PROSTEP-Werkzeug zur proaktiven Produktionssteuerung im Schiffbau

Maritime Systeme wie Kreuzfahrtschiffe oder Fregatten haben mehrere Millionen Bauteile und übertreffen damit die Dimensionen anderer Industrieprodukte bei weitem. Das stellt die Werften bei der Produktionsplanung und -steuerung vor besondere Herausforderungen. Die Fr. Lürssen Werft, das WZL der RWTH Aachen und die PROSTEP AG haben hierzu das Forschungsprojekt ProProS durchgeführt. In diesem Projekt ging es um die Entwicklung einer innovativen Methodik, für die Produktionsplanung und -steuerung großer Einzelprodukte. Die Methodik soll eine effiziente Verwendung der verfügbaren Ressourcen ermöglichen und die Auswirkungen von Störungen möglichst früh abschätzbar machen. Sie stützt sich auf einen digitalen Zwilling, der das Schiff mitsamt den Fertigungsaktivitäten abbildet. In diesem Zwilling wird der Aktivitätenplan ohne manuelle Eingriffe auf Basis der Baustruktur erstellt, der unter Berücksichtigung der verfügbaren Ressourcen beplant und optimiert wird.

Der im Rahmen des Forschungsprojektes entstandene Software-Demonstrator kann mit den sehr großen Strukturen und Aktivitätenplänen des Schiffbaus umgehen. Durch die Übernahme von Echtzeitdaten aus der Fertigung können die Produktionsplaner*innen Störungen zeitnah erkennen und eine Neuplanung auf Basis des aktuellen Ist-Standes durchführen.

Damit verfügen sie über ein Werkzeug, um die Effizienz im Produktionsprozess zu steigern und die Durchlaufzeiten zu verkürzen. Sie können mit der Software sogar Vorhersagen über zukünftige Aktivitäten machen. Die Lösung ermöglicht eine detaillierte, hocheffiziente Produktionssteuerung für den Bau von komplexen Einzelstücken, ohne den manuellen Aufwand für die Produktionsplanung in die Höhe zu treiben.

Das Projekt selbst unterteilte sich in vier Phasen. Nach einer initialen Anforderungsaufnahme, in der die fachlichen Herausforderungen und Rahmenbedingungen benannt wurden, leiteten wir ein Daten- und Prozessmodell ab, das in der dritten Phase in den Demonstrator überführt wurde. In der letzten Projektphase wurde die entstandene Lösung schließlich validiert. Die Projektpartner realisierten alle Phasen in enger Abstimmung aber mit wechselnder Verantwortung – je nach den Stärken der Partner.

Mit dem Konsortium aus der Fr. Lürssen Werft, dem WZL und PROSTEP haben sich drei Projektpartner zusammengefunden, die sich gegenseitig in ihrer Expertise ideal ergänzten. Die Fr. Lürssen Werft ist ein weltweit renommierter Hersteller von Mega-Yachten, Marine- und Spezialschiffen. Sie arbeitet kontinuierlich an der Weiterentwicklung ihrer Entwurfs- und Produktionsprozesse sowie an der Entwicklung innovativer Produkte und war in den vergangenen Jahren an zahlreichen Forschungsprojekten beteiligt. Im ProProS-Projekt trug sie als erfahrener Industriepartner dazu bei, dass eine realitätsnahe Lösung entstehen konnte.

Die Wissenschaftler*innen des WZLs beschäftigen sich mit der Gestaltung und Auslegung von Strukturen und Prozessen in der Produktion. Sie unterstützen in zahlreichen Forschungs- und Beratungsprojekten ihre Industriepartner bei der konsequenten Umsetzung einer nachhaltigen Produktionsstrategie und einer effizienten Wertschöpfungsstruktur. Auch im Kontext des Störungsmanagements sowie der Echtzeitproduktionsplanung besitzt das Labor Erfahrungen, die es in das Forschungsprojekt ProProS mit einbringen konnte, was einen entscheidenden Beitrag zum erfolgreichen Abschluss leistete.

Die PROSTEP AG übernahm im Forschungsvorhaben die Rolle des Experten für PLM und digitale Transformation und brachte sowohl in der Konzeptionierung als auch in der tatsächlichen Umsetzung der Software-Lösung seine Expertise ein. Da die Hamburger Expert*innen von PROSTEP auch mit dem schiffbaulichen Kontext vertraut sind, konnten sie ihre Erfahrungen und Methoden aus vergangenen Implementierungs- und Beratungsprojekten für eine erfolgreiche Durchführung des Forschungsvorhabens nutzen.

Wenn Sie mehr über ProProS oder unsere Lösungen erfahren möchten, sprechen Sie uns gerne an.