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

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

Email:  park@ifa.uni-hannover.de
Year:  2019
Date:  18-10-19
Sponsors:  DFG
Lifespan:  10/2019 bis 01/2022

Förderung

Die Deutsche Fördergemeinschaft (DFG) unterstützt das beschriebene Forschungsprojekt unter dem Förderkennzeichen NY 4/63-1.

Kooperationspartner

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

Um diese Forschungslücke zu schließen, wird im Rahmen von "Komm 4.0", einem Forschungsprojekt des Instituts für Fabrikanlagen und Logistik der Leibniz Universität Hannover und der WISSENSARCHITEKTUR - Laboratory of Knowledge Architecture der Technischen Universität Dresden, ein ganzheitliches Modell zur Beschreibung, Bewertung und Gestaltung effektiver Kommunikationskonzepte in Fabriken im Kontext von Industrie 4.0 entwickelt. Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, bestehende Kommunikationskonzepte zu beschreiben und zu bewerten sowie effektive Konzepte zu entwerfen und gegebenenfalls bisherige Empfehlungen in Bezug auf die Gestaltung von Kommunikationskonzepten anzupassen. Das Modell soll es ermöglichen, effektive Kommunikationskonzepte zu entwerfen und damit die Erhaltung und Steigerung der Innovationsfähigkeit in Fabriken als Wettbewerbsvorteil zu unterstützen.

Vorgehensweise

Zu Beginn wird ein Beschreibungsmodell der Kommunikation im Kontext Industrie 4.0 erarbeitet. Dieses soll alle relevanten Veränderungen sowie entsprechende Veränderungsauslöser, die durch Industrie 4.0 auf die Kommunikations- und Informationsprozesse zwischen den Systembestandteilen der Fabrik (Technik, Organisation, Mitarbeiter, Standort und Gebäude) einwirken, erfassen. Basierend auf den daraus erlangten Erkenntnissen werden zukünftige Anforderungen an die Kommunikation in Fabriken erarbeitet. Abschließend werden diese Anforderungen operationalisiert, um sie als neue Bestandteile in das bestehende Kommunikationskonzept zu integrieren. Im Anschluss an die Operationalisierung werden Kommunikationsbarrieren an den Schnittstellen der Systembestandteile identifiziert und beschrieben. Diese Phase wird mit der Definition von Maßnahmen zur Beseitigung von Kommunikationsbarrieren abgeschlossen. Die erarbeiteten Erkenntnisse werde in einem Beschreibungsmodell konsolidiert.

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.