20.09.2017

Betrieb von Produktionssystemen braucht Systematik!

Produktionssysteme sind die Elemente und Relationen einer Fabrik, die durch gemeinsames Einwirken auf einen Input einen am Markt verkaufbaren Output erzeugen und dabei Material, Dienstleistungen, finanzielle Mittel, Arbeitskraft und Information einsetzen. Der Begriff des Produktionssystems begleitet uns seit vielen Jahren, auch mit Attributen versehen wie wandlungsfähig, hybrid oder cyber-physisch.

Vorteile des Systemgedankens sind die leichte Darstellbarkeit und Beherrschbarkeit durch Strukturierung in Subsysteme, was außerdem bei der Komplexitätsbeherrschung hilft. Allerdings hat die damit einhergehende Kompartmentalisierung auch zu einer gewissen Distanzierung zwischen den unterschiedlichen beteiligten Wissensgebieten geführt. Noch immer werden Mechanik, Elektronik, Informationstechnik eher getrennt voneinander als gemeinsam entworfen, geplant und realisiert. Sicherlich liegt das auch an den unterschiedlichen Innovationszyklen in diesen Gebieten, aber können wir uns das heute noch leisten? Beim Produkt bestehen häufig Dokumentationspflichten, die sich aus Entwurfsdokumenten ableiten lassen. SysML steht als Methodik für die Integration unterschiedlicher Blickwinkel auf das Produkt zur Verfügung. Doch die gegenwärtigen Entwicklungen sind allesamt eher integrativ und nicht subsystembezogen anzusehen.

Internet-of-Things braucht eine systemweite Plattform, cyber-physische Systeme kooperieren über Systemgrenzen hinweg und Industrie 4.0 ermöglicht neue Geschäftsmodelle über den Rand der gegenwärtigen Kundenbeziehung hinaus. All dies führt zunehmend zu emergenteren und weniger einzelnen Subsystemen zuordenbaren Verhalten des Produktionssystems.

Was passiert, wenn einzelne Elemente ausfallen? Kann dann trotzdem weiterproduziert werden? Wie erreiche ich einen schnellen Wiederanlauf? Wie organisiere ich einen Notbetrieb? All diese Fragen lassen sich nicht allein im Entwurf lösen, weil dort niemand wissen kann, welche Betriebszustände die Fabrik aufweisen wird.

Daher meine ich, dass nun die Zeit ist, eine stärke Bedeutung der systematischen und system-

orientierten Beherrschung des Betriebs von Produktionssystemen zu fordern und entsprechende Modelle und Methoden zu entwickeln. Lernfabriken wie das Potsdamer Anwendungszentrum Industrie 4.0 (www.industrie40-live.de) können dabei eine wichtige Rolle spielen.