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Cyber-Physische-Systeme Fraunhofer entwickelt Methodik zur Abwägung von Kosten und Nutzen von CPS

| Redakteur: Linda Bergmann

Gerade für KMU ist die Kosten- und Nutzen-Abwägung vor der Anschaffung eines CPS schwierig. Das liegt mitunter an der fehlenden Datenbasis und der Heterogenität vorhandener IT-Strukturen.

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Eine neu entwickelte Methode ermöglicht eine Wirtschaftlichkeitsbewertung für CPS-Technologien, welche vor allem für KMU hilfreich ist.
Eine neu entwickelte Methode ermöglicht eine Wirtschaftlichkeitsbewertung für CPS-Technologien, welche vor allem für KMU hilfreich ist.
(Bild: Michal Jarmoluk / Pixabay)

Die Vorteile des Einsatzes von Robotern und fahrerlosen Transportsystemen sind mittlerweile bekannt. Wenn Ware automatisiert kommissioniert und verladen wird, schafft das dem Unternehmen viel Flexibilität und spart zudem zeitliche wie auch personelle Ressourcen. Auch erleichtern CPS den Umgang mit einer hohen Variantenvielfalt und passen sich flexibel kurzfristigen Schwankungen bei der Auftragslage an.

Doch wie hoch genau der Nutzen für das einzelne Unternehmen in Relation zu seinen Anschaffungsausgaben ist, lässt sich bisher schwer beziffern. Das liegt vor allem daran, dass jeder potenzielle CPS-Anwender eine eigene IT-Infrastruktur hat. Eine Anbindung der CPS-Technologie an das vorhandene ERP- oder Manufacturing Execution System (MES) kann zeitweilig sehr aufwendig sein. „Wahrscheinlich müssen sogar die bestehenden Prozesse angepasst werden, weil sie bisher nicht auf die Anwendung dieser neuen Technologien zugeschnitten waren“, so Martina Schiffer von der Abteilung Fabrikplanung und Produktionsmanagement am Fraunhofer IPA.

Forscher vom Fraunhofer IPA und vom International Performance Research Institute (IPRI) haben Kosten und Nutzen von fahrerlosen Transportfahrzeugen und anderen cyberphysischen Systemen in einer Profitabilitätsbewertung gegenübergestellt.
Forscher vom Fraunhofer IPA und vom International Performance Research Institute (IPRI) haben Kosten und Nutzen von fahrerlosen Transportfahrzeugen und anderen cyberphysischen Systemen in einer Profitabilitätsbewertung gegenübergestellt.
(Bild: Universität Stuttgart IFF / Fraunhofer IPA, Foto: Rainer Bez)

Neue Methodik soll Fehlkäufe verhindern

Aufgrund des relativ jungen Alters dieser Technologie sowie der unterschiedlichen Strukturierung und Organisation der einzelnen Unternehmen, ist das Zurückgreifen auf Erfahrungswerte schlichtweg nicht möglich. Vor allem KMU fällt es schwer, die Investitionskosten für CPS-Technologien richtig einzuschätzen. Aus diesem Grund haben Forscher vom Fraunhofer IPA und vom International Performance Research Institute (IPRI) eine Methodik entwickelt, die es erlaubt, Investitionskosten und zu erwartende Leistungssteigerung in einer Wirtschaftlichkeitsbewertung gegenüber zu stellen und so eine Orientierungshilfe für CPS-interessierte Unternehmen zu bieten.

Durch die Typologisierung aller gängigen CPS-Technologien und deren Zuordnung zu bestimmten intralogistischen Prozessen, lässt sich ermitteln, welche Produkte für welchen Anwendungsfall in Frage kommen. Das Potenzial eines Fehlkaufes wird so deutlich verringert. Ist die Entscheidung für eine Anwendung gefallen, liefert eine auf Visual Basic for Applications (VBA) basierende Excel-Anwendung qualitative Aussagen zu deren Nutzen. Zum Beispiel „Ein Sensorarmband beim Kommissionieren hat einen hohen Einfluss auf die Datenqualität.“ oder auch „ Ein fahrerloses Transportsystem hat einen mittleren Einfluss auf die Durchlaufzeit.“

Abbau von Investitionsvorbehalten steigert Wettbewerbsfähigkeit und Kundenzufriedenheit

Darüber hinaus macht es die neu entwickelte Anwendung möglich, dass bisherige und künftige Kosten mit und ohne Einsatz von CPS berechnet werden können. Auf diese Weise wird erstmals einsehbar, ab welcher Nutzungsdauer sich die Anschaffung von CPS-Technologie wirklich lohnt. Der Vergleich mehrerer Hersteller ermöglicht es zudem, das passendste Angebot herauszufinden. Kleine und mittelständische Unternehmen sind nun in der Lage, die Kosten für CPS über den gesamten Einsatzzeitraum hinweg realistisch zu kalkulieren. Einstmalige Vorbehalte gegenüber einer Investition in CPS-Technologien werden so abgebaut, während gleichzeitig durch den Einsatz neuer Technologien die Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens, ebenso die Kundenzufriedenheit gesteigert werden.

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