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2024 | Book

Präventive Schwachstellenanalytik mit Methodenzuweisung zur Produktivitätsoptimierung von Fertigungsbetrieben der Automobilzulieferindustrie

Author: Jessica Schweiger

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

Book Series : ifaa-Edition

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About this book

Unternehmen jeder Branche und Größe bieten hohes Potenzial zur Produktivitätssteigerung in den Fertigungsbereichen. Im Laufe dieser Arbeit wird aufgezeigt, wie mit einer ganzheitlichen Schwachstellenanalytik und passender Zuweisung von anzuwendenden Methoden zur Schwachstellen­beseitigung, Potenziale der Produktivitätssteigerung identifiziert und erreicht werden können. Digitalisierung und vornehmlich Künstliche Intelligenz helfen dabei als unterstützende Kraft.

Im Aufbau startet diese Dissertation zunächst mit Begriffsdefinitionen zum detaillierteren Verständnis der Schwachstellenanalytik. Im weiteren Verlauf wird eine Struktur betrieblicher Schwachstellen erarbeitet, ergänzt durch einen entsprechenden Kennzahlenkatalog sowie Methodenkatalog. Dabei wird ein erhebliches Mengengerüst erkennbar: Die Erarbeitung einer grundlegenden Struktur betrieblicher Schwach­stellen zeigt einen Schwachstellenkatalog mit 297 potenziellen Schwachstellen, der Kennzahlenkatalog beinhaltet 264 bekannte Kennzahlen und der Methodenkatalog enthält 551 verschiedene Methoden. Die Erforschung und Evaluation der Schwachstellenanalytik erfolgte anhand eines exemplarischen Stanzkontaktes. Die grundlegende Prozessfähigkeit wurde bestätigt. Anschließend wurden gezielt Korrelationen untersucht und eine Ampelprognose entwickelt. Die Verifizierung erfolgte mittels eines erneuten Datensets desselben Produktes. Die Schwachstellenanalytik wurde in ihren Grundzügen mathematisch formuliert. Die Erprobung anhand eines Montage-Prozesses bestätigte die Reproduzierbarkeit und Funktionalität der Schwachstellenanalytik. Letztlich können erhebliche Produktivitätspotenziale belegt und so der Mehrwert der Schwachstellenanalytik zur Modell­verfeinerung von Machine Learning in Fertigungsbereichen bestätigt werden.

Table of Contents

Frontmatter
Kapitel 1. Einleitung
Zusammenfassung
Unternehmen jeder Branche und Größe bieten noch immer großes Potenzial zur Produktivitätssteigerung in den Fertigungsbereichen. Im Laufe dieser Arbeit wird aufgezeigt, dass mittels Digitalisierung als unterstützende Kraft, sowie einer Gesamtkonzeption entsprechender Schwachstellenanalytik (SSA), gefolgt von Zuweisung anzuwendender Methoden, Potenziale der weiteren Produktivitätssteigerung identifiziert und erreicht werden können. Die folgenden Kapitel erörtern die Motivation, die Problemstellung und forschungsleitenden Fragen, sowie das Vorgehen dieser Arbeit.
Jessica Schweiger
Kapitel 2. Stand der Technik
Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden einige Begriffe erläutert, die innerhalb dieser Arbeit von zentraler Bedeutung sind. Dazu gehören:
  • Analytik - insbesondere im Sinne künstlicher Intelligenz,
  • Schwachstelle als Diskrepanz zwischen dem Soll und Ist,
  • Produktivität als Relation vom Output zum Input,
  • Methode als standardisiertes Vorgehen zur Erreichung von Produktivitätsverbesserungen,
  • Industrie 4.0 und Big Data als Basis für die maximale Wertschöpfung,
  • Zusammenhang zwischen Digitalisierung und Wertschöpfung beziehungsweise Produktivität sowie
  • einige statistische Grundlagen.
Jessica Schweiger
Kapitel 3. Betriebliche Schwachstellen
Zusammenfassung
Aufgrund des digitalen Fortschritts müssen sich Entscheidungsträger auf einen Paradigmenwechsel in Planung, Prognose und Reporting einstellen. Anstelle der reaktiv-analytischen Auswertung von Vergangenheitsdaten werden moderne präventiv-prognostizierende Ansätze treten. Hieran anknüpfend wird eine Struktur zur Identifizierung von Schwachstellen geschaffen, die es einerseits erlaubt, gezielt Daten an den einzelnen Elementen eines Arbeitssystems abzugreifen und andererseits so installiert werden kann, dass daraus generierte Informationen in Echtzeit ausgewertet werden können. Kern dieses Kapitels ist die Erforschung und Verifizierung der zugrundeliegenden Analytik anhand eines exemplarischen Stanzprozesses.
Jessica Schweiger
Kapitel 4. Methodenzuweisung
Zusammenfassung
In diesem Kapitel wird erörtert, wie der bereits identifizierten Schwachstelle eine Methode zugewiesen wird. Es gilt nun die Schwachstelle methodisch zu behandeln. Der Methodenzugriff setzt im Anwendungsfalle mindestens folgende Gegebenheiten voraus:
  • Es muss eine genaue Ziel- und Problemdiagnose geben.
  • Es muss ein gewisser Methodenbestand (Kenntnis, welche Methoden in Frage kommen) vorliegen.
  • Es muss die ‚richtige‘ Kriterien-geleitete Auswahl von Einzelmethoden geschehen.
Jessica Schweiger
Kapitel 5. Erprobung der Schwachstellenanalytik anhand eines Montageprozesses
Zusammenfassung
Da nun die SSA erforscht und das ganzheitliche Konzept von Kennzahl-Schwachstelle-Methode erläutert wurde, wird in diesem Kapitel ein weiterer exemplarischer Prozess der Automobilzulieferindustrie gewählt und erprobt als Beleg für die Prozess-übergreifende Funktionalität der SSA. Die Erforschung und Verifizierung basierte auf einen Stanzprozess. Die Erprobung geschieht anhand eines Montageprozesses; ein weiterer typischer Prozess in der Automobilzulieferindustrie.
Jessica Schweiger
Kapitel 6. Zusammenfassung, Grenzen und Ausblick
Zusammenfassung
Im Rahmen dieser Dissertation wurde aufgezeigt, dass mittels Digitalisierung als unterstützende Kraft, sowie einer gezielt eingesetzten Schwachstellenanalytik, gefolgt von Zuweisung anzuwendender Methoden, Potenziale der weiteren Produktivitätssteigerung identifiziert und erreicht werden können. Als Schwachstelle wird eine Diskrepanz zwischen einem Ist- und dem gewünschten Soll-Zustand verstanden, die zu Problemen in der Wertschöpfung und damit zu Produktivitätsminderung führen könnte. Insbesondere vor dem Hintergrund des aktuellen digitalen Fortschritts sind Schwachstellen theoretisch innerbetrieblich erkennbar und methodisch behandelbar. In dieser Dissertation wurde ein systematischer Weg von den Kennzahlen zur Schwachstelle als so genannte Schwachstellenanalytik erarbeitet. Es wurde ein genereller Ablauf erläutert, wie die SSA als Teil von ML-Modellen zur langfristigen Produktivitätsoptimierung durch exakt zugewiesene Methoden beitragen kann. Im Aufbau startete diese Dissertation zunächst mit allgemeinen Begriffsdefinitionen, wie Schwachstelle, Analytik, Methode, Produktivität als auch mit statistischen Grundlagen, wie Korrelationen, Standardabweichung und SPC. Im weiteren Verlauf wurde eine Struktur betrieblicher Schwachstellen erarbeitet, ergänzt durch einen entsprechenden Kennzahlenkatalog sowie Methodenkatalog. Dabei wurde ein erhebliches Mengengerüst erkennbar.
Jessica Schweiger
Backmatter
Metadata
Title
Präventive Schwachstellenanalytik mit Methodenzuweisung zur Produktivitätsoptimierung von Fertigungsbetrieben der Automobilzulieferindustrie
Author
Jessica Schweiger
Copyright Year
2024
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN
978-3-662-68769-7
Print ISBN
978-3-662-68768-0
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-68769-7

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