dataject.log
Entwicklung eines semantischen Modells zur Beschreibung eines Digitalen Schattens der Logistikprozesse im Maschinen- und Anlagenbau zur Verwendung im Projektmanagement
Projektlaufzeit: 04/2021 - 02/2023
Projektleiter: Prof. Dr. Christoph Laroque
Fördermittelgeber: BMWi
Kooperationspartner: BVL, AIF, IGF, Universität Kassel
Im KMU-geprägten Maschinen- und Anlagenbau ist die termingerechte Inbetriebnahme kundenindividueller Produkte wettbewerbsentscheidend. Projektplanung und -steuerung sind wesentliche Erfolgsfaktoren, hängen aber von stets aktuellen Informationen zu allen Vorgängen während der Projektdurchführung ab. Während Produktionsdaten zumeist bereits digital erfasst werden und in Form eines Digitalen Schattens vorliegen, fehlen diese Daten für logistische Prozesse in der Auftragsfertigung des Maschinen- und Anlagenbaus. Rückmeldungen zu logistischen Prozessen erfolgen – wenn überhaupt – manuell, analog oder im Nachgang kumuliert. Nutzungsdauer und Verbleib der (logistischen) Ressourcen sind oftmals intransparent.
Mit dem Forschungsvorhaben soll diese Lücke im Digitalen Schatten geschlossen werden. Die Herausforderung besteht darin, ein allgemeingültig einsetzbares und erweiterbares semantisches Modell eines Digitalen Schattens für Logistikprozesse im Maschinen- und Anlagenbau zu erarbeiten, über das eine (teil-)automatisierte Erfassung von Daten realisiert werden kann. Die geplanten Ergebnisse umfassen eine Systematisierung der relevanten Informationen zu den logistischen Prozessen, eine ontologiebasierte Umsetzung eines semantischen Modells für einen Digitalen Schatten, eine einsatzzweckbasierte Technologiebewertung sowie eine Vorgehensmethodik mit Technologieschablonen und einem Interoperabilitätskonzept für eine technische Umsetzung. Mittels einer Demonstrationsplattform erfolgt die Evaluation praxisnaher Anwendungsszenarien mit Partnern aus dem projektbegleitenden Ausschuss. Die Innovation liegt in der Schaffung eines praxisgerechten Zugangs für KMU zur digitalen Erfassung logistischer Prozessinformationen für den Maschinen- und Anlagenbau. Der Informationsbedarf definiert eine anwendungsspezifische Sicht auf den Digitalen Schatten, hier auf das Projektmanagement. Das semantische Modell sowie die Technologieschablonen werden allerdings flexibel erweiterbar konzipiert.
Das Forschungsprojekt „dataject.log – Entwicklung eines semantischen Modells zur Beschreibung eines Digitalen Schattens der Logistikprozesse im Maschinen- und Anlagenbau zur Verwendung im Projektmanagement“ wird in Zusammenarbeit zwischen dem Fachgebiet Produktionsorganisation und Fabrikplanung der Universität Kassel und dem Fachgebiet Wirtschaftsinformatik im Institut für Management und Information der Westsächsischen Hochschule Zwickau umgesetzt.
Projektziele
Das Ziel des Projektes ist die Konzeption und Umsetzung einer Methodik zur Bereitstellung eines Digitalen Schattens mit einer Bandbreite an technologischen Realisierungsformen. Teilaspekte des Forschungsvorhabens sind:
- Sicherstellung einer Allgemeingültigkeit des semantischen Modells über eine ontologiebasierte Modellierung
- Nutzung vorhandener Technologien zur Datenerfassung, die Berücksichtigung einer persistenten Datenspeicherung
- Einbindung eines Interoperabilitätskonzeptes, damit die Anwender-KMU ihre erhobenen Daten direkt in ihren Projektmanagementwerkzeugen zur Planung und Steuerung einsetzen können
Die Innovation liegt in der Schließung einer Informations- und Datenlücke zu logistischen Prozessen im Maschinen- und Anlagenbau im Baustellenbetrieb. Außerdem erfolgt die Schaffung eines Zugangs für KMU zu Prozessinformationen, Datenmodellbeschreibungen und Datenerfassungstechnologien. Der Informationsbedarf wird jeweils anwendungsspezifisch formuliert und definiert eine konkrete “Sicht” auf den Digitalen Schatten, in diesem Vorhaben auf das Projektmanagement. Die Ontologie als semantisches Beschreibungsmodell und das Informationsmodell werden flexibel und erweiterbar geplant.
Das in einem bereits abgeschlossen Forschungsvorhaben entwickelte Logistikreferenzmodell (Gliem et al. 2019) wird herangezogen, um die Logistikprozesse zu systematisieren und festzulegen, welche möglichen Daten an welcher Stelle zur Erfassung der Logistikprozesse aufgenommen werden müssen.
Die erfassten Daten werden über ein semantisches Modell beschrieben und stellen so einen digitalen Schatten der Logistikprozesse dar. Das semantische Modell wird ergänzt um eine abgestimmte Vorgehensmethodik mit Technologieschablonen und einem Interoperabilitätskonzept zum Aufbau, zur Umsetzung und zur Einführung der Lösungen für die Realisierung eines Digitalen Schattens der Logistikprozesse im Maschinen- und Anlagenbau zur Anwendung im Projektmanagement. Die entwickelte Methodik wird abschließend in einer Demonstrationsplattform umgesetzt und steht somit interessierten Unternehmen für eine Evaluation zur Verfügung.