W2337/2338 & W4332 · 2015-04-10 · Modulinfos 2 Wirtschaftsinformatik, insb. CIM W2337: Studienarbeit in Methoden und Konzepten der Produktion und Logistik (5 ECTS) • Studienarbeit

Einführungsveranstaltung

Sommersemester 2015

W2337/2338 & W4332

Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

© Prof. Dr.-Ing. habil. W. Dangelmaier, Heinz Nixdorf Institut, Universität Paderborn

Modulinfos

Wirtschaftsinformatik, insb. CIM 2

W2337: Studienarbeit in Methoden und Konzepten der Produktion und

Logistik (5 ECTS)

• Studienarbeit mit 1-3 Studierenden (ca. je 15-20 Seiten p.P.)

• theoretischer Teil

W2338: Projekt Produktions- und Logistiknahe IT (5 ECTS)

• Kann nur an W2337 angeschlossen werden.

• Entweder Vertiefung der Inhalte oder angeschlossene praktische Umsetzung zu

W2337

W4332: IT-Lösungen für die Produktionsplanung (10 ECTS)

• Normalerweise 2-4 Personen (1 auch okay, 5 Maximum)

• Seminararbeit/Projektdokumentation (ca. je 30-40 Seiten p.P.)

• Zwischenpräsentation in der Mitte des Semesters

Bewerbungsphase


Grundlegendes

Anmeldung in Gruppen (i.d.R. 2 – 4 Studierende). Einzelanmeldung nur bei

entsprechender Themenverfügbarkeit möglich (Betreuer kontaktieren)

Bewerbungsformular ist auf der Webseite hinterlegt und muss vollständig ausgefüllt

werden

• Informationen zu den Gruppenmitgliedern (Studiengang und kurze Darlegung des

universitären Werdegangs)

• Themenwünsche nach ABC-Gewichtung (maximal drei Themen)

• Jeweils eine ausformulierte Darlegung der Motivation und Qualifikation für die

Bearbeitung der Themen

Ausgefüllte Bewerbungsunterlagen per Email an:

[email protected]

Betreff der Email: „Anmeldung W4332 / W2337 /-38“

Zeitplanung


Themenvorstellung heute!

Bewerbung per Mail bis 13. April, 23:59Uhr

Bekanntgabe der Themenvergabe bis 17. April per Mail

Start der Gruppen 17. April

Bachelor: W2337 (5 ECTS) Abschlusspräsentation: 12.06.15

Abgabe Ausarbeitung: 14.06.15

Bachelor: W2338 (5 ECTS) Abschlusspräsentation: 25.09.15


Master: W4332 (10 ECTS) Zwischenpräsentation: 12.06.15

Abschlusspräsentation: 25.09.15


Alle Termine sind verpflichtend für alle Teilnehmer!

An-/ Abmeldung von den Modulen


Eine offizielle Anmeldung zum Modul muss beim Prüfungssekretariat bzw. über PAUL

erfolgen

Sollte bei einer Bewerbung kein Thema zugeordnet werden können, erfolgt eine

automatische Abmeldung vom Modul. Diese automatische Abmeldung gilt nur bei

eingegangener Bewerbung! Alle Studierenden, die sich für das Modul angemeldet haben

und innerhalb der regulären Fristen gegen eine Teilnahme entscheiden, müssen sich

selber um die korrekte Abmeldung bemühen.

Bewerbungen nach dem 13. April 2015 werden nicht angenommen

Betreuerüberblick


Wichtig

Fragen zu den Themen bitte direkt an die jeweiligen Betreuer richten, allgemeine Fragen zur

Organisation (Termine, Präsentationen etc.) des Moduls an Niclas Rempe.

Eure Betreuer können Euch ohne Rücksprache mit dem Modulverantwortlichen oder

Organisator nicht von der Teilnahme an Pflichtterminen befreien.

Akin Akbulut (AA): [email protected]

Stephan Abke (SA): [email protected]

Lukas Kopecki (LK): [email protected]

Jens Weber (JW): [email protected]

Niclas Rempe (NR): [email protected] (Organisator / Allg. Fragen)

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Themenvorstellung

W2337 / W2338 & W4332

Betreuer: Akin Akbulut

Modellierung und Simulation Digitale Fabrik

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Einleitung:

Zur Untersuchung dynamischer Sachverhalte hat sich in der Produktion und Logistik die

ereignisdiskrete Simulation etabliert (vgl. [KW07], [WE06])

Anwendungsbereiche der Simulation reichen von der Betrachtung innerbetrieblicher

Abläufe bis hin zur Beschaffungs- und Distributionslogistik (vgl. [VDI07])


Abbildung 1: Innerbetriebliche Abläufe [B1] Abbildung 2: Peitscheneffekt in einer Lieferkette [B2]



Abbildung 3: Diagrammvorlage zur Einordnung von Simulation und Optimierung [MK11]


10 Wirtschaftsinformatik, insb. CIM

[MK11, S.5]


Vorgehen:

1. Einarbeitung in ereignisdiskrete Simulation (Literatur: [MK11], [VDI07], [KL00])

2. Einarbeitung in eine Simulationssoftware (Bsp.: Siemens Plant Simulation [S15])

3. Aufbau eines neuen Simulationsmodells /

Parametrisierung eines bestehenden Modells

Definiertes Ziel 1: Vorstellung des Modells in der Zwischenpräsentation am

12.06.2015

4. Durchführung von unterschiedlichen Simulationsexperimenten am Modell

(Bsp. Sicherheitsbestände prüfen, Auswirkung auf Liefertreue)

5. Auswertung der Experimente

Definiertes Ziel 2: Vorstellung der Ergebnisse in der Abschlusspräsentation am

25.09.2015

Notwendig sind Kenntnisse von Programmiersprachen

(z.B. Visual Basic, Java, C/C++/C#, JavaScript, o.ä.)

Thema AA1: Durchführung einer Simulationsstudie


Definiertes Ziel 3: Wissenschaftliche Ausarbeitung,

Abgabe am 25.09.2015 per PDF-Datei an [email protected]

Aufbau der Ausarbeitung z.B.:

1. Einleitung

Problemstellung

Zielsetzung

2. Stand der Technik

Beschreibung ereignisdiskrete Simulation /+ Optimierung

Beschreibung des verwendeten Simulationswerkzeugs

3. Konzept

Beschreibung des Simulationsmodells /+ Optimierungsstrategie

Eingangsgrößen und Stellgrößen

4. Implementierung / Umsetzungsdokumentation

5. Evaluation / Interpretation der Ergebnisse

6. Fazit


mailto:[email protected]

Literaturverzeichnis


[KW07] Kuhn, A.; Wenzel, S.: Simulation logistischer Systeme. In (Arnold, D. et al. Hrsg.): Handbuch der Logistik, VDI

Springer, Berlin, 2007

[WE06] Wenzel, S. (Hrsg): Simulation in Produktion und Logistik. Tagungsband zur 12. ASIM-Fachtagung „Simulation

in Produktion und Logistik“. SCS, Erlangen, 2006

[VDI07] VDI 3633, Blatt 1: Simulation von Logistik-, Materialfluss- und Produktionssystemen, Grundlagen. VDI-

Handbuch Materialfluss und Fördertechnik, 2007

[KL00] Kelton, D.W.; Law, A.M.: Simulation, Modeling ans Analysis, McGraw Hill, 2000

[MK11] März, L.; Krug, W.; Rose, O.; Weigert, G.: Simulationsgestützte Optimierung, Springer Berlin Heidelberg, 2011

Quellen:

[B1] Quelle: http://www.cadac.com/nl/product/contentimages/autodesk-factory-design-screenshot.jpg,

Stand: 07.04.2015

[B2] Quelle: http://www.anylogic.de/case-studies/bullwhip-effect-in-semiconductor-supply-chain,

Stand: 07.04.2015

[S15] Quelle: Siemens Plant Simulation Academic Lizenz,

https://www.plm.automation.siemens.com/de_de/academic/resources/tecnomatix/simulation-download.cfm,

Stand 8.04.2015

http://www.cadac.com/nl/product/contentimages/autodesk-factory-design-screenshot.jpg








http://www.anylogic.de/case-studies/bullwhip-effect-in-semiconductor-supply-chain














https://www.plm.automation.siemens.com/de_de/academic/resources/tecnomatix/simulation-download.cfm




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Themenvorstellung

W2337 / W2338 & W4332

Betreuer: Lukas Kopecki

Problemstellung

automatisierte Intralogistik

Build/Break

Buffering

Drei Funktionen:

Sorting

Dezentrales robustes Routing

LK1 – Erstellen und Erweitern von Modellen

1 – 2 Studenten

Voraussetzung

Arbeiten mit Blender / 3D Studio Max

Selbstständige Arbeitsweiße

W2338 & W4332

Überarbeiten vorhandener Modelle (Detailgrad erhöhen)

Erstellen von Modellen (Menge abhängig vom Modul)

RGB

Lagerfächer

ULDs

Truck – Dock

Truck

LK2 - Deadlock Prävention

1 – 2 Studenten

Voraussetzungen:


W4332

Einarbeiten in die Problemstellung

Dezentrale automatisierte Intralogistik

Literaturrecherche in Deadlock Prävention

Entwickeln eines Verfahrens um Deadlocks während der Planungsphase zu

erkennen.

Aufschreiben der Erkenntnisse

LK3 – Koordination bidirektionaler Flüsse

1 – 2 Studenten

Voraussetzungen:


W4332


Literaturrecherche im Bereich der Intralogistik, Trainroutingproblems

Ausarbeiten eines Verfahrens für die lokale Optimierung von Verteilstationen

Eigene Flüsse koordinieren.

Fremde Flüsse eingreifen.

Konsistenz im System herstellen.

Aufschreiben der Erkenntnisse.

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Themenvorstellung

W2337 / W2338 & W4332

Betreuer: Jens Weber

W4332 – JW1 Kinetische und kinematische Modellbetrachtung von Werkzeugkörpern und

Werkzeugwechslern anhand Fräsprozesse

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Lange Durchlaufzeiten bei Fräsverarbeitung durch ungünstige Werkzeugmagazinstruktur

Bestückungsstrategie oft zufällig bzw. streng am NC-Programm gekoppelt

Lange Wechselzeiten sind die Folge

Zur Optimierung ist Modellbetrachtung der untersch. Werkzeugmagazine hinsichtlich

funktionaler Bewegungsmuster notwendig

Fräswerkzeuge ebenfalls Teil des Magazins und werden für Optimierung modelliert

Durch Optimierung kann NC-Programm-Bewertung erfolgen


W4332 – JW1


1 – 2 Studierende

Thema für Ingenieurwissenschaften und (Wirtschafts-)Informatikern geeignet

Voraussetzung:

Selbstständiges Arbeiten

„Über den Tellerrand hinaus schauen“

Einarbeitung in dynamische/mechanische Probleme inkl. formale (mathematische)

Modellierung

Aufstellen der Modelle nach Art der Werkzeugmagazinarten und Werkzeuge

Betrachtung unterschiedlicher Verhaltensarten

Bewertung der Modelle

Ergebnisse in wissenschaftlicher Form niederschreiben

W4332 – JW2 Konzeption einer prozessabhängigen Optimierung von Schnittparametern

innerhalb einer Umgebung von virt. Werkzeugmaschinensimulation

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Derzeitige 1:1 Simulation von virtuellen Werkzeugmaschinen beherrschen keine

Feedbackfunktion zur Beurteilung der Werkzeuge unter Nutzungsabhängigkeiten

Speziell mechanische Betrachtungsansätze fehlen

Ziel: Verschleißarm fertigen sowie zeitminimales Bearbeiten von Werkstücken in einer

Jobreihenfolge

Dazu wichtige Schnittparameter identifizieren und zu vollständigen

Schnittparameterliste zusammenfügen

Konzept zur Beschaffenheitsdarstellung im Simulationskontext


W4332 – JW2


2 – 4 Studierende

Thema für Ingenieurwissenschaften geeignet

Voraussetzung:



Einarbeitung in dynamische/mechanische Probleme unter bruchmechanischen u.

festigkeitsmechanischen Gesichtspunkten

Konzeption eines Schnittparameteroptimierungsmodells unter multipler

Werkzeugverwendung und Auftragssammlung

Prozessfenster erstellen unter Betrachtung des minimalen Verschleißes und

Bearbeitungszeit

Technische Umsetzung und Validierung


W2337/W2338 und W4332– JW3 Entwicklung von Bewertungsfunktionen und zugehörige Bedingungen

hinsichtlich der Kapitalbindung/Kosten o.ä., gekoppelt an

Werkzeugmagazinen und Werkzeugen

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Bestückungsoptimierung von Werkzeugmagazinen durch Heuristiken, die einer

Fitness unterliegen

Fitnessfunktion kann an Kosten gekoppelt werden

z.B. Einsatz von Zwillingswerkzeugen an unterschiedlichen Positionen des

Magazins spart zwar Zeit, jedoch verursacht dies eine höhere Kapitelbindung

Fitnessfunktion entwerfen W2337

Fitnessfunktion IT-gestützt verifizieren W2338


W2337/2338 und W4332– JW3


1 – 2 Studierende

Thema für Ingenieurwissenschaften, (Wirtschafts-)Informatikern und

Wirtschaftswissenschaften

Voraussetzung:



Einarbeitung in Funktionsweisen von Optimierung

Kosten-Modell hinsichtlich Kapitalbindung durch Werkzeugen erarbeiten

Fitnessfunktion entwickeln und auf Funktionalität testen

Alternative Betrachtungsweisen beurteilen und prüfen


W2337/W2338 und W4332 JW4/JW5 Umfangreiche Literaturrecherche

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JW4:

Literaturübersicht: „Constraints Satisfaction Problems“ &“Constraint Satisfaction Optimization“

Übersicht über die Methoden der Aufstellung und Modellierung eines CSP

Methoden zur Überführung in ein CSO-Problem

Überblick Lösungsmöglichkeiten solcher Probleme

Beispiele und Exemplarische Vorgehensweisen


JW5:

Literaturübersicht: Reihenfolgeplanung und -optimierung von diversen

Werkzeugmagazinbestückungen mit Werkzeugen bei Fräsmaschinen

Reihenfolge der Werkzeugbestückung eines Werkzeugmagazins kann Fertigungsfluss

erheblich verlangsamen und zu unnötigem Werkzeugverschleiß führen

Problem nicht neu

Oft schwammige Bedingungen oder Heuristik ohne Betrachtung der Fertigungs- und

Maschinenbedingungen

Ansätze durch TSP, SA und Evolutionärer Ansatz erfolgen, aber impraktikabel

W4332 – JW4/JW5


1 – 3 Studierende pro Thema

Thema für Ingenieurwissenschaften, (Wirtschafts-)Informatikern und

Wirtschaftswissenschaftler – Aufwand abhängig von Ausbildungsstand

Voraussetzung:


„Sehr weit über den Tellerrand hinaus schauen“

Einarbeitung Constraint-Programmierung

Einarbeitung in Funktionsweisen von Optimierung

Umgang mit Literatur/Zitiernormen

Vorgehensweisen und Methoden sowie Alternative Betrachtungsweisen beurteilen und

prüfen


Da es sich um Literaturübersicht und –recherche handelt, wird die

Seminarabeit umfangreicher als die ansonsten geforderten Arbeiten – dafür

kein Praxisteil

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Themenvorstellung

W2337 / W2338 & W4332

Betreuer: Niclas Rempe

Problemstellung: ERP-Stammdatenqualität im Einkauf eines

produzierenden Unternehmens

Hohe Komplexität durch steigende Anzahl von Artikelnummern im Einkauf

Ein Disponent verwaltet im Durchschnitt deutlich mehr als 1000 verschiedene Artikel

ERP-Systeme und Beschaffungsmodelle wie Vendor Managed Inventory vereinfachen

und automatisieren viele Einkaufsprozesse

Die Automatisierung beinhaltet jedoch Gefahren, da die Bestellungen im Hintergrund

nicht mehr kontrolliert werden

Die Stammdatenqualität beeinflusst maßgeblich Risiko und Qualität der Automatisierung

ca. 200 Felder mit dispositiven Auswirkungen

Planung

Beschaffung Produktion Auslieferung

Logistik

Externer

Lieferant

Cross Company

Lieferant

Externer

Kunde

Cross Company

Kunde

NR1 – Kennzahlensysteme im Einkauf mit dem Fokus auf ERP-

Systemen

2-3 Studenten

Voraussetzung


W2337 & ggfs. W2338

Literaturrecherche zu Leistungsindikatoren und Kennzahlensystemen im Einkauf

Klassifizierung von Kennzahlensystemen für ERP-Systeme

Leistung eines ERP-Systems generell

Relevanz und Effizienz von Materialstammdaten bzgl. Bestand und Lieferservice

Aufschreiben der Erkentnisse und abschließende Bewertung

Präsentation der Arbeitsergebnisse

NR2 – Kennzahlensysteme zur Messung der Anwendungsqualität

von Vendor Managed Inventory und Rahmenverträgen in SAP

1 – 2 Studenten

Voraussetzungen:

SAP MM Vorkenntnisse als Voraussetzung


W4332


Literaturrecherche zu Kennzahlensystemen für o.g. Prozesse bzw. der relevanten

Prozessparameter

Erarbeitung einer Klassifizierung für Prozessrelevante (VMI und Rahmenverträge)

Materialstammdaten unter der Einbindung eigener Ideen

Zusammenhang zu Bestandshöhe und Lieferservice dient als Effizienzmaßstab

Aufschreiben der Erkenntnisse und Vorstellung des Konzepts

NR3 – Optimierung von Material- und Dispositionsdaten in SAP

R/3 MM

1 – 2 Studenten

Voraussetzungen:

SAP MM Vorkenntnisse wünschenswert


W4332


Literaturrecherche im Bereich der Disposition mit SAP und Optimierungsverfahren

Erarbeitung von Vorschlägen zur Optimierung von Dispositionsdaten

Relevante Dispositionsdaten klassifizieren

Vorschläge zur Optimierung erstellen

Auswirkungen auf Lieferservice und Bestände untersuchen

Aufschreiben der Erkenntnisse und Präsentation

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Themenvorstellung

W2337 / W2338 & W4332

Betreuer: Stephan Abke

Grundsätzliches


Eignung: Bachelor & Master

Teamstärke: 2-3

Offen formulierte Themen

Abbildung aktueller Informationen

Stärkung der informellen Zusammenarbeit

Einheitliches Erscheinungsbild

Unternehmensportal

Kollaborationsplattform

SA1 „Die Nutzung von Kollaborations-Plattformen in Organisationen“

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Entwurf der Umfrage

Durchführung der Umfrage

Evaluation & Bewertung der Ergebnisse

Strategische Handlungsempfehlungen

Fokus: MS SharePoint

Grundlage: Literaturanalyse (Umfragedesign) &

Bestehende Umfragen


SA2 „Eine Methode zur Einführung von nutzungsoffener Applikationssoftware“

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Analyse bestehender Methoden

Bewertung bestehender Methoden

Auswahl und Kombination geeigneter Methoden im Kontext

Nutzungsoffenheit und Universität

Darstellung und prototypische Evaluation der Methode

Grundlage: Literaturanalyse &

bestehende Seminararbeiten


SA3 „Vom Geschäftsprozess zum Workflow“

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Analyse bestehende Organisationsprozesse

Bewertung und Optimierung bestehender Organisationsprozesse

Prototypische Umsetzung im Workflow Management System

Prozessevaluation

Grundlage:

Geschäftsprozessanalyse

& MS SharePoint


SA4 „Entwurf eines Informationsportals“

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Anforderungsaufnahme, Literaturanalyse

Konzeption des Informationslayouts

Prototypische Umsetzung

Grundlage: Entwicklung auf HNI-Servern & Anforderungskatalog


Heinz Nixdorf Institut

Universität Paderborn


Fürstenallee 11

33102 Paderborn

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

Tel.: 0 52 51 / 60 64 86

Fax.: 0 52 51 / 60 62 68

E-Mail: [email protected]

www.hni.uni-paderborn.de/cim

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