Institut für Produktionstechnik und-Systeme (IPTS)
Die Einführung von Industrie 4.0 und der damit verbundene Wandel des Produktionsumfeldes führen zu neuen Herausforderungen, bieten auf der anderen Seite aber auch neue Möglichkeiten für Unternehmen. Ausgehend von den Herausforderungen der Produktionsplanung und Steuerung als zentrales Element der Produktherstellung, z.B. Komplexität, Dynamik und neue Organisationsformen, werden bestehenden Methoden der Reihenfolgeplanung auf ihre Tauglichkeit zur Verwendung hin geprüft. Die Analyse zeigt, dass Aspekte wie die Ableitung von Handlungen und der Transfer von Wissen in unbekannten Situationen zu den größten Herausforderungen für bestehende Verfahren zählen. Die in der Arbeit neu entwickelte Methode zur dynamischen Auswahl und Anpassung von Reihenfolgeregeln in komplexen Fertigungssystemen mit bestärkendem Lernen greift diese Herausforderungen auf und untersucht mögliche Lösungsstrategien. Die im Rahmen der Arbeit neu entwickelte Methode wird über ein Spektrum an unterschiedlichsten Szenarien evaluiert und mit anderen Methoden verglichen. Dabei werden verschiedene Ausprägungen und Komplexitäts-Niveaus von Handlungen, der Beobachtungsraum und die Mengen an benötigten Daten detailliert analysiert. Schlussendlich zeigt sich, dass die neue Methode in der Lage ist, die Anforderungen an die Produktionsplanung- und Steuerung zu erfüllen und in bekannten wie in unbekannten Szenarien gut Leistung zu erbringen. Zusätzlich ist die Methode in der Lage menschenähnliche Leistungen zu bringen und kann in einem realen Anwendungsfall zur Unterstützung der Produktionsplanung und -Steuerung genutzt werden.
The requirements for the design of information and assistance systems in labour-intensive processes are interdisciplinary and have not yet been sufficiently addressed in research. This dissertation analyses, evaluates and describes possibilities for increasing the effectiveness and efficiency of labour-intensive processes through design-optimised socio-technical systems. The work thus contributes to further developing information and assistance systems for industrial applications and use in healthcare. The central dimensions of people, activity, context and technology are the focus of the scientific investigations following the Design Science Research paradigm. Design principles derived from this, a corresponding taxonomy, and a conceptual reference model for the design of socio-technical systems are the results of this dissertation.
