Komm 4.0 - Entwicklung eines Modells und einer Vorgehensmethode zur Beschreibung, Bewertung und Gestaltung von Kommunikationskonzepten in Fabriken im Kontext von Industrie 4.0

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt das beschriebene Forschungsprojekt unter der Projektnummer 405932399.

WISSENSARCHITEKTUR - Laboratory of Knowledge Architecture der Technischen Universität Dresden

Ausgangssituation    

Weitreichende Veränderungen in der technischen und organisatorischen Struktur haben die Kommunikation zwischen den Elementen einer Fabrik beeinflusst. Insbesondere die Industrie 4.0 als aktueller Trend in der Produktionstechnik und vielen verwandten Wissenschaftsbereichen stellt neue Anforderungen an die Kommunikation. Somit umfassen die Erwartungen eine Vielzahl von Auswirkungen und Potenzialen auf die Kommunikation in Fabriksystemen.

Exemplarisch werden Effizienz- und Produktivitätssteigerungen am häufigsten als Effekte der Industrie 4.0 bezeichnet. Sie erscheinen für Industrieunternehmen vorteilhaft, wobei die Hebung dieser Potentiale auch ein notwendiger Wettbewerbsfaktor ist. Diese Einflüsse können jedoch auch andere Effekte mit interdependenten Auswirkungen auf die Bestandteile von Fabriksystemen auslösen. Die entsprechenden Effekte können sowohl positive als auch negative Auswirkungen auf die Fabriksysteme haben. Eine umfassende und allgemein gültige Beschreibung dieser Aspekte liegt noch nicht vor. Ebenso wenig ist bekannt, welche Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge zwischen den Anforderungen an die Kommunikation zwischen den Systemkomponenten einer Fabrik aus der Industrie 4.0 bestehen. Das fehlende spezifische Verständnis der Industrie 4.0 verursachten Auswirkungen und die Ursache-Wirkungs-Beziehungen zwischen den Anforderungen an die Kommunikation zwischen den Fabriksystembestandteile führen dazu, dass effektive Kommunikationskonzepte in Fabriksystemen nicht entworfen werden können. Aus diesem Grund bleiben bestehende Kommunikationssysteme unerwünschten Effekten ausgesetzt und können gewünschte Potentiale nicht vollständig ausschöpfen.

Zielsetzung

In einer zweiten Phase des hier gewählten Ansatzes werden die im Beschreibungsmodell konsolidierten Erkenntnisse aus der vorangegangenen Phase verifiziert und bei Bedarf ergänzt. Ein weiterer Aspekt dieser Phase ist die Identifizierung von Zusammenhängen zwischen den Bestandteilen des Beschreibungsmodells. Im Zuge der Verifizierung wird eine zweistufige Fallstudie gewählt. In einem ersten Schritt werden die Inhalte des Beschreibungsmodells mit Informationen von Industrieunternehmen abgeglichen. Dabei sollen aus den Unternehmen Informationen zu den Elementen des Beschreibungsmodells aufgenommen werden. Im Fall der Veränderungsauslöser sind dies Technologien der Industrie 4.0, die von Unternehmen bereits eingesetzt werden oder gerade eingeführt werden. Analog werden zur Verifizierung der weiteren Elemente die zukünftigen Anforderungen der Unternehmen an die Kommunikations- und Informationsprozesse sowie vorhandenen Kommunikationsbarrieren und eventuell umgesetzte Maßnahmen dokumentiert. Der Abgleich dient dabei als Basis erste Hypothesen zu den Zusammenhängen zwischen den Elementen zu formulieren. Im zweiten Schritt der Fallstudie erfolgt eine Überprüfung der formulierten Hypothesen mit ausgewählten Experten.

In Anschluss an die Prüfung der formulierten Hypothesen wird im Rahmen einer weiteren Phase ein Modell zur Bewertung und Gestaltung des Kommunikationskonzepts von Fabriken im Kontext Industrie 4.0 erarbeitet. Dieses Gesamtmodell setzt sich aus den drei Komponenten Wirkmodell, einer darauf aufbauenden Vorgehensmethode sowie einem Anwendungstool zusammen. Das Wirkmodell ermöglicht die Darstellung der Zusammenhänge zwischen Veränderungsauslösern, operationalisierten Bestandteilen des Kommunikationskonzeptes und den generischen Maßnahmen. In der Vorgehensmethode werden detailliert die notwendigen Schritte zur Bewertung und Gestaltung des Kommunikationskonzeptes beschrieben. Das darauf aufbauende Anwendungstool ermöglicht eine systematisierte Bewertung des bestehenden Kommunikationskonzeptes sowie die Auswahl von generischen Maßnahmen zur Gestaltung des Kommunikationskonzeptes.

Die vierte Phase umfasst eine abschließende Evaluation des konsolidierten Modells zur Bewertung und Gestaltung des Kommunikationskonzepts. Nach vorgesehenen Praxistests in Partnerunternehmen werden gegebenenfalls Anpassungen auf Basis dieser Untersuchungen durchgeführt.