IKAP - Informations- und kommunikations­­­­technische Anwendungen in der Produktion

Bereichsleitung: Prof. Dr.-Ing. habil. Klaus-Dieter Thoben

Leistungsfähige Unternehmenskooperationen zur Entwicklung und Realisierung kundenorientierter Produkte werden heute als ein entscheidender Wachstumsmotor für die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Industrie angesehen. Infolge massiver Veränderungen politischer Strukturen sowie der globalen Märkte entstehen neuartige dynamische Kooperationen in Form von Unternehmensnetzwerken in Ergänzung der traditionell vorherrschenden Supply Chains. Sie wirken als Motor von Innovation und wirtschaftlichem Wachstum und spielen damit sowohl in der Konzeptionsphase (Produktentwicklung) als auch in der Realisierungsphase (Produktion) eine entscheidende Rolle.

Der Forschungsbereich Informations- und kommunikationstechnische Anwendungen in der Produktion (IKAP) konzipiert, entwickelt und realisiert Methoden und Werkzeuge zur Unterstützung kooperativer, interorganisatorischer Unternehmensnetzwerke. Die Forschungsarbeiten konzentrieren sich dabei auf die Gestaltung von effizienten und effektiven kollaborativen Entwicklungs- und Produktionsprozessen durch die Anwendung von innovativen Informations- und Kommunikationstechnologien. Im Fokus der Betrachtungen stehen das kooperative unternehmerische Handeln in verteilten Entwicklungs- und Produktionsprozessen und die dem Produktionsprozess nachgelagerten Phasen des Produktlebenslaufs wie die Produktnutzung und die Wieder- bzw. Weiterverwendung von Produkten.

Die erzielten Forschungsergebnisse werden sowohl im Rahmen von Lehrveranstaltungen in den Studiengängen Wirtschaftsingenieurwesen, Produktionstechnik, Production Engineering und Systems Engineering in die Lehre an der Universität Bremen eingebracht als auch in Industrieprojekten einer praktischen Anwendung zugeführt.

Der Bereich BIBA-IKAP ist in drei Abteilungen aufgegliedert:

Intelligente Informations- & Kommunikationsumgebungen für die kooperative Produktion

Abteilungsleitung: Dipl.-Inform. Karl Hribernik 

Die Abteilung „Intelligente Informations- & Kommunikationsumgebungen für die kooperative Produktion“ befasst sich mit dem Einsatz von neuen Kommunikations- und Informationstechnologien zur Entwicklung und Implementierung kooperativer Netzwerkstrukturen. Dabei stehen sowohl die Erfassung, Bereitstellung und Verarbeitung von Prozess- als auch Produktinformationen im Fokus der Forschungsarbeiten. Diese zielen u. a. auf innovative IuK-Konzepte, Infrastrukturen und Werkzeuge zur Integration physikalischer Produkte mit deren digitaler Repräsentation entlang des gesamten Lebenszyklus eines Produktes.
Durch die Kombination der neuen Kommunikationstechnologien der 3. und 4. Generation und neuartiger Positionierungstechnologien (z. B. Galileo) lassen sich entlang des Produktlebenszyklus neue kontext- und kundenorientierte Dienste realisieren die zu einer Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit von Produktionsunternehmen beitragen. Durch die konsequente Verwendung des Informationstripel (Identität, Ort und Zeit), das heute grundsätzlich für jede Entität (z. B. Produktionsressource, Produkt, etc.) in Echtzeit zur Verfügung gestellt werden kann, ergeben sich neue Herausforderungen und Chancen bei der Gestaltung vernetzter Produktions- und Logistiksysteme.

Collaborative Business in Unternehmensnetzwerken

Abteilungsleitung: Stefan Wiesner

Die Abteilung „Collaborative Business in Unternehmensnetzwerken“ gestaltet Lösungen für die interorganisatorische Kooperation in Unternehmensnetzwerken im Kontext der Realisierung von Produkten und Dienstleistungen. Die Fähigkeit, auftragsbezogen die geeigneten Kooperationspartner kurzfristig in Auftragnehmerkonsortien zusammenzufassen, ist hierbei die zu erreichende Kernkompetenz in einem Netzwerk potenzieller Partner. Gestaltungsfelder sind theoretische Modelle, Managementkonzepte und die daraus abgeleiteten informations- und kommunikationstechnischen Anwendungssysteme. Aktuelle Arbeitsschwerpunkte sind die Themen Innovation, Performance Measurement, Risikomanagement und Gaming-Ansätze zur Unterstützung kooperativen unternehmerischen Handelns. Folgende Forschungsfragen strukturieren dabei die Forschungsarbeit:

• Wie können unterschiedliche Unternehmensnetzwerktypen anforderungsgerecht konfiguriert werden?
• Wie können Kooperationsprozesse (Innovationsprozesse, Kollaborationsprozesse etc.) erfolgreich gestaltet und gesteuert werden?
• Wie kann die Kooperationsfähigkeit von Unternehmen bewertet und verbessert werden?

Integrierte Prozess- und Produktentwicklung

Abteilungsleitung: Dr.-Ing. Jan-Hendrik Ohlendorf

In der „Abteilung integrierte Prozess- und Produktenwicklung“ werden informationstechnische, analytische und empirische Ansätze im betriebs- und produktionsnahmen Umfeld entwickelt. Im Mittelpunkt steht die Nutzung von Produktlebenszyklus- und Umweltdaten zur Entwicklung adaptierter Produkte und Prozesse.
Die Arbeitsfelder liegen im Bereich des Data-Mining, der datengetriebenen Modellierung sowie der Simulation zur Verbesserung von kundenorientierten Produktmerkmalen. Dafür notwendige datentechnische Abbildungen von Produkten bzw. Prozessen werden für unterschiedliche Anwendungsfelder entwickelt und zur Umsetzung gebracht. So werden beispielsweise bestehende KI- und Digitalisierungsansätze für industrielle Fragestellungen so angepasst und aufbereitet, dass diese mit geringem Aufwand in Produkte und Prozesse im industriellen Umgebung integriert werden können. Dadurch wird insbesondere die Energieeffizienz und Nachhaltigkeit von Produkten und Prozessen optimiert.
Zu folgenden Themen wird geforscht:

• Modellierung von produktbezogenen Produktionsprozessen mit einem Fokus auf den Energieverbrauch
• Optimierung von Produkt- und Prozessparametern auf Basis datengetriebener Modelle mit dem Ziel der Steigerung der Energieeffizienz
• Nutzerfreundliche Bereitstellung von Methoden der Digitalisierung und KI für KMU