OPERATIONAL EXCELLENCE IM ANLAGENBAU - iff.fraunhofer.de · IMPRESSUM Arbeitsbericht 12....

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FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR FABRIKBETRIEB UND -AUTOMATISIERUNG IFF OPERATIONAL EXCELLENCE IM ANLAGENBAU 12. INDUSTRIEARBEITSKREIS KOOPERATION IM ANLAGENBAU

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  • 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

    OPERATIONAL EXCELLENCE IM ANLAGENBAU

    1 2 . I N D U S T R I E A R B E I T S K R E I S

    KOOPERATION IM ANLAGENBAU

    12_iak_umschlag.indd 1 05.05.2010 17:07:39Prozessfarbe CyanProzessfarbe MagentaProzessfarbe GelbProzessfarbe Schwarz

  • 12. Industriearbeitskreis

    KOOPERATION IM ANLAGENBAU – OPERATIONAL EXCELLENCE IM ANLAGENBAU

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

    In Kooperation mit:

  • IMPRESSUM

    Arbeitsbericht 12. Industriearbeitskreis »Kooperation im Anlagenbau« »Operational Excellence im Anlagenbau« 03. November 2009, Leverkusen, Germany 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 Redaktion: Andrea Urbansky, Melanie Thurow Titelfoto: Dirk Mahler Fotos, Bilder, Grafiken: Soweit nicht anders angegeben, liegen alle Rechte bei den Autoren der einzelnen Beiträge. Herstellung: Docupoint Magdeburg Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek: Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. ISBN 978-3-8396-0095-5 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 Verlages unzulässig und strafbar. Dies gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen 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. © 2010 Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF

  • INHALTSVERZEICHNIS

    Vorwort Seite 5 Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. E.h. Dr. h.c. mult. Michael Schenk, Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF Anwendung von Operational Excellence bei Bayer Technology Services (BTS) bei Planung und Bau von Chemie- und Pharmaanlagen Seite 7 Dr.-Ing. Wilfried Kopp Bayer Technology Services GmbH Wirkungsvolles Change Order Management Seite 29 Dipl.-Ing. Peter Stops BASF SE Prozess- und Anlagenoptimierung im Projekt und im Betrieb Seite 43 Dipl.-Ing. Michael Strack Infraserv GmbH & Co. Knapsack KG Strategische Eckpunkte zur Steigerung der Innovationsfähigkeit von mittelständischen Anlagen- und Maschinenbauern Seite 55 Moritz Graf zu Eulenburg Coatema GmbH Harmonisierung von Kunden- und Herstellersicht durch feedbackunterstützte Produktkonfiguration im Anlagenbau Seite 77 Dr.-Ing. Sven Rogalski FZI Forschungszentrum Informatik Risikomanagement als Baustein zur Prozessverbesserung Seite 87 Dipl.-Wirtsch.-Ing. Helmut Roeben Fraunhofer IFF Optimierte Anlagentransporte in die GUS Seite 103 Dipl.-Ing. Oec. Olaf Krüger Kühne + Nagel KG Anzeigen Seite 117

  • Liebe Leserder 12. Ind»Kooperatibau« erfreudiesem JahResonanz uhochkarätigAnfang No60 Unterneund Wissendem ThemaExcellence bei der FirmTechnologyLeverkusen Seit dem dr2009 stieg der Chemieüber dem V

    Prof. Dr.-IDr. h.c. mu

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    Ing. habil. Prof. E.h.ult. Michael Schenk

    Fraunhofer IFFFoto: Dirk Mahler

    VORW

    leicht an, da die Naus dem In- und Anach Chemikalien Nachfragewachstuvor allem aus Asiesondere China, deen und Nahen OstTeilen SüdamerikaBranchenverband Vträgt der Produktiogang im Vergleich jahr aber noch immProzent. Deshalb fAnlagenbetreiber vMaßnahmen zur Kreduzierung und Everbesserung durc Operational Excelleschafft die Voraussfür eine maximale von ProduktionsprDas Ziel besteht dagesamten operativzu verbessern – voProduktion bis zurinsbesondere im Hdie Bereiche Energstoffe, Anlagenefflaufvermögen undKundenbedürfnisswissen und Methoden dabei in den Vgrund gestellt. Die Veranstaltung Beteiligten Gelege

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    Prof. Dr. h.

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    ünf Jahren veranstaltraunhofer-Institut fükbetrieb und -automng IFF Magdeburg gesam mit dem FASA eZweckverband zur Föng des Maschinen- ugenbaus Sachsen-Anmit freundlicher Unteung durch die GWMlschaft für Wirtschafe Magdeburg mbH dssionsforum als Plattfür Anlagenbauer, erunternehmen und

    genbetreiber.

    edanken uns recht ch für den offenen rungsaustausch und reundschaft der BAYnology Services Gmbreuen uns auf die ng »Anlagenbau dernft« am 4. und 5. Min Magdeburg.

    Dr.-Ing. habil. Prof. Ec. mult. Michael Sch

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  • ANWENDUNG VON OPERATIONAL EXCELLENCE BEI BAYER TECHNOLOGY SERVICES (BTS) BEI PLANUNG UND BAU VON CHEMIE- UND PHARMAANLAGEN

    - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

    Dr.-Ing. Wilfried Kopp Bayer Technology Services GmbH, Leverkusen

  • LEBENSLAUF

    Dr.-Ing. Wilfried Kopp Bayer Technology Services GmbH, Leiter Projektmanagement Engineering

    1976–1982 1982–1987 1987–1992 1992–1996 1996–1999 1999–2000 2000–2001 2002–2003 seit 2003

    RWTH Aachen, Study of Chemical Engineering Degree: Dipl.-Ing. Institut of Chemical Engineering, RWTH Aachen, Research & Development Degree: Dr.-Ing. Bayer AG, Leverkusen, Projekt Engineering Anorganic Chemicals Haarmann & Reimer, Bayer PLC, United Kingdom, Citric Acid Engineering Manager, Project Manager, Process Development, Piloting, Project Execution, Utility Contracts Bayer AG, Wuppertal, Head of Project Engineering, Active Pharmaceutical Ingredients Bayer Corp, Houston/Texas, Project Manager „BPA Thailand“, Basic Engineering Bayer Thai, Map Ta Phut/Thailand, Project Manager „BPA Thailand“, Execution Bayer AG, Uerdingen, Head of Department Project Engineering, Plastics and Anorganic Chemicals Bayer Technology Services, Leverkusen, Head of Department Project Management

  • WIRKUNGSVOLLES CHANGE ORDER MANAGEMENT

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    Dipl.-Ing. Peter Stops BASF SE, Ludwigshafen

  • LEBENSLAUF

    Dipl.-Ing. Peter Stops BASF SE, Senior Manager of Site Engineering

    1977 1977–1981 seit 1981

    Abschluss des Studiums des Chemieingenieurwesens in Erlangen mit Diplom 4 Jahre Tätigkeit in der Verfahrenstechnischen Forschung der Dynamit Nobel AG in Troisdorf Tätigkeit bei BASF SE in Ludwigshafen: 11 Jahre Forschungsabteilung Ammonlabor, die letzten 3 Jahre davon als Gruppenleiter; 4 Jahre Betriebsleiter in der Aminabteilung; 8 Jahre Projektierung im Anlagenbau weltweit für Zwischenprodukte / Polyurethane / M & A, in dieser Zeit für 3 Jahre delegiert nach Antwerpen als Abteilungsleiter Projektierung Seit 6 Jahren Gruppenleiter im Site Engineering

  • WIRKUNGSVOLLES CHANGE ORDER MANAGEMENT IN DER BESCHAFFUNG

    Dipl.-Ing. Peter Stops Änderungen jeglicher Art nach Erteilung eines Auftrages an einen Lieferanten bereiten bei der Beschaffung von Technischen Ausrüstun-gen große praktische Schwierigkeiten. Im Vortrag werden Methoden und Vorgehens-weise der BASF aufgezeigt, um einerseits solche Änderungen im Vorfeld von Aufträgen bereits zu vermeiden, andererseits aber doch auftretende Änderungen praktikabel und effektiv zu handhaben. Darin liegt ein wesent-licher Erfolgsfaktor bei der kosten- und termin-gerechten Abwicklung von Projekten.

  • Technical Community

    E-CT MechanicalWirkungsvolles Change Order Management in der Beschaffung

    Peter StopsBASF-Kompetenzzentrum Engineering & Maintenance

    Vortrag 12. Industriearbeitskreis „Kooperation im Anlagenbau“ am 03. November 2009 bei BTS in Leverkusen

    TC – Technical Community

    Change Order Management Beschaffung Gliederung

    Kurzvorstellung BASF

    Einführung in Thematik /Definitionen

    2

    Vermeiden von Änderungen

    Managen von Änderungen

    Gemeinsame Maßnahmen von Anforderer, Fachstellen, Einkauf

    Zusammenfassung – Ablaufdiagramm

  • TC – Technical Community

    Auf einen Blick

    BASF – The Chemical Company� Das weltweit führende

    Chemieunternehmen

    � Bietet intelligente Systemlösungen und hochwertige Produkte

    3

    und hochwertige Produkte für fast alle Branchen

    � Umsatz 2008: 62.304 Millionen €

    � Ergebnis der Betriebstätigkeit (EBIT) 2008: 6.463 Millionen €

    � Mitarbeiter (31.12.2008): 96.924

    TC – Technical Community

    Organisation der BASF-Gruppe

    � 14 Unternehmensbereiche, die zu 6 Segmenten zusammengefasst sind, steuern 61 globale und regionale Geschäftseinheiten

    � 6 Regionalbereiche optimieren die Infrastruktur und unterstützen das Geschäft

    � 8 Zentralbereiche -abteilungen und 10 Kompetenzzentren

    4

    � 8 Zentralbereiche, abteilungen und 10 Kompetenzzentren erbringen gruppenweite Leistungen

  • TC – Technical Community

    BASF weltweit: Verbundstandorte, Produktionsstandorte

    Europa

    Nord-amerika

    ANTWERPEN LUDWIGSHAFEN

    5

    Asien, Pazifischer Raum

    Verbundstandort

    SÃOPAULO

    GEISMAR

    FLORHAMPARK

    amerika

    Süd-amerika, Afrika, NaherOsten

    FREEPORT

    HONGKONG

    KUANTAN

    NANJING

    SINGAPUR

    Bedeutender ProduktionsstandortP

    Regionaler Hauptsitz

    TC – Technical Community

    Der Verbundstandort Ludwigshafen –Größtes zusammenhängendes Chemieareal

    6

  • TC – Technical Community

    Der Verbund –Effiziente Nutzung von Ressourcen

    200WERT FÜR DIE BASF WERT FÜR DIE UMWELT

    1,5Mio. € Einsparung jäh li h i E i b d

    Mio. Tonnen CO2-Einsparung jäh li h i E i b d

    7

    Vorteile für wirtschaftliche Leistung und Umwelt� Hocheffiziente Nutzung von Rohstoffen und Energie � Vernetzung von Produktionsbetrieben, Energie- und Abfallströmen,

    Logistik und Infrastruktur � Schonung natürlicher Ressourcen� Reduzierung von Emissionen und Abfällen� Innovationen für uns und unsere Kunden

    jährlich im Energieverbund Ludwigshafen

    jährlich im Energieverbund Ludwigshafen

    TC – Technical Community

    Kompetenzzentrum Engineering & Maintenance

    Unser Bereich� Das Kompetenzzentrum Engineering & Maintenance

    bündelt das Fachwissen der BASF-Gruppe auf diesem Gebiet und bietet wettbewerbsfähige Dienstleistungen an.

    U F h bi t

    8

    Unsere Fachgebiete� Technische Fachzentren � Investitionsprojekte � Instandhaltung und Abstellungsmanagement � Projektmanagement

    Unsere Mitarbeiter� Zahl der GT-Mitarbeiter zum Jahresende 2008: 4.032

  • TC – Technical Community

    Definitionen

    Change Order � Änderungsauftrag gegenüber

    einem abgeschlossenen Vertrag

    9

    Change Order Management � Ablaufprocedere für Change Orders

    TC – Technical Community

    Abgestufte Strategie

    Primäre Maßnahme� Änderungen vermeiden

    10

    Sekundäre Maßnahme � Änderungen wirkungsvoll handhaben

  • TC – Technical Community

    Ausgangpunkt: Beschaffungsprozess

    Procurement Verbund-Strategie

    Nachfrage,Bedarf,

    AnforderungenAbstimmungBieterkreis Anfrage

    Techn./kommerz.Vergleich

    (Bonus-Malus)

    A b t

    Anforderer Technische BeschaffungExterner Lieferant Rechnungswesen

    11

    ZahlungLieferungs-/Leistungs-

    anerkennung Lieferungs-/Leistungsprüfung

    Bestellprozess

    Angebots-vergleich

    AuswahlVergabeprozess

    VergabeprozessLieferungs-/Leistungs-erbringung

    Lieferanten-beurteilung

    TC – Technical Community

    Vermeiden von Änderungen – Anforderer (1)

    Grundsätzlich gilt:

    � Der Anforderer ist die Drehscheibe für alle beteiligten Fachstellen und damit für Workflow/Kommunikation verantwortlich:

    � Frühzeitige Einbindung Einkauf (� Richtpreisanfragen)

    12

    � g g ( p g )

    � Koordiniertes Einschalten von Fachstellen durch Anforderer bei anspruchsvollen Apparaten (z.B. Entwurfsprüfung, Werkstoffauswahl, Temperatur-, Druckbelastung, Konstruktion mit ZfP, Schweißwesen, Sondermaterialien, Prüfbarkeit für wiederkehrende Prüfungen gemäß Prüfplan)

  • TC – Technical Community

    Vermeiden von Änderungen – Anforderer (2)

    Grundsätzlich ist zu beachten:

    � Ohne Ausnahme Bestellungen nur mittels aktueller Version des Technischen Blatts:

    � Dies darf ganz besonders auch bei gemeinsamen Entwicklungen

    13

    � g g gzusammen mit Lieferanten nicht vergessen werden!(Beispiel Technisches Blatt: Rohrbündelwärmetauscher)

    TC – Technical Community

    Vermeiden von Änderungen – Anforderer (3)

    � Um die Vergleichbarkeit von Angeboten zu erleichtern, empfehlen wir die Nutzung von folgender standardisierter Angebotstabelle:Technische Angebotstabelle Luftkühler

    � Diese Tabellen erleichtern auch das schnelle Erkennen

    14

    unseriöser oder fehlerhafter Angebote (z.B. bei Wanddicken, Material, Gewichten etc.)

    � Auf ausreichende Anzahl von Anfragen achten:

    � Mindestens 3, am besten (möglichst) 6 potentielle Lieferanten

  • TC – Technical Community

    Vermeiden von Änderungen

    Generell zu beachten:

    � Übererfüllung der Spezifikation durch einen Lieferanten darf nicht als Bonus gewertet werden. (Technische Vergleichbarkeit beachten)

    15

    � Der Lieferant sollte nicht dazu gedrängt werden, Lieferungen oder Leistungen zu erbringen, die nicht Teil seines eigentlichen Portfolios sind!

    � Wenn ein Lieferant ggf. Schwierigkeiten bei der vorgeschlagenen Abwicklung sieht, sollten diese Schwierigkeiten offen kommuniziert und eventuell klar aufgeteilt werden!

    TC – Technical Community

    Managen von Änderungen – Anforderer (1)

    Dokumentation von Änderungen:

    � Bei Änderungen jedweder Art klar unterscheiden:

    � Änderung wurde durch BASF ausgelöst

    Ä

    16

    � Änderung wurde durch Lieferanten beantragt

    �Empfohlen wird das Führen eines Änderungs-Logbuches nach folgendem Muster:

    Änderungs-Logbuch

  • TC – Technical Community

    Managen von Änderungen – Anforderer (2)

    Dokumentation von Änderungen:

    � Bei durch BASF ausgelösten z.B. verfahrenstechnischen Änderungen besteht in aller Regel direkter Kontakt des Anforderers aus der Technik BASF mit dem Lieferanten

    17

    �Anforderer muss den Einkauf von allen Änderungen informieren!

    � Mündliche Absprachen mit dem Lieferanten müssen auf jeden Fall umgehend schriftlich bestätigt werden � siehe nachfolgende vertragliche Vereinbarungen!

    �Einkauf immer in Kopie setzen!

    TC – Technical Community

    Managen von Änderungen – Anforderer (3)

    Dokumentation von Änderungen:

    � Bei durch den Lieferanten beantragten Änderungen:

    � Art der Änderung, Termin- und Kostenauswirkungen vom Lieferanten schriftlich bestätigen lassen mit Kopie an Einkauf

    18

    g p

    � Mit Einkauf absprechen, ob Einverständnis mit dem vom Lieferanten beantragten Änderungen gegeben werden kann oder ob weitere Maßnahmen über den Einkauf erfolgen sollen.

  • TC – Technical Community

    Managen von Änderungen – Anforderer (4)

    Dokumentation von Änderungen:

    � Generell: Alle mit einem Lieferanten vereinbarten Änderungen müssen durch den Lieferanten termin- und kostenmäßig bewertet und die Ergebnisse schriftlich festgehalten werden mit Information

    19

    und die Ergebnisse schriftlich festgehalten werden mit Information an den Einkauf:

    �Anforderer löst Änderung der Bestellanforderung aus, Einkauf erstellt einen Bestellnachtrag

    TC – Technical Community

    Ablaufdiagramm für Änderungen durch BASF

    Zusammenfassung:

    Der Anforderer ist letztendlich für die Prozesskette verantwortlichBestellungen dürfen nur mittels eines aktuellen technischen Blattes erfolgenÄ

    20

    Änderungen müssen über einen Bestellnachtrag genehmigt und offiziell werden

    Ablaufdiagramm für den Änderungsprozess

    Bedauerlicherweise müssen auch Allgemeinplätze immer wieder kommuniziert werden!

  • PROZESS- UND ANLAGENOPTIMIERUNG IM PROJEKT UND IM BETRIEB

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    Dipl.-Ing. Michael Strack Infraserv GmbH & Co. Knapsack KG, Hürth

  • LEBENSLAUF

    Dipl.-Ing. Michael Strack Infraserv GmbH & Co. Knapsack KG, Leiter der Prozessentwicklung und Verfahrenstechnik

    Studium des Maschinenbaus, Vertieferrichtung Verfahrentechnik an der RWTH Aachen Mehr als 15 Jahre Tätigkeit in einem mittelständischen Unternehmen zur Planung verfahrentechnischer Anlagen (Conceptual -, Basic -, Detail-Design, Montageüberwachung und Inbetriebnahme), Stellungnahmen zu sicherheitstechnischen Fragestellungen Seit 5 Jahren als Leiter der Prozessentwicklung und Verfahrenstechnik bei der Infraserv Knapsack tätig

  • PROZESS- UND ANLAGENOPTIMIERUNG IM PROJEKT UND IM BETRIEB

    Dipl.-Ing. Michael Strack Die Lösung von Optimierungsproblemen begleitet den Verfahrensingenieur durch fast alle Projektierungsphasen – von der Konzeptionierung bis hin zum Produktionsbetrieb. Dabei wird stets ein zuvor definiertes Gütekriterium unter Ausschöpfung vorhandener Freiheitsgrade und Berücksichtigung von Anlagen- und Prozessrestriktionen minimiert oder maximiert. In diesem Beitrag wird anhand von signifikanten Beispielen eine allgemeine Übersicht über die Arbeiten der InfraServ Knapsack in Richtung Prozess- und Anlagenoptimierung gegeben. Beim Prozess- und Anlagendesign wird zumeist die Minimierung der Apparate- und Betriebskosten angestrebt, wobei sowohl Prozessrestriktionen als auch bauliche Beschränkungen simultan berücksichtigt werden müssen. Als Basis für die Optimierungsrechnungen werden zunächst angenommene bzw. erwartete Randbedingungen verwendet. Neben den frei wählbaren Prozessparametern (z.B. Rücklauf in Destillationskolonnen, Reaktortemperatur, etc.) können auch bauliche Parameter (z.B. Bodenzahl von Kolonnen, Wärmetauscherflächen, etc.) als Freiheitsgrade verwendet werden. Letzteres entfällt wenn Optimierungsprobleme stationärer Prozesse in bereits bestehenden Anlagen zu lösen sind. Dieses ist insbesondere dann erforderlich, wenn die vorhandenen Randbedingungen oder Produktspezifikationen stark abweichen von den in der Designphase angenommenen Werten, was vor allem bei den frei wählbaren Prozessparametern Änderungen hervor ruft. Häufige Optimierungsziele sind in diesem Fall

    die Minimierung von Betriebskosten oder Energieverbrauch bzw. die Maximierung von Produktausbeute. Neben der Optimierung stationärer Prozesse ist auch häufig die Betrachtung von diskontinuierlichen Prozessen, sog. Batch-Prozessen erforderlich. Bei diesen dynamischen Prozessen mit fortlaufenden Zustandsänderungen sind möglichst frequentierte Änderungen auch bei den Prozessführungsgrößen erforderlich. Das bedeutet, dass nicht einzelne optimale Werte, sondern zeitliche Verläufe dieser frei wählbaren Führungsgrößen gesucht sind. Häufige Optimierungsziele sind hierbei die Minimierung der Chargenzeit oder die Maximierung der Produktausbeute unter Einhaltung von Produktspezifikationen. Die Lösung der genannten Optimierungsprobleme kann Offline erfolgen, wenn Zustandsänderungen des Prozesses sowie zeitliche Änderungen der Randbedingungen im Voraus bekannt sind. Oftmals kommt es während des laufenden Prozesses jedoch zu unerwarteten Änderungen der Prozessbedingungen. In diesem Fall muss nach Einspeisung wichtiger Prozessdaten eine Online Optimierung, d.h. eine Re-Optimierung während des laufenden Prozesses durchgeführt werden. Der Zyklus mit der Einspeisung und Auswertung der Prozessdaten sowie der Generierung neuer Prozessführungsgrößen muss dabei in kurzer Zeit erfolgen. Es ist abhängig vom Einzelfall, ob die neuen optimalen Führungsgrößen nur als Empfehlung für die Anlagenfahrer verwendet (offener Kreis) oder automatisch über das Prozessleitsystem an die Anlage übergeben werden (geschlossener Kreis).

  • Prozess- und Anlagenoptimierung in

    verschiedenen Projektphasen

    www.infraserv-knapsack.de

    LEISTUNGEN IM ÜBERBLICK

    LOGISTIK SICHERHEITGESUNDHEITUMWELT

    VERSORGUNG ENTSORGUNG

    INDUSTRIELLE INSTANDHALTUNG

    ANALYTIK INFORMATIONS-TECHNOLOGIE

    PERSONAL-MANAGEMENT

    AUSBILDUNG & QUALIZIFIERUNG

    STANDORT ZERTIFIKATEREFERENZEN

    INFRASERVIM PROFIL

    ENGINEERING & CONTRACTING

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    Michael Strack, Dieter Hofmann

    InfraServ GmbH & Co Knapsack KGChemiepark KnapsackIndustriestr.D-50354 Hürth, Germany

    InfraServ Knapsack im Profil

    Produkte

    � Engineering & Contracting

    � Industrielle Instandhaltung

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    23.03.2010 2

    � Industrielle Instandhaltung

    � Analytik

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    � Personalmanagement

    � Sicherheit, Gesundheit, Umwelt

  • Prozess- und Anlagenoptimierung in verschiedenen Projektphasen

    AGENDA

    � Erläuterungen und Definitionen

    � Übersicht der Projektphasen

    � Optimierung von Prozess- und Anlagendesign

    O ti i d B t i b t ti ä P

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    23.03.2010 3

    � Optimierung des Betriebs stationärer Prozesse

    � Optimierung von Führungsstrategien dynamischer Prozesse

    � Online Anwendung laufender Prozesse

    � Zusammenfassung und Ausblick

    Erläuterungen und Definitionen

    „Optimierung“, „optimal“ sind inflationär verwendete Begriffe

    Was verstehen wir unter „Optimierung von Prozessen und Anlagen?

    � Wir brauchen ein Minimierungs- oder Maximierungsziel(Gütekriterium)

    1. Schritt: Festlegung einer einheitlichen Terminologie

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    23.03.2010 4

    � Ziel muss quantifizierbar sein- Minimierung von Investitions- und Betriebskosten - Minimierung von Chargenzeit (Batch), Übergangszeit (Konti),

    Gesamtabweichung vom Betriebspunkt � Wir brauchen Freiheitsgrade

    Konstruktionsparameter, Betriebsparameter � Variation der Freiheitsgrade muss eine spürbare Wirkung auf das

    Ziel haben

    Prozessrestriktionen sowie Grenzwerte bei Entscheidungsparametern müssen simultan berücksichtigt werden

  • Erläuterungen und Definitionen, Anforderungen

    � Optimierung ist die Ausschöpfung der Freiheitsgrade zur Erreichung des Ziels unter Berücksichtigung der Prozessrestriktionen

    � „Optimal“ bedeutet, es gibt nichts besseres unter dengegebenen Randbedingungen (Rbd) und Prozessrestriktionen

    Beispiel: Auslegung einer Destillationskolonne mit Wertprodukt im Destillat (� Reinheitsgrenze im Destillat)

    Konventionelle „Optimierung“ Modellgestütze Optimierung

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    INFRASERVIM PROFIL

    ENGINEERING & CONTRACTING

    23.03.2010 5B

    D

    F

    xB

    L xD

    xF

    VF

    WF

    p g g p g

    minimales Rücklaufverhältnis

    min3,1...1,1 νν ⋅=

    Festlegung Verlust von Wertprodukt

    Mc-Cabe-Thiele-Verfahren

    Simulation, Massen-, Energiebilanz

    Apparatedimensionierung

    Zielfunktion: Minimierung vonInvestitions- und Betriebskosten

    Prozessrestriktionen:Destillatreinheit, Belastungsgrenzenbauliche Begrenzungen

    Freiheitsgrade:Bodenzahl, Feedboden, Rücklaufverhältnis,Konstruktionsparameter

    Rigorose Modellierung verknüpft mitmathematischen Optimierern

    Optimierung in unterschiedlichen Projektphasen

    Optimales Prozessmodell muss gefunden werdenProzessverständnis muss optimiert werden

    Modelloptimierung

    P t i kl

    Ziele:- Abgleich zw. Prozessmodell und Messdaten

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    AUSBILDUNG & QUALIZIFIERUNG

    STANDORT ZERTIFIKATEREFERENZEN

    INFRASERVIM PROFIL

    ENGINEERING & CONTRACTING

    23.03.2010 6

    Prozessentwicklung- Parameteranpassung- Minimierung der Abweichungvon Messdaten Conceptual Design

    Prozesskonzept steht, Prozess- und Anlagendesign muss optimiert werden

    DesignoptimierungZiel: Minimierung von Gesamtkosten(Investions- + Betriebskosten)Freiheitsgrade:Prozessparameter, Konstruktionsparameter

    Restriktionen:ProduktspezifikationenBauliche BeschränkungenVerfügbarkeit von Utilities

  • Optimierung in unterschiedlichen Projektphasen

    Designoptimierung

    Basic EngineeringDetail Engineering

    Bau der Anlagen

    Anlagen und Apparate stehen und sind nicht mehr veränderbar

    Angenommene RbdProduktspezifikationen

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    23.03.2010 7

    Stationäre Prozessoptimierung in geg. Anlagen

    Änderung bei RBD undProduktspezifikationen

    Neuer optimaler Betriebspunkt erforderlich für gegebene Anlagen

    Ziele:Minimierung von BetriebskostenMinimierung von EnergieverbrauchMaximierung der Produktausbeute

    Freiheitsgrade:ProzessparameterProzessrestriktionen:ProduktreinheitenBelastungsgrenzen

    Optimierung in unterschiedlichen Projektphasen

    � Frequentierte Änderungen der Produktspezifikationen� Starke Änderungen der Randbedingungen� An- und Abfahrprozesse� Batchprozesse

    Dynamische Prozesse

    Zeitliche Verläufe von Prozessführungsgrößen sind gefragt

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    Zeitliche Verläufe von Prozessführungsgrößen sind gefragt

    Dynamische Optimierung

    Änderungenvorher bekannt Offline Optimierung

    Online Optimierung

    JA

    NEIN

    Unerwartete Änderungenwährend des laufenden ProzessesErmittlung und zeitnahe Umsetzungoptimaler Strategienwährend des laufendenProzesses

    Ermittlung optimaler Strategienvor dem Prozess

  • Optimierung von Prozess- und Anlagendesign

    Kolonne 1

    Kolonne 2A

    Var 2: A

    Beispiel: Destillative Trennung von 3 Komponenten in2 Kolonnen

    Wertprodukte: Komp A und C

    Optimierungsziel: Minimierung der GesamtkostenZusammenstellung der Kosten:� Materialkosten� Bau- und Montagekosten� Energiekosten für Heizdampf� Kosten für Kühlwasser� Verluste der Komp. A und C

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    23.03.2010 9

    Feed

    KomponentenA, B, C

    B

    C

    Var 1: C

    Var 2: B, C

    Var 1: A, B Var 1: AVar 2: B

    Var 1: BVar 2: C

    AOderB

    BOderC

    1. Frage:Welche Strukturvariante ??

    Optimierung von Prozess- und Anlagendesign

    Zielfunktion: Verlust

    CKompCKompVerlust

    AKompAKomp

    KWKW

    HDHD

    N

    i

    Mati

    Mati mCmCmCmCmCK .

    ..

    .

    1

    min ���� ⋅+⋅+⋅+⋅+⋅=�=

    Simultane Berücksichtigung der RestriktionenBauliche Restriktionen� Höhenbegrenzung der Kolonnen� Volumenbegrenzung der Hauptapparate

    Beispiel: Destillative Trennung von 3 Komponenten in2 Kolonnen

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    23.03.2010 10

    g g p pp

    Prozessrestriktionen� Reinheitsgrenzen der Wertprodukte� Belastungsgrenzen in den Kolonnen (F-Faktor, etc)� Obergrenzen von Druck und Temperatur

    Freiheitsgrade� Strukturvarianten zur Verknüpfung� Prozessparameter

    - Rücklaufverhältnisse- Verdampferleistungen- Kolonnendrücke

    � Konstruktionsparameter- Trennstufenzahl- Kolonneneinbauten (Boden, Packung)- Kolonnendurchmesser- Wärmetauscherfläche

  • FIRC

    LIRC

    FIRC

    TIRC

    K01Feedmenge Komp. A

    Komp. C

    Optimierung des AnlagenbetriebsAnlage steht bereits, aber die Randbedingungen sind anders alszuvor angenommen

    Beispiel: Andere Feedmenge und Zusammensetzung

    Neues Optimierungsziel: Minimierung der Betriebskosten� Energiekosten für Heizdampf� Kosten für Kühlwasser� Verluste der Komp. A und C

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    FIRC

    TIR

    LIRC

    PIR

    TIR

    FIRC

    TIRC

    HeizdampfKondensat

    Stat. Optimierung

    Neue Sollwerte für Regelkreise

    Optimierung dynamischer Prozesse

    BDD

    � Permanente Zustandsänderungen� Permanente Änderungen der Randbedingungen� Sporadische Änderungen der Produktspezifikationen

    - Kein konstanter Betriebspunkt- Optimale zeitliche Verläufe von Prozessparametern sind gesucht

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    23.03.2010 12

    Feed BBeispiel: Reaktive Semi-Batch Destillation

    Ziel: Minimierung der Chargenzeit

    Freiheitsgrade• Rücklaufverhältnis• Kolonnendruck• Zulaufstrom der Komponente B

    • Umschaltzeitpunkt

    Optimierungsergebnisse

  • Optimierung dynamischer Prozesse

    � Kontinuierliche Destillation bei zeitlichen Änderungen der Feedbedingungen (z.B. Lastwechsel) - Minimierung der Übergangszeit zum neuen optimalen Betriebspunkt- Minimierung der Abweichungen von Produktspezifikationsgrenzen

    � Produktwechsel (Führungssprung) bei kontinuierlicher Destillation- Minimierung der Übergangszeit, Energieverbrauch oder Verluste

    � Anfahren von Destillationskolonnen

    Weitere Beispiele

    Ziel:Produktwechsel bei

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    23.03.2010 13

    Rohware

    Kolonne 1 Destillat Kolonne 1

    Kolonne 2

    Backend

    Fertigware

    Feed 1C12: 1,6 %C14: 0,9 %C16: 20,3 %C18: 75,7 %C20: 1,43 %

    Feed 2C8: 8,1 %C10: 10,1 %C12: 48,7 %C14: 18,3 %C16: 8,6 %C18: 10,1 %

    Produkt 1C16 < 6 %C18 > 93 %C20 < 3 %

    Produkt 2C10 < 1,4%50 % < C12 < 62 %15 % < C14 < 26 %8 % < C16 < 14 %7 % < C18 < 14 %

    Ziel:Übergang in möglichstKurzer Zeit

    Produktwechsel beiMehrkomponentengemischen

    Sumpfheizung in beiden Kolonnen

    0

    200

    400

    600

    800

    1000

    1200

    1400

    1600

    0 20 40 60 80 100 120 140

    Zeit [min]

    Hei

    zlei

    stun

    g [k

    W]

    Kol. 1

    Kol. 2

    Optimale Sumpfheizung

    Modellbasierte Online Optimierung

    Motivation: Unerwartete Änderungen im laufenden BetriebOffener und geschlossener Kreis

    z uxz M ,, zPLS Schnittstelle Prozessmodell-Rechnung

    zu

    SPxAnlagenfahrer

    Suu =Empfehlung

    Entscheidung

    Offen

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    23.03.2010 14

    Steuerparameter u

    Störgrößen z

    Zustandsgrößen

    Prozessparameter P

    Mx Sx SPy

    MS xx ,

    P

    Prozess-Beobachtung

    --------------Data

    Reconciliation---------------Parameter-

    Identifikation

    SPSS yux ,,Suu =

    Geschlossen

  • Anwendungsbeispiel für Online OptimierungDestillative Trennung bei plötzlichen Änderungen der Feedbedingungen

    C2H5OH-H2O

    Coldwater

    :

    Feed 1

    Feed 2

    DistillateProduct

    hkgFhkg /6/2.5 ≤≤%15%8 ≤≤ EthFeedx

    Ziel: Viel Produktmenge bei wenig Energiebedarf

    %90≥EthDX

    Prozessrestriktion:Reinheitsgrenze im Destillat

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    23.03.2010 15

    BottomProduct

    Anwendung mit Chemcad

    Freiheitsgrade: Rücklaufverhältnis, Aufkochrate

    Sumpfheizung Ventilstellung fürHeizdampf

    Y=f(Q)

    CHEMCAD

    Y=f(Q)

    ReglerProzess30 S

    6 S

    PPxF F ,,, Δ

    ν ν

    Q

    T

    Y

    Kopplung von Online Simulation und Regler

    Mögliche Schnittstellen:- EXCEL- OPC-Server

    Ergebnisse der Online Anwendung

    Online Betrieb bei Änderung der Feedspezifikationen

    Valve Setting for heat supply

    20

    22

    24

    26

    28

    alve

    pos

    ition

    [%]

    Y [%]

    %15,/5,5%8,/6 ==→== FF xhkgFxhkgF

    Reflux ratio

    3,54

    4,55

    5,56

    R/D R/D

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    1815 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45

    Time [min]

    V315 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45

    Time [min]

    Distillate concentration

    858687888990919293949596

    15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45Time [Min]

    conc

    entr

    atio

    n [%

    ]

    Conc. (Eth.)Limit

  • Zusammenfassung� Modellgestützte Verfahrensoptimierung begleitet uns durch alle

    Pojektphasen

    � Die Verknüpfung von detaillierten Prozessmodellen und mathematischen Optimierern ermöglicht die Ausschöpfung aller Freiheitsgrade für gewünschte Ziele.

    � Mit vorhandenen Methodiken können sowohl statische als auch

    Zusammenfassung und Ausblick

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    23.03.2010 17

    dynamische Optimierungsprobleme bearbeitet werden

    � Bei unerwarteten Änderungen der Randbedingungen ermöglicht die Online Anwendung im geschlossenen Kreis eine robuste Prozessführung

    Ausblick� Intensivierung der Konzepte zur dynamischen Optimierung auf

    industrielle Produktionsanlagen

    � Erhöhung der allgemeinen Akzeptanz der modellgestützten Prozessoptimierung in der chemischen Industrie

    Einladung

    2nd SymposiumComputer-aided Process Optimisation

    17. November, Feierabendhaus Knapsack, Hürth

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    23.03.2010 18

    Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

  • STRATEGISCHE ECKPUNKTE ZUR STEIGERUNG DER INNOVATIONS-FÄHIGKEIT VON MITTEL-STÄNDISCHEN ANLAGEN- UND MASCHINENBAUERN

    - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

    Dipl.-Kfm. Moritz Graf zu Eulenburg Coatema Coating Machinery GmbH

  • LEBENSLAUF

    Dipl.-Kfm. Moritz Graf zu Eulenburg Coatema Coating Machinery GmbH, Vertriebsleiter

    1994–1996 1997–1998 1998–2000 2001–September 2004 Seit Oktober 2004

    Humboldt Universität zu Berlin, Berlin Grundstudium European Business School, London, UK Günter-ACS, Handel, Bremen Management Partner International GmbH, Unternehmensberatung Coatema Coating Machinery GmbH, Maschinenbau

  • STRATEGISCHE ECKPUNKTE ZUR STEIGERUNG DER INNOVATIONSFÄHIGKEIT VON MITTELSTÄNDISCHEN ANLAGEN- UND MASCHINENBAUERN Dipl.-Kfm. Moritz Graf zu Eulenburg Ein Erfahrungsbericht insbesondere unter Darstellung der

    – Zusammenarbeit mit Forschungsinstituten und Universitäten (Beispiele Fraunhofer, Forschungszentrum Jülich, TNO)

    – Aktiven Teilnahme am Forschungsprojekten (EU und Bund) (Beispiele EFP 7, Faccess und Innoshade)

    – Aufbau und Nutzung unserer Technika (Deutschland, USA, Taiwan)

    – Fortbildung unserer Kunden (Symposium, Fortbildung)

    Dabei soll eingehend erläutert werden warum Innovation so wichtig ist für den Mittelstand. Die Ansprüche an Materialien und Produkte werden nämlich immer größer, wobei die Lebenszyklen und die Ertragsfähigkeiten abnehmen. Die klassischen Märkte sind durch den globalen Wettbewerb geprägt. Wettbewerbsfähig sind nur noch Unternehmen, die mit neuen, gewinnfähigen Innovationen auf den Markt treten. Gewinnfähigkeit bedeutet in der Beschichtungsindustrie zumeist Hochleistungsbeschichtung. Zukünftige Produkte sind aber technisch viel anspruchsvoller und setzen die Entwicklung neuer Anlagentechnik voraus. Zum Beispiel im Bereich der Brennstoffzellen- und Batterietechnologie, wie auch bei der Applikation von Sol-Gel-Produkten kommen größtenteils Beschichtungsrohstoffe auf Basis

    hochflüchtiger Lösungsmittel zur Anwendung, die spezielle Anforderungen an explosionsgeschützte Anlagentechnologie stellen. Anhand der vier o.g. „Eckpunkte“ soll dargestellt werden, wie sich ein Unternehmen auf unterschiedliche Weise innovativer für die Zukunft ausrichten kann.

  • �Warum ist die Innovationsfähigkeit so wichtig?

    Kooperation im Anlagenbau Lev. 2009

    ©2009 Coatema Coating Machinery GmbHPresented by: Moritz Graf zu Eulenburg

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    Die Firma Coatema

  • Coatema Ursprung

    � Eigenständiges Ingenieur Büro

    � Coatema vor 37 Jahren

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    g g g

    � Verkauf von schlüsselfertigen Produktionsanlagen im Bereich der textilen Beschichtung

    � Marketing = Mund-zu-Mund

    � Keine eigene Fertigung

    Coatema Heute

    � Immer noch Familienunternehmen

    � 85 Mitarbeiter

    � Vertrieb von Labor-, Pilot und Produktionsanlagen

    � Coatema 2009:

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    � Ausweitung der Bereiche auf nahezualle beschichtungsfähigen Materialienvon Rolle zu Rolle

    � Eigene Produktion an 2 Standortenin Deutschland

    � 3 Forschungszentren(Deutschland, USA, Taiwan)

    � 30 Vertriebs- und Service Agenturen

  • ©2009 Coatema Coating Machinery GmbH

    Der Erfolgsweg

    Der Erfolgsweg: Innovation

    � Aufbau eines bzw. mehrerer Technika

    � Kooperation mit Forschungsinstituten

    � Teilnahme an Förderprogrammen

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    � Teilnahme an Förderprogrammen

    � Fortbildung unserer Kunden

  • Der Erfolgsweg

    � Aufbau eines bzw. mehrerer Technika

    � Man kann erklärungsintensives Gut zeigen

    � Man kann einzelne Prozess-Schritte kostengünstig

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    g gverifizieren

    � Der Anlagenbauer ist nun auch Anlagenbediener

    � Ausweitung der Expertise in neue Märkte

    Einführung

    Beschichtungs-chemie

    � Feststoffanteil� Lösemittel� Rheologie � Viskositäten� Viskoleastizität� Van der Waals Kraft� Scheerkraft

    Beschichtungs-prozess

    � Auftragsverfahren � Direktbeschichtung� Transferbeschichtung� Warenbahngeschwindigkeit� Schichtdicke

    Trocknungs-prozess

    � Konvektionstrocknung� Kontakttrocknung� Lufttrocknung � Infrarottrocknung� NIR� UV

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    � Oberflächenspannung � Dimensionsstabilität� Kontaktwinkel

    Substrat

    Prozess-Steuerung

    � Zugspannungskontrolle � Warenbahnausteuerung� Inline Parameterkontrolle� Qualitätskontrolle

    �Flächengewicht�Fehlerkontrolle

    � Corona � Plasma

    Vorbehandlung

    � Kalandern � Prägen� Schneiden/Konfektionieren

    Nachbehandlung

    � Klima � Temperatur� Inerte Bedingungen

    Kontrolle Umgebungsbedingungen

    Beschichtete/LaminierteProdukte

  • 1. Aufbau von eigenen R&D Centren

    � Übersicht

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    R&D-Center, Dormagen, Germany R&D-Center, Taiwan

    Management + Production, Dormagen, Germany

    R&D-Center, USA

    Coatema R&D Center Dormagen

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  • Coatema R&D Center Dormagen

    � Dormagen, R&D Center for Europe

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    Easycoater ww DIN A 4

    Working Width: DIN A 4 (210 x 297 mm)

    Knife Width 300 mm

    Speed: 5 – 50 (U/min)

    Electrical Connections: 230 V / 50 Hz, 24 V / 50 Hz

    Total Weight: approx. 120 kg

    Dimensions (LxWxH): 1.300 x 1.035 x 550 mm

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  • Production Line ww 2.000 mm

    Working Width: 2.000 mm

    Roller Width: 2.200 mm

    Operating Speed: 3 - 30 m/min

    Tensile Strength: 400 – 4.000 N

    Dryer Temperature: max. 235 °C

    Electrical Connections: approx. 120 kW

    Exhaust Air: 5.000m3/h per section, frequency controlled

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    Air Circulation: 2 x 5.000 m3/h per section, frequency controlled

    Dimensions (LxWxH): 25.100 x 4.300 x 3.600 mm

    Der Erfolgsweg

    � Kooperation mit Forschungsinstituten

    � Know-How Träger in ihrem jeweiligem Gebiet

    � FZ können Versuchsergebnisse kostengünstig

    ©2009 Coatema Coating Machinery GmbH

    g g gverifizieren

    � Multiplikatoren im Fachbereich und Land

    � FZ sind auch Kunden

  • Coatema´s Netzwerk

    � Insgesamt über 250 Institute und Universitäten

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    Coatema Technikum Taipei

    � Opening Ceremony 2004

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  • Coatema Technikum Taipei

    � Linecoater 1.000 mm

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    Coatema Technikum Cleveland

    � Engineer Experts on Side

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  • Coatema Technikum Cleveland

    � Verticoater 500 mm

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    � Clean room applications

    Machinery concepts

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  • Der Erfolgsweg

    � Teilnahme an Förderprogrammen

    � First Mover in neue Märkte

    � Entwickelte Anlagen verbleiben im Technikum

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    g

    � Verstärkung des FZ Effektes, da viele FZ in einemProjekt zusammenarbeiten

    - Know-How Träger in ihrem jeweiligem Gebiet

    - FZ können Versuchsergebnisse kostengünstig verifizieren

    - Multiplikatoren im Fachbereich und Land

    - FZ sind auch Kunden

    Projekt Innoshade

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    © Fraunhofer ISC

    Weitere Informationen:www.nanoefffects.eu, oder www.innoshade.eu

  • Source: SPIE Newsroom April 2006 © Claes G. Granqvist

    Projekt Innoshade

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    © Business Week

    Der Erfolgsweg

    �Fortbildung unserer Kunden

    � Regelmäßige Flyer über die jeweiligen Fachbereiche

    � Symposium (jährlich)

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    y p (j )- mit Rednern aus unterschiedlichen Bereichen- mit Versuchen in unserem Technikum

    � Vernetzung der Kunden mit FZ

    � Erstellung eines Lehrbuches

    � Fortbildung mit FH Niederrhein Bereich Textil

  • Coatema Symposium

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    Coatema Symposium

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  • ©2009 Coatema Coating Machinery GmbH

    Das Ergebnis

    � The best solution for every coating need

    Coatema Produktportfolio

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    Laboratory ... ...production equipment....pilot scale ...

  • Coatema Märkte

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    Textile

    Renewable NanotechGlass

    Film Paper

    Coatema Coating Lines

    � Single head coating line – 1.000 mm Working Width

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  • Coatema Coating Lines

    � Double side coating line – 1.000 mm Working Width

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    Coatema Coating Lines

    � Double head coating line – 1.000 mm Working Width

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  • Coatema Coating Lines

    � Single head coating line – 1.200 mm Working Width

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    Coatema Coating Lines

    � Change head coating line – 1.500 mm Working Width

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  • Laminating Applications

    � Laminating for Solar Cells – 3.000 mm Working Width

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    Zusammenfassung

  • � Bessere Beratung bestehender Kunden

    � Innovation unverzichtbar für Unternehmensentwicklung

    Zusammenfassung

    ©2009 Coatema Coating Machinery GmbH

    � Zugang zu neuen Märkten und Ländern

    � Finanzierung der Innovation durch Förderung und Kunden

    � Wesentlich geringes Risiko durch nicht Performance

    Address: Coatema Coating Machinery GmbH

    Roseller Straße 4

    41539 Dormagen

    � How to contact us:

    Thanks for your attention!

    ©2009 Coatema Coating Machinery GmbH

    41539 Dormagen

    Phone: + 49 (0) 2133 / 97 84 - 0

    Fax: + 49 (0) 2133 / 97 84 - 170

    Internet: www.coatema.de

    E-mail: [email protected]

  • HARMONISIERUNG VON KUNDEN- UND HERSTELLERSICHT DURCH FEEDBACKUNTERSTÜTZTE PRODUKTKONFIGURATION IM ANLAGENBAU

    - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

    Dr.-Ing. Sven Rogalski FZI Forschungszentrum Informatik, Karlsruhe

  • LEBENSLAUF

    Dr.-Ing. Sven Rogalski FZI Forschungszentrum Informatik

    21.12.1974 Juni 1993 Februar 1998 1998–2002 2000–2005 seit Januar 2006 seit März 2009 Mai 2009

    in Salzwedel geboren Abitur Abschluss der Fachausbildung zum Technischen Zeichner Führung eines Einzelunternehmens in Wolfsburg Studium der Wirtschaftsinformatik an der Universität Magdeburg Abschluss: Diplom-Wirtschaftinformatiker als wissenschaftlicher Mitarbeiter am FZI Forschungszentrum Informatik in der Abteilung Prozess- and Datenmanagement in Engineering (PDE) in Karlsruhe Abteilungsleiter Prozess- and Datenmanagement in Engineering Promotion mit Auszeichnung (summa cum laude) zum Thema: Entwicklung einer Methodik zur Flexibilitätsbewertung von Produktionssystemen

  • HARMONISIERUNG VON KUNDEN- UND HERSTELLERSICHT DURCH FEEDBACK-UNTERSTÜTZTE PRODUKTKONFIGURATION IM ANLAGENBAU Dr.-Ing. Sven Rogalski In einer globalen Wirtschaft sind langfristig nur diejenigen Unternehmen erfolgreich, die die Anforderungen ihrer Kunden und Märkte nicht nur genau kennen, sondern durch inno-vative Produkte mit Alleinstellungsmerkmalen effizient erfüllen. Im Zuge einer zunehmen-den Produktindividualisierung und der damit zunehmenden Variantenvielfalt haben sich in den vergangen Jahren auch die Anforderun-gen im Anlagenbau geändert. Anlagenbauer sind zunehmend dazu aufgefordert wand-lungsfähige, erweiterbare Produkte und dazu-gehörige Dienstleistung zur vollsten Zufrie-denheit des Kunden anzubieten, um diese langfristig zu binden. Entscheidend sind hier-bei eine schnelle und treffsichere Erfassung von Kundenanforderungen und deren auf die technische Realisierung bezogene Abprüfung. Dadurch lassen sich bereits in der Vorvertrags-phase, im Rahmen der Projektierung, Ange-bote schnell und qualitativ hochwertig erstel-len, deren vereinbarungskonforme Erfüllung im Auftragsfall gewährleistet ist. Damit Anlagebauer auch in Zukunft, ange-sichts der gestiegenen Kundenanforderungen an Wandlungsfähigkeit und Individualisierung sowie der daraus resultierenden internen Komplexität zur rechtzeitigen und zielgenau-en Bedienung des Marktes, ihr Leistungspro-gramm erfolgreich im Wettbewerb anbieten können, gilt es Instrumente und Methoden des Informationsmanagements einzuführen, die eine beschleunigte Harmonisierung der Kunden- und Herstellersicht ermöglichen. Mit dem Vortrag im Rahmen des 12. IAK

    „Kooperation im Anlagenbau“ werden diesbezüglich Lösungsansätze vorgestellt, die auf das im Juli 2008 gestartete und im Rah-menkonzept „Forschung für die Produktion von morgen“ des BMBF finanzierten Forschungsprojekts „DIALOG“ zurückgehen. Schwerpunkt des Vortrags soll das DIALOG-Lösungskonzept bilden. Es hat zum Ziel, in-folge einer kontinuierlichen Rückführung von Erfahrungswissen aus den Inbetriebnahme- und Produktnutzungsphasen sowohl Ver-triebsmitarbeiter als auch die Kunden selbst zu unterstützen, die angebotenen Leistungen schnell, sicher und angebotsreif zu konfigu-rieren. Mittels des Feedbackmanagement-Ansatzes, als integriertes Konzept zur Vervoll-ständigung des produktlebensbezogenen Informationszyklus, werden intelligente Ange-botskonfigurationen möglich, die zur Harmo-nisierung von Kunden- und Herstellersicht beitragen und somit die Vorvertragsphase im Anlagenbau entscheidend beschleunigen.

  • Harmonisierung von Kunden- und Herstellersicht durch feedbackunterstützte Produktkonfiguration

    im Anlagenbau

    FZI Forschungszentrum Informatik an der Universität Karlsruhe (TH)

    Slide 1Forschung für Sie

    g

    Gliederung

    � Ausgangssituation für KMU im Anlagenbau

    � Herausforderungen und Handlungsbedarf bei der Angebotsbearbeitung für KMU im Anlagenbau

    Slide 2

    g g g

    � Der DIALOG-Ansatz

    � Zusammenfassung und Ausblick

  • Ausgangssituation für KMU im Anlagenbau

    � Zunehmende Kundenindividualisierung und Komplexität der externen Rahmenbedingungen (Globalisierung, Umweltanforderungen)

    � Hohe Variantenvielfalt durch neuer Konfigurationsmöglichkeiten basierend auf modularisierten Produktfamilien

    F hl d D h ä i k it d S t ti i b i d E f d

    Slide 3

    � Fehlende Durchgängigkeit und Systematisierung bei der Erfassung und Dokumentation von Kunden- und Produktnutzungsinformationen

    � Fehlende Prozessdurchgängigkeit in einer verteilten Produktentwicklung, an den Lieferanten, Kunden und externe Dienstleister direkt beteiligt sind

    � Unzureichendes Erkennen von Zielkonflikten zwischen Kundenanforderungen und Produkteigenschaften in der Angebotsphase

    Herausforderungen bei der Angebotsbearbeitung für KMU

    Auftrag

    g

    Auftrag

    g

    Auftrag

    gg

    Kunde

    Kundensicht• Anforderungen an Lösung• Einsatzgebiet (Umgebung)• Technische und kaufmänni-

    sche RahmenbedingungenKundeKunde

    Kundensicht• Anforderungen an Lösung• Einsatzgebiet (Umgebung)• Technische und kaufmänni-

    sche Rahmenbedingungen

    Slide 4

    Kun

    den-

    kont

    aktd

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    g

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    g

    Zeit

    Produkt-entwicklung

    Produkt-nutzung

    Produkt-herstellung

    Projek-tierung

    Produkt-entwicklung

    Produkt-nutzung

    Produkt-herstellung

    Projek-tierung

    Hersteller

    Herstellersicht• Eigenschaften der Lösung• Funktionale Strukturen• Technische Möglichkeiten

    HerstellerHersteller

    Herstellersicht• Eigenschaften der Lösung• Funktionale Strukturen• Technische Möglichkeiten

  • Kontext-wissen

    Handlungsbedarf Angebotsbearbeitung

    Stand heute: � Informationstechnische Unterstützung des Vertriebs zur:

    - Abprüfen technischer Zusammenhänge und bekannter Problemkonfigurationen

    - Bewertung konstruktiv-technologischer Fertigungsmöglichkeiten aus betriebswirtschaftlicher Sicht

    - Angebotskonfiguration und Richtpreiskalkulation technologisch neuartiger, auf den Kunden zugeschnittener Produkte

    Slide 5

    Kunden-Wissen

    Domäne Produktnutzung

    Bedarf:� Fehlende Möglichkeiten einer kontinuierlichen

    Rückführung von Erfahrungswissen aus Inbetriebnahme- und Produktnutzungsphasen

    � Zusätzliche informationstechnische Unterstützung zur Anforderungsermittlung und -analyse im Vorfeld der Konfiguration

    Produkt-Wissen

    Anforderungs-bezogenes Beziehungs-

    wissen

    DIALOG-Ansatz

    ZielsetzungBMBF-Verbundprojekt

    on

    Slide 6

    Pro

    dukt

    konf

    igur

    atio

    Angebotsphase

  • DIALOG-Ansatz

    Nutzung von Feedback-Management

    Konzept des Feedback-Managments:

    � Kontinuierlicher Rückführungsprozess von Feedbackinformationen (Felddaten) aus der Produktnutzungsphase

    � Bereitstellung und Steuerung der Felddaten zw. internen und externen Wissensdomänen eines Unternehmens

    Slide 7

    Der DIALOG-Ansatz:

    � Instanzbasiertes Feedback-Konzept, mit Bezug auf ein Metadatenmodell zur Verwaltung von Produkt-, Kunden- und Kontextwissen

    � Semantische Integration einzelner Datenmodelle und Feedbackinformationen zum Aufbau produktnutzungsbezogener Anforderungsmodelle

    � Repräsentation von Beziehungswissen zwischen Kunde und Hersteller sowie deren Sichtweisen

    DIALOG-Ansatz

    Wissensaufbau über Feedback-Bezugsobjekte (FBO)

    KundenFEEDBACK

    Externe Dienstleister

    Kontakt-Manager

    BMBF-Verbundprojekt

    FBOij(n-1) = {PPi;UPij; KPj }

    DIALOG-

    Feedback-Bezugsobjekt:

    • Produktprofil (PP) / Kontextprofil (UP) / Kundenprofil (KP)

    Slide 8

    Feedback-Datenbank

    Profil-Datenbank

    Produkt-Konfigurator

    Feedback-Manager

    Vertriebs-und Service-Mitarbeiter

    ProduktFEEDBACK

    FEEDBACK

    FEEDBACK

    Service-Manager

    2

    3

    1Fij(FBOij(n))

    FBOij

    Fij

    Wissensbasis

  • DIALOG-Ansatz

    feedbackunterstützte ProduktkonfigurationBMBF-Verbundprojekt

    A

    Angefragtes Unvollständiges

    Produktprofil

    VorgeschlagenesProduktprofil

    A

    B

    D

    Produktkonfigurator

    Slide 9

    FBO-Portfolio Optimales bestehendes

    Produkt

    PP(FBOmax(ij))

    BC

    Transformiertes optimales Produktprofil

    BD

    Max PP(Fij (FBOmax(ij))) u.d.N. KonfigurationsregelÄ(UPij+KPj) [0,1]

    Ä(P

    Pi)[

    0,1]

    B

    DIALOG-Wissensbasis

    Anforderungenspezifizieren

    Kundenprofil erkennen

    Konfiguration vorschlagen

    Anforderungen abfragen

    Kun

    dens

    icht

    DIALOG-Ansatz

    Zusammenfassung und AusblickBMBF-Verbundprojekt

    Kontakt-Manager

    Produkt-Konfigurator

    ExterneFEEDBACK-QUELLE

    KundeFEEDBACK-QUELLE

    - DIALOG-Wissensbasis

    Angebot Anforderungen

    Vorschlag Produktnutzung

    Slide 10

    DIALOG - LösungsbausteineBestehende Systembausteine

    Wissensbasen

    Feedback-Manager

    Service-Manager

    Produkt-Entwicklung

    Externe Dienstleister

    Hersteller (Vertrieb / Service)

    ProduktFEEDBACK-QUELLE

    FEEDBACK-QUELLE

    Inte

    grat

    ions

    -Sc

    hich

    t

    Feedback-Bezugs-Objekte

    Her

    stel

    lers

    icht

    Spezifikation

    Anforderungs-Modellierer

    Regel-Basis

    Anfrage Merkmale

  • Danke für Ihre Aufmerksamkeit

    Slide 11

    Sven RogalskiForschungsabteilung Prozess- und Datenmanagement im Engineering� 0721 - 9654-522� [email protected]

  • RISIKOMANAGEMENT ALS BAUSTEIN ZUR PROZESSVERBESSERUNG

    - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

    Dipl.-Wirtsch.-Ing. Helmut Röben Fraunhofer IFF, Magdeburg

  • Risikomanagement als Baustein zur Prozessverbesserung

    Prof. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkInstitutsleiter

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    Helmut RöbenStellv. Geschäftsfeldleiter

    Logistik- und Fabriksysteme

    12. IndustriearbeitskreisOPERATIONAL EXCELLENCE IM ANLAGENBAU03. November 2009

    Inhalt

    Was ist Risikomanagement?

    Risikomanagement in Netzwerken

    Ri ik t i d P i

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    Risikomanagement in der Praxis

    Fazit

  • logistik-fokussiert

    proaktivagierend

    energie-und ressourcen-

    effizient

    dl

    reaktions-schnell

    Material

    Produkte

    Information

    Strukturen Prozesse

    kunden-orientiert

    Gestaltungsfelder und Anforderungen an die Fabrik der Zukunft

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    sicher und robust

    wandlungs-fähig

    innovativ und wissensorientiert

    global ausgerichtet

    kooperativ in Netzwerken organisiert

    Management

    MitarbeiterMaschinen

    Methoden

    Risikomanagement im Unternehmensumfeld

    Supply Chain Risiken

    Terrorismus Naturkatastrophen

    VersorgungsrisikenNachfragerisiken

    Single Sourcing OutsourcingKonsumenten-verhalten

    2. Risikobewertung

    Risikoanalyse

    Umfeldrisiken

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    ProzessrisikenSteuerungsrisikenReduktion der Lagerbestände

    Zentr. der Produktion

    Management-fehler

    Quellen: In Anlehnung an BVL-AK Sicherheit und Risikomanagement in der Supply Chain

    4. Risikokontrolle

    3. Risikosteuerung1. RisikoidentifikationRisikomanagementansatz

    Risikoanalyse

  • Risikoanalysephase

    Maßnahmen zur- Vermeidung- Verminderung- Übertragung- Kompensation

    Risikoplanung und -steuerung

    RisikoüberwachungRisikoanalyseIdentifizieren

    Bewerten

    Aggregieren

    Risikodokumentation

    Systemdokumention

    Ris

    ikop

    roze

    ss-

    phas

    e

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    Ris

    ikop

    roze

    ss-

    erge

    bnis

    Identifizierte und bewertete Risikostruktur,

    Risikobewusstsein

    Umsetzungsprogramm-Ziele

    -Aktionsplan/Maßnahmen

    Sicherstellung der Zielerfüllung

    Quelle: In Anlehnung an Hováth, P./Gleich, R. (2000), S. 109.

    Risikoanalyse

    IdentifizierteProzessrisiken (z.B. Transport-

    /Produktionsausfälle, Qualitätsrisiken etc.)

    Identifikations-ebene

    � Systematische Risikobewertung

    � Dokumentierter Risikokatalog

    Lieferverzugsrisiko

    Risikomatrix Unternehmen A

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    Bewertungs-ebene � Priorisierung der Risiken

    � Identifikation von Handlungs-schwerpunkten

    FehllieferungsrisikoLieferverzugsrisiko

    Produktionsausfall-risiko

  • Nutzen der Risikoanalyse in Prozessen

    � Risiken erkennen und diskutieren

    � Risikobewusstsein schärfen und Systemverständnis gewinnen

    � Transparenz in den Prozessen schaffen

    � Bestehende Planungen und Umsetzung kritisch hinterfragen

    � Managementwissen/Planungserfahrung aufnehmen

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    � Engpässe und neuralgische Punkte erkennen und visualisieren

    � Handlungsschwerpunkte erkennen und Maßnahmen zur

    Prozessverbesserung generieren

    � Planungen um einen „Risikofaktor“ ergänzen

    Inhalt

    Was ist Risikomanagement?

    Risikomanagement in Netzwerken

    Ri ik t i d P i

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    Risikomanagement in der Praxis

    Fazit

  • Studie: Schlechte Beschaffungslogistik im Maschinenbau beschert Millionenverluste – Worin liegen die Gründe für mangelnde Liefertreue?

    � Durchschnittlich ein Sechstel des Beschaffungsvolumens wurde im vergangenen Jahr verspätet angeliefert.

    � Zu hohe Bestände wegen mangelnder Liefertreue verursachen beim deutschen Maschinen- und Anlagenbau enorme Verluste.

    � Einzel- und Kleinserienhersteller besitzen Bestand von über 20% ihres Umsatzes; Serienhersteller 11,9%

    � Mit einem intelligenten Beschaffungsmanagement und mehr Transparenz kann jedes

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    � Mit einem intelligenten Beschaffungsmanagement und mehr Transparenz kann jedes Unternehmen – unabhängig von Fertigungsart oder Umsatzgröße – rund 5,4% seiner Kosten einsparen.

    Mit Hilfe des Risikomanagementansatzes können Transparenz, Bestandsreduzierung und sichere Warenketten erreicht werden

    Quellen: Schlechte Beschaffungslogistik im Maschinenbau beschert Millionenverluste ,http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/managementundit/einkauf/articles/234307/?nl=1&cmp=nl-97-1-161009; n=110 Unternehmen

    Charakteristik globaler Produktionsnetzwerke und ihrer Prozesse

    � Charakteristik von Produktionsnetzwerken

    � Anzahl der Akteure� Internationalität� Variantenvielfalt� Lieferzeiten� Lieferflexibilität� Kosten

    Quelle: Deutsche Post AG

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    � Kosten� Produktlebenszyklen

    � Primäres Ziel der Planung: Absatz- und Kostenoptimierung

    Quelle: Deutsche Post AG

  • Abgrenzung der Begriffe Supply Chain Safety und Security

    Betriebssicherheit, Zugangskontrolle, Datenschutz

    biologische, chemische, explosive, radioaktive

    Raub und/oder Zerstörung von Ressourcen

    Betriebsstörung

    Safety (Betriebssicherheit)

    Security (Angriffssicherheit)

    Systemstörung,

    I&K-Systeme

    Umgang mit Gefahrengüter

    Diebstahl, Terror

    + = Sicherheit

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    Quellen: Andreas Wieland, MScIS, Kompetenzzentrum Internationale Logistiknetze gefördert von der Kühne-Stiftung, Global Supply Chain Security, 2007-05-24TU Berlin Bereich Logistik: http://logistik.ww.tu-berlin.de/internationalelogistik/download/2007-05-24_global_supply_chain_security_andreas_wieland.pdf

    Regen, Schnee/Eis,Trockenheit,

    Stürme, Erdbeben, Fluten

    Betriebsstörung

    WetterNaturkatastrophen

    y gSystemmanipulation

    unintendiert intendiert

    Sicherheit und Risiko – Aufgaben, denen sich die Logistik stellen muss

    sehr wenig wenig mittel stark sehr stark

    Dienstleister

    Industrie4

    1520

    2325

    3332

    2719

    22015heute

    410

    1628

    2832

    3024

    226

    2015heute

    � In welchem Maß ist die Logistik vom Thema Risiko und Sicherheit betroffen?

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    Quellen: Präsentation zur Untersuchung von: Trends und Strategien 2008, Globale Netzwerke im Wandel, Jörn Fontius, Bundesvereinigung Logistik: www.ebiz-bremen.de/images/E_BIZZ/JF+TuS+2008+0811271.pdf; n=1300

    � Ca. 50% der befragten Industrie- und Dienstleistungsunternehmen schätzen, dass die Logistik sich zukünftig intensiv der Sicherheits- und Risikothematik stellen muss

  • Woran mangelt es beim Sicherheits- und Risikomanagement?

    � Tools und Konzepte zur Reduzierung der Risiken und Erhöhung der Sicherheit in der Logistik fehlen häufig

    282829

    5960

    66

    Warenverfolgung zur Diebstahlvermeidung

    Standortplanung unter Sicherheitsaspekten

    Umsetzung eines Sicherheitsmanagements

    Supply Chain weite Identifikation von Risiken

    Supply Chain weite Steuerung von Risiken

    Supply Chain weite Bewertung von RisikenSupply Chain Risiko-management

    Sicherheits-management

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    � Ca. 60 % der befragten Unternehmen geben ein Defizit von Werkzeugen zum Risikomanagement in der Supply Chain an

    1120

    Auswahl sicherer Transportmittel/Fahrzeuge

    Auswahl sicherer Transportrouteng

    (in % der befragten Unternehmen)

    Quellen: Präsentation zur Untersuchung von: Trends und Strategien 2008, Globale Netzwerke im Wandel, Jörn Fontius, Bundesvereinigung Logistik: www.ebiz-bremen.de/images/E_BIZZ/JF+TuS+2008+0811271.pdf

    � Zielsetzung� Reduzierung von Durchlaufzeiten

    und Behälterbestandes

    � Erhöhung der Planungssicherheit

    � Reduzierung von Suchprozessen

    Potenziale der sicheren Warenkette: Projektbeispiel Behältermanagement

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    • Personalkosteneinsparung, weil zwei von zehn MA anders eingesetzt werden konnten ca. 100.000 €/a)

    • Reduzierung der Materialverluste ca. 20.000€/a (vorher ca. 30.000€/a)

    • Reduzierung des Behälterbestandes um ca. 800 (neuer Gesamtbestand ca. 7.200 – Einsparungen ca. 320.000€)

    EffekteProjektvolumen: ca. 300.000€

  • � Zielsetzung� Überwachung und Steuerung von

    Gütern und Fahrzeugen

    � Gesicherter Warenübergang

    � Fahrerüberwachung

    � Laufende Inventur

    Potenziale der sicheren Warenkette: Projektbeispiel Transportüberwachung

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    • Reduzierung der Kilometerleistung pro Fahrzeug um ca. 450km pro Monat (Einsparung ca. 1.000€)

    • Reduzierung des Flottenverbrauchs um ca. 7% -Einsparung ca. 1.500€ pro Monat (Gesamtkosten ca. 21.500€ pro Monat)

    • Reduzierung des Fahrzeugbestandes – von 20 auf 18 Fahrzeuge (ca. 35.000€)

    EffekteProjektvolumen: ca. 75.000€

    Inhalt

    Was ist Risikomanagement?

    Risikomanagement in Netzwerken

    Ri ik t i d P i

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    Risikomanagement in der Praxis

    Fazit

  • Innerbetriebliche Anwendung des RM-Ansatzes (Risikoidentifikation) am Beispiel eines Anlagenherstellers

    � Wöchentliche Auswertungsrunden: Jour-Fixe

    Dokumentation des Fertigungsfortschritts mittels bildbasierter Analyse

    1 2

    wöchentliche Auswertung der täglich angefallenen Auftragsfertigungszeiten/Kosten-stelle über alle Aufträge

    3

    Gantt-Diagramm zur Darstellung und Kontrolle des Termin- und Ablaufplans und Bewertung der Arbeitsintensität für einen ausgewählten Auftrag

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    � Hinterfragen, Abstimmen und Diskutieren des Fertigungsfortschritts� Dokumentation von Problemen� Entwicklung von Maßnahmen zur Durchlaufzeitreduzierung

    Basis für die wöchentlichen Treffen „Jour Fixe“

    Bewertung der identifizierten Risiken am Beispiel eines Anlagenherstellers

    � Risikomatrix� Bewertung der Risiken im Rahmen der Auswertungsrunden „Jour Fixe“ hinsichtlich der

    Eintrittshäufigkeit und Intensität

    103

    202

    403

    50%

    60%

    70%

    80%

    90%

    100%

    shlä

    ufig

    keit

    Risikomatrix Wartezeiten 101 Kein Transportmittel

    102 Kein Material

    103 Terminverzug des vorherigen Arbeitsschrittes

    104 Unterlagen der AV nicht fertig

    105 Programm (Zuschnitt) nicht fristgerecht übergeben

    106 Technologische Wartezeiten (z.B. Trocknen)

    107 Warten auf Teile zur Werksmontage

    108 Warten auf Kundenabnahme

    109 Warten auf Konstruktionsbestätigung vom Kunden

    Nacharbeiten 201 Nacharbeit aufgrund Kundenwunsch

    202 Änderungsmitteilung/ Konstruktionsänderung

    203 Fehlerbeseitigung (selbst verursacht)

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    Abbildung: Bsp. Risikomatrix

    101102

    104

    105

    106

    107

    108201

    203

    204205

    206

    207

    301

    302

    303

    3048%

    402

    109

    0%

    10%

    20%

    30%

    40%

    1,00 1,50 2,00 2,50 3,00

    Eint

    ritts

    Intensität

    203 Fehlerbeseitigung (selbst verursacht)

    204 Änderung mit Fehlerkennziffer

    205 Lieferqualität des Lieferanten

    206 Mehrarbeit durch fertigungsaufwändigere Konstruktion

    207 Nacharbeit an anderem Auftrag

    Kapazitäten 301 kein (qualifiz iertes) Personal/ Kapazitätsproblem

    302 Leiharbeiter nicht ausreichend qualifiziert

    303 Krankheit/Urlaub

    304 Kapazitäten des nächsten Bearbeitungsschrittes belegt

    Sonstiges 401 Wetter

    402 Mängel in der Teamführung

    403 Anderer Auftrag mit höherer Priorität

  • Risikoanalyse im Projektmanagement von Nachführanlagen (Suncarrier) in Solarparks

    � Flexible Festlegung der Risikoanzahl für die Bewertung

    � Flexible Definition der Bewertungs-skalen (Ordinalskala und Noten)

    � Bewertung der Risiken bzgl. Eintrittswahrscheinlichkeit, Schadens-höhe und Risikobeherrschbarkeit/-beeinflussbarkeit (FMEA)

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    ( )

    � Ein bis drei Schadensarten sind definierund bewertbar

    � Die Risiken untereinander können gewichtet werden

    Risikomanagement in Supply Chains

    ProdukteStücklistenEndkundenbedarfeBeschaffung

    Bestellverteilungen Qualitätsniveaus

    ProduktionProduktionskapazitätenZusatzkapazitäten

    INPUT

    ?Baugruppe A

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    ZusatzkapazitätenKapazitätsverfügbarkeiten

    DistributionLiefermengenverteilung

    TransportTransportkapazitäten

    RisikenBeschaffungProduktionDistributionTransportkanäle

    Baugruppe B

  • Technologien für die sichere Warenkette

    � Implementierung von RF-Technologien gekoppelt mit Sensorik, Ortungs- und Kommunikationstechnologien zur� Fernüberwachung und � Zustandserfassung von Elementen der

    Logistikkette und kritischer Infra-strukturen

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    � Einführung hybrider (gemischter aktiver und passiver) Technologien zur einfachen, individuellen Anpassung an die vorhandenen Umgebungs-bedingungen und Bedrohungs-situationen

    Foto: N. Schmitz/ Pixelio

    Mehrwert und Anwendungsarten von RF-Lösungen

    M ti

    Trackingmodul� Messung der Transportzeit vom Entladen bis zum

    Wareneingang im Verteilzentrum

    � Messung der Standzeiten: Nutzungsgrad der Behälter ermitteln

    � Kontrolle von Umgebungsparametern (z.B. Temperatur)

    � Lokalisierung: Schnelles Auffinden verlorener Behälter

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    Motion

    Location� Warnung bei Abweichung vom vorgesehenen

    Transportweg

    � Warnung bei Unterbrechungen der Transporte

    � Erstellen von Bewegungsprofilen von Personen und Gütern

  • Sensorikeinsatz bietet zusätzliche Mehrwerte

    � Geräte- und Fahrzeugeinsatz unter extrem unterschiedlichen Bedingungen

    � Überwachung von Bauteilen oder Fahrzeugen/Anlagen

    � Dezentrale Überwachung möglich

    � Austausch kritischer Komponenten durch „intelligente Bauteile“

    1 2

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    � Intelligente Planung von instandhaltungsbedingten Stillstandszeiten

    � Kontrollierte Verlängerung der Einsatzdauer von einzelnen Elementen (Zuverlässigkeit)

    Inhalt

    Was ist Risikomanagement?

    Risikomanagement in Netzwerken

    Ri ik t i d P i

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    Risikomanagement in der Praxis

    Fazit

  • Erreichter Mehrwert durch Risikomanagement in der Logistik

    � Was erreichen die Anwender des Risikomanagements in der Supply Chain?

    4,2

    4,0

    4,2

    4,0

    SCRM wird praktiziert

    Nachhaltige Kostenreduktion durch Abnahme der Bestände

    Nachhaltige Kostenreduktion durch stärkere Kundenbindung

    Industrie/Handel: Nachhaltige Kostenreduktion durchVerbesserung der Lieferanten-/DienstleisterkontrolleDienstleister: Nachhaltige Kostenreduktion durch Verbesserung der Subunternehmer-/Partnerkontrolle

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    3,3

    4,1

    3,8

    KeinNutzen

    sehr hoher Nutzen

    Verbesserung der Subunternehmer /PartnerkontrolleErhöhung der Robustheit des Logistiksystems

    Erhöhung der Transparenz in der Supply Chain

    Erhöhung der Compliance im internationalen Warenverkehr

    Quelle: Pfohl et al.: Supply Chain Risikomanagement – Vision oder pragmatisches Konzept?

    � Einsatz moderner ICT-Technik zur stärkeren Integration entlang der Supply Chain

    � Schaffung von sicheren Prozessen und Management von logistischen Risiken

    � Eingriffe in Systeme erfolgen proaktiv

    � Einsatz von qualifiziertem Personal

    � Durchgängige und echtzeitnahe Nutzung d I f ti (L it tä d

    Moderne Prozesse in Logistik und Produktion – Anpassungsfähig, robust und zuverlässig

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    der gewonnenen Informationen (Leitstände, Wissensmanagementprozesse)

    � Konzentration auf nichthierarchische, hochflexible Lösungen in Organisation und Technikeinsatz

  • Herzlichen Dank für die Aufmerksamkeit!

    Dipl.-Wirtsch.-Ing. Helmut RöbenStellv. GeschäftsfeldleiterLogistik- und Fabriksysteme

    Tel.: +49 391 4090 485E-Mail: [email protected]

    © Fraunhofer IFFProf. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Michael SchenkMagdeburg 2009

    Dr.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing. Daniel RehGruppenleiter Produktionslogistik und Fabriksysteme

    Tel.: +49 391 40 90 143E-Mail: [email protected]

  • OPTIMIERTE ANLAGEN-TRANSPORTE IN DIE GUS

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    Dipl.-Ing. Oec. Olaf Krüger Kühne + Nagel KG, Berlin

  • LEBENSLAUF

    Dipl.-Ing. Oec. Olaf Krüger Kühne + Nagel KG, Direktor Zentralleitung europäischer Bahnverkehr, Region Zentraleuropa

    bis 1990 1990 seit 1992 1996

    im kommerziellen Dienst der Deutschen Reichsbahn Übernahme der Leitung des Cargo-Bereiches verantwortlich für die Entwicklung der Bahnspedition in der Kühne + Nagel-Gruppe Mitinitiator und Gründer der Europäischen Interessengemeinschaft der Bahnspediteure (IBS) und Vorsitzender des Vorstandes

  • ANZEIGEN

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  • Arbeitsberichte des Industriearbeitskreises »Kooperation im Anlagenbau«

    Der Industriearbeitskreis »Kooperation im Anlagenbau« ist Podium und Stammtisch für offene, vielfältige und auch kontroverse Diskussionen um aktuelle Themen im Anlagenbau. Die Treffen finden halbjährlich, im Juni und November jedes Jahres, an unterschiedlichen Orten, in ganz Deutschland verteilt, statt. In den Arbeitsberichten werden sowohl die in den Industriearbeitskreisen vorgestellten Beiträge als auch die Ergebnisse der Diskussionen dokumentiert. Des Weiteren enthalten die Arbeitsberichte teilweise wissenschaftliche Abhandlungen zum jeweiligen Thema des Arbeitskreises.

    Bestellung unter www.iak-anlagenbau.de

    Arbeitsbericht Nr. 1 (2004) »Kooperation im Anlagenbau«

    Arbeitsbericht Nr. 2 (2005) »Best Practice Kooperationsverbünde«

    Arbeitsbericht Nr. 3/4 (2006) »Branchenleistungsverzeichnis und Kundenmanagement im Anlagenbau«

    Arbeitsbericht Nr. 5 (2006) »Angewandtes Wissensmanagement im Anlagenbau«

    Arbeitsbericht Nr. 6 (2006) »Technologieinnovationen im Anlagenbau«

    Arbeitsbericht Nr. 7 (2007) »Investitionsvorhaben und neue gesetzliche Anforderungen im Anlagenbau«

    Arbeitsbericht Nr. 8 (2008) »Projektmanagement im Anlagenbau«

    Arbeitsbericht Nr. 9 (2008) »Innovative Lösungen zur Auftrags-abwicklung im Anlagenbau«

    Arbeitsbericht Nr. 10 (2008) »Energieeffizienz und erneuerbare Energien – Herausforderungen für den Anlagenbau«

    Arbeitsbericht Nr. 11 (2009) »Innovative Lösungen für die Instandhaltung von Anlagen«

  • I M G | Investit ions- und Marketinggesel lschaft Sachsen-Anhalt mbH

    - betreut nationale und internationale Ansiedlungsvorhaben in Sachsen-Anhalt

    - bietet alle Leistungen rund um die Ansiedlung von Unternehmen

    - unterstützt Unternehmen während des gesamten Investitionszyklus‘ – zum Nulltarif für den Investor

    - ist zentrale Ansprechstelle für alle Behördenangelegenheiten

    - begleitete seit 1996 über 200 Vorhaben mit einem Investitionsvolumen von mehr als 3 Mrd. €

    - vermarktet den Wirtschafts- und Wissenschaftsstandort national und international

    - unterstützt Unternehmen in strategischen Marketing-Belangen

    L E I S T U N G E N | - Ausarbeitung optimaler Investitionsmöglichkeiten

    - Erstellung investoren-spezifischer Standortraster

    - Unterstützung bei der Planung, Durchführung des Investitionsprojektes

    - Identifizierung von Kooperationsmöglichkeiten

    - Kontakte zu Projekt-, Finanzierungspartnern und Dienstleistern

    R E F E R E N Z E N | Dell, Q-Cells, KSB AG, f/glass, Euroglas, Guardian, Jungheinrich AG FEV Motorentechnik, AD-Industry Group, AGCO, Kuka Schweißanlagen…

    K O N T A K T |

    Investitions- und Marketinggesellschaft Sachsen-Anhalt mbH

    Am Alten Theater 6 39104 Magdeburg

    Tel.: +49 (0) 391 568 99 29 Fax: +49 (0) 391 568 99 50

    Mail: [email protected]

    www.investieren-in-sachsen-anhalt.deSenior Manager Andrea Voß

  • • Zellstoff / Papier• Chemie / Pharma• Kraftwerke• Food

    ELEKTROTECHNIK

    MSR-TECHNIK

    MES

    AUTOMATION

    CONSULTING

    ENGINEERING

    MONTAGE

    INBETRIEBNAHME

    SERVICE

    ActemiumIm Vogelsgesang 1aD-60488 Frankfurt/MainTel: +49 (0) 69 / 5005 0www.actemium.de

    Lösungen fürdie Industrie

    Allgemein_deutsch_149x210.ai 11.02.2009 17:13:02 Uhr

  • Das Fraunhofer-Institut für Fabrikbe trieb

    und -automatisierung IFF forscht und

    entwickelt auf den Schwerpunkt gebieten

    Virtual Engineering, Logistik und Mate-

    rial� usstechnik, Automati sierung sowie

    Prozess- und Anlagen technik. Zu seinen

    Kunden für die Auftragsforschung gehö-

    ren die öffent liche Hand, internationale

    In dustrie unter nehmen, die Dienstleis-

    tungs branche und Unternehmen der

    klein- und mittel ständischen Wirt schaft.

    Im Bereich der virtuellen Technologien

    entwickelt das Fraunhofer IFF Lö sungen

    für alle Schritte in der Pro zess kette. Mit

    dem Virtual Develop ment and Training

    Centre VDTC stehen Spezialisten-Know-

    how und hochmodernes Equipment zur

    Ver fügung, um das durchgängige digita-

    le Produkt von der ersten Idee über die

    Entwicklung, die Fertigung, den Ver trieb

    bis zur Inbetriebnahme und den Betrieb

    sicherzustellen.

    Schwerpunkte liegen beim Virtual Engi-

    neering für die Ent wick lung von Produk-

    ten, Prozessen und Systemen, bei Metho-

    den der FEM-Berechnung, bei virtueller

    Fabrik layout- und Montageplanung, der

    Quali� zie rung und beru� ichen Aus- und

    Weiter bildung und der Erstellung von

    virtuell-interaktiven Handbüchern, Ersatz-

    teil katalogen und Produktdoku menta -

    ti onen.

    Für sich wandelnde und hochkomplexe

    Pro duktionsnetzwerke optimiert das

    Fraunhofer IFF Fabrikanlagen, Produk-

    tions sys teme und logistische Netze.

    Führend ist das Magdeburger Fraun-

    hofer-Insti tut bei der Realisierung von

    RFID- und Tele ma tik-basierten Lösungen

    zur Iden ti � ka tion, Überwachung und

    Steue rung von Waren� üssen. Mit dem

    LogMotionLab steht eines der am besten

    ausgestatteten RFID-Labore Europas zur

    Verfügung, um branchentypische An-

    wendungen zu entwickeln, zu testen

    und zu zerti� zieren. Intelligente Überwa-

    chungslösungen, die dezentrale Speiche-

    rung von Infor mationen am Objekt und

    die Ver knüp fung von Informations- und

    Waren � uss ermöglichen fälschungssiche-

    re Identi� kation von Objekten, gesicherte

    Warenketten und deren lückenlose Do-

    kumentation.

    SICHERE TECHNIK FÜR DEN MENSCHEN

    1

  • Im Bereich der Automatisierung ver fügt

    das Fraunhofer