Herstellungsprozes-

ses bestimmt. Die Folge davon bestand u. a. darin, dass sich

die Betriebswissenschaften mit dem Teilgebiet Fabrikbetrieb als

aufstrebendes Wissenschaftsgebiet in den 1920er Jahren

rasant entwickelten. Die Forschung und damit die wissen-

schaftliche Durchdringung von Fabrikplanung und -betrieb

nahmen somit ihren Anfang an den Hochschulen und Univer-

sitäten mit ingenieurtechnischer Prägung. (Spur 1994, 2003)

Mit der Komplexität galt es, die überdimensionale Produkti-

onsmaschine »Fabrik« zu planen und zu betreiben. Deshalb

wurde bereits von Rockstroh die Fabrikplanung aus funktionel-

ler Sicht als Projektierung bzw. Betriebsgestaltung geprägt.

Aus diesem Grund wurden Methoden und Werkzeuge zur

»Technologischen Betriebsgestaltung« und »Technologischen

Betriebsprojektierung« systematisiert, entwickelt und praktisch

erprobt. Dabei standen die technologisch-funktionellen Ab-

läufe mit der entsprechenden Anlagen- und Gebäudetechnik

im Mittelpunkt.

»Das Projektieren ist immer auf die Zukunft orientiert; es ist

das Vorausdenken, das Strukturieren und Gestalten zu reali-

sierender oder rekonstruierender Prozesse der Produktion

materieller, energetischer oder informationeller Güter«

(Rockstroh 1973, S. 9).

Ehrenkolloquium 2011 21

Page 22: Festschrift: Produktion und Logistik im 21. Jahrhundert · Fachdisziplinen der Fabrikbetriebslehre und der Logistik wider-spiegeln. Wem es vergönnt war, an einem der vielen Vorträge

22 Ehrenkolloquium 2011

Auch Kettner de� niert die Aufgabe der Fabrikplanung aus ei-

ner ähnlichen Sichtweise heraus: »Aufgabe der Fabrikplanung

ist es, unter Berücksichtigung zahlreicher Rahmen- und Rand-

bedingungen zur Erfüllung der betrieblichen Ziele sowie der

sozialen und volkswirtschaftlichen Funktionen eine Fabrik zu

schaffen« (Kettner et al. 1984, S. 3).

Aggteleky hat die Fabrikplanung als ein vielseitiges, komplexes

und weitläu� ges Planungsfeld, in dem die verschiedenen Teil-

aufgaben durch eine einheitliche Zielstellung zu einem ge-

schlossenen Ganzen zusammengefasst werden, beschrieben

und stellte dabei das Unternehmen in den Vordergrund

(Aggteleky 1987).

Während die Fabrikplanung zu dieser Zeit vorrangig der Ge-

staltung »großtechnischer Systeme« diente, befasste sich die

Fabrikorganisation mit der Gestaltung der Aufbau- und Ab-

lauforganisation innerhalb einer vorgegebenen Fabrik- und

Unternehmensstruktur. (Schenk, Wirth 2004)

Wandel von Fabriken

In den letzten Jahren haben sich die Rahmenbedingungen für

die Produktion auf vielfältige Weise verändert. Veränderungs-

treiber sind aus heutiger Sicht u. a. die:

– Globalisierung der Märkte mit Produktionssystemen (local

content), speziellen Produkten und Dienstleistungen,

– Individualisierung der Kundenwünsche und das Anwachsen

der Variantenvielfalt und Komplexität bei hohem Service-

grad und hohen Qualitätsanforderungen,

– Verkürzung der Produktlebenszyklen bei gleichzeitiger

Neuentwicklung von Technologien und Verfahren sowie

durch zahlreiche Prozessinnovationen,

– Verknappung der Ressourcen mit Entwicklung neuer

Beschaffungsarten und Lieferpartnerschaften und

– fortschreitende Verbreitung von Informations- und Kom-

munikationstechnologien zur Vernetzung von Produktions-

und Logistiksystemen einschließlich der Kunden.

Diese Veränderungen haben dazu geführt, dass neben funk-

tionalen Fabriken segmentierte Fabriken entstanden sind.

Diese Segmentierung hat zu zahlreichen Fabriktypen geführt

(Schulte 1997, Wiendahl und Harms 2001, Schenk und

Schulte 2003).

Sie richten sich nach einer vorgegebenen Zielfokussierung. Die

nachfolgenden acht Typen werden im Allgemeinen. (Schulte

1997, Wiendahl u. Harms 2001) de� niert.

Die High-Tech-Fabrik stellt hoch innovative Produkte her und

setzt dabei häu� g innovative Technologien und fortschrittliche

Produktionsprozesse ein (z. B. in Chip-, Elektronik- oder Bio-

Technologien).

Die Low-Cost-Fabrik zielt auf die Minimierung der Herstel-

lungskosten ab, um auf dem Markt als Kostenführer aufzu-

treten. Die Faktoren Termintreue und Qualität treten dem-

gegenüber in den Hintergrund. Bei ihrer Konzeption und

Planung ist daher ein striktes Target-Costing und eine Produkt-

fokussierung durchzuführen (z. B. Billigprodukte).

Die variantenflexible Fabrik zeichnet sich durch die Fähigkeit

aus, ein durch eine hohe Varianz gekennzeichnetes Pro-

duktspektrum zu geringen Selbstkosten herzustellen. Sie kom-

men vorwiegend für Fabriken der Produktionsendstufe bei

modularer Produktionsstruktur zur Anwendung (z. B. Auto-

mobile, Schaltschränke).

Die atmende Fabrik orientiert auf schwankende Marktnachfra-

gen und Produkte, die nicht auf Lager gefertigt werden und

realisiert eine Anpassung des Produktionsprozesses an die

Nachfrageentwicklung. Sie besitzt eine hohe Ressourcen� exi-

bilität, die wirtschaftlich erweitert und reduziert werden kann

(z. B. Kühlschrank- und Waschmaschinenproduktion).

Die schnelle Fabrik ermöglicht trotz geforderter reaktions-

schneller Lieferfähigkeit die Auftragsfertigung mit geringen

Kapitalbindungs- und Lagerhaltungskosten. Sie ist grenzwert-

und marktorientiert und verlangt eine hohe Logistikleistung

(z. B. Zulieferprodukte).

Die Know-how-Fabrik ist durch Mitarbeiter mit entsprechen-

den Ressourcen gekennzeichnet, die ganz spezi� sche Kompe-

tenzen zur Realisierung von speziellen Technologien und Pro-

dukten besitzen.

Die Kunden-Event-Fabrik legt ihren Fokus auf das Kundener-

lebnis bei der Herstellung von (Luxus-)Produkten. Die kunden-

gerechte Zulieferung der Baugruppen und Systembaugruppen

wird über Logistikzentren gesteuert. Neben der Beteiligung

des Kunden am Produktherstellungsprozess wird ihm ein be-

sonderes Kultur- und Freizeitangebot bereitgestellt (z. B. glä-

serne Manufaktur).

Die motivierte Fabrik ist durch die Emotionalität des Personals

zur Akquisition und Erfüllung eines Kundenwunsches(-auf-

trags) geprägt. Hierbei spielen partnerschaftliche Kunden-

Lieferanten-Beziehungen mit beiderseitigen Lerneffekten bei

ausgeprägter Personalpartizipation unter attraktiven Arbeits-

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Ehrenkolloquium 2011 23

bedingungen eine dominierende Rolle (z. B. Entwicklungs-,

Test- und Unikatprodukte).

Die Segmentierung unter organisationsmethodischer Sicht

führt darüber hinaus zu solchen Ansätzen wie die fraktale

Fabrik (Warnecke 1992, 1995).

Mit dieser Segmentierung war und ist eine jeweilige Konzen-

tration auf Kernkompetenzen verbunden, was mit einer Ver-

ringerung der Wertschöpfungstiefe verbunden ist und dem-

zufolge zu einer höheren Vernetzung von Fabriken und Dienst-

leistern führt (Schenk und Wirth 2004). Im Ergebnis spricht

man von vernetzten bzw. virtuellen Fabriken (Dawidow und

Malone 1993, Schuh et al. 1998; Reinhard 2000, Wirth 2000

a und b)

Nimmt man als Unterscheidungsmerkmal die Stellung der Part-

ner in einem solchen Netzwerk, so kann man nach Wiendahl

und Harms 2001 unterscheiden in folgende Fabriktypen:

Die Zuliefer-Fabrik ist durch ein klassisches Kunden-Lieferan-

ten-Verhältnis mit geringer Verantwortung für das Endprodukt

gekennzeichnet.

Die Fabrik als Systemlieferant ist durch die Herstellung komple-

xer Produkte mit Systemverantwortung und intensiver Kun-

denbindung gekennzeichnet

Die Fabrik als Betreibermodell ist durch die Betreuung komple-

xer Produktionsanlagen mit Prozessverantwortung und lang-

fristiger Kundenbindung gekennzeichnet.

Die kooperative Fabrik ist durch die Betreuung kompletter

Geschäftsprozesse bei verschiedenen Prozessabläufen mit

vertikaler und horizontaler Kooperation gekennzeichnet.

Abb. 1: Fabriktypen der Unternehmens- und Prozessebene i.A. (Wiendahl u. Harms 2001)

Daraus ergibt sich in Anlehnung an Wiendahl und Harms

2001 Abb. 1 (Schenk und Wirth 2004):

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24 Ehrenkolloquium 2011

Aufbauend auf Schmigalla (1995), Grundig (2009) sowie

Wiendahl, Reichardt u. Nyhuis (2009) ergibt sich der Betrach-

tungsraum für die Fabrikplanung und dem Fabrikbetrieb in

Abb. 2 (Schenk, Wirth 2004).

Bilanz aus Magdeburger Sicht

Wenn man von der Produktionsmaschine »Fabrik« ausgeht, so

müssen alle Planungen zum Ziel haben, dieses komplexe

System mit allen Teilsystemen in ihrer Funktionalität, Dimen-

sion, Struktur und Gestaltung aufeinander abgestimmt sein.

Dazu mussten Methoden und Verfahren entwickelt werden,

die eine solche Abstimmung über alle Prozessstufen, wie

Schmieden, Gießen, Zuschneiden, mechanisch Bearbeiten und

Montieren ermöglichen. Hierzu sind in Magdeburg grundle-

gende Instrumentarien und Werkzeuge entwickelt worden.

Tabelle 1 gibt eine Übersicht über dazu erarbeitete Lehrbriefe,

die sowohl den Studierenden als auch den Praktikern Vorge-

hensweisen zur Planung gegeben haben:

Diese grundlegenden Arbeiten fanden in Woithe (1977) ihre

Zusammenfassung.

Wechselnde bzw. schwankende Marktanforderungen machten

es notwendig, die einzelnen Funktionsbereiche den Verän-

derungen jeweils neu anzupassen bzw. sie anpassbar zu

Abb. 2: Betrachtungsraum – Fabrikplanung und Fabrikbetrieb

planen. Neue Planungsmethodiken mit der Zielsetzung nach

Flexibilität, Variabilität und Mobilität von Betriebsmitteln waren

notwendig.

Dissertation Schulze (1978) »Analyse der Auswirkungen sto-

chastischer Veränderungen von Produktions pro grammen auf

den Arbeitszeitaufwand und die technologische Struktur von

Betrieben der metallverarbeitenden Industrie«.

Dissertation Freund (1977) »Ein Beitrag zur Dimensionierung

von Stückgutlagern in Maschinenbaubetrieben unter Berück-

sichtigung stochastischer Ein� ussgrößen«.

Damit hielt die Rechnerunterstützung in die Fabrikplanung

Einzug (Gottschalk, Schenk u. Jetschny, 1987). Die Arbeiten

von Gottschalk (1978) und Schenk (1983) bilden hierzu die

Grundlagen.

Mit dieser Betrachtungsweise werden neue Modelle notwen-

dig, die die Simulation von Prozessen in den Fabriken ermög-

lichen und Basis fundierter Planungen sind. Dazu sind in Mag-

deburg neue Planungsinstrumentarien und Werkzeuge erar-

beitet worden, wie z. B. das Programmsystem SIDIBA (Simulati-

on zur Dimensionierung von Betriebsanlagen).

Abb. 3 zeigt eine Übersicht über die Vorgehensweise der

� exiblen Planung in Gießereien.

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Ehrenkolloquium 2011 25

Woithe, G.

Projektierung von Betriebsanlagen des Maschinenbaubetriebes.

Lehrbrief 1: Gegenstand und Systemcharakter der Betriebsprojektierung.

1. veränd. Ausgabe, Dresden: Zentralstelle für das Hochschulfernstudium, 1985 (Erste Au� age 1965)

Lehrbrief 2: Funktionsbestimmung und Arbeitszeitaufwand

2. Ausgabe, 3. Au� age, Dresden : Zentralstelle für das Hochschulfernstudium, 1988 (Erste Au� age 1965)

Lehrbrief 3: Dimensionierung

2. Ausgabe, 3. Au� age, Dresden : Zentralstelle für das Hochschulfernstudium, 1988 (Erste Au� age 1965)

Lehrbrief 4: Die Projektierung der technisch-organisatorischen Struktur der Hilfsabteilungen und

Versorgungseinrichtungen.

2. unv. Nachdruck, Leipzig, Reprocolor, 1970 (Erste Au� age 1965)

Lehrbrief 5: Die Projektierung der technisch-organisatorischen Struktur der Hilfsabteilungen und

Versorgungseinrichtungen. Leipzig, 1980 (Erste Au� age 1970)

Lehrbrief 6: Der Generalplan und der Standort des Betriebes.

2. Ausgabe, 3. Au� age, Dresden : Zentralstelle für das Hochschulfernstudium, 1988 (Erste Au� age 1972)

Henning, D.; Czichun, F.;

Woithe, G.

Gesamttitel: Projektierung spezieller Hauptabteilungen des Maschinenbaubetriebes.

Lehrbrief 1: Projektierung von Schmieden.

Dresden : Zentralstelle für das Hochschulfernstudium, (Erste Au� age 1973)

Lehrbrief 2: Projektierung von Gesenkschmieden.

2. Ausgabe, 1. Au� age, Dresden: Zentralstelle für das Hochschulfernstudium, 1988

Lehrbrief 3: Projektierung von Montageabteilungen.

unv. Nachdruck, Dresden: Zentralstelle für das Hochschulfernstudium, 1974

Lehrbrief 4: Projektierung von Farbgebungsabteilungen.

1. Ausgabe, 2. Au� age, Dresden : Zentralstelle für das Hochschulfernstudium, 1984

Lehrbrief 5: Projektierung von Wärmebehandlungsabteilungen.

1. Ausgabe, 2. Au� age, Dresden : Zentralstelle für das Hochschulfernstudium, 1990

Tabelle 1: Lehrunterlagen

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26 Ehrenkolloquium 2011

Abb. 3: Schematische Darstellung der Vorgehensweise der � exiblen Planung

(Gießereien mit verlorenen Formen)

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Ehrenkolloquium 2011 27

Tabelle 2: Grundlegende Arbeiten von Gottschalk

Klein, W.

Gottschalk, E.

1. Lehrbrief Voraussetzung und Grundlagen zur Produktionsprozesssteuerung 1983

2. Lehrbrief Niveaustufen und Funktionsrealisierung der Produktionsprozesssteuerung 1983

3. Lehrbrief Projektierung von Lösungen der Produktionsprozesssteuerung 1983

4. Lehrbrief Produktionsprozesssteuerung in Gießereien 1986

5. Lehrbrief Produktionssteuerung für Montagen – Teil I 1987

6. Lehrbrief Produktionssteuerung für Montagen – Teil II 1987

Dresden: Zentralstelle für das Hochschulfernstudium

Gottschalk, E.

Schenk, M.

Produktionsprozesssteuerung in Gießereien

Leipzig: Deutscher Verlag für Grundstof� ndustrie, 1987

Gottschalk, E. Rechnergestützte Produktionsplanung und -steuerung

Berlin: Verlag Technik, 1989

Gottschalk, E. Bausteine der rechnerintegrierten Produktion

München, Wien: Hauser, 1990

Gottschalk, E.

Schenk, M.

Programmbeispiele für dezentrale Rechentechnik in Gießereien

Leipzig Stuttgart: Deutscher Verlag für Grundstof� ndustrie, 1992

Müller, G.: Beurteilung von Projektierungsergeb nissen bei der

Erarbeitung von Generalplänen für Maschinenbau betriebe.

Hochschulschrift: Magdeburg: Techn. Hochsch., Diss. A, 1986

Kläbsch, R. A.: Bildung und Vorausbestimmung von

Niveaustufen zur rationellen Gestaltung autonomer Ferti-

gungsstrukturen der Teilefertigung.

Hochschulschrift: Magdeburg: Techn. Hochsch., Diss. A, 1986

Scharrer, J.: Zur Niveauanpassung von Anlagentechnik und

Produktionsprozesssteuerung bei Integrierten Teilefertigungs-

systemen.

Hochschulschrift: Magdeburg: Techn. Hochsch., Diss. A, 1987

Glistau, E.: Produktionsprozesssteuerung bei

Indus trieroboter-Einsatz.

Hochschulschrift: Magdeburg: Techn. Univ., Diss. A, 1988

Diese Arbeiten ermöglichten, � exible Produktionssysteme zu

planen und zu gestalten. Mit der weiteren Integration von

Prozess- und Qualitätsüberwachung, Werkzeugversorgung so-

wie -transport als auch des Einsatzes von Robotersystemen für

das Handling, ist in den 1980er Jahren ein weiterer Schritt der

durchgängigen Automatisierung und damit der Prozessorien-

tierung erfolgt. Diese Entwicklungen, die von der Industrie

vorangetrieben wurden, machten neue Formen des Fabrikbe-

triebs notwendig, die rechnerunterstützte bzw. rechnerinteg-

rierte Fabrik. Hierzu sind von Gottschalk grundlegende Arbei-

ten geschaffen worden. Diese sind in Tabelle 2 auszugsweise

zusammengestellt:

Darüber hinaus prägten folgende Dissertationsschriften die

Magdeburger Schule:

Schreiber, H.: Vorausbestimmung gerätetechnischer

Niveaustufen der Produktionsprozesssteuerung in der

Klein- und Mittelserienfertigung.

Hochschulschrift: Magdeburg: Techn. Hochsch., Diss., 1984

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28 Ehrenkolloquium 2011

Kriegenburg, H.-J.: (Entwicklung einer Methodik zur

Projektierung von rechnergestützten Steuerungslösungen für

Integrierte Fertigungen, dargestellt am Beispiel der zentralen

Fertigung »Rota« der VEB SKET Magdeburg.

Magdeburg: Techn. Univ., Diss. A, 1988

Freiboth, S.: Möglichkeiten der Zuverlässigkeitserhöhung

und die rechnergestützte Instandhaltungsorganisation in

Gesenkschmieden.

Hochschulschrift: Magdeburg: Techn. Univ., Diss. A, 1989

Leistner, H.: Produktionsplanung und -steuerung als Baustein

des rechnerintegrierten Betriebes.

Hochschulschrift: Magdeburg: Techn. Univ., Diss. A, 1989

Fietz, R.: Rechnergestützte Auswahl und Vordimen sionierung

automatisierter Transportlösungen in � exiblen

Teilefertigungen.

Hochschulschrift: Magdeburg: Techn. Univ., Diss. A, 1990

Enseleit, J.: Betriebsdatenerfassung in der Gießereihauptabtei-

lung Gußnachbehandlung.

Hochschulschrift: Magdeburg: Techn. Univ., Diss. A, 1990

Meyer, A.: Modelle und Programme zur rechnergestützten Di-

mensionierung von Formanlagen und Schmelzbetrieb.

Hochschulschrift: Magdeburg: Techn. Univ., Diss. A., 1990

Wiemer, H.: Disposition der Formenherstellung.

Hochschulschrift: Magdeburg: Techn. Univ., Diss. A, 1990

Bärecke, W.: Einsatz dezentraler Rechentechnik zur

Produktionsplanung und -steuerung von Giessereien.

Hochschulschrift: Magdeburg: Techn. Univ., Diss. A, 1990

Diese Arbeiten wurden national und international stark beach-

tet und führten noch zu Zeiten der deutschen Spaltung zu ei-

nem regen Erfahrungsaustausch. Zum einen war Magdeburg

mit seinem Projektierungskolloquium der Betriebs- und

Arbeits gestaltung eine feste Adresse für die internationalen

Partner und zum anderen fand eine aktive Beteiligung von

Gottschalk auf solchen Tagungen statt, wie z. B.:

»Praxis der belastungsorientierten Fertigungssteuerung«

Hans-Peter Wiendahl 1986, München

»Demonstration zu den Ausbildungskomplexen der rechnerge-

stützten Produktionsprozeßsteuerung – Exkursion in das Labor

für Produktionsprozeßsteuerung«, 1986

»Rechnergestützte Reihenfolgebestimmung für eine automati-

sche Formanlage«, Fachtagung Arbeitsgestaltung in Gießerei-

en, Leipzig 1986

»Seminar zur rechnergestützten Produktionsplanung und

-steuerung (PPS) mit dem Thema PC-Einsatz in Gießereien«,

Fachtagung Praxis der belastungsorientierten Fertigungssteue-

rung, international, 1988

Damit wurde Magdeburg zu einem wichtigen Bestandteil im

Rahmen des deutsch-deutschen Kulturabkommens. Diese

fachliche und persönliche Anerkennung der »Betriebsgestal-

tung Fabrikplanung und -betrieb« war die Basis für die

Gründung einer Projektgruppe der Fraunhofer-Gesellschaft

1991/92 mit eben diesem Namen unter Leitung von Professor

Gottschalk. Die Struktur ist in Abb. 4 aufgeführt und folgt der

hier dargestellten Pro� lierung:

Abb. 4: Projektgruppe der Fraunhofer-Gesellschaft 1991/92

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Ehrenkolloquium 2011 29

Gegenwärtige Forschungsarbeiten

Geht man vom Betrachtungsraum der Fabrikplanung und des

Fabrikbetriebs in Abb. 2 aus, so sind die heutigen wissen-

schaftlichen Arbeiten des Fraunhofer IFF in Kooperation mit

der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg von folgenden

Forschungsaufgaben geprägt:

Ausgehend vom Objektbereich ist die Frage zu beantworten,

wie der Arbeitsplatz geprägt sein wird, wenn wir vor dem Hin-

tergrund der demogra� schen Entwicklung auch in Zukunft in

Deutschland und Europa produzieren wollen (trotz hoher

Lohnkosten!). Der Wettbewerbsvorteil liegt in einer weiteren

Automatisierung. Deshalb entwickeln wir Arbeitsplatzstruktu-

ren, die ein einvernehmliches, gemeinsames Handeln von

Mensch und Roboter ermöglichen. Dazu werden folgende

Forschungsarbeiten unter Leitung von Dr. Elkmann (siehe Ver-

öffentlichungen Abschnitt I) durchgeführt (Abb. 5, 6 und 7).

Abb. 5: Roboter als »dritte Hand« zur Werkerunterstützung

(Programmierung durch Vormachen, sichere Mensch-Roboter-Inter-

aktion)

Abb. 6: Entwicklung neuartiger, auf bionischen Prinzipien beruhen-

den Roboterkinematiken für die direkte Mensch-Roboter-Interaktion

Abb. 7: taktile Sensoren zur sicheren und intuitiven Interaktion

zwischen Menschen, Maschinen und Robotern

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Abb. 8: Funktionsweise des Assistenzsystems

(Werkzeugbau)

30 Ehrenkolloquium 2011

Diese Forschungsarbeiten sind u. a. dadurch geprägt, neue Pla-

nungsmethoden und -verfahren zu entwickeln, um innovative

Arbeitssysteme auszulegen. Dazu kommen Techniken der vir-

tuellen Realität zum Einsatz, die später in der Betriebsphase

zugleich als Unterstützungs- und Controllingsystem dienen,

um solche Mensch-Maschine-Kooperationen zu ermöglichen.

Augehend davon, dass unsere Stärke auch weiterhin in der

Beherrschung der Produktkomplexität und -vielfalt besteht,

benötigen wir hierzu neue Formen von Assistenzsystemen.

Abb. 9: Montagearbeitsplatz für Spannmittel

Abb. 10: Interaktives Bedienertraining an einer virtuellen

Kernschießmaschine

Diese müssen die handelnden Personen an ihren jeweiligen

Arbeitsplätzen unterstützen, um die Vielfalt bei Beibehaltung

und Ausbau bestehender Qualitätsansprüche bewältigen zu

können. Diese Arbeiten werden von Dr. Berndt (siehe Veröf-

fentlichungen Abschnitt II) geleitet. Die Realisierung solcher

Systeme und die erfolgreiche Überführung in die Praxis zeigen

die Abb. 8 und 9.

Auch diese Forschungsarbeiten bauen auf digitalen Modellen

auf, erfassen die jeweiligen Prozessschritte und überprüfen im

Abgleich zwischen Realität und digitaler Planung die richtige

Umsetzung bzw. unterstützen bei notwendigen Nachbesse-

rungen. Diese neuen Werkzeuge und Instrumentarien werden

ebenso unter dem Einsatz virtueller Techniken geplant und für

den Betrieb als Unterstützungssystem ausgelegt. Wenn darü-

ber hinaus Arbeitsplätze in der Produktion in immer kürzeren

Zeiträumen neu gestaltet werden müssen, weil neue Produkte

und/oder Technologien sowie Betriebsmittel zum Einsatz kom-

men, ist damit ein ständiger Veränderungs- und Lernprozess

verbunden. Dieser Lernprozess muss zugleich sowohl voraus-

gehende Planungen durch die Beteiligten erprobbar machen

als auch ständige Veränderungsprozesse der Beteiligten unter-

stützen sowie das Personal befähigen, diesen neuen Aufgaben

gerecht zu werden. Unter Leitung von Dr. Blümel werden dazu

unterschiedliche Autorensysteme entwickelt, die es den Nut-

zern erlauben, in virtuellen Welten zu interagieren und selbst-

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Ehrenkolloquium 2011 31

ständig auch an eigenen Fehlern lernen zu können. Dazu lie-

gen umfangreiche Erfahrungen und neue wissenschaftliche

Erkenntnisse vor (siehe Veröffentlichungen Abschnitt III). Die

Abb. 10 bis 12 zeigen dazu Beispiele zur Illustration.

Geht man nun vom Arbeitsplatz auf Bereichs- und Gebäude-

strukturen und betrachtet die Planung und den Betrieb von

Produktionssystemen, so muss man noch heute von folgender

Tatsache ausgehen (siehe Abb. 2):

Die Digitalisierung von Produkten, Betriebsmitteln, Prozessen

und handelnden Menschen wird unter dem Begriff »Digitale

Fabrik« zusammengefasst. Folgt man der De� nition der VDI

Richtlinie 4499, Blatt 1 so � ndet man:

»Die digitale Fabrik ist der Oberbegriff für ein umfassendes

Netzwerk von digitalen Modellen und Methoden unter ande-

rem der Simulation und 3-D-Visualisierung. Ihr Zweck ist die

ganzheitliche Planung, Realisierung, Steuerung und laufende

Verbesserung aller wesentlichen Fabrikprozesse und -ressour-

cen in Verbindung mit dem Produkt.«

Derzeit können jedoch erst ca. 30 Prozent aller Prozessschritte

eines Produktionssystems digital abgebildet werden. Die ein-

gesetzten Werkzeuge sind lediglich Planungstools, für die

versucht wird, eine Datenintegration herzustellen. Eine Infor-

mations- und Wissensintegration existiert kaum und ist für die

Betriebsphase bis heute nicht geeignet. Deshalb wird am

Fraunhofer IFF in Kooperation mit der Otto-von-Guericke-

Universität Magdeburg das »Digital Engineering« aufgebaut.

Das Digital Engineering orientiert sich am gesamten Lebens-

zyklus des Systems, verbindet Werkzeuge auf Basis neuer inte-

roperabler Werkzeuge mit nutzerübergreifenden Interaktons-

möglichkeiten unter Einbeziehung unterschiedlicher Medien-

unterstützungen.

Die fachliche Leitung seitens des Fraunhofer IFF liegt bei

Dr. Schumann. Unter Digital Engineering verstehen wir die

Summe aller digitalen Werkzeuge, Methoden und Prozesse in

der Entwicklung, Fertigung und Nutzung von Produkten und

Produktionsmitteln über den gesamten Produktlebenszyklus.

Auf Basis dieser Arbeiten ergeben sich im Virtual Development

and Training Centre VDTC folgende Interaktionsmöglichkeiten

(Abb. 13):

Abb. 11: Umgang mit explosiven Flüssigkeiten -präventiver

Arbeitsschutz

Abb. 12: Interaktive Demontageanleitung von Transformatoren

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32 Ehrenkolloquium 2011

Mit dem integrierten Infrarot-Trackingsystem können markier-

te Objekte im gesamten Elbe Dom des VDTC ohne Einschrän-

kung der Freiheitsgrade verfolgt werden. Das ermöglicht den

Einsatz sowohl zur Positions- und Orientierungserfassung von

statischen Objekten, wie Bauteilen, Werkzeugen und Interakti-

onsgeräten, als auch zur Bewegungsaufnahme von dynami-

schen Objekten und komplexen kinematischen Ketten, wie

Menschen und Robotern. Dies erlaubt die zukünftige Auswer-

tung natürlicher menschlicher Ausdrucksmittel wie Gestig und

Abb. 13: Schematische und beispielhafte Dar stellung der zur Verfügung stehenden Inter aktionsmittel.

Körpersprache durch Computer. Wenn diese Möglichkeiten

mit klassischen Interaktionen mithilfe von Maus und Tastatur

sowie durch kraftrückgekoppelte Eingabegeräte und/oder

gyroskopische Trackingkomponenten in modernen Hand-Held-

Systemen kombiniert werden, ergeben sich umfangreiche

Testszenarien und -formen für das Digineering. Die derzeitige

Integration der Akustik erweitert die Interaktion um einen

wesentlichen Bestandteil.

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Ehrenkolloquium 2011 33

Durch die gleichzeitige Interaktion mehrerer Nutzer mit virtuel-

len Maschinen und Anlagen können domänenübergreifende

Arbeitsprozesse gestaltet und ihre organisationalen Auswir-

kungen überprüft werden. Dazu werden einfache Single-User-

Interaktionsmetaphern durch Multi-User-Konzepte ergänzt.

Hierzu ist eine automatische Verwaltung von Interaktions- und

Manipulationsrechten verschiedener Nutzer in der VR-Welt

notwendig, um problematische parallele Bedienvorgänge aus-

zuschließen und darüber hinaus die Schaffung von Schnitt-

stellen zur Anbindung verteilter Nutzer und Arbeitsumgebun-

gen sowie die Unterstützung jedes einzelnen Nutzers/einzelner

Gruppen bei der Lösung individueller Aufgaben durch Bild-in-

Bild-Verfahren und Aufteilung der Projektions� äche realisieren

zu können.

Abb. 14: Schematische und beispielhafte Darstellung eines kooperativen Multi-User Szenarios.

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34 Ehrenkolloquium 2011

Durch die bidirektionale Kopplung realer physischer Anlagen-

komponenten (beispielsweise einer Maschinensteuerung wie

in Abb. 16) mit virtuellen Modellen einer Anlage, werden Ent-

wicklungs- und Testumgebungen geschaffen, die die Ef� zienz

der Engineeringprozesse wesentlich verbessern sowie Inter-

aktionsformen mit den realen Arbeitsmitteln (z. B. Werk zeugen

oder Bedienkonsolen) entwickeln, die für die Akzeptanz

notwendig sind. Reale Arbeitsplätze können so mit virtuellen

Anlagenkomponenten kombiniert werden, um in

geeigneter Weise der Komplexität im Digineeringprozess zu

begegnen. Beim Testen der Wechselwirkung zwischen der

realen und der virtuellen Welt ist eine Optimierung der Anlage

sowie der Mensch-Maschine-Kommunikation möglich.

Abb. 15: Schematische und beispielhafte Darstellung eines Mixed Reality Szenarios.

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Ehrenkolloquium 2011 35

In komplexen Arbeitssystemen werden zukünftig Menschen

und multifunktionale autonome Systeme (z. B. Assistenz-

roboter) zusammenarbeiten. Sicherheitsanforderungen, Steue-

rungssysteme und Sensorsysteme zur Umgebungserfassung

können in Mixed-Reality-Arbeitsräumen, in denen Menschen

und mobile autonome Roboter miteinander interagieren, ge-

testet als auch Lernumgebungen für den Menschen und das

System geschaffen werden.

Abb. 16: Schematische und beispielhafte Darstellung eines Automated Mixed Reality Szenarios

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36 Ehrenkolloquium 2011

Damit wird deutlich, welche neuen Perspektiven sich für die

Planung und den Betrieb bzw. den Um- oder Erweiterungsbau

von Produktionssystemen ergeben. Wir wissen, dass beim

Aufbau neuer Produktionssysteme im Anlauf dieser automati-

sierten Systeme sehr komplexe Aufgaben liegen. Deshalb

werden diese Prozesse mit der Industrie gegenwärtig in zahl-

reichen Projekten gelöst, wobei dazu die unterschiedlichsten

Interaktionsformen bereits zum Einsatz kommen. Beispiele

dazu zeigen die Abb. 17 bis 19.

Abb. 19: Interaktive dynamische Testumgebung (Bewegungsplatt-

form) für Komfort- und Ergonomieuntersuchungen

Abb. 17: Interaktive Montageplanung für einen AEM-Generator am

immersiven Ingenieursarbeitsplatz

Abb. 18: Nutzer interagiert über reale Werzeuge und haptische

Ein- und Ausgabegeräte mit einem virtuellen Modell

Abb. 20: Anwendungen VR-Techniken in der Entwicklung und

Konstruktion einer Anlage des SM Calvörde Sondermaschinenbau

GmbH & Co. KG, VIDET

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Ehrenkolloquium 2011 37

Die Forschungsarbeiten des Fraunhofer IFF werden u. a. durch

das Innovationscluster »Virtual Development, Engineering and

Training VIDET« unterstützt (Abb. 20 und siehe Veröffent-

lichungen Abschnitt IV und V). Diese Arbeiten werden von

Prof. Schmucker geleitet. Sie ermöglichen verkettete hochau-

tomatisierte Systeme zu entwickeln, zu planen und zu steuern.

Forschungsseitig partizipieren diese Arbeiten sehr von der I

nnovationsallianz Virtuelle Techniken. Hier spielt das Fraun-

hofer IFF eine entscheidende Rolle (Abb. 21).

Abb. 22: Identi� kation der Kenndaten (Typenschild) eines

VEM-Motors

Abb. 21: Einsatz von Augmented Reality zur Montageunterstützung

Abb. 23: Behältermanagement im weltweiten Produktionskreislauf

bei Siemens Power Generation

Wenden wir uns nun den Unternehmensnetzen zu. Wenn

man heute von einer durchschnittlichen Wertschöpfungstiefe

über alle Branchen von ca. 40 bis 20 Prozent ausgeht, so wird

deutlich, wie umfangreich die Beschaffungs- bzw. Distributi-

onsprozesse sind. Dabei spielt im zunehmenden Maße die Si-

cherheit der Warenkette, deren Transparenz sowie die Rück-

verfolgbarkeit eine herausragende Rolle. Da die Logistik schon

heute eine Anteil von ca. 2,5 bis 3 Prozent an der Wertschöp-

fung besitzt und dieser zukünftig noch zunehmen wird, wer-

den hierbei die gleichen Qualitätsanforderungen wie im Pro-

duktionsprozess Einzug halten. Deshalb widmet sich das

Fraunhofer IFF in Kooperation mit dem Institut für Logistik und

Material� ußtechnik ILM der Otto-von-Guericke-Universität

Magdeburg dieser Problematik unter Leitung von Herrn Seidel

und Prof. Richter. Dazu werden Identi� kations-, Kommunika-

tions- und Ortungstechnologien entwickelt, die für die unter-

schiedlichsten Produktionssysteme in Verbindung mit den je-

weiligen Gebäudetechniken sowie für unterschiedliche Logis-

tikknoten und Transport- sowie Verkehrssysteme geeignet

sind. Zur Illus tra tion dienen die Beispiele in Abb. 22 bis 35.

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38 Ehrenkolloquium 2011

Dabei kommen unterschiedliche Informations- und

Kommunikationstechniken als auch -arten zum Einsatz

Abb. 24: Werzeugverwaltung – Erfassen und Auslesen

der Kalibrierdaten und Zerti� zierungsinformationen

Abb. 25: Kennzeichnung an den Verpackungen und Ladehilfsmitteln Abb. 27: Intelligente Smart-Box signalisiert alle

Entnahmen von Paketen

Abb. 26: Palette mit Kennzeichnungs- und Identi� kationsdaten

Page 39: Festschrift: Produktion und Logistik im 21. Jahrhundert · Fachdisziplinen der Fabrikbetriebslehre und der Logistik wider-spiegeln. Wem es vergönnt war, an einem der vielen Vorträge

Ehrenkolloquium 2011 39

Diese Forschungsergebnisse sind in zahlreichen Projekten mit

der Industrie bereits umgesetzt und erfolgreich im Einsatz.

(siehe Veröffntlichungen Abschnitt VI)

Des Weiteren dient das Galileo-Testfeld in Kooperation mit der

Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg und dem ifak als

Test- und Erprobungsplattform. (Abb. 32-35)

Abb. 30: Intelligenter Wechselbehälter kommuniziert mit

dem Fahrzeug

Abb. 28: Handschuh identi� ziert das Paket Abb. 31: Daten der Palette werden durch das Gate ausgelesen

Abb. 29: Auslesen von Frachtinformationen des Containers

Abb. 32: Pulkerfassung von Gebinden im Galoleo-Entwicklungslabor

– Wissenschaftshafen Magdeburg

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40 Ehrenkolloquium 2011

Es ist logisch, dass der Einsatz dieser Technologien für Produk-

tions- und Logistiksysteme eine neue Informations- und Kom-

munikations-Infrastruktur benötigt. Gegenwärtig werden neue

digitale Modelle entwickelt, die eine Simulation dieser Funktio-

Abb.33: Telematik- und Logistiktestfeld des regionalen Verkehrsmanagementnetzwerks Flughafen Halle/Leipzig

Abb.34: Containerumschlag im Magdeburger Hafen mit

Hanse-Terminal

Abb. 35: Verladung eines Containers im Magdeburger Hafen

nen ermöglichen, was neue Planungsmethoden und -verfah-

ren zum Ergebnis haben wird.

All diese digitalen Methoden und Verfahren über die genann-

ten Objektbereiche für Planung und Betrieb werden u. a. im

Spitzenforschungsprojekt »Virtuelle und Erweiterte Realität für

höchste Sicherheit und Zuverlässigkeit von Eingebetteten

Systemen ViERforES« entwickelt und erprobt (Abb. 36).

z. B.

Page 41: Festschrift: Produktion und Logistik im 21. Jahrhundert · Fachdisziplinen der Fabrikbetriebslehre und der Logistik wider-spiegeln. Wem es vergönnt war, an einem der vielen Vorträge

Ehrenkolloquium 2011 41

Mit dem Center for Digital Engineering CDE in Kooperation

mit dem Fraunhofer IFF ist es gelungen, sechs Fakultäten der

Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg zur interdiszipli-

Abb. 36: Thematische Verknüpfung in der Innovationsallianz Virtuelle Techniken

Abb. 37: Struktur Center for Digital Engineering CDE ©2009

nären Arbeit auf diesem Gebiet zusammenzuführen und

eine Schwerpunktsetzung in Magdeburg vorzunehmen

Abb. 37).

Page 42: Festschrift: Produktion und Logistik im 21. Jahrhundert · Fachdisziplinen der Fabrikbetriebslehre und der Logistik wider-spiegeln. Wem es vergönnt war, an einem der vielen Vorträge

42 Ehrenkolloquium 2011

Abb. 38: Makro-, Mikro- und mesoskopische Sichten bei der Simulation

Abb. 39: Aggregation von Mengenströmen in einem mehrkanaligen Trichter

Mit dem Masterstudiengang Digital Engineering setzt Magde-

burg in der Nachwuchsrekrutierung und -entwicklung auf

dem, für die Wirtschaft strategisch wichtigen Gebiet, neue

Maßstäbe. Wenn man davon ausgeht, dass diese Unterneh-

mensnetzwerke an Dynamik zunehmen werden, so sind neue

Modelle notwendig, die eine Online-Planung und -Steuerung

möglich machen. Diesem Thema stellt sich das Institut für

Logistik und Material� usstechnik ILM in Kooperation

mit dem Fraunhofer IFF unter Leitung von Prof. Tolujew.

Mit den Modellen zur mesoskopischen Simulation ist

heute schon eine Online-Simulation von komplexen dy-

namischen Netzen möglich, was zahlreiche Veröffentli-

chungen zeigen. Diese Methode wird in den Abb. 38

bis 40 erklärt

Page 43: Festschrift: Produktion und Logistik im 21. Jahrhundert · Fachdisziplinen der Fabrikbetriebslehre und der Logistik wider-spiegeln. Wem es vergönnt war, an einem der vielen Vorträge

Ehrenkolloquium 2011 43

Abb. 40: Praktische Ergebnisse: Ableitung von Maßnahmen bei Störungen eines Logistikprozesses

Abb. 41: Elektromobilitätsleitstand mit Komponenten und Ebenen

Damit wird eine wichtige Basis dafür geschaffen, diese Sys-

teme zukünftig zu beherrschen und ereignis- und zustands-

orientiert (siehe fühlende Kisten!) zu steuern.

Die Produktions- und Logistiksysteme müssen sich darüber

hinaus den Themen Energieef� zienz, dezentrale Energiewand-

lung und -speicherung, neue Formen des Energiemanage-

ments als auch in diesem Zusammenhang der Elektromobilität

stellen. Dieses umfangreiche Gebiet wird von der Energieseite

von Dr. Gohla in Kooperation mit Herrn Seidel und Prof. Rich-

ter geleitet. Deshalb wird an dieser Stelle besonders das

Projekt Harz.EE-mobility für die Modellregion Harz herausge-

griffen:

Page 44: Festschrift: Produktion und Logistik im 21. Jahrhundert · Fachdisziplinen der Fabrikbetriebslehre und der Logistik wider-spiegeln. Wem es vergönnt war, an einem der vielen Vorträge

44 Ehrenkolloquium 2011

Abb. 43: Entwicklungsprozess der Netzintegration von Elektromobilen

Abb. 42: Vision von Harz.EE-mobility: Regenerative Energien mit Lastmanagement für die Elektromobilität

Page 45: Festschrift: Produktion und Logistik im 21. Jahrhundert · Fachdisziplinen der Fabrikbetriebslehre und der Logistik wider-spiegeln. Wem es vergönnt war, an einem der vielen Vorträge

Ehrenkolloquium 2011 45

Diese gegenwärtigen Arbeiten zeigen (siehe auch Veröffentli-

chungen Abschnitt VII), wie das Fraunhofer IFF in enger Ko-

operation mit der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

den Betrachtungsraum der Fabrikplanung und des -betriebs

ausfüllt und prägt. Deutlich werden zum einen die fachliche

Entwicklung und der Ausbau des Instituts und zum anderen

die Notwendigkeit der Industrie gegenüber als Systemanbieter

aufzutreten. Diesem Anspruch wird das Fraunhofer IFF durch

zahlreiche nationale und internationale Projekte bereits heute

in großem Maße gerecht.

Blick in die Zukunft

Aus Sicht des Fraunhofer IFF ergeben sich folgende

wesentliche Zukunftsfelder:

Das Digital Engineering wird für Deutschland als Entwickler

und Produzent von strategischer Bedeutung. Dabei wird es da-

rauf ankommen, Lösungen zu erarbeiten, die bei der interdis-

ziplinären Zusammenarbeit neue Formen und Ausprägungen

der organisatorischen, semantischen und technischen Intero-

perabilität bieten. Diese Forschungen und Entwicklungen sind

anwendungsspezi� sch. Somit stellen sie den entscheidenden

Wettbewerbs- und Wissensvorsprung für das jeweilige Unter-

nehmen dar. Hierzu sind neue Formen der Partnerschaft mit

der Industrie zu � nden.

Produzieren in Deutschland ist eng mit neuen Produktionssys-

temen und deren Automatisierungen verbunden. Neue For-

men der Gestaltung von Arbeitsplätzen als auch der Informa-

tions- und Kommunikations-Infrastruktur müssen entwickelt

werden, um Wettbewerbsvorteile immer wieder erzielen zu

können.

Das Digital Engineering wird hierzu neue Entwicklungs-, Test-

und Lernplattformen bieten. Die Digitalisierung wird alle logis-

tischen Objekte (Produkte, Ladungsträger, Verkehrsträger

usw.) mit dynamischen Informationen versehen, sodass sowohl

eine Selbststeuerung in Produktions- und Logistiksystemen als

auch zwischen ihnen möglich wird. Wir werden nicht mehr

nur von vorauseilenden Informationen, sondern von vorausei-

lendem Wissen sprechen. Damit werden zukünftige Systeme

nicht mehr reaktiv, sondern proaktiv gestaltet.

Automatisierungslösungen werden sich an demogra� schen

Bedingungen in Europa orientieren und benötigen neue For-

men der Mensch-Maschine-Schnittstellen. Diese müssen indivi-

duell und organisatorisch anpassbar und adaptierbar sein.

Ressourcenef� zienz werden Produktions- und Logistiksysteme

in entscheidendem Maße beein� ussen. Neue Gestaltungs-

lösungen, Techniken und Technologien sind dazu zu entwi-

ckeln.

Literaturverzeichnis

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Fachbuchverlag Leipzig, 1994, ISBN 344612537X

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TCW München, 2000, ISBN 3931511642

Wirth, S. (Hrsg.): Die � exible, temporäre Fabrik – Arbeitsschritte auf

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Fachbuchverlag Leipzig, 1995, ISBN 3446185720

Grundig, C.-G.: Fabrikplanung. Planungssystematik –

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Wiendahl, H.-P.; Reichardt, J.; Nyhuis, P.: Handbuch Fabrikplanung:

Konzept, Gestaltung und Umsetzung wandlungsfähiger

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Hanser Fachbuch, 2009, ISBN 3446224777

Woithe, G.: Betriebsgestaltung, In: Betriebs- und Arbeitsgestaltung,

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Leipzig Fachbuchverlag, 1977, ASIN B0025XJVYQ

Schulze, T.: Analyse der Auswirkungen stochastischer Veränderungen

von Produktionsprogrammen auf den Arbeitszeitaufwand und die techno-

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Freund, C.: Ein Beitrag zur Dimensionierung von Stückgutlagern in Maschi-

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1977, Diss.

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Habilitationsschrift, TH Magdeburg, 1978

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Glistau, E.: Produktionsprozesssteuerung bei Industrieroboter-Einsatz,

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Kriegenburg, H.-J.: Entwicklung einer Methodik zur Projektierung von

rechnergestützten Steuerungslösungen für Integrierte Fertigungen,

dargestellt am Beispiel der zentralen Fertigung »Rota« der VEB SKET,

Magdeburg, Techn. Univ., Diss., 1988

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Hochschulschrift: Magdeburg, Techn. Univ., 1989

Leistner, H.: Produktionsplanung und -steuerung als Baustein des

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Ehrenkolloquium 2011 47

Fietz, R.: Rechnergestützte Auswahl und Vordimensionierung automatisier-

ter, Transportlösungen in � exiblen Teilefertigungen,

Hochschulschrift: Magdeburg, Techn. Univ., Diss., 1990

Meyer, A.: Modelle und Programme zur rechnergestützten Dimensionie-

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Hochschulschrift: Magdeburg, Techn. Univ., Diss. A., 1990

Wiemer, H.: Disposition der Formenherstellung,

Hochschulschrift: Magdeburg, Techn. Univ., Diss. A, 1990

Bärecke, W.: Einsatz dezentraler Rechentechnik zur Produktionsplanung

und -steuerung von Gießereien,

Hochschulschrift: Magdeburg, Techn. Univ., Diss. A, 1990

Veröffentlichungen der Fraunhofer IFF – Forschungser-

gebnisse

Abschnitt I

Elkmann, N.: Assistenzroboter in Laboren von Life-Science-Unternehmen.

In: Schenk, M. (Hrsg.), 12. IFF-Wissenschaftstage (Magdeburg 17. Juni

2009) – Tagungsband, S. 21-29, ISBN 978-3-8396-0023-8

Elkmann, N.; Berndt. D.; Seiffert, U.: Entwicklung neuer automatisierter

Systeme für zukünftige Anwendungen und Märkte zur Verbesserung des

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In: Schenk, M. (Hrsg.): Leistungen und Ergebnisse. Jahresbericht 2008 des

Fraunhofer-Instituts für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF. Magde-

burg: Fraunhofer IFF, 2009, S. 15-17, ISBN 978-3-8396-0018-4

Elkmann, N.; Walter, C.; Schumann, M.: Mensch und Roboter:

Gemeinsam auf Nummer sicher.

In: IFFOCUS – Mensch-Maschine interaktiv (2009), 02, S. 28-31, ISSN

1862-5320

Elkmann, N.; Fritzsche, M.: An Arti� cial Skin for Safe

Human-Robot-Interaction.

In: Humanoids 09, Workshop on Tactile Sensing in Humanoids – Tactile

Sensors & beyond (Paris, Frankreich, 07. Dezember 2009)

Elkmann, N.; Fritzsche, M.: Ein neuartiger textile Sensor zur

� ächigen Druckerfassung.

In: Automatisierungstechnische Verfahren für die Medizin

(Berlin, 20.-21. März 2009)

Elkmann, N.; Fritzsche, M.: RoboTouch – An arti� cial skin for

Human-Robot Interaction.

In: SENSOR+TEST 2009 – Die Messtechnik-Messe (Nürnberg, 26.-28.

Mai 2009)

Elkmann, N.; Fritzsche, M.: RoboTouch – Eine künstliche Haut für die

Mensch Roboter Interaktion.

In: Mechatronik 2009 – Komplexität beherrschen, Methoden und

Lösungen aus der Praxis für die Praxis (Wiesloch bei Heidelberg

12.-13. Mai 2009)

Elkmann, N.; Fritzsche, M.; Schulenburg, E.: LISA – Ein Roboter mit Gefühl.

In: AUTOMATION 2009 – Der Automatisierungskongress in Deutschland

(Baden-Baden, 16.-17. Juni 2009)

Elkmann, N.; Schulenburg, E.; Fritzsche, M.: LISA Hautnah.

In: IFFOCUS 02/2009, Mensch-Maschine interaktiv (2009) 02, S. 24-27,

ISSN 1862-5320

Elkmann, N.: Reducing Motion Artifacts in Mobile Vision Systems via

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In: German Workshop on Robotics 2009 (Braunschweig, 9.-10. Juni 2009)

Elkmann, N.; Walter, C.; Penzlin, F.: Scheme for evaluation and reduction of

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In: INSTICC – Institute for Systems and Technologies of Information, Con-

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2009) –Tagungsband, S. 238-243, ISBN 978-989-674-000-9

Elkmann, N.; Walter, C.; Vogel, C.: A Stationary Sensor-System supporting

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In: Proceedings for the joint conference of ISR 2010 (41st Internationel

Symposium on Robotics) und ROBOTIK 2010 (6th German Conference on

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Elkmann, N.; Fritzsche, M.; Grützner, J.; Saenz, J.: A Tactile Sensor with

Cushioning Elements for Enhanced Safety in Human-Robot Interaction.

In: IASTED Technology Conferences 2010 (ARP, RA, NANA, ComBio 2010),

1-3 November 2010, ISBN 978-0-88986-850-2 (CD-ROM)

Elkmann, N.; Poggendorf, M.; Walter, C.; Penzlin, F.: Towards Multi-Modal

Distributed Attention for Service Robotics.

In: 11th European Conference on Computer Vision, Heraklion, Crete, Gree-

ce, September 5-11, 2010, Proceedings, Part II, ISBN 978-3-642-15551-2

Elkmann, N.; Fritzsche, M.: Tactile Sensing: A Key Technology for Human

Friendly Robots.

In: 3rd Workshop for Young Researchers on Human-Friendly Robotics, Max

Planck Institute for Biological Cybernetics, Tübingen, October 28-29, 2010

Page 48: Festschrift: Produktion und Logistik im 21. Jahrhundert · Fachdisziplinen der Fabrikbetriebslehre und der Logistik wider-spiegeln. Wem es vergönnt war, an einem der vielen Vorträge

48 Ehrenkolloquium 2011

Abschnitt II

Tümler, J.; Sauer, S.; Berndt, D.; Mecke, R.: Bildverarbeitung und Augmen-

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In: 7. Paderborner Workshop Augmented & Virtual Reality in der Produk-

tentstehung, Heinz Nixdorf Institut, Paderborn, 05.-06.06.2008

Sauer, S.; Berndt, D.; Niemann, J.; Böker, J.: Worker Assistance and

Quality Inspection for Manual Mounting Tasks - A Virtual Technology for

Manufacture.

In: 1. Fachkolloquium Bildverarbeitung in der Automation,

Centrum Industrial IT, Lemgo, Nov 2010, ISBN 978--3-9814-0620-7

Sauer, S.; Berndt, D.: Ein System zur Montageunterstützung und -überwa-

chung. – 6. Fachtagung zur Virtual Reality,

12. IFF-Wissenschaftstage, 16. - 18. Juni 2009, Magdeburg – Tagungs-

band. – Magdeburg: IFF, ISBN 978-3-8396-0023-8, 2009; Kongress: IFF-

Wissenschaftstage; 12 (Magdeburg): 2009.06.16-18; Fachtagung zur

Virtual Reality; 6 (Magdeburg): 2009.06.16-18

Berndt, D.; Mecke, R.; Teutsch, C.; Tümler, J.: Montageassistenz mit Aug-

mented Reality - mobile Mess- und Prüftechnik schafft Durchblick.

In: IFFocus - Mensch-Maschine interaktiv, Nummer 2/2007, Fraunhofer-Ins-

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Abschnitt III

Blümel, E.; Jenewein, K.; Schenk, M.: Virtuelle Realitäten als Lernräume.

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Springer-Verlag Gmbh; 2010

Beuting ,J.; Haase, T.; Termath, W.: Quali� zierung von technischen

Fachkräften in der Instandhaltung von Hochspannungsbetriebsmitteln

mit Methoden der Virtual Reality.

In: lernen & lehren, S. 26-32, 25. Jahrgang 2010, Heckner Druck- und

Verlagsgesellschaft mbH & Co. KG

Blümel, E.: Stand und Entwicklungstrends des Einsatzes von VR/AR-Techni-

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Ehrenkolloquium 2011 49

Abschnitt IV

Schenk, M.; Schmucker, U.: Durchgängiges Virtual Engineering

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Schmucker, U.; Juhász, T.: CAD to SIM: CAD Model Conversion for Dymo-

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Abschnitt V

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Hrsg. Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E.h. Dr. h.c. mult. Schenk, Juni 2010

Adler, S.; Mecke, R.; Wex, C.: Ef� ziente Datenstrukturen für Schnitte in dy-

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In: Simulation and Visualization 2008, Hrsg. H. Hauser, S. Strassburger und

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Adler, S.; Salah, Z.; Mecke, R.; Preim, B.; Rose, G.: Overlay of patient speci-

� c anatomical data for advanced navigation in surgery simulation.

In: International Workshop on Digital Engineering, Magdeburg, 2010

Abschnitt VI

Richter, K; Kirch, M.: Mit gutem Gefühl abheben. Lösungen für mehr Si-

cherheit im Frachtverkehr bieten obendrein Einsparpotenziale.

In: IFFOCUS. 01/2010 - Logistik verbindet, S. 25-29

Kunert, C.; Richter, K.: Best4City – Innovative Innenstadtlogistik mit.

In: Wirtschaftsverkehr 2009: Daten – Modelle – Anwendung, Fachtagung

6. Mai 2009, Verlag Praxiswissen, Dortmund, 2009, S. 93-102,

ISBN 978-3-86975-0002

Schenk, M.; Richter, K.; Jumar, U.; Herrmann, A.: Galileo-Testfeld Sachsen-

Anhalt - Anwendungsschwerpunkte Verkehr und Logistik.

In: Kongressband 2010, 27. Deutscher Logistik-Kongress, Bundesvereini-

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Nykolaychuk, M; Rössl, C; Theisel, H.; Richter, K.: Modeling trajectories of

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In: Full Papers Proceedings of WSCG 2010 (Plzen, Tschechien, 01.02-

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Nykolaychuk,M.; Richter, K.; Rössl, C.; Theisel, H.: Topological Methods for

Motion Data Analysis. VMV 09, 2009, S. 385-386

Kirch, M.; Voigt, M.; Poenicke, O.; Richter, K.: Ortung und Identi� kation

heute – Systeme und Konzepte zur kontinuierlichen Warenverfolgung.

In: ISIS AutID/RFID Special, Edition 3-2010, München 2010, S. 131-133

Kirch, M.; Ließmann, M.; Richter, K.: Identi� kation und Traceability von Be-

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50 Ehrenkolloquium 2011

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Ehrenkolloquium 2011 53

AUSWIRKUNGEN DES WANDELS IN DER PRODUKTION AUF FABRIK UND LOGISTIKProf. Dr. Dr.-Ing. Siegfried Wirth, Technische Universität Chemnitz

Ich widme den nachfolgenden Beitrag meinem lieben Freund,

Mitstreiter, hochgeschätzten Fachmann, Hochschullehrer und

Wissenschaftler, dem ersten Professor für Produktionsplanung

und -steuerung, dem Jubilar Eberhard Gottschalk anlässlich

seines 75. Geburtstags.

»Früher waren die klügsten Leute Ärzte und Ingenieure, heute

werden sie Berater und suchen nach Unzuläng lichkeiten im

Gesetz.«

Zitat: Prof. U. H. Schneider, TU Darmstadt, VDI 2010

Die Vision der »Rechnerintegrierten Fabrik«

Prof. Eberhard Gottschalk zählt zur 1. Kategorie. Aus seinem

abwechslungsreichen, vielseitigen und arbeitsintensiven Leben

möchte ich heute auf einige visionäre Ideen von damals und

ihre Wirkungen auf die Zukunft eingehen. Seine Visionen zur

»Rechnerintegrierten Produktion« sind in einer Vielzahl von

Vorlesungen, Veröffentlichungen, Lehrbriefen und Vor trägen

dokumentiert. Auf zwei Werke, in denen die vorausschauende

Entwicklung von Produktion und Logistik zum Ausdruck

kommt, soll exemplarisch verwiesen werden.

Es sind die »Rechnergestützte Produktionsplanung und -steue-

rung« und die »Bausteine der rechnerintegrierten Produk-

tion«, die beide im Verlag Technik 1989 erschienen sind. Hier

wurden die Merkmale und Gesetzmäßigkeiten der zu planen-

den und steuernden Produktionsprozesse in Verbindung mit

Kriterien wie der Flexibilität, der Stabilität, der Zuverlässigkeit,

der Modellbildung für PPS-Lösungen und vor allen Dingen die

Systematisierung von Funktionen und Schnittstellen aller be-

trieblichen Abläufe erstmals ganzheitlich betrachtet.

Die entwickelten Bausteine der Informationsverarbeitung in

der Produktionsvorbereitung und -durchführung, die Bausteine

der integrierten und automatisierten Fertigung, der Kommuni-

kationsprozesse sowie der wissensbasierten CIM-Konzepte

waren schon damals Zukunftsvisionen. Sie bildeten eine theo-

retische Grundlage für die Praxis. Letztere zeigten zwar vor ca.

20 Jahren die Grenzen der Beherrschbarkeit großer komplexer

CIM-Lösungen auf, öffneten jedoch den langen Weg zur Digi-

talisierung über den gesamten Lebenszyklus von den Prozes-

sen der Entwicklung, der Konstruktion, der Planung und Steu-

erung der Produktion bis hin zur Instandhaltung und zum Ser-

vice.

Die »CIM-Fabrik«, der wir uns verschrieben hatten, scheiterte

damals an der Beherrschbarkeit der Daten� ut, den permanen-

ten Aktualisierungen bei Änderungen, den ungenügenden

software- und hardwareseitigen Voraussetzungen, der Quali� -

kation der Mitarbeiter sowie an der Wirtschaftlichkeit in Ver-

bindung mit den sich abzeichnenden Wandlungsprozessen.

Für die heutige »digitale Fabrik« sind die Forschungsarbeiten

zu CIM-Bausteinen eine entscheidende Grundlage. Nicht zu-

letzt dafür wurden durch die »Magdeburger Schule« wichtige

Grundlagen für die digitale Entwicklung, Produktionsplanung

und -steuerung geschaffen. Sie wird heute u. a. durch den

Schwerpunkt »Digital Engineering« von Prof. Schenk weiter-

geführt. Diese Entwicklung ist mit ein Verdienst unseres Jubi-

lars!

Globalisierung verändert Produktion und Logistik

Die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen wird in einer glo-

balisierten Welt durch innovative Produkte und Technologien

sowie durch die Innovationstreiber Wandlungsfähigkeit, Res-

sourcenef� zienz und IuK-Technologien zur Digitalisierbarkeit

von Prozessen und Objekten vorangetrieben. Dabei unterlie-

gen Produktions-, Kooperations- und Fabrikstrukturen einem

permanenten Wandel. Aus Sicht der Produktion zeichnen sich

ganz allgemein vier ineinander übergehende Entwicklungs-

etappen ab. Sie sind mit ihren Merkmalen in Abb. 1 darge-

stellt.

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54 Ehrenkolloquium 2011

Abb. 1: Etappen der Produktion (Schenk, Wirth, Müller, 2011)

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Ehrenkolloquium 2011 55

Parallel zu den Etappen der Produktion kommen auch neuste

Erkenntnisse für neue Produkte und Herstellungstechnologien

sowie digitale Methoden zum Tragen, die in kürzester Zeit die

Planung und Steuerung einer nahezu realen Fabrik ermögli-

chen. Dies gilt im besonderen Maße für die Logistik, die diese

Entwicklungen mit beein� ussen und sich den Herausforderun-

gen neuer Technologien stellen muss. Während die Entwick-

lungsetappen 1 und 2 die realisierte Praxis in der Fabrikgestal-

tung und Logistik beinhalten, sind die zukunftsorientierten

Etappen 3 und 4 durch Wandlungsfähigkeit und die ressour-

cenef� ziente Fabrik gekennzeichnet, deren Planungs- und

Steuerungslösungen in sehr kurzer Zeit erstellt werden kön-

nen. Das traditionelle Produktionspro� l verschiebt sich zuguns-

ten erneuerbarer Energien und neuer, vorwiegend nichtmetal-

lischer Werkstoffe für innovative leichte Produkte. Es kristalli-

sieren sich neue Fabrikarten und -typen in unterschiedlichen

Branchen heraus.

Innovative Produkte und Technologien verändern

Fabriken der Schlüsselindustrie

Die Entwicklung neuer Werkstoffe und neuer Technologien

der Fertigungs- und Verfahrenstechnik ermöglichen die Gestal-

tung neuer Produkte. Dies bedarf intelligenter Ausrüstungen

der Be- und Verarbeitung für diese neuen Produkte. Das sind

beispielsweise Erzeugnisse der Mikroelektrotechnik, der Kom-

munikations- und Informationstechnik, veredelte mate rial-,

energie- und kostensparende Produkte sowie Produkte der

Biotechnik/Bionik und der Elektromobilität. Die Schlüssel-

industrie beschleunigt dabei die Veränderung der Produktions-

strukturen. Die Minimierung von Maßen und Massen kenn-

zeichnet diese Entwicklung. Zwei ausgewählte Beispiele sollen

dies verdeutlichen:

a) Neue Werkstoffe für neue Produkte

Neue Werkstoffe führen zu neuen Be- und Verarbeitungs-

technologien und damit zu neuen Betriebsmitteln. Abb. 2

zeigt neue Einsatzgebiete für Verbundwerkstoffe in unter-

schiedlichen Branchen der deutschen Exportindustrie.

b) Neue Fabrikanlagen zur Gütererzeugung

Jede Gütererzeugung führt zu einem Produkt über den tech-

nologischen Prozess mit der dafür notwendigen Anlagen-

technik in der Fabrik. Nach den Haupttechniken der Güter-

erzeugung lassen sich die Fabriken gemäß Abb. 3 gliedern.

In der Praxis kommen die spezi� schen technologischen Verfah-

ren der einzelnen Haupttechniken zum Tragen. Branchenüber-

greifende Technologien und Maschinen gewinnen an Bedeu-

tung. Prinzipielle Unterschiede in der Anlagengestaltung be-

stehen bei Anlagen für Stückgut- und Fließgutprozesse. Die

Technologie verfahrenstechnischer Prozesse beruht vorwie-

gend auf der Stoffwandlung (stoffwandelnde Industrie), die

der Fertigungstechnik vorwiegend auf formwandelnde/form-

gebende Prozesse. Beide Haupttechniken sind z. B. notwendig

zur Gewährleistung von Bauteilen für die Elektromobilität. Die

Energie- und IuK-Technik bedienen sich sowohl verfahrens-

technischer als auch fertigungstechnischer Produkte (Maschi-

nen und Anlagen).

Ein Beispiel zu anlagentechnischen Lösungen sind erneuerbare

Energien, die Komponenten der vier Haupttechniken enthalten

(Abb. 4).

Abb. 2: Neue Werkstoffe – neue Technologien

(Quelle: LVW, TUC)

Abb. 3: Haupttechniken der Gütererzeugung

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56 Ehrenkolloquium 2011

Zusammenfassend kann festgestellt werden: Innovative Pro-

dukte erfordern neue Werkstoffe. Neue Werkstoffe erfordern

neue Herstellungsverfahren und die dafür benötigten Anlagen

bzw. Betriebsmittel. Die Logistik hat sich dieser Entwicklung zu

stellen. Dies gilt insbesondere für die logistische Verknüpfung

der spezi� schen technologischen Verfahren und Prozesse aus

den vier Haupttechniken zu wettbewerbs fähigen Wertschöp-

fungsketten und -netzen.

Logistikstrukturen und IuK-Technologien

a) Logistikstrukturen folgen neuen Produktionsabläufen

Die Gestaltung von Logistikstrukturen hat nach wie vor aus

zwei Sichtweisen zu erfolgen, zum einen aus der Sicht der in-

ternen Unternehmensstruktur und zum anderen aus der exter-

nen Struktur mit der Vernetzung nach außen.

Früher galt für die interne Sichtweise die Faustregel: Material-

� ussstrukturen sind dann richtig ausgebildet, wenn sich die

räumliche Anordnung der technologischen Abfolge anpasst,

d. h., die räumliche Anordnung folgt dem Material� uss. Die

neuen Möglichkeiten der Produktionsprozesssteuerung heben

diese Faustregel auf.

Die externe Sicht erweitert den Blickwinkel der Strukturierung.

Jede Produktion dient der Erfüllung von Kundenbedürfnissen

und Kundenaufträgen. Deshalb geben die Kundenauftrags-

merkmale und -anforderungen entscheidende Inputs zur

Strukturbildung. Der Ein� uss des Unternehmensumfeldes

(Kunden, Mitwettbewerber, Lieferanten etc.) � ndet heute bei

der Strukturierung eine stärkere Berücksichtigung. Im Sinne

der Ganzheitlichkeit werden ausgehend vom Kunden die

Abhängigkeiten zur Distribution, zur Produktion (auch zu ver-

teilten, vernetzten Produktionen) und zur Beschaffung mit

beachtet. Wichtig ist die Festlegung des Kundenentkopplungs-

punktes, der vorwiegend nach logistischen Aspekten auszu-

richten ist.

b) IuK-Technologien in der digitalen Fabrik

Die rechnergestützte Planung und Steuerung basiert heute

und in Zukunft auf der Digitalisierung von Produkten, Prozes-

sen, Anlagen und Systemen lebenszyklusorientiert entlang der

Wertschöpfungskette. Die Darstellungsmöglichkeiten von Pro-

zessen und Objekten erfolgen über Daten(-banken) und ent-

sprechende Software als VR-, AR- und Multimediaanwendun-

gen. Bei Virtual Reality (VR) werden in den Bereichen der digi-

talen Fabrik/Produktionsstätte sämtliche Fertigungs- und Logis-

tikprozesse, die die reale Fabrik kennzeichnen, in einem Rech-

nermodell über Datenbanken abgebildet. Ein weiterer Schritt

ist die Planung mit Augmented Reality (AR). Er wird durch die

Anreicherung der realen Umgebung mit virtuellen Objekten

erreicht, sodass der Anwender den Realitätsbezug nie verliert

und nicht komplett in eine künstliche Welt eintaucht. Ziel der

AR ist es, die menschliche Wahrnehmung sinnvoll mit virtuel-

len Informationen zu ergänzen und somit die Leistungsfähig-

keit der realen Fabrik zu steigern.

Die digitale Fabrik bildet alle Aspekte einer Fabrik als digitales

Modell ab. IT-Plattformen ermöglichen die computergestützte

Entwicklung, den Aufbau und Anlauf sowie den Betrieb von

Produktions- und Dienstleistungsstätten unter dem Aspekt ei-

ner logistikgerechten Prozessplanung.

Es gibt in der heutigen Zeit eine Vielzahl von IT-Systemen, die

eine Fabrik über den gesamten (Produkt-)Lebenszyklus abbil-

den können. Beispiele für Systeme mit internationaler Verbrei-

tung sind SAP, Oracle oder Microsoft Navision. Daneben exis-

tiert eine Vielzahl von speziellen – oft auf einzelne Branchen

oder Länder begrenzten – Systemen, wie z. B. IFAK, infor, PSI

oder proAlpha. Auf der Unternehmensebene kommen stan-

dardisierte ERP-Systeme zum Einsatz, die in den Produktions-

stätten durch Speziallösungen untersetzt werden.

In der Produktionsplanung und der Produktion selbst wird eine

vollständige Transparenz des Datenaustausches angestrebt.

Dies erfolgt problem- und aufgabenbezogen durch Kombinati-

on und Vernetzung von Informationssystemen über deren

Software. Beispielsweise werden mittels SAP-zerti� zierten

Coscom-Software-Modulen die Prozessketten von der Leit-

standsfeinplanung, MDE/BDE (Maschinen-/Betriebsdatenerfas-

sung), FDM (Fertigungsdatenmanagement), CAM/Simulation,

DNC (Direct Numerical Control) und Werkzeugverwaltung zu

einer kompletten Prozesskette verknüpft. Dafür werden in der

Praxis zunehmend RFID-Systeme eingesetzt. Da für Informati-

onssysteme unterschiedliche Softwarekomponenten angebo-

Abb. 4: Erneuerbare Energien (Auswahl)

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Ehrenkolloquium 2011 57

ten werden, ist eine vergleichende Betrachtung der Soft-

warevarianten notwendig.

Ausführliche Betrachtungen zur Anwendung von Logistik- und

IT-Systemen sind im Praxis-Buch »Factory Planning Manual«,

Springer Verlag 2010 enthalten.

Fazit

Wissenschaft und Praxis müssen sich den Fragen der Aus-

wirkungen des Wandels in der Produktion auf die Fabrik und

die Logistik stellen. Die Schlüsselindustrie in Deutschland ver-

schiebt das bisherige Produktionspro� l innerhalb und zwischen

den Branchen durch die Herstellung neuer ressourcen- und

energieef� zienter Produkte. Diese erfordern neue technologi-

sche Verfahren und damit eine neue Generation von Maschi-

nen und Anlagen.

Durch Anwendung neuer Methoden und Modelle des »Digital

Engineerings« wird es möglich, logistikgerechtes Planen und

Betreiben von Fabriken ganzheitlich und durchgängig sowie

realitätsnah in sehr kurzer Zeit durchführen zu können. Her-

kömmliche Planungs- und Steuerungsmethoden verlieren an

Bedeutung.

Unternehmensentscheidungen zu Wandlungsprozessen kön-

nen besser als bisher durch kurzfristige Variantenoptimierung

und -simulation in höherer Qualität getroffen werden. Dies ist

umso notwendiger, da sich nahezu alle Unternehmen den Ent-

wicklungen der 4. Etappe hin zur ressourcenef� zienten Fabrik

stellen müssen.

So gesehen haben Ideen und Komponenten der ehemaligen

»CIM-Philosophie« einen nachhaltigen Beitrag für die Zukunft

geleistet.

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?

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Ehrenkolloquium 2011 59

PRODUZIEREN IN DEUTSCHLAND – ABER WAS?Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. mult. Hans-Peter Wiendahl, Leibniz Universität Hannover

Einführung

Die Globalisierung der Wirtschaft ist seit Beginn der 1990er

Jahre in weniger als zwei Jahrzehnten Realität geworden. Da-

her verteilt sich die Produktion eines Unternehmens häu� g auf

Standorte in mehreren Ländern. Das gilt längst nicht mehr nur

für Großunternehmen, sondern zunehmend auch für kleine

und mittlere Unternehmen des Maschinen- und Anlagenbaus,

der Elektrotechnik und Elektronik sowie der KFZ-Zulieferindus-

trie, deren Umsatz häu� g nur noch zu 20 bis 30 Prozent aus

dem einheimischen Markt stammt.

Generell lassen sich folgende Entwicklungen beobachten:

– Produkte werden weiter ausdifferenziert bis hin zu perso-

nalisierten Produkten

– produktbegleitende Dienstleistungen im Lebenszyklus

werden Standard

– Lieferzeiten im Tagebereich und Liefertreue im Stunden-

bereich werden erwartet

– Globalisierung nach den Strategien Kostenreduktion,

Markterschließung, Großkundenverbund und Technologie-

zugang setzt sich fort

– Veränderungsgeschwindigkeit und -ausmaß nehmen zu

– verbleibende Reaktionszeit auf Veränderungen nimmt ab

– Ressourcen- und Energieef� zienz erhalten einen hohen

Stellenwert

Der damit notwendige Paradigmenwechsel besteht im We-

sentlichen in der Umkehrung der Sichtweise auf eine Fabrik.

Wurden früher Produktentwicklung, Produktion und Auftrags-

abwicklung als primäre Prozesse des Stammhauses betrachtet

und die Beschaffung und Verteilung der Fertigprodukte an die

Kunden eher als Hilfsfunktionen gesehen, steht nunmehr die

zuverlässige Versorgung global verteilter Märkte mit funktional

und wirtschaftlich überlegenen Produkten aus dem jeweils

günstigsten Standort im Vordergrund.

Als wesentliche Leitsätze eines derartigen Produktionsansatzes

lassen sich formulieren:

– Die Gestaltung von Geschäftsprozessen und Lieferketten

erfolgt primär aus Sicht des global verteilten Marktbedarfs.

– Statt zentraler Fabriken mit hoher Fertigungstiefe sind

marktnahe, wandlungsfähige und ggf. temporäre Produkti-

onseinheiten erforderlich.

– Fabriken werden damit zum Lösungsraum für sich rasch

verändernde Produkte mit unterschiedlichen Lebenszyklen.

– Planungs- und Steuerungsverfahren müssen unterschied-

liche Auftragstypen in derselben Fabrik beherrschen.

– Produktstrukturen müssen sich den wechselnden Erforder-

nissen einer international verteilten Produktion rasch anpas-

sen können.

– Fertigungs- und Montageverfahren sind mengenskalierbar

zu gestalten und können damit lokale Gesichtspunkte hin-

sichtlich Know-how, Lohnkosten und Local-Content-Vor-

schriften berücksichtigen.

– Fabriken sind ressourcenschonend und energieef� zient aus-

zulegen.

– Produktionsstätten müssen den sozialen Standards genü-

gen, die eine Ausbeutung von Menschen ausschließen.

Entwicklung von Standortpro� len

Die wesentliche Frage ist in diesem Zusammenhang, was denn

am deutschen Stammort und was an den übrigen Standorten

produziert werden soll. Abb. 1 zeigt als Beispiel ein verein-

fachtes Produktionsnetz, das in Zusammenarbeit mit ausge-

wählten Lieferanten von drei Standorten aus Kunden in Euro-

pa, Asien und Amerika versorgt. Die realen Verknüpfungen

sind naturgemäß komplexer.

Page 60: Festschrift: Produktion und Logistik im 21. Jahrhundert · Fachdisziplinen der Fabrikbetriebslehre und der Logistik wider-spiegeln. Wem es vergönnt war, an einem der vielen Vorträge

60 Ehrenkolloquium 2011

Da das Marktangebot eines Unternehmens meist aus mehre-

ren Produktgruppen besteht, ist für jeden Standort ein Stand-

ortpro� l festzulegen, das für die nächsten drei bis max. fünf

Jahre Bestand hat. Diese Festlegung erfolgt im Rahmen der

strategischen Unternehmensplanung. Abb. 2a zeigt exempla-

risch die Umsatzaufteilung der Produktgruppen PG1 bis PG4

auf die hier angenommenen drei Standorte S1 bis S3 und

Abb.�2b verdeutlicht die jeweiligen Anteile der Hauptfunktio-

nen Beschaffung, Fertigung, Montage und Lieferung.

Für die Beschaffung sind die Artikelgruppen zu bestimmen, die

jeweils lokal oder auch zentral beschafft werden. Hier sind

mögliche Mengenrabatte durch Zusammenfassung örtlicher

Bedarfe den Risiken einer lokalen Unterversorgung gegenüber-

zustellen. Die Fertigung umfasst die Eigenfertigung von Teilen,

die nach strategischen Gesichtspunkten ausgewählt werden.

Hierbei sind neben den konkurrenzfähigen Herstellungskosten

die technische Bedeutung des Teils für die Produktfunktion so-

wie die technologische Kompetenz zu deren Herstellung zu

beachten. Die Montage betrifft teils Baugruppen, die an ande-

ren Standorten weiter verbaut werden (sogenannte kompe-

tenzorientierte Kernbaugruppen). Überwiegend werden aber

verkaufsfähige Produkte für den jeweiligen Absatzmarkt kom-

plettiert. Die Lieferung erfolgt je nach Lieferkonzept als Direkt-

lieferung, auf ein Auslieferungslager oder auch z. B. in ein

beim Kunden unterhaltenes Konsignationslager.

Abb. 1: Produktionsnetz für eine Produktgruppe (Darstellung nach K. Windt)

Abb. 2: Produktionsprogramme der Standorte

eines Produktionsnetzes

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Ehrenkolloquium 2011 61

Für den einzelnen Standort ist diese Aufteilung jedoch zu

grob. Eine Produktgruppe bedient meist unterschiedliche Kun-

dengruppen in unterschiedlichen Marktsegmenten, die teilwei-

se unterschiedliche Modelle der Beschaffung, Produktion und

Lieferung erfordern. Abb. 3 zeigt das daraus entwickelte logis-

tische Pro� l der einzelnen Standorte. Dabei stehen sechs un-

terschiedliche Beschaffungs- und Liefermodelle sowie fünf

Produktionsmodelle zur Auswahl, deren Ausprägungen in der

Literatur ausführlich beschrieben sind (Wiendahl, Reichardt,

Nyhuis, 2009, S. 262 ff). Sie werden je nach den Anforderun-

gen der einzelnen Kunden-Markt-Segmente ausgewählt.

Globales Varianten-Produktionssystem

In den bisherigen Ausführungen zur Suche eines neuen Pro-

duktionsstandorts wurde nicht näher auf die Frage einge-

gangen, welche Bestandteile eines Produkts oder einer Pro-

duktgruppe dort zu fertigen sind.

Generell sind dabei folgende Fragen zu beantworten:

– Welche Produktkomponenten sind lohnintensiv und

welche sind materialintensiv?

– Wo � ndet die Komplettierung des Endprodukts statt?

– Welche Technologien sind am Stammort und welche am

neuen Standort unter dem Gesichtspunkt Kostenreduktion

und Know-how-Schutz sinnvoll?

– Welche Konsequenzen hat eine verteilte Produktion auf die

Logistikprozesse und das Supply Chain Management?

– Wie werden die bisherigen und ggf. neuen Zulieferer einge-

bunden?

– Genügt die Produktstruktur den Anforderungen einer ver-

teilten Produktion?

Als Lösungsansatz wurde das in einem vom BMBF geförderten

Projekt entwickelte Produktionsstufenkonzept (Wiendahl,

Gerst, Keunecke, 2004) auf seine Anwendung in einem globa-

len Produktionsnetzwerk ausgeweitet und zu einem Globalen

Varianten-Produktionssystem GVP weiterentwickelt (Nyhuis,

Nickel, Tullius, 2008). Der Ansatz bedingt zunächst eine Identi-

� zierung von Kernbaugruppen, die sowohl marktrelevant als

auch Know-how-intensiv sind, und in denen sich die technolo-

gischen Kernkompetenzen des Unternehmens bündeln. Dar-

aus ergeben sich die drei Produktionsstufen Beschaffung, Ei-

genproduktion und marktnahe Komplettierung, die logistisch

zu verknüpfen sind. Abb. 4 zeigt die hierzu entwickelten GVP-

Abb. 3: Logistikpro� l eines Standortes

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62 Ehrenkolloquium 2011

Module. Die einzelnen Schritte sind in (Nyhuis, Nickel, Tullius,

2008) ausführlich beschrieben.

Bei der Produktstrukturierung geht es darum, die funktions-

bezogene Kernkompetenz auf Kernkomponenten zu konzent-

rieren, die zum Schutz des Know-hows in Eigenfertigung

produziert werden. Ein zweiter Schwerpunkt liegt in der Mini-

mierung der internen Produktvielfalt gegenüber der vom

Markt geforderten externen Vielfalt.

Bevor über die endgültige Verteilung der Wertschöpfung auf

unterschiedliche Standorte entschieden werden kann, sind im

Rahmen der internationalen Kooperationsbeziehungen Anfor-

derungen an mögliche Kooperationspartner sowie deren Stär-

ken und Schwächen zu analysieren und zu bewerten.

Auf Basis der Produkt- und Kooperationsanalyse kann nun ge-

mäß Abb. 4 die sogenannte Technologiedifferenzierung in ei-

nem sogenannten Technologieportfolio erfolgen. Sie dient der

Analyse der zur Produktherstellung notwendigen standort-

übergreifenden Prozessketten auf Basis der Technologiekom-

petenz und -attraktivität. Als Technologiekompetenz werden

die vom Unternehmen beein� ussbaren produktionstechni-

schen Fähigkeiten sowie die dazugehörigen Betriebseinrich-

tungen und das personalgebundene Know-how zur Erfüllung

eines bestimmten Prozessschrittes bezeichnet.

Demgegenüber beschreibt die Technologieattraktivität das

Weiterentwicklungspotenzial der jeweiligen Fähigkeiten. Die

Positionierung der Prozesse in einer Matrix nach Abb. 5a er-

laubt die Unterscheidung in Kernkompetenz-, Differenzie-

rungs- und Standardprozesse. Für jeden Prozesstyp stehen

Normstrategien zu deren Behandlung zur Verfügung, die

Abb.�5b andeutet (Wiendahl, Reichardt, Nyhuis, 2009, S. 412).

Kernkompetenzprozesse stellen herausragende Fähigkeiten

mit dem Ziel der Technologieführerschaft dar, die durch Inves-

titionsmaßnahmen zu stützen und auf möglichst viele Ge-

schäftsfelder anzuwenden sind. Die eigentliche Technologiedif-

ferenzierung besteht darin, dass man versucht, durch eine ent-

sprechende konstruktive Umgestaltung des Produkts dessen

Komponenten aufzuteilen. Derjenige Teil der Komponenten,

die das funktionale Kern-Know-how enthalten, werden mit ei-

ner Kernkompetenz erstellt, während die anderen Teile, die

eine Standardfunktion erfüllen, möglichst mit einer Standard-

technologie hergestellt werden und damit je nach Kostensitu-

ation auch verlagerbar sind.

Schließlich ist in der Produktionsstufen- und Logistikgestaltung

die kompetenzorientierte Aufteilung der Produktion auf die

verschiedenen Standorte zu bestimmen.

Aus diesen Überlegungen ergibt sich dann die in Abb. 4 ange-

deutete Aufteilung der Beschaffung, Produktion und Komplet-

tierung, Abb. 6.

Hierzu sind natürlich wirtschaftliche Überlegungen über die

Gesamtkosten eines Produkts im Netzwerk erforderlich. Diese

Gesamtkosten werden auch als Total Cost of Ownership be-

zeichnet und umfassen neben den Einstandskosten noch

Handlingskosten, Kosten mangelnder logistischer Prozess-

sicherheit, Steuerungs- und Systemkosten, Transaktionskosten,

Transportkosten, Währungskurseffekte sowie Bestands- und

Qualitätskosten.

Abb. 4: Globales Varianten-Produktionssystem

(Darstellung nach Nyhuis, et al.)

Abb. 5: Technologieportfolio mit Normstrategien

(Darstellung nach Behrens und Specht)

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Ehrenkolloquium 2011 63

Die im Titel dieses Beitrags gestellte Frage, was in Deutschland

produziert werden sollte, lässt sich demnach vereinfacht wie

folgt beantworten: Am Stammort sind die Know-how-intensi-

ven Teile und Komponenten zu fertigen, deren funktionale Be-

deutung für das Produkt wesentlich ist. Dort � ndet auch in en-

ger Zusammenarbeit mit der Produktentwicklung in der Regel

die Weiterentwicklung der Fertigungs- und Montagetechnolo-

gie statt. Darüber hinaus komplettiert der Stammort die Pro-

dukte, deren Abnehmer geogra� sch kostengünstig erreichbar

sind. In den Satellitenfabriken � nden demgegenüber die kos-

tengünstige Fertigung nichtkritischer Komponenten und die

marktnahe Komplettierung der Endprodukte für die regiona-

len Märkte statt.

Schlussfolgerungen für die Fabrikplanung

Für die Fabrikplanung ergeben sich aus den skizzierten Überle-

gungen zu einer global verteilten Produktion neue Herausfor-

derungen, deren Ausgangspunkt die folgende Vision ist:

– Die zukünftige Produktion stellt einen adaptiven Lösungs-

raum für ein de� niertes Produktspektrum mit beliebigen

Varianten in beliebigen Stückzahlen in beliebiger Reihenfol-

ge bereit.

– Sie reagiert auf Veränderungen des Marktbedarfs durch ra-

sche Anpassung der Produkte und der Produktion sowohl

kurz- als auch langfristig.

– Sie schützt ihr Know-how durch Technologiedifferenzierung

und eine verteilte Produktion, verknüpft durch eine Hoch-

leistungslogistik und hochverfügbare IT.

Abb. 6: Produktionsstufenbildung

(Darstellung nach Große-Heitmeyer)

Aus dieser Vision erwächst eine Reihe von Handlungsfeldern,

die noch einer vertieften Forschung bedürfen:

– Technologie: Fertigungsverfahren müssen in einer Perlen-

kette für beliebige Folgen von Varianten synchronisiert wer-

den können.

– Planung und Steuerung: Die Aufträge steuern sich selbst-

ständig durch die Produktion.

– Werkzeuge: Der Produktionsprozess ist vor der tatsächli-

chen Durchführung virtuell vollständig erprobt.

– Wandlungsfähigkeit: Die Hemmnisse für eine rasche Verän-

derung der Produktion sind gezielt zu beseitigen. Dies be-

trifft die Produktionseinrichtungen, die Gebäude und den

Einsatz der Arbeitskräfte.

Literatur

Nyhuis, P.; Nickel, R.; Tullius, K. (Hrsg.): Globales Varianten Produktions-sys-

tem. Globalisierung mit System. Garbsen: Verlag PZH Produktions-

technisches Zentrum GmbH, 2008

Wiendahl, H.-P.; Gerst, D.; Keunecke, L. (Hrsg.): Variantenbeherrschung in

der Montage. Konzept und Praxis der � exiblen Produktionsendstufe. Berlin

Heidelberg: Springer Verlag, 2004

Wiendahl, H.-P.; Reichardt, J.; Nyhuis, P.: Handbuch Fabrikplanung. Kon-

zept, Gestaltung und Umsetzung wandlungsfähiger Produktionsstätten.

München, Wien: Hanser Verlag, 2009

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Ehrenkolloquium 2011 65

LOGISTIKSYSTEME DER ZUKUNFT – IMPULSE DER WIRTSCHAFTLICHEN DYNAMIKDr. Hanspeter Stabenau, Ehrenvorsitzender der Bundesvereinigung Logistik e. V.

Vorbemerkung

Es war am 5. Februar 1990, als Professor Dr. Dr. Eberhard

Gottschalk zu einem ersten intensiven Gespräch über die Zu-

kunft des Themas Logistik nach Bremen kam. Er war bereits

auf dem Deutschen Logistikkongress 1998 als Referent aufge-

treten und von den Teilnehmern als bester Referent bewertet

worden. Für die Gesprächspartner der Bundesvereinigung

Logistik (BVL) ging es darum, in welcher Weise die Thematik

Logistik in dem anstehenden Integrationsprozess der Wirt-

schaft in den neuen Bundesländern eine Rolle spielen sollte.

Er brachte zu dem Gespräch eine solche Fülle von Ideen mit,

die ihn eindeutig als Wegweiser insbesondere für die Produkti-

onslogistik ausgewiesen haben. Er wurde Vorstandsmitglied

der BVL und gründete bereits vor der Wiedervereinigung dort

die ersten drei Regionalgruppen. Dies wird hier deshalb beson-

ders erwähnt, weil Prof. Gottschalk bereits damals die Bedeu-

tung einer ganzheitlichen Systembetrachtung als Impulsgeber

der Logistik für die Gesamtwirtschaft nachdrücklich betonte.

Die Frage die sich heute stellt ist: Status der Logistik heute und

die Zukunftsperspektiven?

Aktueller Status der Logistik

Die Logistikbranche erreichte im Jahr 2007 den dritten Platz in

der gesamtwirtschaftlichen Wertschöpfung (nach Automobil-

industrie und Maschinenbau) mit 210 Milliarden Euro Umsatz

und 2,7 Millionen Beschäftigten. Studien belegen, dass

80�Prozent der Logistikleistungen in Industrie und Handel aus-

gelagert werden können. 2007 waren es 45 Prozent. Das be-

deutet, dass spätestens 2020 die Logistikindustrie auf Platz�1

dieser Rangliste steht!

Diese Zahlen belegen, dass die Logistik einen sehr hohen An-

teil an den die Produktivität der Gesamtwirtschaft bewirken-

den Impulsen hat. Sie ist die wesentliche Querschnittsfunktion

für die Gestaltung der horizontalen und vertikalen Netzwerke

in Beschaffung, Produktion, Distribution und Entsorgung. Aus-

gangspunkt hierfür sind die zunehmende Individualisierung

der Nachfrage mit der Folge der Ausweitung der Sortimente

und entsprechend steigenden Artikelzahlen im Handel sowie

der Steigerung der Variantenvielfalt insbesondere bei Ge-

brauchsgütern mit der anhaltenden Tendenz zur Herabsetzung

der Fertigungstiefe und dem dadurch induzierten Outsourcing-

prozess in der Industrie.

Produktivität wird erhöht durch Umsetzung des technischen

Fortschritts und Arbeitsteilung – funktional und regional. Die

funktionale Arbeitsteilung ergibt sich aus der aufgezeigten In-

dividualisierung der Nachfrage, die regionale durch die Aus-

nutzung von Standortvorteilen für die Produktion. Die Globali-

sierung der Wirtschaftsprozesse beruht aber auf beiden Fak-

ten. Das Wachstum der weltweiten Nachfrage nach Industrie-

gütern ergibt sich aus der anhaltenden Steigerung der Weltbe-

völkerung, insbesondere durch die damit verbundene zuneh-

mende Zahl von Konsumenten, vor allem in den industriellen

Schwellenländern. Dort gibt es zurzeit jährlich rund 60�Millio-

nen mehr Konsumenten, im Jahr 2020 werden es 100 Millio-

nen sein. Das ist die eigentliche Herausforderung für die Logis-

tik!

Logistik als Wachstumsfaktor

Es gibt drei Faktoren, die die Bedeutung der Logistik als

Wachstumsfaktor bestimmen werden:

– Ökonomie: Bereits heute sprechen wir von der Logistik-

INDUSTRIE. Das bedeutet, dass es sich insbesondere bei den

KULT-Funktionen (Kommissionierung, Umschlag, Lagerung,

Transport) um einen Industrialisierungsprozess handelt.

Die Entwicklung zu logistischen Megazentren führt zu in-

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66 Ehrenkolloquium 2011

dustriellen Produktionsverfahren durch den Einsatz der Au-

tomatisierung, auch über Robotik. Hinzu kommt die Erwei-

terung der Produktionspalette mit über 200 individuellen

Dienstleistungen. Produktentwicklung, Planung, Organisati-

on, Realisierung, Controlling, Finanzierung, Personalent-

wicklung usw. sind davon betroffen.

– Technologie: All die genannten Faktoren erfordern eine ge-

naue Abstimmung des Technologieeinsatzes, der systemge-

rechten Planung der Logistikzentren, der Produktionssyste-

me, der Produktionsplanung, der Standardisierung usw.

Dies setzt auch die Beteiligung der Praxispartner an For-

schungsprojekten voraus.

– Informatik: Die Optimierung der Intralogistik bedingt eine

enge Vernetzung mit den Kunden und den anderen betei-

ligten Dienstleistern zur Datenerfassung, Datenverfügbar-

keit, für unternehmensübergreifende Informationssysteme,

zur Standardisierung, für Simulationssysteme usw. Auch

hier spielt die Beteiligung an der Entwicklung neuer Syste-

me eine große Rolle.

Es gibt aber auch eine Reihe weiterer Faktoren, die als Rah-

menbedingungen die Wachstumsimpulse beein� ussen:

– Recht: insbesondere internationales Vertragsrecht

– Ökologie: Green Logistics

– Soziologie: interkulturelle Aspekte

– Security: Internationale Sicherheitsanforderungen

– Infrastruktur. Anforderungen an die Leistungsfähigkeit

der Verkehrssysteme

All diese Elemente bestimmen die Produktivität bei der kun-

denbezogenen hohen Individualität der Leistungskombination

und damit Leistungsqualität.

Von besonderer Bedeutung ist dabei, dass die interdisziplinäre

Forschung damit eine immer größere Bedeutung erlangt!

Unternehmensübergreifendes Logistikmanagement

Es wird viel von der Notwendigkeit eines voll integrierten Pro-

zessmanagements gesprochen, Aber die Realität sieht leider

anders aus. Nur etwa 30 Prozent der Unternehmen in Industrie

und Handel haben das Thema Logistik im Vorstand oder der

Geschäftsführung verankert. Daraus ergibt sich die Feststel-

lung, dass auf im Durchschnitt 30 Prozent Produktivitätsreser-

ve bei der Realisierung logistischer Prozesse verzichtet wird –

rund 1,5 bis 4 Prozent der Gesamtkosten. Um diese Kostenre-

serve zu gewinnen, ist es dringend für die Zukunft notwendig,

unter Anwendung der Systemanalyse diese Reserven zu ge-

winnen. Das kann wettbewerbsentscheidend sein!

Also weg von der Funktionsbetrachtung hin zur Systembe-

trachtung und die bezogen auf alle Partner in den jeweiligen

Prozessen. Die ist besonders wichtig bei der zunehmenden

Komplexität in der optimalen Gestaltung der logistischen Ab-

läufe.

Die Systemanalyse geschieht in drei Arbeitsschritten:

– De� nition und Abgrenzung der einzelnen Faktoren – als

Systemelemente –, die in die jeweils zu untersuchenden

Abläufe mit einbezogen werden müssen,

– Erkennung der Eigengesetzlichkeiten, unter denen diese

Faktoren ihre höchste Leistungsfähigkeit entwickeln können

und

– Ermittlung der Wechselwirkungen (Rückkopplungen) auf

das Gesamtsystem bei quantitativen und qualitativen Ver-

änderungen einzelner Faktoren.

In jedem Geschäftsprozess der Zukunft steigt die Zahl der be-

teiligten Unternehmen, demgemäß sinkt der Wertschöpfungs-

anteil an der gemeinsam erstellten Leistung. Das unterneh-

mensübergreifende Management zur Gestaltung der Prozess-

ketten hat daher primär die Aufgabe, den Integrationsgrad der

so zu gestaltenden Systeme zu erhöhen. Auf diese Weise wer-

den die in dem Zusammenspiel der Unternehmen vorhande-

nen Produktivitätsreserven gewonnen.

Das ist die Herausforderung an das Management der Zukunft!

Es gibt also noch viel zu tun. Die Perspektiven für die wachsen-

de Bedeutung der Logistik sind positiv.

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Ehrenkolloquium 2011 69

EIN SPÄTES ERWACHEN – GESELLSCHAFT-LICHE VERANTWORTUNG DER LOGISTIKProf. Dr.-Ing. Dr. h.c. Helmut Baumgarten, TU Berlin

Einleitung

Logistikpraxis und Logistikwissenschaft haben in den letzten

Jahrzehnten eine explosionsartige Ausweitung erfahren. Logis-

tik ist heute der drittstärkste Wirtschaftszweig nach der Auto-

mobil- und Gesundheitswirtschaft mit rund 200 Milliarden

Euro Umsatz pro Jahr in Deutschland. Der deutsche Logistik-

markt hat gleichzeitig mit 20 Prozent den größten Anteil am

europäischen Logistikmarkt. Das Umsatzwachstum in den letz-

ten Jahren betrug durchschnittlich 4,5 Prozent. Damit zählt der

Logistikbereich zu den wachstumsstärksten in Deutschland.

Die Vorzüge des Logistikstandortes Deutschland werden durch

eine Studie der Weltbank von 2010 bestätigt. Bei rund 150

untersuchten Ländern errechnet sich beim »Logistik Perfor-

mance Index« für Deutschland der erste Platz vor Singapur

und Schweden. Die Spitzenstellung der Logistik Deutschlands

weltweit und in Europa basiert auf einer Reihe von Standort-

vorteilen, so dem hohen Industrialisierungsgrad, der zentralen

Lage, seiner polyzentrischen Wirtschaftsstruktur sowie der ver-

gleichsweise sehr guten Verkehrsinfrastruktur.

Die logistische Durchdringung von Beschaffung, Produktion

und Distribution und vielem mehr in den Unternehmen ist in

den wichtigsten Branchen weitgehend erfolgt. Kunden, Kos-

ten, Qualität, Zeit, Service und globaler Wettbewerb stehen –

überlagert vom Denken in Prozessen – im Vordergrund als

Handlungsprämissen.

Gleiches gilt analog für den Bereich der Wissenschaft, vor

allem in der Aus- und Weiterbildung sowie der Forschung.

Allein an rund 45 Universitäten, 70 Fachhochschulen und

15�Berufsakademien ist Logistik in Lehre und Forschung ver-

treten (Baumgarten, Hildebrand, 2008). Der jährliche Output

von rund 12 000 Absolventen deckt den größten Teil des Be-

darfs in den Unternehmen, Quereinsteiger aus anderen Studi-

engängen füllen die Nachfragelücke auf.

Heute ist eine zunehmend enge Verzahnung zwischen den in-

novativen Projektthemen der Praxis und den Forschungsinhal-

ten der Hochschulen festzustellen. Die Zusammenarbeit reicht

von gemeinsamen Forschungsprojekten und Arbeitskreisen

über konkrete Forschungsaufträge bis hin zu Stiftungsprofes-

suren der Wirtschaft.

Gesellschaftliche Verantwortung

Sowohl in der Wissenschaft als auch in der Unternehmens-

praxis wird über ein Zunehmen der Globalisierung diskutiert.

Es scheint oft, als habe der Prozess der Globalisierung kein

Ende und nichts wirke diesem hemmend entgegen.

Ein wichtiges Anzeichen für die Verstärkung des internationa-

len Handels ist der Aufbau logistikspezi� scher Kapazitäten. So

ist in den letzten Jahren ein gravierender Anstieg der Bestel-

lungen von Fracht� ugzeugen zu verzeichnen. Bei der Entwick-

lung der Größe der Frachter� otte zeichnet sich eine Verdopp-

lung bis 2025 ab.

Weiteres Indiz für steigende Handelsvolumina ist der weltweite

Bau von Tiefseehäfen, z. B. in Yangshan (China) und in Wil-

helmshaven, um Containerschiffe mit 13 000 Standard con-

tainern (TEU) und mehr abfertigen zu können. Für den Luft-

transport kann der Ausbau der Flughäfen der Vereinigten

Arabischen Emirate, insbesondere des Drehkreuzes Dubai Jebel

Ali, als Indikator für eine wachsende Handelsbereitschaft die-

nen. Dieser für den Nahen Osten wichtige Ausbau mit inter-

modaler Anbindung an den Seeverkehr erleichtert den Handel

in der gesamten Region.

Zu welchen Ergebnissen logistische Kostenef� zienz führt, lässt

sich am Beispiel des Logistiknetzes von Herrensocken eines

deutschen Herstellers verdeutlichen, deren Weg vom Baum-

wollfeld bis zum Endverbraucher folgend nachgezeichnet

wird:

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70 Ehrenkolloquium 2011

1. Ein Paar Herrensocken enthält etwa 35 Gramm Baumwol-

le. Wegen besonders hochwertigem Material mit langen

Fasern stammt der Rohstoff aus dem westafrikanischen

Staat Benin.

2. Per Schiff und Lkw gelangt die Baumwolle in eine Garn-

fabrik nach Indien. Größter Standortvorteil für Indien sind

hierbei die geringen Arbeitskosten.

3. Anschließend werden im 6 000 Kilometer von Indien ent-

fernten Marokko die Socken gestrickt.

4. Folgend kommen die Herrensocken nach Deutschland in

ein Hochregallager mit modernster Technologie, aus dem

per Lkw 5 000 Händler beliefert werden.

5. Das Paar Socken wird im Handel für ca. 10,00 Euro an den

Endverbraucher verkauft. Der Baumwollbauer in Benin

erhält davon nur 2 Cent.

Das Sockenbeispiel zeigt, dass Logistik so hochef� zient ist,

dass sich die »Globalisierung« von 35 Gramm Baumwolle zu

lohnen scheint. Allerdings wirft das Beispiel die Frage auf, ob

Kostenef� zienz langfristig die einzige Dimension der Logistik

bleiben kann.

Angesichts weltweit rund einer Milliarde hungernder Men-

schen, einer wachsenden Zahl von Naturkatastrophen und

steigender Umweltbelastungen sind der Wirtschaftlichkeit und

Pro� tabilität von Unternehmen vermehrt und nachdrücklich

gesellschaftliche Werte, darunter Nachhaltigkeit, Umweltver-

träglichkeit und humanitäre Verantwortung gegenüberzustel-

len.

Erstes Aktionsfeld: nachhaltige Logistik

Die wachsende internationale Arbeitsteilung bedeutet einen

steigenden Schadstoff-Ausstoß und zunehmenden Ressour-

cenverbrauch durch den Verkehr. So ist der Verkehr verant-

wortlich für über 27 Prozent der CO2-Emissionen in der EU.

Gleichzeitig verknappen sich die Vorräte fossiler Energieträger

mittel- bis langfristig.

Um Logistik unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit ökologisch

zu gestalten, müssen Ressourcen daher ef� zienter genutzt und

Emissionen reduziert werden (Baumgarten, 2008). Die Ver-

knappung der fossilen Energieträger wird direkte Auswirkun-

gen auf die Entscheidungen von Unternehmen haben, z. B. auf

Standorte im Ausland eventuell zu verzichten bzw. durch die

verschobenen Kostenvorteile das Produktionsnetzwerk, Zulie-

ferer und Kunden, geogra� sch zusammenrücken zu lassen.

Bei der Wahl der Verkehrsträger sind nicht nur deren system-

spezi� sche Vorteile zu sehen, sondern auch deren Ökobilanz

ist zu berücksichtigen. So braucht der Lkw durchschnittlich das

Dreifache an Energie pro Tonnenkilometer wie die Bahn oder

das Schiff. Die Bilanz in Sachen Kohlenstoffdioxid, Stickstoff-

oxid und Rußpartikel fällt noch drastischer zu Ungunsten des

Straßengüterverkehrs aus.

Containerschiffe werden bezüglich Emissionen und Ressour-

cenverbrauch zu den umweltfreundlicheren Verkehrsträgern

gezählt, allerdings stoßen die neuen Superschiffe wie die

»Emma Maersk« mit rund 200 000 Tonnen CO2 pro Jahr enor-

me Mengen aus. Zur Verwirklichung einer nachhaltigen Logis-

tik gehören somit auch bei vermeintlich umweltfreundlichen

Verkehrsträgern Ef� zienzsteigerungen wie z. B. die Unterstüt-

zung des regulären Antriebs von Containerschiffen durch Se-

gel (Beispiel: die 140 Meter lange »MS Beluga SkySails«) sowie

die Geschwindigkeitsreduktion der Schiffe. So halbiert eine

Verringerung der durchschnittlichen Fahrtgeschwindigkeit von

Containerschiffen von 23,5 auf 20 Knoten die CO2-Emissio-

nen.

Die Logistik steht unter dem Aspekt der Nachhaltigkeit also

vor gewaltigen Herausforderungen, doch bieten einige Praxis-

beispiele schon gute Ansätze, die Modellcharakter für die rest-

liche Wirtschaft entfalten können. So hat z. B. Tchibo in einer

internen Vergleichsrechnung entdeckt, dass das bis zum Jahr

2002/03 gefahrene Zentrallagerkonzept die Transportvolumen

künstlich aufbläht. Um die Zahl der gefahrenen Tonnenkilome-

ter und damit den CO2-Ausstoß sowie den Ressourcenver-

brauch zu senken, wurden ein weiteres Zen trallager und zwei

Distributionszentren gebaut. Diese wurden zudem in der Nähe

großer Güterverkehrszentren errichtet, sodass Komplettla-

dungsverkehre wann immer möglich auf die Bahn verlagert

und nur auf der letzten Meile durch den Lkw transportiert

werden.

In Zukunft sind ökologische Gesichtspunkte somit viel mehr als

bisher bei der Liefergeschwindigkeit, der Auswahl von Part-

nern, Standorten und Routen mit einzubeziehen. Die Logistik

muss ihrer Verantwortung in Fragen der Nachhaltigkeit ge-

recht werden.

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Ehrenkolloquium 2011 71

Zweites Aktionsfeld: humanitäre Logistik

Seit 1995 ist die Zahl der Hunger leidenden Menschen auf

rund eine Milliarde Menschen gestiegen und betrifft nunmehr

rund 15 Prozent der Weltbevölkerung. Die Zahlen des Welt-

hungerindex (WHI) 2009 listen auf den letzten 30 Plätzen al-

lein 20 afrikanische Länder auf (Welthungerhilfe 2009). Wie

viele Menschen auf der Welt an den Folgen von Unterernäh-

rung und fehlender medizinischer Hilfe sterben, ist nicht be-

kannt. Nach Schätzungen von UNICEF sterben pro Jahr rund

drei Millionen Kinder an den Folgen von Unterernährung. Bei-

nahe ein Drittel der Weltbevölkerung hat zudem unzureichen-

den oder keinen Zugang zu lebensnotwendigen Medikamen-

ten. Ein deutlicher Schatten fällt auch auf die Logistik der

hochentwickelten Industrieländer, weil sie weitgehend tatenlos

zusieht.

Bezüglich der Bekämpfung der Symptome kann die Logistik ei-

nen wertvollen Beitrag zur Verbesserung der Effektivität beste-

hender Hilfsgüterströme leisten. Auch können durch Einspa-

rungen bei Logistikkosten zusätzliche Mittel für die Versor-

gung von Hilfsbedürftigen freigelegt werden.

Potenzial bieten hierbei die Instrumente des Technologietrans-

fers zwischen kommerzieller und humanitärer Logistik, wie

z. B. durch geographische, infrastrukturelle und verkehrslogisti-

sche Alternativen. So kann die Routenplanung für die Versor-

gung des östlichen und südlichen Afrikas aus Europa über drei

Alternativen erfolgen: über Direktverkehre nach Kenia, Tansa-

nia, Mosambik und Südafrika; über ein Zentralhub in Dubai

oder über Regionalhubs in Afrika (Baumgarten et al. 2010).

Die erste Variante der Direktverkehre bietet den Vorteil, � exi-

bel auf politische Instabilitäten oder eine Naturkatastrophe in

einem der Länder reagieren zu können. Andererseits stellen sie

vergleichsweise hohe Anforderungen an die Infrastruktur und

sind zudem kostenintensiv. Die zweite Alternative des Zentral-

hubs in Dubai hingegen kann die notwendige Infrastruktur für

Transport, Lager, Umschlag und Kühlkette bereitstellen und ist

Hungerregionen wie Sudan, Äthiopien oder Eritrea geogra-

phisch nah gelegen. Die dritte Möglichkeit bietet das Potenzi-

al, durch den Ausbau der lokalen Infrastruktur in einem afrika-

nischen Hafen, wie z. B. Containerbrücken, Kühlhäuser oder

Dry Ports, einen Regionalhub zu schaffen, der die umliegen-

den Häfen über Feederverkehre anläuft. Neben der zeitnahen

Reaktion auf eine Veränderung der Versorgungslage in einem

der Länder kann durch diese Variante auch regionales Wirt-

schaftswachstum erzeugt werden.

Der Transfer von Technologien und Konzepten aus der kom-

merziellen Logistik bietet weiteres großes Potenzial, z. B. durch

die Nutzung von Leertransporten, die Ertüchtigung von vor-

handenen Infrastrukturen wie Eisenbahnen sowie Lager- und

Umschlageinrichtungen, die organisatorische Restrukturierung

der Versorgungsketten oder die Einbeziehung von unkonventi-

onellen Verkehrsträgern auf der letzten Meile, um nur ein paar

Möglichkeiten zu nennen.

Hilfslieferungen allein führen allerdings nicht zur Beseitigung

der Ursachen für Hungersnot. Vielmehr ist dazu »Hilfe zur

Selbsthilfe« zu leisten. Um Eigeninitiativen der Bevölkerung zur

Verbesserung der Versorgungssituation überhaupt erst zu er-

möglichen, ist ihnen das logistische Know-how zur Verfügung

zu stellen. Wissen ist ein wichtiger Rohstoff, die dortigen Prob-

leme zu bewältigen.

Der Transfer von logistischem Wissen liegt in der gesellschaft-

lichen Verantwortung der Industrieländer. Dazu sollten Univer-

sitäten, Bildungseinrichtungen und andere Institutionen in be-

troffenen Regionen beim Aufbau von logistischen Aus- und

Weiterbildungsprogrammen helfen. Ein Austausch von Lehr-

kräften und Studierenden unterstützt den Wissenstransfer.

Ausgehend vom vollzogenen Wissenstransfer kann das Wissen

anschließend durch die vor Ort Ausgebildeten gebündelt und

angewendet werden. Es wird den bedürftigen Staaten und

Menschen ermöglicht, selbstständig infrastrukturelle und logis-

tische Problemstellungen zu lösen und eigene Konzepte zur

Verbesserung der Lage zu erarbeiten (Baumgarten, 2010).

Diese und weitere Einsatzgebiete des Technologie- und Wis-

senstransfers für Hungerregionen Afrikas untersucht ein von

der Kühne-Stiftung gefördertes und durchgeführtes For-

schungsprojekt mit den Pilotländern Tansania und Malawi. Da-

bei stehen Gestaltungsmöglichkeiten für Versorgungsketten

und Infrastruktur sowie Aus- und Weiterbildungsprogramme

für angepasste Logistikprozesse im Vordergrund, die gemein-

sam mit lokalen Institutionen erarbeitet werden.

Der Thematik der humanitären Logistik widmet sich auch die

Bundesvereinigung Logistik (BVL) als eine der größten Konzen-

trationen von Logistikexperten weltweit. Mit dem Arbeitskreis

»Humanitäre Logistik« richtete sie im vergangenen Jahr eine

Plattform ein, auf der ca. 25 Experten aus Logistikdienstleis-

tung, Industrie, Hilfsorganisationen und Hochschulen Konzep-

te für eine ef� zientere und effektivere humanitäre Hilfe entwi-

ckeln. Die humanitäre Logistik bildete auch eines der Leitthe-

men für den 27. Deutschen Logistik-Kongress im Oktober

2010, auf dem in einer Fachsequenz die ersten Zwischener-

gebnisse des Arbeitskreises vorgestellt wurden.

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72 Ehrenkolloquium 2011

Ausblick

Exzellente Logistik, das ist heute weit mehr als nur Best Prac-

tice in operativen Prozessen. Dazu gehört, dass der Kunde als

Ausgangspunkt der Leistungserstellung erkannt wird. Die Eck-

pfeiler der Logistik – Kundenorientierung, Prozessorientierung

und ganzheitlicher integrierter Ansatz – haben heute eine

hohe Wertigkeit erreicht. Logistik ist präsent in den Köpfen –

von der operativen bis zur strategischen Ebene.

Die ökonomische Seite der Logistik hat weitere Optimierungs-

reserven. Die gegenseitige Befruchtung von Wissenschaft und

Praxis ist der Nährboden für weitere Innovationen. So werden

auch zukünftig neue Technologien sowie Forschungs- und Er-

klärungsansätze die Entwicklung vorantreiben und für weitere

Ef� zienzgewinne sorgen.

Allerdings wird für die Zukunft eine alleinige Fokussierung auf

ökonomische Zielkriterien nicht mehr ausreichen. Das Be-

wusstsein für die gesellschaftliche Verantwortung der Logistik

ist noch zu schwach ausgeprägt. Zu dieser Verantwortung

zählen die angesprochenen ökologischen und humanitären

Problemstellungen. Die Logistik kann hierbei keine Universal-

verantwortung übernehmen, aber aufgrund ihrer globalen

Netze im Produktions-, Handels- und Verkehrsbereich einen

großen Beitrag zu einer nachhaltigen Wirtschaft und humani-

tären Hilfe leisten. Hierfür muss der Globalisierung der Wirt-

schaft die Globalisierung der gesellschaftlichen Verantwortung

folgen.

Literatur

Baumgarten, H.: Die gesellschaftliche Verantwortung der Logistik. Vortrag

an der European Business School (EBS) in Oestrich Winkel, 21. November

2008

Baumgarten, H.: Potenziale der Logistik – Katastrophenmanagement und

langfristige Versorgungssicherheit. Kongressband zum 27. Deutscher Logis-

tik-Kongress. Berlin, 2010

Baumgarten, H.; Hildebrand, W.-C.: Studium Logistik - Akademische Aus-

bildung und Führungskräftenachwuchs in der Zukunftsbranche Logistik.

Berlin, 2008

Baumgarten, H.; Keßler, M.; Schwarz, J.: Jenseits der kommerziellen Logis-

tik – Die humanitäre Hilfe logistisch unterstützen. In Schönberger R.; Elbert,

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lungsebenen, S. 451-476. Wiesbaden: Gabler Verlag, 2010

Welthungerhilfe: Welthungerindex 2009 – Herausforderung Hunger: Wie

die Finanzkrise den Hunger verschärft und warum es auf die Frauen an-

kommt. Welthungerhilfe: Bonn.

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Ehrenkolloquium 2011 75

Prinzipiell gibt es für Unternehmen zwei Möglichkeiten, in ge-

spannten Wirtschaftssituationen auf die damit verbundenen

Herausforderungen zu reagieren: Vor den Problemen zu � ie-

hen, was – wenn überhaupt – meist nur kurzfristig Entlastung

schafft, oder sich den Problemen zu stellen und sie mehr oder

weniger aus eigener Kraft zu lösen. Es zeigt sich, dass verant-

wortungsvolle Unternehmensführer den zweiten Weg wählen.

Dieser macht es allerdings notwendig, die Situation gründlich

zu analysieren und die anstehenden Probleme ganzheitlich –

und nicht nur partiell – zu lösen. Es sollen dabei nicht nur die

Symptome bekämpft, sondern auch die Ursachen beseitigt

werden, und zwar so, dass die Wirkung mittel- und langfristig

gewährleistet ist. Der eingeschlagene Weg muss dem Unter-

nehmen und seinen wichtigsten Partnern – z. B. im Rahmen ei-

ner Supply Chain – eine ausreichend hohe Flexibilität verlei-

hen, um mit der Dynamik und Turbulenz des Wettbewerbs

mithalten zu können. Außerdem muss eine ausreichend hohe

Stabilität des Unternehmens erreicht werden, um einem be-

stimmten Maß an Turbulenz auch auf Dauer standhalten zu

können.

Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, wurde aus Pra-

xiserfahrungen heraus ein neuer Ansatz entwickelt, der sich

mittlerweile mehrfach bewährt hat. Er basiert auf dem Grund-

gedanken, dass Veränderungen in einem so emp� ndlichen Or-

ganismus, wie ihn ein Unternehmen darstellt, evolutionär und

schrittweise durchgeführt werden müssen. Etwas pointiert

lässt sich dies in dem Satz ausdrücken: Unternehmen sind

durch Prozesse erfolgreich, Prozesse sind durch ihre Mitarbei-

ter erfolgreich.

Grundidee des psychologistischen Prinzips

Der Grundgedanke der Psychologistik besteht in einer evoluti-

onären, schrittweisen Durchführung von Veränderungen,

kombiniert mit dem Gestalten und Lenken wertschöpfender

Prozesse, wie es dem modernen Logistikverständnis entspricht.

Damit kann eine systematisch geplante, von der Unterneh-

mensspitze initiierte Veränderung herbeigeführt werden, bei

der in höchstem Maße der Mensch als gestaltendes Element

im Unternehmen betrachtet wird. Gleichzeitig wird aber das

Denken und Handeln in Prozessen als entscheidende Voraus-

setzung für die Außenwirkung eines Unternehmens berück-

sichtigt. Um die Prozesse im Unternehmen leistungsfähig, � e-

xibel und anpassungsfähig zu machen, ist es in der Praxis ent-

scheidend, die Mitarbeiter an der Veränderung zu beteiligen

und ihnen damit nicht nur die Möglichkeit zum Lernen aus Er-

fahrung zu geben, sondern auch ihre Persönlichkeitsentwick-

lung zu fördern.

Über die Prozesse wird die Leistungsfähigkeit eines Unterneh-

mens für den Kunden bzw. den Markt spürbar und messbar.

Das Denken und Handeln in Prozessen, also die Logistik, ist so-

mit einer der prägenden Wettbewerbsfaktoren. In Branchen,

bei denen ein mehr oder weniger ausgewogenes Preis-Leis-

tungs-Verhältnis für Produkte und Dienstleistungen besteht, ist

die Logistik sogar zum primären Wettbewerbsfaktor gewor-

den. Ein Prozess dient also dazu, Kundenerwartungen in Kun-

denzufriedenheit umzusetzen. Prozessorientierung ist neben

Mensch und Technologie der dritte Erfolgsfaktor für die hohe

Leistungsfähigkeit eines Unternehmens.

Die Psychologistik ist eine spezielle Kombination von Wirt-

schaftspsychologie und Logistik. Diese interdisziplinäre Ver-

knüpfung ist geprägt durch eine zeitgleiche Betrachtung von

Menschen und Prozessen bei Veränderungen. Sie hat somit

den Stellenwert eines Prinzips, das für qualitativ hochwertige

Veränderungen eingesetzt werden kann, die hohe Anforde-

rungen an die Akzeptanz im Unternehmen und die Anpas-

sungsfähigkeit an die Unternehmensumwelt stellen.

DAS PSYCHOLOGISTISCHE PRINZIP – EIN INTERDISZIPLINÄRER ANSATZ FÜR ERFOLG-REICHES CHANGE MANAGEMENTo. Univ. Prof. Dr. mont. Siegfried Augustin, Montanuniversität Leoben, Österreich

Prof. Dr. Elisabeth von Hornstein, Fachhochschule Erding

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76 Ehrenkolloquium 2011

Unter Zuhilfenahme von betriebswirtschaftlichen und psycho-

logischen Erkenntnissen werden sowohl personell-organisato-

rische als auch strukturell-technologische Aspekte verändert.

Wesentlich ist dabei, dass die Veränderung einer Organisation

und ihrer Prozesse durch die Führungskräfte und Mitarbeiter

mitgestaltet werden kann und nicht von außen – beispiels-

weise durch eine Konzernleitung – »verordnet« wird. Die Rolle

interner oder auch externer Berater besteht darin, die Entwick-

lungsdynamik aufrechtzuerhalten und die Mitglieder der Orga-

nisation darin zu befähigen und zu unterstützen, die Verände-

rungsprozesse selbstständig zu gestalten und zu steuern.

Entscheidend für das Gelingen ist einerseits die ganzheitliche

Betrachtungsweise der Veränderung, wofür der aus der Sys-

temtheorie abgeleitete Aspektsystemansatz herangezogen

wird, der sich bei der Analyse und (Um-)Gestaltung komplexer

Systeme bewährt hat. Dieser Ansatz wurde zuerst für komple-

xe Produktionsmanagementsysteme erfolgreich eingesetzt

(Augustin, 1990, S. 38 ff). Er besagt, dass Veränderungen

nicht durch die Zerteilung eines Systems in Subsysteme und

die Umgestaltung der einzelnen Subsysteme vorgenommen

werden sollte, sondern durch das Anlegen verschiedener As-

pekte und deren Umgestaltung bei voller Beibehaltung der

Systemgrenzen. Dies sei an einem einfachen Beispiel erläutert:

Es soll die Verkehrsinfrastruktur eines Staates, also eines de� -

nierten Systems, verbessert oder neu gestaltet werden. Bei ei-

nem Vorgehen nach dem Subsystemansatz würde jedes Bun-

desland für sich ein Verkehrskonzept erarbeiten und realisieren

– mit der Gefahr von Schnittstellenproblemen an den Grenzen

durch unterschiedliche Zielsetzungen, Interessen lagen, Metho-

den etc. Im Gegensatz dazu stünde das Vorgehen nach dem

Aspektsystemansatz. Hier würde jeweils für das gesamte

Staatsgebiet ein Konzept für einzelne Aspekte entwickelt wer-

den, die je nach Bedarf und Zielsetzung ausgewählt werden.

Relevant wären in diesem Fall etwa Straßennetz, Schienen-

netz, Binnenschifffahrt, Luftlinien etc. Die einzelnen Konzepte

erstrecken sich immer auf das gesamte System, wodurch

Schnittstellen zwischen den Ländern vermieden werden.

Die Konzepte werden abschließend miteinander harmonisiert.

Dabei ist es natürlich sinnvoll, diesen Abstimmvorgang durch

Vertreter der einzelnen Konzeptteams durchführen zu lassen.

Würde als System Europa de� niert werden, so ließe sich der

Ansatz in analoger Weise verwirklichen.

Größere Veränderungen in Unternehmen werden üblicherwei-

se nach und nach in verschiedenen Subsystemen durchge-

führt, allenfalls werden Dienstleistungsaufgaben wie das Per-

sonalwesen oder der unternehmensweite Einsatz von IT als

Aspektsysteme behandelt. Zuerst wird also beispielsweise der

Vertrieb umgestaltet, dann die Produktion, die Entwicklung

etc. Wenn alle Subsysteme – Organisationseinheiten, Bereiche

oder Abteilungen – durchgearbeitet sind, müsste die Verände-

rung im gesamten System – sprich Unternehmen – vollzogen

sein. In der Praxis werden diese Teilprojekte meist voneinander

zeitlich und disziplinarisch entkoppelt und oft noch von unter-

schiedlichen Projektteams mithilfe unterschiedlicher Methoden

durchgeführt. Dadurch entstehen zwangsläu� g Schnittstellen,

die eines genau nicht bewirken: Einen kontinuierlichen Fluss in

der Abwicklung von Prozessen.

Dem psychologistischen Prinzip liegt also eine Vorgehensweise

nach dem Aspektsystemansatz zugrunde. Natürlich können

die Beweggründe, Veränderungen im Unternehmen vorzuneh-

men, gänzlich unterschiedlich sein. Sie betreffen aber erfah-

rungsgemäß immer ganz bestimmte, gleichbleibende Aspekte,

die analysiert und verändert werden müssen. Aus diesen Er-

fahrungen wurde, aufbauend auf dem Modell von Hornstein/

Rosenstiel (Hornstein, Rosenstiel, 2000, S. 156 ff) das psycho-

logistische Prinzip entwickelt, das in Folgendem beschrieben

wird.

1. Ressourcenaspekt:

Kernkompetenzen und Erfolgs potenziale

Kenntnis und kontinuierliche Re� exion der eigenen Stärken

sowie Kernkompetenzen sind Voraussetzungen für den Unter-

nehmenserfolg. Sie müssen Hand in Hand gehen mit der Iden-

ti� zierung künftiger Erfolgspotenziale, aus denen die erforder-

lichen Ziele und Leitbilder abzuleiten sind, deren Erreichung

eine nachhaltige Sicherung des Erfolgs ermöglicht.

Abb. 1: Das Prinzip der Psychologistik

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Ehrenkolloquium 2011 77

2. Zielaspekt:

Visionen, Ziele, Strategien und Leitbild

Visionen stehen am Beginn des unternehmerischen Handelns

und repräsentieren eine langfristige, aus den Kernkompeten-

zen abgeleitete Richtungsentscheidung: Wie will man am

Wirtschaftsprozess teilnehmen und wie positioniert man sich

dort? Die Umsetzung der Visionen erfolgt durch die Ableitung

und De� nition konkreter Ziele, zu deren Erreichung Strategien

festgelegt werden müssen. Im Leitbild müssen vor allem unter-

nehmenskulturelle Aspekte, wie Führung und Zusammenar-

beit, konkret formuliert sein, damit sich hieraus die erforderli-

chen Sozial- und Persönlichkeitskompetenzen von Führungs-

kräften und Mitarbeitern ableiten lassen.

3. Prozessaspekt:

Aufgaben, Funktionen und Prozesse

In Form von Prozessen werden die Aufgaben eines Unterneh-

mens durchgeführt und seine Leistungen für die Kunden bzw.

Märkte spürbar, sichtbar und messbar gemacht. Daher gilt das

Prinzip »Die Organisation folgt dem Prozess«. Im Vordergrund

muss somit eine prozessorientierte Sichtweise stehen, da sich

Entscheidungen in einem Bereich oftmals auf zahlreiche ande-

re Bereiche auswirken. Eine Aufbauorganisation beschreibt die

Stellen und Funktionen. Sie muss so gestaltet sein, dass sie die

Prozesse unterstützt und nicht behindert.

4. Mitarbeiteraspekt:

Personalgewinnung, Personalentwicklung und

Personalbeurteilung

Aus den Stellen- bzw. Funktionsbeschreibungen leiten sich die

Anforderungen an die Mitarbeiter sowie deren erforderlichen

Kompetenzen ab. Die Anforderungs- bzw. Kompetenzpro� le

dienen neben der zielgerichteten Personalgewinnung zudem

der gezielten Mitarbeiterentwicklung. In einem schlüssigen

Beurteilungs- und Anreizsystem müssen nicht nur die Kriterien

festgehalten sein, die die erwünschte Leistung widerspiegeln,

sondern auch die, die das gewünschte Verhalten beschreiben.

Das kontinuierliche Feedback über den Erreichungsstand der

Ergebnis- und Verhaltensziele ist dabei ein unabdingbarer Mo-

tivationsfaktor.

5. Controllingaspekt:

Strategiere� exion und Zielcontrolling

Die kontinuierliche Erfolgsmessung betrifft nicht nur die Errei-

chung der Unternehmensziele, sondern auch die Re� exion der

zugrunde liegenden Strategien und Leitlinien. Darüber hinaus

stellen die Erkenntnisse aus Re� exion und Controlling eine

wertvolle Basis für die kontinuierliche Weiterentwicklung der

Kernkompetenzen und die kontinuierliche Verbesserung der

Kernprozesse dar. Damit wird auch die Identi� kation künftiger

Erfolgspotenziale sichergestellt.

Diese fünf Aspekte der Veränderung sind als Scheinwerfer zu

interpretieren, die jeweils einen Teil des Problems sichtbar ma-

chen. Es müssen allerdings alle fünf Scheinwerfer eingeschal-

tet werden, um das Problem vollständig zu erkennen bzw. zu

lösen.

Abb. 2: Psychologistische Problemsicht: »Volle

Beleuchtung« durch die fünf Aspekt-Scheinwerfer

(Darstellung nach Augustin, 1990, S. 40 ff)

Abb. 3: Die einzelnen Aspekt-Scheinwerfer der

Psychologistik (Darstellung nach Augustin, 1990,

S. 40 ff)

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78 Ehrenkolloquium 2011

Wenn lediglich einzelne Aspekte eines Unternehmens betrach-

tet würden – auch wenn sie veränderungsrelevant sind –

,könnte ein Veränderungsproblem nicht in seiner vollen Trag-

weite erkannt und somit auch nicht nachhaltig wirksam gelöst

werden. Wird auch nur einer der genannten Aspekte nicht be-

rücksichtigt, dann ist das Ergebnis nur Stückwerk.

Die Aspekte sind, wie erwähnt, einerseits Analysekriterien und

andererseits Handlungsfelder für Veränderungen. Wichtig da-

bei ist allerdings, dass die Kausalität zwischen den Aspekten

berücksichtigt wird. Kernkompetenzen ermöglichen die Ver-

wirklichung von Visionen und Zielen etc.. Diese schlagen sich

wiederum in Aufgaben, Funktionen und Prozessen nieder. Zu

deren Durchführung sind geeignete Mitarbeiter und Führungs-

kräfte erforderlich. Durch ein Controlling der Ziele und eine

Re� exion der Strategien ist zu prüfen und sicherzustellen, dass

die eingesetzten Mittel richtig waren und zu den angestrebten

Ergebnissen führen.

Anwendung des psychologistischen Prinzips

Tiefgreifende Eingriffe in eine Organisation sind nicht durch

den Hinzukauf von Standardlösungen zu bewältigen. Unter-

nehmensunabhängig wirksame Erfolgsrezepte, die meist von

selbsternannten Managementgurus angeboten werden und

mit einer dazugehörigen »bombensicheren Bedienungsanlei-

tung« einhergehen, berücksichtigen die Spezi� ka der eigenen

Organisation und Kultur nur unzureichend (Hornstein, Rosen-

stiel, 2000, S. 156). Um das geschilderte psychologistische

Prinzip in der Praxis anwenden zu können, muss es in ein prak-

tikables, ganzheitlich ausgelegtes Vorgehensmodell umgewan-

delt werden, in dem die beschriebenen Aspekte sowohl als

Leitlinien für eine Ist-Analyse der angetroffenen Situation als

auch zur De� nition eines angestrebten Soll-Zustands und da-

mit zur Neu- oder Umgestaltung eines zu verändernden Unter-

nehmens eingesetzt werden können.

In diesem Aspektmodell werden die genannten Anforderun-

gen umgesetzt. Es dient einer ganzheitlichen, aspektweisen

Erfassung des Ist- und Soll-Status des Unternehmens und der

Kennzeichnung des daraus abgeleiteten Handlungsbedarfes.

Dies macht es in einem frühen Stadium eines Veränderungs-

projekts bereits möglich, abzuschätzen, inwieweit dieser

Handlungsbedarf aus eigener Kraft abgedeckt werden kann,

ohne aus einer isolierten Einzelbetrachtung in vorschnellen

Aktionismus zu verfallen und allenfalls nur suboptimale Lösun-

gen zu kreieren.

Im Weiteren ermöglicht dieses Modell die Entwicklung eines

ganzheitlichen und individuellen Veränderungskonzepts, das

die Wechselwirkungen der Unternehmensprozesse und deren

Schnittstellen berücksichtigt. Die oben beschriebenen einzel-

nen Aspekte sind systematisch aufeinander abgestimmt, so

dass ein einheitlicher Bezugsrahmen hergestellt wird. Dies er-

möglicht eine durchgängige und konsistente Sichtweise. Maß-

nahmen können so aufeinander abgestimmt und in eine stra-

tegische Gesamtsicht eingebettet werden. Dieser Bezugsrah-

men spiegelt den vollständigen Kreislauf einer psychologisti-

schen Entwicklung wider. Je nach Ausgangssituation kann je-

doch mit dem dringlichsten Aspekt, d. h. mit dem Aspekt, der

den größten Handlungsbedarf erfordert, begonnen und an-

schließend der restliche Zyklus durchlaufen werden. Aspekte,

die bereits abgehandelt wurden, können integriert und auf

ihre Verträglichkeit mit dem Gesamtsystem überprüft werden.

Für die effektive und ef� ziente Anwendung des Modells

emp� ehlt es sich, in einem ersten Schritt einen Selbstcheck in

Form eines moderierten Workshops mit sorgfältig ausgewähl-

ten Schlüsselpersonen, wie beispielsweise der Geschäftsfüh-

rung, Mitarbeitern aus dem Führungskreis, Stabsstellen, etc.

durchzuführen. Hierbei werden die einzelnen Aspekte des

Modells gemeinsam auf die folgenden drei Fragestellungen

hin beleuchtet:

– Was läuft bereits gut und sollte beibehalten werden?

– Was muss noch verändert werden?

– Wo ist externe Unterstützung erforderlich?

Es wird im Praxisfall allerdings nicht immer notwendig sein,

sämtliche Aspekte um- oder neuzugestalten. Dies richtet sich

nach der konkret vorgefundenen bzw. analysierten Situation.

Dazu ein Beispiel:

Ein Kernprozess jedes Unternehmens ist der Auftragsabwick-

lungsprozess, gern die »Hauptschlagader des Unternehmens

genannt. Durch ihn werden Anforderungen des Kunden in

Kundenzufriedenheit umgesetzt. Seine Ziele setzen sich aus

Zeitzielen (z. B. Lieferzeit), Kostenzielen und Qualitätszielen zu-

sammen, die alle erreicht werden müssen, um den Kunden zu-

friedenzustellen. Wenn nun eine Analyse der Prozesse in ei-

nem Unternehmen zu dem Ergebnis kommt, dass im Auftrags-

abwicklungsprozess nicht alle Ziele erreicht werden, so dass

die Kundenzufriedenheit darunter leidet, kann dies bedeuten,

dass auf der Ebene des Prozessaspekts strukturelle Verände-

rungen im Prozess vorgenommen werden müssen. In der

Regel muss im selben Zusammenhang geprüft werden, ob für

den veränderten Prozess beispielsweise andere Kompetenzen

bei den beteiligten Mitarbeitern oder sogar neue Mitarbeiter

erforderlich sind.

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Ehrenkolloquium 2011 79

Einer der wichtigsten Nutzenfaktoren von Prozessen besteht

darin, dass die darin beschriebene Abfolge von Tätigkeiten je-

derzeit wiederholbar ist, dass also »das Rad nicht immer von

Neuem erfunden werden muss«. Natürlich gilt dies auch für

ein methodisches Vorgehen bei der Veränderung von Unter-

nehmen, unabhängig davon, mit welcher Zielsetzung diese er-

folgen soll. Um die bei einer Veränderung typischen Probleme

des Widerstandes von Mitarbeitern gegen Neuerungen zu ver-

meiden, ist bei dem Wandel von Einstellungen und Verhaltens-

weisen eine solche standardisierte Vorgehensweise zu wählen.

Gerade der Wandel von einer traditionellen Funktionsorientie-

rung, die in vielen Unternehmen bisher Bestand hatte und von

den Mitarbeitern und auch Vorgesetzten gelebt wurde, hin zu

einer prozessorientierten Einstellung zählt zu den schwierigs-

ten Aufgaben, die zur Sicherstellung der Lebens- und Überle-

bensfähigkeit eines Unternehmens bewältigt werden müssen.

Unter Funktionsorientierung ist in diesem Zusammenhang ein

Denken in den Grenzen von Abteilungen zu verstehen, die

traditionellerweise nicht nach Prozessen, sondern nach der

Übereinstimmung ihrer Verrichtungen (Verrichtungsprinzip)

de� niert werden (z. B. Kaufmännische Abteilung, Technische

Abteilung, Planungsabteilung etc.).

Bei der Entscheidung über die Anwendung des psychologisti-

schen Prinzips sollte Klarheit darüber bestehen, ob die vorhan-

dene Unternehmenskultur die für dieses Prinzip unverzichtbare

Einbeziehung der Mitarbeiter in die Veränderung überhaupt

zulässt und unterstützt. In einer reinen Misstrauens- und Zah-

lenüberwachungskultur wird sich dieser Ansatz nicht erfolg-

reich realisieren lassen, ja er wird vielmehr gänzlich ungeeignet

sein.

Dementsprechend wird entschieden, ob die Veränderung nach

diesem Prinzip durchgeführt werden kann, wie schnell und

effektiv die Umsetzung verlaufen würde und wie der Einstieg

konkret im Unternehmen, in einem bestimmten Geschäftsbe-

reich oder in einer Abteilung aussehen sollte.

Wichtig ist auch die Festlegung des Freiraums, den die Mitar-

beiter für ihre eigene Entwicklung erhalten und innerhalb des-

sen sie einen Beitrag zur Veränderung leisten können. Hierzu

sind Zeit und Entscheidungsbefugnisse notwendig. In Abhän-

gigkeit von der Quali� kation der Mitarbeiter kann sich dadurch

die Qualität von Entscheidungen verbessern und das Engage-

ment vergrößert werden. Inwiefern der Gestaltungsspielraum

tatsächlich genutzt wird, hängt von der verantwortlichen Un-

ternehmensspitze ab. Diese muss die Mentalität der Verände-

rung vorleben und eher als Coach und nicht als »Vorgesetz-

ter« die Veränderung vorantreiben. Die Selbststeuerung bzw.

Selbstentfaltung der Mitarbeiter erfordert ihre Einbindung,

ohne jedoch in eine bloße »Gefälligkeitsdemokratie« abzuglei-

ten. Die notwendige Anpassungsfähigkeit der Organisation an

Umfeldveränderungen erfordert schnelle Entscheidungen und

ein Mitdenken der Mitarbeiter, die nur durch Partizipation ge-

sichert werden kann. Bei aller Planungsqualität ist die Verände-

rung ein Prozess, der sich ständig weiterentwickeln muss.

Trotz der potenziellen Nachhaltigkeit und Qualität von Verän-

derungen bei der Anwendung des psychologistischen Prinzips,

bei denen mit wenig Akzeptanzproblemen und daher mit ra-

scher Umsetzung gerechnet werden kann, ist dennoch der

Zeitbedarf hierfür sehr groß. Eine genaue Planung des Zeitbe-

darfs von Veränderungen ist oftmals kaum möglich. Aufgrund

von Unternehmensgröße und Vielfalt von involvierten Abtei-

lungen, Werken oder Unternehmensbereichen stößt die Betei-

ligungsmöglichkeit der Mitarbeiter an Grenzen. Die Entschei-

dung, wer primär an der Lösungs� ndung und Veränderung

teilnimmt, sollte den Mitarbeitern transparent gemacht wer-

den, um jeden Eindruck der Willkür zu vermeiden.

Die für die Veränderung zur Verfügung stehende Zeit spielt

natürlich bei der Entscheidung über ein Vorgehen nach dem

psychologistischen Prinzip eine wesentliche Rolle. Wenn die

Zeit drängt – etwa in Krisensituationen – ,besteht für ein Un-

ternehmen natürlich auch die prinzipielle Möglichkeit, sich der

»Strategie des Bombenwurfs« zu bedienen.

Das schlagartige Inkraftsetzen eines meist von wenigen Ent-

scheidungsträgern erstellten Konzepts der Veränderung ohne

Einbeziehung von Mitarbeitern und ohne langwierigen Pla-

nungsvorlauf, widerspricht dem psychologistischen Prinzip

grundsätzlich. In der Praxis wird diese »Bombenwurf-Strate-

gie« allerdings nicht nur in Fällen, in denen rasches Handeln

erforderlich ist, eingesetzt, sondern oft auch aus Gründen der

Bequemlichkeit, wenn sich die Führungskräfte lange Diskussio-

nen mit Mitarbeitern und die lästige Berücksichtigung »frem-

der« Argumente ersparen wollen. Diese vermeintliche Zeit-

und auch Kostenersparnis bei der Durchführung einer Verän-

derung führt jedoch oft zu extremen Akzeptanz- und Motivati-

onsproblemen bei den Mitarbeitern.

Projektwirkungscontrolling

Untersuchungen, die in den vergangenen Jahren über die

Gründe von Projektmisserfolgen durchgeführt wurden, haben

ergeben, dass ein Hauptgrund darin besteht, dass der Haupt-

schwerpunkt eines konventionellen Projektcontrollings auf der

planerischen und operativen Phase eines Projekts liegt, in der

der Hauptanteil der Projektressourcen eingesetzt und ver-

braucht wird. Am Ende der operativen Phase scheint das Pro-

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80 Ehrenkolloquium 2011

jekt dann abgeschlossen, Projektteams werden aufgelöst, die

Mitarbeiter werden für neue Aufgaben oder Projekte einge-

setzt. Ob die durch das Projekt angestrebten Wirkungen ein-

treten, wird häu� g gar nicht oder nur am Rande geprüft.

Der Grundgedanke des Projektwirkungscontrollings besteht

nun darin, dass bereits in der Projektplanung die Wirkungs-

ziele des Projekts klar als Messwerte de� niert und als

Controlling-System noch während des Projekts installiert wer-

den müssen. Selbstverständlich sind dabei die Wirkungsziele

aus den Unternehmenszielen abgeleitet (Hochrainer, 2004,

S.�96 ff).

Welche Risikofaktoren sind nun die wichtigsten, die speziell

bei Veränderungsprojekten zu beobachten sind und oft den

vollen Erfolg von Veränderungsprojekten, also die volle Errei-

chung der Implementierungsqualität, verhindern?

– mangelnde Akzeptanz bei den Betroffenen

– unpräzise Zielvorgaben

– mangelnde Quanti� zierung der Wirkungsziele

– fehlende Verantwortung für die Zielerreichung

– mangelnde Beachtung bzw. Kenntnis der Projektumwelt

Die beschriebenen Risiken sind nur ein Teil der Ursachen für

die mangelnde Implementierungsqualität, sie sind jedoch

symp tomatisch für viele Veränderungsprojekte. Eine hundert-

prozentige Implementierungsqualität ist dann gegeben, wenn

die durch die Veränderung angestrebten Wirkungen voll ein-

getreten sind.

Das Projektwirkungscontrolling baut auf einem ganzheitlichen

Projektverständnis auf. Gleich zu Beginn müssen die Voraus-

setzungen de� niert und die Weichen für eine höchstmögliche

Implementierungsqualität gestellt werden. Im Wesentlichen

besteht das Wirkungscontrolling aus vier Kernelementen:

– detaillierte Projektzielde� nition inkl. der Projektwirkungen

– Abschätzung der Maßnahmenwirkungen

– Ableitung von Messgrößen bzw. einer Mess-Systematik aus

den Projektzielen, Maßnahmen und -wirkungen

– Verfolgung des Wirkungshochlaufs

Die aktuellen Projektziele einer Veränderung müssen mit der

gesamten Ziellandschaft des Unternehmens sowie ggf. mit

den Zielen gerade laufender anderer Projekte abgestimmt wer-

den, d. h., man muss sich im Klaren darüber sein, wie die Pro-

jektziele in die Unternehmenszielhierarchie passen, um Aus-

maß und Richtung der Beein� ussung der über-, unter-, und

nebengeordneten Ziele abschätzen zu können. Bei einem Vor-

gehen nach dem psychologistischen Prinzip ist diese Zielab-

stimmung bereits erfolgt.

Das Wirkungscontrolling wird als durchgehender, projektbe-

gleitender Prozess gestaltet und muss damit integraler Be-

standteil des gesamten Veränderungsprojekts sein. Dieser Pro-

zess beginnt mit der Veränderungsidee, endet mit der nachge-

wiesenen Wirkung der Veränderung und erfordert die frühzei-

tige Einbindung aller von der Veränderung Betroffenen.

Erfahrungsgemäß braucht das Projektwirkungscontrolling

nach Abschluss der Implementierungsphase des Verände-

rungsprojekts nicht mehr im vollen Umfang durchgeführt wer-

den. Synchron zum zunehmenden Erreichungsgrad der Pro-

jektwirkung ist im Sinn einer regelmäßigen »Projektwartung«

nunmehr ein komprimiertes Controlling, eine Art turnusmäßi-

ger Wirkungscheck, erforderlich.

Abb. 4: Zielbeziehungen und Beein� ussungsrich-

tungen (Darstellung nach Hochrainer, 2004, S. 35)

Abb. 4: Zielbeziehungen und Beein� ussungsrich-

tungen (Darstellung nach Hochrainer, 2004, S. 35)

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Ehrenkolloquium 2011 81

Es geht dabei nicht um eine bloße Kontrolle der erreichten

Ziele und Wirkungen, sondern vielmehr darum, lenkend,

unterstützend und beschleunigend in das Projektgeschehen

einzugreifen, um die gewünschten Wirkungen innerhalb der

vereinbarten Zeit und im Rahmen der Kostenlimits und der zur

Verfügung stehenden Ressourcen zu erreichen. Da die Projekt-

wirkung Bestandteil jedes Projekts sein muss, ist das Projek-

tende erst dann erreicht, wenn die Wirkung zu 100�Prozent

eingetreten ist.

Durch die Anwendung des auf dem Aspektsystemansatz auf-

bauenden psychologistischen Prinzips in Verbindung mit einem

Projektwirkungscontrolling kann das erfahrungsgemäß hohe

Risiko, dass Change Management-Projekte entweder aus

Akzeptanzgründen scheitern oder nicht die erwarteten Wir-

kungen im Unternehmen bringen, stark reduziert werden.

Literatur:

Augustin, S.: Erfolgsfaktor Informationswirtschaft.

Verlag Industrielle Organisation, Zürich 1990

Augustin, S.; Hochrainer, P.: Projektwirkungscontrolling.

In: Gassmann, O.; et al.:High Risk Projekte. Berlin, München, New York:

Springer Verlag, 2003

Hochrainer, P.: Verbesserung der Implementierungsqualität von industriel-

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kungscontrollings. Dissertation an der Otto-von-Guericke-Universität Mag-

deburg 2004

Kilian, D.; Reinhardt, R.: SAPO – Methode. In: Bäck, S.; Biedermann, H.; En-

gelhardt, C.: Prozessorientiertes Gestalten und Lenken von Flüssen.

(Ein Jubiläumsband für Prof. Dr. Siegfried Augustin), Edition LMS 2006

v. Hornstein, E.: Von der »Psycho-Logik des Misslingens« zur »Psycho-Lo-

gistik des Gelingens« – ein Praxisbeispiel.

In: Bäck, S.; Biedermann, H., Engelhardt, C.: Prozessorientiertes Gestalten

und Lenken von Flüssen.

(Ein Jubiläumsband für Prof. Dr. Siegfried Augustin), Edition LMS 2006

v. Hornstein, E.; v. Rosenstiel, L.: Ziele vereinbaren Leistung bewerten.

München: Wirtschaftsverlag Langen Müller/Herbig, 2000

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Ehrenkolloquium 2011 83

THAT IS WHAT WE EXPECTED: CHANCES OF ECONOMIC CATCH-UP IN HUNGARYProf. Dr. György Kocziszky, Head of Institute, Dean of Faculty of Economics, University of Miskolc, Hungary

The author wishes good health with this paper to Professor

Dr. Eberhard Gottschalk, his advisor (1980-1982) as the lack

of his friendship would probably make the author poorer.

Hungarian Economic Development

Hungarian economic history is more or less in agreement

about drawing up the periods of the Hungarian economic de-

velopment.

The nearly � fty years (»balmy days of peace«) between 1867

and 1914 (Austro-Hungarian Monarchy) is in general positively

evaluated, although opinions are divided on the economic

growth rate of the period. It remains a fact, however, that

Hungary developed from a backward agrarian country (with a

semi-peripheral position) into an agrarian-industrial country

with a developed food industry in that period. As a result, the

growth rate of the economy accelerated; between 1870 and

1913 (at a growth rate of 2-3.5 percent/year) the per capita

GDP was nearly trebled (Figure 1).

This growth rate was broken by World War I. Although the

governments succeeding each other took serious steps to pro-

Figure 1: Per capita GDP in Hungary, 1870-2009 (Maddison, 1994)

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84 Ehrenkolloquium 2011

tect to economy (repayment of foreign debts was halted, the

industry was given considerable military orders, etc.), the re-

sources had been depleted by 1918 and the economic perfor-

mance of the country suffered a signi� cant setback.

Opinions are greatly divided on the economic performance of

the period between the two World Wars as well as on that of

the subsequent period (1945-1989). Unbiased empirical analy-

ses have been published only recently.

The change in political orientation taking place after 1989 has

exerted a signi� cant in� uence on the Hungarian economy. Pri-

vatisation, the decline of state interventions, opening up the

markets, the indebtedness of the country, etc. have put a ran-

ge of companies in dif� cult situations, and industries have de-

clined. The dramatic decline in added value and output had

the direct consequence that the speci� c performance of Hun-

gary underwent a decline. Between 1989 and 1993, GDP de-

creased signi� cantly, by 18 percent exactly (Figure 2).

At the beginning of the new millenary (between 2000 and

2003), the hopes were born again and economic growth re-

appeared. The global economic crisis breaking out in the

spring of 2008 shook the Hungarian economy dramatically.

Although there are differences concerning the causes accor-

ding to political commitments, there is hardly any dispute

about the fact that the Hungarian economy suffered the nega-

tive external effect in a state of ill health, and thus the conse-

quences are far more serious than in terms of the Union ave-

rage.

As also shown by data of the Statistics Of� ce of the European

Union, the per capita GDP at purchasing power parity in Hun-

gary in the year of accession was 63.2 percent of the EU ave-

rage, in 2007 it was only 62.6 percent, in 2008 60.3 percent,

and in July 2009 it reached only 59.8 percent.

Thus the real convergence indicators of Hungary showed a re-

lative decline in the past four years. (As opposed to the period

2000-2004, when a convergence was registered with the va-

lue of the indicator rising from 56.1 percent to 63.2 percent. It

is worth noting that in Slovakia, which joined the Union at the

same time as Hungary, 50.1 percent in 2000 rose to 55.5 per-

cent at the time of accession and to 67 percent in 2007; bet-

ween the turn of the millenary and 2008 the same indicator

rose from 68.5 percent to 80.2 percent in the Czech Republic,

from 48.3 percent to 53.3 percent in Poland, and from 44.6

percent to 67.9 percent in Estonia).

According to Eurostat cumulative data, Hungary ranks ninth of

the ten countries which joined the Union in 2004 in terms of

Figure 2: Relative development of per capita GDP in Hungary (1870-2009)

(Based on � gures by Maddison, et al. 1995

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Ehrenkolloquium 2011 85

real convergence in the period 2000 to 2007, and last when

considering the period since the accession (http://epp.eurostat.

ec.europea.eu).

This means that our economic performance is weak not only

in an absolute sense, but also when compared to the new

members.

According to Eurostat data, in the � eld of industry and servi-

ces, the annual gross income of full-time employees in compa-

nies employing at least ten persons in Hungary was 12.8 per-

cent of the average of the 15 old members in 1998. This ratio

increased to 21.7 percent by 2008, with the major part of the

increase taking place between 2000 (13.51 percent) and 2004

(20.56 percent).

In 2006, the value of the indicator was 22.93 percent in the

Czech Republic, 10.28 percent in Rumania, 19.49 percent in

Slovakia and 17.67 percent in Poland (the last � gure is for

2005). In Hungary the annual gross income grew by 10 per-

cent in 2006 as compared to 2004, and in 2007 the increase

in incomes was 26 percent as compared to the year of the ac-

cession.

At the same time, the data available show that in 2006 the

annual gross income in Hungary amounted to 21.7 percent of

the average income of the 15 old members and 25 percent of

the EU-27. Nevertheless, foreign direct investments of non-re-

sident companies in Hungary have visibly increased since the

accession, although economic analysts are doubtful about the

causal relationship. According to data of the Hungarian Natio-

nal Bank, FDI remained between 1995 and 2000 in a narrow

band between 2.63 billion Euro and 3.70 billion Euro, while in

the three years preceding the accession it showed a de� nite

decreasing tendency: from 4.39 billion Euro in 2001 to 3.19

billion Euro in 2002 and then to 1.89 billion Euro in 2003.

In the year of accession this tendency changed: FDI increased

to 3.63 billion Euro in 2004, then to 6.17 billion Euro in 2005

and also exceeded 6 billion Euro in 2006. In the last two years

it decreased to a level around 4.5 billion Euro, with its average

amounting to 4.93 billion Euro between 2004 and 2008. Me-

anwhile the public debt increased, with the highest rate of

debt service in the region.

To sum up: the economic statistical data of the past 150 years

have proved that Hungary continues to belong to the semi-pe-

ripheral countries of the world economy. Our positions obvi-

ously undergo changes, for the system itself is dynamic. At the

moment it seems that Hungary is sliding downwards rather

than climbing towards the centre.

What is next?

There is hardly any chance for real or nominal convergence

when there is a lack of stable moral conditions or the will to

improve the moral situation.

The general moral situation exerts its effect both on � scal and

real processes. The larger the proportion of the black (hidden)

economy, the higher the budgetary revenue lost. The proporti-

on lost in this way can be replaced by increasing the budgeta-

ry revenues (taxes and contributions by the white economy),

selling assets of the national wealth (»denationalisation«), and

reducing the state expenditure or by credits.

In the case when the political elite violates the written and un-

written legal regulations or although abiding by them, takes

the liberties to take steps infringing public morals, then a

»simple« citizen will also regard tax evasion as a forgivable sin

(e.g. work without invoice, etc.).

The connections between black economy, corruption and real

processes are at least that serious. Part or all of the state inter-

vention intended for increasing capacity, improving productivi-

ty, improving ef� ciency, i.e. the convergence of real processes,

may disappear in the current system without having achieved

its purpose.

Without improving our public moral conditions and states it is

a vain hope to increase the performance of the economy or to

create the nominal equilibrium.

Sources:

Maddison, A.: Monitoring the World Economy 1820-1992.

Paris: OECD, 1994 and author’s own calculation based on CSO data

Maddison, A. and author’s calculations, 1995

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P R O D U K T I O N U N D L O G I S T I K I M 2 1 . J A H R H U N D E R T

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Ehrenkolloquium 2011 87

AUCH ALLES EINE FRAGE DER QUALITÄTDr.-Ing. Elke Glistau, Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg

Veränderung der Anforderungen

Wenn im Winter bei einer für Mitteleuropa normalen Schnee-

und Kältesituation Straßenbahnen und Reisezüge nicht fah-

ren,. Flughäfen schließen und der normale Straßenverkehr

massiv behindert ist, erhält die Technik- und Technologiebe-

wertung eine altbekannte, aber wichtige Dimension: Robust-

heit. Der Ruf nach Robustheit ist für das Qualitätsmanagement

an sich nichts Neues. Robustheit ist seit Jahrzehnten mit dem

Namen von Genichi Taguchi verbunden. Bei der aktuellen Wet-

terlage und insbesondere auch bei der von Experten prognos-

tizierten Zunahme von extremen Witterungssituationen sowie

von Terrorismus sind die Robustheit von Prozessen, die Robust-

heit von Technologien und die Robustheit der Technik jedoch

Gebote der Stunde. Auch kritische Infrastrukturen müssen ro-

bust gestaltet werden. Diese Sicherheits- und Robustheitsan-

forderungen erweisen sich als Wachstumsmotor für die soge-

nannten Sicherheitstechnologien ebenso wie für die Umgestal-

tung bekannter und bereits genutzter Technologien als Einzel-

technologie oder als Technologiebündel.

Neben der hervorgehobenen Robustheit spielen natürlich u. a.

auch rechtliche, ethische und wirtschaftliche Aspekte bei Tech-

nik- und Technologiebewertungen eine große Rolle. Einen gro-

ßen Ein� uss gewinnen zunehmend zudem ökologische Aspek-

te wie die Energieef� zienz. So mag sich der Transport von Holz

aus Brasilien wirtschaftlich rechnen und Gewinn für die betei-

ligten Unternehmen erwirtschaften, unter Berücksichtigung

der Energieef� zienz wird er jedoch zu einer reinen Farce. Neu

hinzugekommen sind in den letzten Jahren auch die Anforde-

rungen nach Transparenz, nach Identi� kation und Rückverfolg-

barkeit logistischer Objekte jeglicher Art. Diese Anforderungen

an die Güte technischer Lösungen de� nieren in Gänze das

Soll, an dem sich die Qualität messen lassen muss.

Qualitätsmanagement und Logistik als Weg

Das letzte Jahrhundert war auch ganz wesentlich das Jahr-

hundert der Logistik: Logistiktechnologien wie z. B. der Con-

tainertransport und der Containerumschlag ermöglichen seit

mehr als 50 Jahren, von der breiten Öffentlichkeit fast unbe-

merkt, einen wirtschaftlichen, globalen Warenhandel. Logistik

hat sich sowohl als Wirtschaftsbranche als auch als Wissen-

schaftsdisziplin etabliert. Das 21. Jahrhundert steht nun vor

neuen Herausforderungen zur Erfüllung der veränderten Kun-

denanforderungen. Dabei leistet die synergetische Verbindung

von getrennten Wissenschaftsdisziplinen, wie dem Qualitäts-

management und der Logistik unter Einbeziehung wirtschafts-

wissenschaftlicher Erkenntnisse einen wesentlichen Beitrag,

um den aktuellen Anforderungen mit innovativen Lösungen

effektiv und ef� zient zu entsprechen.

Zu den einzelnen Qualitätsmanagementmethoden vergl. u. a.

Bhote 1990, Bhote 2000, Imai 2001, Kleppmann 2001, Mag-

nusson 2004, Masing 2007, Rehbein 2003, Rother 2000,

Schenk 2010, Shainin 1988, Steiner 2008 und zu den Normen

und Richtlinien die angehängte Literaturliste.

Auf dem Gebiet der Verbindung von Qualitätsmanagement

(QM) und Logistik haben bereits in der Vergangenheit Hans-

Peter Wiendahl und Eberhard Gottschalk intensiv gearbeitet

und publiziert. Bereits Mitte der 1990er Jahre wurde begon-

nen, beide Disziplinen enger zusammenzuführen. In den letz-

ten sechs Jahren wurde aufbauend auf diesen wegweisenden

Arbeiten der Modell- und Methodenvorrat des Qualitätsma-

nagements weiter für die Logistik erschlossen. Dabei erfolgte

auch eine internationale Zusammenarbeit mit anderen Univer-

sitäten (Miskolc, Ungarn, und Santa Clara, Kuba). Es wurde die

Anwendbarkeit des Methodenvorrats in der Logistik getestet,

modi� ziert, neu entwickelt oder auch vereinfacht, Referenzlö-

sungen wurden geschaffen und in Form von Anwendungen in

unterschiedlichen Branchen wurde die Notwendigkeit, der

Sinn und der Erfolg dieses Vorgehens praktisch nachgewiesen.

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88 Ehrenkolloquium 2011

Qualitätsmanagementmethoden für die Logistik stehen heute

als Methodenvorrat für praktische Anwendungen in der Logis-

tik zur Verfügung. Dabei beginnt Qualität nicht bei der Lö-

sung, sondern oft zunächst bei der Strategie.

Zusammenhang von Strategie und Technologie

Ausgangspunkt nachfolgender Ausführungen sind die für Un-

ternehmen bzw. auch für Unternehmensnetzwerke existenziell

wichtigen Produktions- und Logistikstrategien. Sie de� nieren,

bezogen auf einen lang- bis mittelfristigen Zeithorizont (heute

oft nur Weichen stellend für einen Zeitraum von zwei bis vier

Jahren), die sogenannten »W‘s«. Wie aus Abb.�1 ersichtlich,

gibt es dabei zu beachtende Abhängigkeiten zwischen den

einzelnen Aspekten der Strategie� ndung.

Tabelle 1 enthält eine Erläuterung der relevanten Aspekte, wo-

bei exemplarisch eine Differenzierung in Produktions- und Lo-

gistikstrategien vorgenommen wird. Ein wesentlicher Betrach-

tungsaspekt ist das »Wie«. Darunter verbergen sich die strate-

gischen Technologien und die grundsätzlichen, organisatori-

schen Lösungen.

Produktions- und Logistikstrategie sind Teil der Unternehmens-

strategie, die z. B. den Fabriktyp festlegt. Andere Strategiefel-

der sind z. B. die Forschungs- und Entwicklungsstrategie, die

Marketingstrategie oder auch die Finanzierungsstrategie.

Ein ganzheitliches Qualitätsmanagement für die Logistik be-

ginnt damit bereits im strategischen Bereich und umfasst u. a.

die in der Tabelle 1 genannten Aspekte. Dabei sind auch

Wechselbeziehungen zwischen den Logistikstrategien und den

anderen Strategiefeldern zu berücksichtigen.

Aus der Tabelle 1 kann man ableiten, dass Identi� kation, Navi-

gation, Kommunikation, DV-Techniken und Virtuelle Techniken

maßgeblich die Informations� üsse und damit auch die gesam-

te Informationslogistik und die Qualitätslenkung verändern

und verbessern.

Bewertung von Innovationen mit Logistikfokus

Alle großen Industrienationen suchen derzeit auf ähnlichen

Wegen zukünftige Schlüsseltechnologien, um langfristige

Marktvorteile zu erarbeiten. Die kurzzyklisch zu wiederholen-

den Technologiebewertungen führen zu Investitionsentschei-

dungen in Forschung und Entwicklung, de� nieren den Beteili-

gungsgrad von der Eigenentwicklung über die Beteiligung an

Forschungspartnerschaften bis hin zum Fremdbezug sowie das

zeitliche Wirken als Pionier, als »Früher Folger« oder auch als

»Später Folger«. Dies wiederum erfordert zuvor folgende Be-

wertungen:

– Bewertung des Nutzungspotenzials einer neuen Technik/

Technologie,

– Bewertung des Reifegrades einer neuen Technik/

Technologie,

– Bewertung des zu leistenden Forschungs- und Entwick-

lungsaufwandes in den kommenden Monaten/Jahren,

– Bewertung des Zeitpunkts der Nutzung einer neuen

Technik/Technologie und

– Bewertung der perspektivischen Nutzungsdauer.

Die Tabelle 2 enthält exemplarisch einige logistikrelevante

Technologien bezogen auf den Informations� uss.

Es werden altbekannte und neue strategische Werkzeuge zur

Bewertung und Ableitung des Handelns genutzt. Bewährt ist

die TOWS-Matrix (Abb. 2) und die verschiedenen S-Kurven.

Neue Bewertungsansätze berücksichtigen besonders stark die

Energieef� zienz.

Exemplarisch soll die in Logistikkreisen nicht so bekannte

TOWS-Matrix kurz erläutert werden. TOWS de� niert die Rei-

henfolge der Betrachtung: von außen nach innen. Anhand der

externen Anforderungen und Bedingungen wird ein Stärken-

und Schwächenpro� l erstellt. Die für den Markt entscheiden-

den Wettbewerbsvorteile werden so systematisch genannt so-

Abb. 1: Aspekte zur De� nition von Strategien

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Ehrenkolloquium 2011 89

Tabelle 1: Kurzcharakteristik von Produktions- und Logistikstrategien

P L

PRODUKTIONSSTRATEGIEN LOGISTIKSTRATEGIEN

Zielsetzung Vision, Produktionsziele Vision, Logistikziele

Umfeld Gesetze, Regelungen, Chancen, Risiken,

Konkurrenz

Gesetze, Regelungen, Chancen, Risiken, Konkurrenz

Kenngrößen Produktionskennzahlen

(Teil einer Balanced Scorecard)

Logistikkennzahlen

(Teil einer Balanced Scorecard)

Produkt

(Was)

Produktionsprogramm Leistungsportfolio

– Produktmerkmale

– Fertigungstiefe

– Kernkompetenzen

– Add ons

Dienstleistungsprogramm Dienstleistungs portfolio

– Servicemerkmale

– Leistungstiefe

– Kernkompetenzen

– Add ons

Kunden und Anforderungen

(Für Wen)

Kunden, Kundenstruktur, Kundenanforderungen

Nachfrageentwicklung

Kunden, Kundenstruktur, Kundenanforderungen

Nachfrageentwicklung

Menge

(Wieviel)

Produktionsmenge, Durchsatz (Was),

Produktionskapazität (Wo)

Logistikmenge, Durchsatz, Lagergüter, Bestand, Reich-

weite (Was), Logistikkapazität (Wo)

Standort, Standortstruktur

(Wo)

Produktionsstandorte (Anzahl, Lage, Größe),

Produktionsnetzwerke, Generalplan

Logistikstandorte (Anzahl, Lage, Größe),

Logistiknetzwerke, Generalplan

Beteiligte

(Wer, mit wem)

Unternehmenstyp, Personal (Quali� kation, An-

zahl), Kooperationspartner, Strategische Allian-

zen, Lieferanten, Langfristverträge

Unternehmenstyp, Personal (Quali� kation, Anzahl),

Kooperationspartner, Strategische Allianzen,

Lieferanten, Langfristverträge

Zeitliche Gestaltung

(Wann, wie lange)

Produktionszeitpunkte, Produktionszeitraum

Lebenszyklusbetrachtung

Leistungszeitpunkte, Leistungszeitraum

Lebenszyklusbetrachtung

Technologie, Organisation

(Wie) und Technik (Womit)

bezogen auf Material� uss

und Informations� uss

Organisationsformen, Prozesse und Technologien

der Fertigung, der Montage, der Demontage

und der sichernden und Zusatzfunktionen, Kun-

denentkopplungspunkt

Organisationsformen, Prozesse und Technologien des

Transports, des Umschlags, der Lagerung und von di-

versen Zusatzfunktionen, Lage der Bereitstellungs-

punkte Input/Output

Technologien der Identi� kation, der Navigation, der Kommunikation, der Datenerfassung, des Datentransports,

der Datenverarbeitung, der Datensicherung, der Datenspeicherung, der Datenaufbereitung, der Datenausgabe,

Virtuelle Techniken

Technik (Automatisierung, Flexibilität, Standardisierung, Spezialisierung, Modularität, Variabilität, Homogenität

bzw. Heterogenität, Kompatibilität)

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90 Ehrenkolloquium 2011

wie objektivierte Stärken des Unternehmens bzw. des Unter-

nehmensnetzwerks ermittelt und quali� ziert.

Die Matrix bildet die Basis für eine Ordnung und gibt den Rah-

men für Handlungsoptionen. Solche Handlungsoptionen sind

z. B. neue Technologien. Diese Technologien eröffnen neue an-

cen in der Gestaltung logistischer Prozesse und Systeme und

auch in der Qualitätslenkung, in der die Anforderungen effek-

tiv und ef� zient realisiert werden sollen.

Einige Beispiele dafür sind im Kontext mit RFID-Technologien

und Qualitätslenkung:

– Bildung von Versandeinheiten und Transporteinheiten und

-überprüfung auf Richtigkeit,

– Überwachung des Versandprozesses im Warenausgang

(Zustellqualität),

– Zutrittskontrolle z. B. in speziellen Lagerbereichen,

– Behälteridenti� kation für Mehrwegbehälter,

– die Produktrückverfolgbarkeit und Dokumentation sowie

– Herkunftsnachweis und Fälschungssicherheit für Medika-

mente.

So verknüpfen sich Technologien der Informationslogistik mit

der Qualitätslenkung von Prozessen.

Anwendung des Qualitätsmanagements

Neben dem bereits ausgeführten ganzheitlichen und strate-

gischen Charakter besitzt das Qualitätsmanagement somit

eine wesentlich auf die Prozesssicht orientierte Ausrichtung

mit den Schwerpunkten: Anforderungserfüllung, Wertschöp-

fung, Prozessleistung und Prozesswirksamkeit sowie ständige

Verbesserung (DIN EN ISO 9000:2005 und DIN EN ISO

9001:2008). Neben Neuem werden natürlich auch nach wie

vor klassische Methoden mit großem Effekt für die Praxis ein-

gesetzt (Abb. 2). Insgesamt gesehen, sind die vorgestellten

Methoden Typenvertreter einer Methodengruppe und können

durch viele andere geeignete Methoden ersetzt oder ergänzt

werden.

Neben Prü� isten/Strichlisten sind z. B. auch alle anderen Arten

der Betriebsdatenerfassung für die Datensammlung nutzbar.

Es sind Hilfsmittel, die eine systematische Analyse unterstützen

und eine schnelle und richtige Interpretation der Untersu-

chungsergebnisse begünstigen. So können mit einfachen

Strichlisten Fehler und Fehlermerkmale in logistischen Prozes-

sen, wie z. B. Verpackungsschäden, Transportschäden, verspä-

tete Wareneingänge u. a., erfasst werden.

Statistische Berechnungen liefern Lagemaße (Minimum, Maxi-

mum, Arithmetischer Mittelwert, Median, Quartile etc.) und

Streuungsmaße (Spannweite, Quartilabstand, Standardabwei-

chung, Varianz etc.), um daraus Maßnahmen abzuleiten. Über

Histogramme werden Fehlerhäu� gkeiten sichtbar. Aus Streu-

ungsdiagrammen lassen sich Ein� üsse von Störungsursachen

ablesen, die nachfolgend über Regressionsanalysen quanti� -

ziert werden können.

Über Pareto- und Lorenz-Pareto-Analysen lassen sich Fehler

nachvollziehbar priorisieren und damit gezielt die Haupt-

schwachstellen eines Prozesses oder eines Systems in Angriff

nehmen. Fähigkeitsanalysen und speziell das Ursache-Wir-

kungs-Diagramm bieten gute Möglichkeiten, Fehlerursachen

in Logistikprozessen rechtzeitig zu erkennen, sie systematisch

zu analysieren und sie regelnd zu beherrschen.

Häu� g diskutiert werden in letzter Zeit speziell Six Sigma und

der Nachweis der Prozessfähigkeit. Dabei geht es im Kern um

das Erreichen von fähigen und beherrschten Prozessen durch

Quanti� zierung und gezielte Beein� ussung. Die Fähigkeitsana-

Tabelle 2: Einige Beispiele für logistikrelevante

Technologien für den Informations� uss

Technologieart Einige Beispiele

Zukunfts- oder Schritt-

macher technologien

– frühes Stadium der For-

schung

– Marktwert noch nicht

festgestellt

Erfassen der mikroskopischen

Ober� ächenstruktur durch

Laser-Streulicht

Schlüsseltechnologie

– schwer beschaffbar

– Grundlage von Wettbe-

werbsvorteilen

RFID, Hologramme, Spezialtin-

ten, Spezielle Sicherheitsmerk-

male insbesondere in Kombina-

tion, Elektronisches Tendering

beim europaweiten Einkauf von

Frachtraum Simulation, AR

(Augmented Reality)

Basistechnologie

– leicht beschaffbar

– notwendige Grundlage

der Logistik

Barcode, Data Matrix Code,

Wassermarken, OCR

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Ehrenkolloquium 2011 91

lysen beruhen auf einer Prozessbewertung. Die Prozessfähig-

keit ist zunächst von der Streuung der Merkmale abhängig. Ist

die Streuung im Vergleich zu den Grenzwertvorgaben hoch,

wird die Vorgabe vermutlich relativ oft überschritten. Die Maß-

nahmen müssen dementsprechend darauf ausgerichtet wer-

den, die Streuung zu verkleinern.

Daneben wird die Prozessfähigkeit auch durch das Verschieben

der Prozesslage beein� usst. Das Verschieben der Prozesslage

bedeutet, dass der aktuelle Merkmalswert eine Verschiebung

(keine zufällige Streuung!) gegenüber dem Mittelwert der

Merkmale (Mitte der Toleranz) aus der Vorperiode aufweist.

Auslöser dieser Verschiebung können systematische Ein� üsse,

Trends (Wartungsintervalle, Alterung von Komponenten),

Schichtwechsel etc. sein. Neue Prozessfähigkeitsindizes be-

rücksichtigen auch die Tiefe.

Tabelle 3: Einige Poka-Yoke-Lösungen (Illés 2007a,b)

Abb. 2: Überblick über ausgewählte Methoden zur Fehleranalyse und -vermeidung

(Darstellung nach Wisweh, 2002)

Poka-Yoke-Lösungen zum Erkennen von Fehlern

Kontakt-

methode

– Lichtraumpro� le zur Geometrieprüfung von

Paketen

– Lichtraumpro� le vor Brücken

Fixwert-

methode

– Zählen der Behälter durch elektronische Zähler

– Fixe Anzahl von Teilen (z. B. Bierkasten) erleich-

tert Erkennen fehlender Teile

Schritt-

folgen-

prinzip

– Kommissionierliste nach Route des Kommissio-

nierers

– Pick by voice (Kommissionierauftrag in der Rei-

henfolge der Entnahmen und Quittierung

durch Spracheingabe)

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92 Ehrenkolloquium 2011

Die präventiven Verfahren dienen u. a. zur:

– Aufnahme und gezielten Umsetzung von Kundenerwar-

tungen in Produkte (z. B. QFD)

– Fehlervermeidung, Fehlerreduzierung und Nutzung von

Erfahrungswissen über Ursachen von Fehlern (z. B. FMEA)

– Ermittlung entscheidender Ein� ussfaktoren und Quanti� zie-

rung der sich daraus ergebenden Wirkungen (alle Arten der

Versuchsplanung)

– De� nition von Qualitätsmerkmalen und Messgrößen, mit

deren Hilfe Logistikprozesse bewertet werden können.

Wichtige Kennzahlen der Logistik enthält die VDI-Richtlinie

4400.

Ein weiteres kleines Beispiel betrifft Poka-Yoke-Lösungen. Die-

se zielen auf das Verhindern oder Vermeiden von unbeabsich-

tigten Fehlern mit dem Grundgedanken, dass kein Mitarbeiter

und kein System ohne besondere Vorkehrungen fehlerfrei ar-

beiten kann.

Handlungen des Mitarbeiters, die zu Fehlern führen können,

sind unter anderem Unaufmerksamkeit, Vergessen, Fehlinter-

pretation, Verwechseln, Vertauschen oder fehlerhaftes Able-

sen. Verstärkt werden diese Vorgänge durch schlechte Arbeits-

bedingungen und maßgeblich durch Stress.

Ein Leitbild und ein gemeinsames Ziel von Qualitätsmanage-

ment und Logistik sind ef� ziente, sichere, stabile, robuste, re-

produzierbare, transparente und � exible Prozesse. Das Know-

how dazu ist am Fraunhofer IFF und am ILM der Otto-von-

Guericke-Universität Magdeburg vorhanden.

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Ullstein List Verlag, 2001, 1. Au� ., 394 Seiten, ISBN: 3-548-70019-5

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Normen und Technische Regeln:

DIN EN ISO 9000:2005: Qualitätsmanagementsysteme – Grundlagen und

Begriffe; Dezember 2005; Deutsches Institut für Normung, Beuth-Verlag

DIN EN ISO 9001:2008-12: Qualitätsmanagementsysteme – Anforderun-

gen (ISO 9001:2008); dreisprachige Fassung

Page 93: Festschrift: Produktion und Logistik im 21. Jahrhundert · Fachdisziplinen der Fabrikbetriebslehre und der Logistik wider-spiegeln. Wem es vergönnt war, an einem der vielen Vorträge

Ehrenkolloquium 2011 93

EN ISO 9004:2009: Leiten und Lenken für den nachhaltigen Erfolg einer

Organisation – Ein Qualitätsmanagementansatz (ISO 9004:2009); deutsche

und englische Fassung

DIN EN 1325-2, Ausg. 2004-11: Value Management. Wertanalyse.

Funktionenanalyse. Wörterbuch – Teil 2: Value Management.

Deutsche Fassung EN 1325-2:2004

DIN EN 12973, Ausg. 2002-02: Value Management.

Deutsche Fassung EN 12973.2:2004

DIN EN 60812: Analysetechniken für die Funktionsfähigkeit von Systemen

– Verfahren für die Fehlerzustandsart- und -auswirkungsanalyse (FMEA)

(IEC 60812:2006) Deutsche Fassung EN 60812:2006 (Ersatz für DIN 25448)

VDA4.4: Qualität in der Automobilindustrie, Bd. 4: Sicherung der Qualität

während der Produktrealisierung Methoden und Verfahren. Kap. 4: Fehler-

baumanalyse. Verband der Automobilindustrie e.V. (VDA): Februar 2003, 1.

Au� .

VDA4.5: Qualität in der Automobilindustrie. Bd. 4: Sicherung der Qualität

während der Produktrealisierung Methoden und Verfahren. Kap. 5: Ver-

suchsmethodik. Verband der Automobilindustrie e.V. (VDA): Februar 2003,

1. Au� .

VDI-Richtlinie 4400, Blatt 1:2001-05: Logistikkennzahlen für die Beschaf-

fung.; Blatt 2:2004-12: Logistikkennzahlen für die Produktion.; Blatt

3:2002-07 Logistikkennzahlen für die Distribution.

VDI 4006, Blatt 1:2002-11: Menschliche Zuverlässigkeit – Ergonomische

Forderungen und Methoden der Bewertung.

VDI 4006, Blatt 2:2003-02: Menschliche Zuverlässigkeit – Methoden zur

quantitativen Bewertung menschlicher Zuverlässigkeit.

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P R O D U K T I O N U N D L O G I S T I K I M 2 1 . J A H R H U N D E R T

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Ehrenkolloquium 2011 95

FRÜHER – SCHNELLER – SICHERER: NUTZUNG DER DIGITALEN FABRIK IN FRÜHEN PHASEN DES PRODUKTENTSTEHUNGSPROZESSESProf. Dr.-Ing. Heike Mrech, Hochschule Merseburg

Dipl.-Ing. (FH) Thomas Flucke, Volkswagen AG

Die Automobilindustrie im Wandel

Das 21. Jahrhundert ist für die Global Player der Automobilin-

dustrie bisher ein spannungsgeladenes Zeitalter zwischen

Wettbewerb und Kooperation, alten und neuen Märkten,

Wirtschaftskrise und Branchenwachstum und der ewigen Fra-

ge nach der besten Strategie für die Fortführung der eigenen

Erfolgsgeschichte. Als eines der größten Wirtschaftssegmente

weltweit bringt es die Automobilindustrie auf einen Anteil am

Welt-Bruttosozialprodukt von 15 Prozent (2008). Der wach-

sende Trend zur Globalisierung und die Wachstumsraten der

Fahrzeugzulassungen im Bereich der neuen Märkte legen den

Schluss nahe, dass dieser Anteil in Zukunft weiter zunehmen

wird. (Hab, et al., 2010)

Trotz der steigenden Fahrzeugzahlen in allen Teilen unserer

Welt ist das Autoverkaufen durchaus nicht einfacher gewor-

den. Die Herausforderungen wachsen stetig und der Kampf

um Kunden ist härter denn je. Dabei haben alle OEMs1 mit

einer Vielzahl von Problemfeldern zu kämpfen:

– Das Ökologiebewusstsein der Kunden steigt durch die

öffentliche Diskussion um Klimawandel und CO2-Ausstoß

stetig und erfordert Weiterentwicklungen in allen Bereichen

der Fahrzeugtechnik.

– Trotz der steigenden Anzahl von Sicherheits- und Assistenz-

systemen ist das Preisniveau für neue Fahrzeuge (in� ations-

bereinigt) in den letzten Jahrzehnten konstant geblieben.

– Die Entwicklung neuer Technologien ist zwar ein Garant für

die Konkurrenzfähigkeit der Hersteller, steigert jedoch

gleichzeitig die Komplexität und Variabilität der Fahrzeuge

und somit auch der Produktionsstätten.

– Der demogra� sche Wandel fordert die Umsetzung neuer

Fahrzeug-, Komfort- und Bedienkonzepte.

– Gesetzliche Vorgaben in Bezug auf Sicherheit und Ökologie

der Fahrzeuge werden mit bekannter Regelmäßigkeit ver-

schärft und erweitert.

– Steigende Rohstoffkosten erhöhen den betriebswirtschaft-

lichen Druck auf die OEMs.

– Zusätzlich zeigen Kunden ein gesteigertes Bedürfnis an in-

dividualisierten Produkten.

(Wallentowitz, et al., 2009)

Zusammenfassend lässt sich also mit Fug und Recht behaup-

ten, dass der Druck auf die Automobilhersteller in allen Berei-

chen steigt und nur die � exible und ef� ziente Produktentwick-

lung, Planung und Produktion das langfristige Überleben der

Hersteller sichern kann.

Folgen für die Entwicklung und Produktion

Betrachtet man die Herausforderungen, so lassen sich tiefgrei-

fende Konsequenzen für die Entwicklungs- und Produktions-

prozesse neuer Fahrzeuge feststellen. In immer kürzerer Zeit

sollen neue, innovative Produkte auf den Markt gebracht wer-

den. Die Variantenvielfalt hat sich geradezu explosionsartig

entwickelt. Abb. 1 zeigt dies am Beispiel der Produktanläufe

des VW Golf.

Abb. 1: Produktanläufe VW Golf

(Quelle: Volkswagen AG)

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96 Ehrenkolloquium 2011

Neue Kundenwünsche, weltweite Märkte mit landesspezi� -

schen Anforderungen, der Individualitätsanspruch und der Ein-

satz immer weiterer Assistenz- und Komfortsysteme führen zu

einer stetig steigenden Anzahl an Produktderivaten und -vari-

anten. Für die Fahrzeugentwicklung und Produktionsplanung

bedeutet dies eine Erhöhung der parallel abzuarbeitenden

Projekte und eine Komplexitätssteigerung während der Pro-

duktentstehungsphase. Der Forderung nach einem immer

schnelleren, wirtschaftlichen Produktionsanlauf neuer Pro-

dukte kann man nur durch eine Beschleunigung der Entwick-

lungs- und Planungsprozesse bei gleichzeitiger Sicherstellung

einer hohen Planungsqualität und Beherrschung der Komplexi-

tät gerecht werden.

Vorhandene Lösungen

Das Zeitalter der Informationstechnologie hat den Produktent-

stehungsprozess radikal verändert. Moderne digitale Werkzeu-

ge haben in allen Bereichen der Produktentstehung Einzug ge-

halten und die Prozesse nachhaltig verändert. Die eingesetzten

Technologien reichen heute von CAD²-Systemen über PDM³-

Systeme bis hin zu Werkzeugen aus den Bereichen VR4 und

AR5. Zusammen mit der Straffung der Entwicklungs- und Pla-

nungsprozesse, dem Simultaneous Engineering und dem

Frontloading gelang es allen Herstellern, den Produktent-

stehungsprozess dramatisch zu verkürzen.

Im Produktentstehungsprozess � nden insbesondere die Werk-

zeuge der Digitalen Fabrik immer mehr Anwendung. Ziel ist

es, möglichst alle essenziellen Bestandteile und Parameter der

realen Fabrik in einem oder in mehreren untergliederten digi-

talen Datenmodellen abzubilden. Auf Basis dieser Modelle sol-

len in der Planungsphase umfassende Simulationen, Vorhersa-

gen und Bewertungen der Abläufe der Fabrik erfolgen, die

den Planungsprozess vor der Einführung in die Realität be-

schleunigen und absichern.

Neue Handlungsfelder

Trotz der Erfolge in der Straffung des Produktentstehungspro-

zesses ist dessen Entwicklung noch lange nicht abgeschlossen.

Betrachtet man die Auswirkungen der Entwicklung und Pla-

nung neuer Produkte auf die Fertigungsanlagen, so wird deut-

lich, dass die grundlegenden Eigenschaften der zukünftigen

Anlagen in einer sehr frühen Phase der Produktentstehung,

Konzeptphase genannt, festgelegt werden. In dieser Phase

trifft man auf ein sehr dynamisches Produktmodell, dass man-

nigfaltigen Entscheidungsprozessen unterworfen und einem

ständigen Wandel unterzogen ist. Viele aktuelle Bestrebungen

sind darauf ausgerichtet, die Beein� ussungsspielräume dieser

Phase effektiver zu nutzen und dafür neue Methoden und

Werkzeuge zu entwickeln.

Im Rahmen eines Promotionsvorhabens6 wird intensiv an der

Entwicklung von in die Digitale Fabrik integrierten, automati-

schen Prognosemodellen gearbeitet, die eine � exible und ef-

fektive Vorhersage von produktseitig ausgelösten Konsequen-

zen auf die zukünftigen Fertigungsanlagen erlauben. Häu� ge

Produktänderungen und die geringe Datenmenge während

der frühen Phase stellen dabei eine besondere Herausforde-

rung dar.

Es werden Methoden erforscht, die auf Basis empirisch ermit-

telter Prognoseparameter und Transformationsvorschriften die

Ermittlung der Kernparameter zukünftiger Produktionsstätten

erlauben. Besonderer Wert wird auf die Verwendungsmöglich-

Abb. 2: Klassische 2-D-Layoutplanung oben und

3-D-Layoutplanung unten mit digitalen Werkzeu-

gen. (Quelle: Volkswagen AG)

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Ehrenkolloquium 2011 97

keit unscharfer Eingangsdaten und die statistische Absiche-

rung der Ergebnisse auf Basis realer Produktionsanlagen ge-

legt.

Mithilfe der daraus entstehenden Werkzeuge können Ent-

scheidungen zur Beein� ussung der Produkte und damit der

Prozesse sowie der Betriebsmittel der zukünftigen Produkti-

onsstätten in frühen Planungsphasen durch eine systematische

Risikobewertung unterstützt und damit abgesichert werden.

Die Werkzeuge stellen gleichzeitig ein Mittel zur Integration

von Methoden des Wissensmanagements in die Digitale Fabrik

dar.

Literatur:

Hab, G.; Wagner, R.: Projektmanagement in der Automobilindustrie.

Wiesbaden: Gabler Verlag, 2010

Wallentowitz, H.; Olschewski, I.: Strategien in der Automobilindus trie –

Technologietrends und Marktentwicklungen. Wiesbaden: Vieweg+Teubner,

2009

1 OEM – engl.: Original Equipment Manufacturer – Endprodukthersteller

(im Gegensatz zu Zulieferern)

2 CAD – engl.: Computer Aided Design – rechnerunterstützte Konstruktion

3 PDM – Produktdatenmanagement – Ergebnisse der Produktentwicklung

speichern und verwalten

4 VR – Virtual Reality – Wahrnehmung einer, in Echtzeit generierten,

interaktiven Wirklichkeit

5 AR – Augmented Reality – computergestützte Erweiterung der Realität –

Bindeglied zwischen Realität und VR

6 Promotionsvorhaben von Dipl.-Ing. (FH) Thomas Flucke; Hochschule

Merseburg an der Universität Magdeburg in Kooperation mit der Volks -

wagen AG; 2008 bis 2011

Abb. 4 und 5: AR-Anwendungen.

(Quelle: Volkswagen AG)

Abb. 6: Prognosemodell für die Konzeptphase

(Quelle: Volkswagen AG)

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Wenn du ein Schiff bauen willst,

so trommle nicht Männer zusammen,

um Holz zu beschaffen, Werkzeuge vorzubereiten,

Aufgaben zu vergeben und die Arbeit ein zuteilen,

sondern lehre die Männer die Sehnsucht

nach dem weiten endlosen Meer.

Antoine de Saint-Exupéry

Ehrenkolloquium 2011 99

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IMPRESSUM

Ehrenkolloquium

Produktion und Logistik im 21. Jahrhundert

anlässlich des 75. Geburtstags von Prof. Dr. Dr.-Ing. Prof. E. h.

Eberhard Gottschalk, 24. Januar 2011, Magdeburg

Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF

Herausgeber:

Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E. h. Dr. h. c. mult. Michael Schenk

Sandtorstraße 22 | 39106 Magdeburg

Telefon +49 391 4090-0 | Telefax +49 391 4090-596

[email protected]

http://www.iff.fraunhofer.de | http://www.vdtc.de

Umschlaggestaltung/Layout: Bettina Rohrschneider

Redaktion: Dipl.-Ing. Sabine Conert

Fotos, Bilder, Gra� ken:

© Fraunhofer IFF, Seite 21, Kretschmann, Christoph, Magdeburg-Buckau –

Marienstraße 20 – seit 1869 eine gute Adresse, Magdeburg, Verlag DELTA-D,

1. Au� age 2010, Seite 60 (Krupp-Gruson 1910)

Seiten 20, 52 ,58 ,64 , 68, 74, 82,86, 94, © PhotoDisc

Soweit nicht anders angegeben, liegen alle Rechte bei den Autoren der

einzelnen Beiträge.

Alle Rechte vorbehalten

Für den Inhalt der Vorträge zeichnen die Autoren verantwortlich. Dieses Werk

ist einschließlich aller seiner Teile urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung,

die über die engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes hinausgeht, ist ohne

schriftliche Zustimmung des Fraunhofer IFF unzulässig und strafbar. Dies gilt

insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikrover� lmungen sowie

die Speicherung in elektronischen Systemen.

Die Wiedergabe von Warenbezeichnungen und Handelsnamen in diesem Buch

berechtigt nicht zu der Annahme, dass solche Bezeichnungen im Sinne der

Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären

und deshalb von jedermann benutzt werden dürften.

Soweit in diesem Werk direkt oder indirekt auf Gesetze, Vorschriften oder

Richtlinien (z. B. DIN, VDI) Bezug genommen oder aus ihnen zitiert worden ist,

kann der Verlag keine Gewähr für Richtigkeit, Vollständigkeit oder Aktualität

übernehmen.

© 01/2011 Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF

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