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Veranstaltung |  11 Apr 2019 - 12 Apr 2019 | IHK-Haus, Dr.-Brandenburg-Straße 6, 75173 Pforzheim

Mathematische Optimierung für die Hidden Champions

Optimierungsbasierte Analyse und Entscheidungsfindung aus Perspektive kleiner und mittlerer Unternehmen

Fachtagung der Hochschule Pforzheim, der Industrie- und Handelskammer Nordschwarzwald und der Gesellschaft für Operations Research e.V. (GOR)


Die 102. Sitzung der GOR-Arbeitsgemeinschaft „Praxis der Mathematischen Optimierung" wird am 11. und 12. April 2019 gemeinsam mit der Hochschule Pforzheim und der IHK Nordschwarzwald in Pforzheim ausgerichtet. Unter dem Titel „Mathematische Optimierung für die Hidden Champions" soll das Themenfeld der optimierungsbasierten Analyse und Entscheidungsfindung insbesondere aus Perspektive kleiner und mittlerer Unternehmen des produzierenden Gewerbes beleuchtet werden.

„Kleine und mittlere Unternehmen haben oftmals herausfordernde Optimierungsaufgaben im Bereich des Anlagendesigns, der Prozessgestaltung oder der Produktionsplanung. Im Gegensatz zu großen Unternehmen verfügen sie aber über keine großen Entwicklungsabteilungen mit tiefer Kompetenz in mathematischen Optimierungstechniken; allerdings sind die Hierarchien flach und die Entscheidungswege für oder gegen Optimierungsprojekte kurz", so Prof. Dr.-Ing. Guido Sand, Professor für Automatisierungstechnik und wissenschaftlicher Tagungsleiter.  

- Welche (gelösten oder ungelösten) Optimierungsprobleme hat der produzierende Mittelstand?

- Inwiefern berücksichtigen die Angebote von Lösungs- und Technologieanbietern die besonderen Anforderungen des Mittelstandes?

- Welche Erfahrungen gibt es aus Optimierungsprojekten mit Mittelständlern?

Im Rahmen von Fachvorträgen und Workshops werden Experten aus der Praxis, Forschungsinstituten und Softwarefirmen ausgewählte Probleme und Lösungen präsentieren. Die Teilnahme steht allen Interessierten offen. Um Registrierung bis zum 28. März 2019 wird gebeten. Für Angehörige der Hochschule Pforzheim sowie Mitarbeiter der Industrie- und Handelskammer Nordschwarzwald ist die Teilnahme kostenlos. 

„Ein Beispiel aus der Galvanik: Es sollen 50 Trommeln voller Werkstücke während des Beschichtungsprozesses durch 60 Bäder mit unterschiedlichen Füllungen laufen. Welches ist der effizienteste Ablauf mit dem geringsten Einsatz an Personen, Material und Energie? Die mathematische Optimierung gibt auf diese Fragen Antworten."
Prof. Dr.-Ing. Guido Sand

Hintergrund: Interview

Im Vorfeld der Tagung hat die IHK Nordschwarzwald mit den beiden Unternehmern Reiner Waffenschmidt, KOLEKTOR Conttek GmbH, und Uwe Fuchs, UF-automation, sowie Professor Guido Sand, Hochschule Pforzheim, über das Thema „Mathematische Optimierung" gesprochen.

Mathematische Optimierung, was muss man sich darunter vorstellen?
UF: Komplexe Prozesse erfordern Optimierung. Daher die Anlehnung an und Hilfe aus der Mathematik.
RW: Wenn ich in die Historie des Mittelstands zurückblicke, sehe ich den Unternehmer, der mit Excel-Tabellen in seiner Hand vor den Maschinen stand. Das geht natürlich heute nicht mehr.
GS: Zur Verdeutlichung, was ,mathematische Optimierung‘ in der mittelständischen Praxis bewirkt, ein Beispiel aus der Galvanik: Hier sollen 50 Trommeln voller Werkstücke während des Beschichtungsprozesses durch 60 Bäder mit unterschiedlichen Füllungen laufen. Welches ist der effizienteste Ablauf mit dem geringsten Einsatz an Personen, Material und Energie? Die mathematische Optimierung gibt auf diese Fragen Antworten.

Das hört sich noch sehr theoretisch an. Welchen praktischen Nutzen hatten Sie in Ihrem Unternehmen?
UF: Aufgrund der optimierten Prozesse können wir Wartezeiten reduzieren. Das schlägt sich natürlich gleich positiv in der Bilanz nieder.
RW: Neben geringeren Stillstandszeiten gibt es auch deutliche Effizienzgewinne bei der Personaleinsatzplanung. Wenn man weiß, wer wann welche Maschinen bedienen kann, lässt sich auch hier ein optimaler Ablauf implementieren.
GS: Das Gute an der mathematischen Optimierung ist, dass sie nicht nur mit Daten aus der Vergangenheit versucht, die Zukunft abzubilden. Die mathematischen Modelle sind in der Lage, einen wirtschaftlich effizienteren Prozess für die Zukunft zu finden, den es bislang noch nicht gab.

Von links nach rechts: Reiner Waffenschmidt, KOLEKTOR, Sophie Reimschüssel, Prof. Guido Sand, Anna-Carina Spindler, Uwe Fuchs, UF automation, diskutieren über ihre gemeinsamen Projekte zur mathematischen Optimierung.

Sie stellen auch ein praktisches Projekt aus Ihrem Unternehmen vor. Was können andere davon lernen?
UF: Wir wollen zeigen, dass die Optimierung keine Zauberei ist und damit auch Vorbehalte oder Unwissen abbauen. Wichtig ist jedoch, dass man sich offen und neugierig auf den Prozess einlässt.
RW: Im Tagesgeschäft ist es nahezu unmöglich, sich mit komplexen Fragen und Prozessen zu befassen. Dazu braucht es externen Sachverstand. Ich bin sehr froh, dass ich dieses Projekt gemeinsam mit Prof. Sand und Frau Reimschüssel angestoßen und durchgeführt habe. Von den positiven Erfahrungen möchte ich berichten und andere Unternehmer ebenfalls dazu ermutigen.


Wie wichtig empfinden Sie den Austausch zwischen Unternehmen bei diesem neuen Ansatz der Optimierung?
UF: Der Austausch ist sehr wichtig! Manche Unternehmer sprechen nicht so offen untereinander über Optimierungen, aus Sorge, dass vielleicht der Wettbewerber ebenfalls davon profitiert. Dieses Wissen und diesen technologischen Vorsprung möchte jeder gern für sich behalten.
RW: Die Aufgabenstellung muss anwendungsbezogen sein. Wichtig ist, dass man sich zusammensetzt, um das Problem gemeinsam zu lösen. Hier geht es um ganz praktische Fragen, wie man sich organisiert, zusammenarbeitet und solche Projekte als Mittelständler gemeinsam mit der Hochschule organisiert.


Braucht man, um ein solches Projekt durchzuführen zu können, Spezialisten im Unternehmen?
UF: Als Unternehmer benötigen Sie klar umrissene Grenzen und eine genaue Budgetplanung.
RW: Darüber hinaus empfinde ich auch eine soziale Verantwortung gegenüber den jungen Menschen. Mit der Projektarbeit entstehen Synergien und frischer Wind im sonst geregelten Ablauf.
GS: Es ist eine klassische Win-Win-Situation. Einerseits kommen Mittelständler an aktuelles Wissen und Ressourcen, um ihre Prozesse zu optimieren. Andererseits kann ich meinen Studierenden spannende Projekte in der betrieblichen Praxis anbieten. Dadurch sind zwei sehr gute und innovative Arbeiten entstanden.


Wie ist die Kooperation mit Prof. Sand entstanden?
UF: Das Gute für uns Mittelständler ist, dass Prof. Sand und die Hochschule hier direkt vor Ort sind. So war eine schnelle und persönliche Kontaktaufnahme zu ihm und Frau Spindler möglich.
RW: Darüber hinaus gibt es einen hohen Praxisbezug. Hier werden neue Ideen generiert, die uns weiterbringen. Berater kosten viel Geld. Wir nutzen das Potenzial und die Ressourcen der Hochschule und generieren Wertschöpfung für unsere unternehmerische Zukunft.
GS: Gemeinsam mit den Unternehmen schürfen wir - bildlich gesprochen - Gold und stecken zukunftsträchtige Claims ab. Das Wichtigste ist der direkte Zugang hier in der Region und dass wir miteinander arbeiten. Noch besser wäre es, wenn der Staat oder das Land das Risiko des "Goldschürfens" finanziell abfedern bzw. unterstützen würde.


Können Sie anderen Unternehmen auch die Projektarbeit mit Studierenden empfehlen? Worauf sollte man dabei besonders achten?

UF: Ja, auf alle Fälle kann und sollte man als Unternehmer ein kalkuliertes Risiko eingehen und Neues wagen!
RW: Ich arbeite persönlich mit den Wissensträgern, also mit Prof. Sand oder Frau Reimschüssel. Dies ist ein echter struktureller Vorteil. Nur so sind Sie in der Lage, Vertrauen aufzubauen. Also eine klare Empfehlung meinerseits für diese Projekte zwischen Unternehmen und Hochschule!
GS: Aus den Rückmeldungen vieler Studierenden weiß ich, dass diese lieber bei Mittelständlern als in Konzernen arbeiten, weil dort die Entscheidungsprozesse kürzer sind. Und sie haben direkten Kontakt zum Unternehmer. Ich sage: Seid neugierig und offen. Geht zum Mittelstand. Die Unternehmen sind vor der Haustür. Und die Mund-zu-Mund-Propaganda wirkt. Die Hochschule bringt Menschen zusammen. Und zu meiner Vorlesung "Industrie 4.0" kommen neben den Studierenden auch die Unternehmer in die Vorlesung. Das finde ich gut.

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Reiner Waffenschmidt ist seit 2,5 Jahren verantwortlich für die Prozess- und Automatisierungstechnik im Rahmen der Produktentwicklung der Kolektor Conttek GmbH. Davor fast 10-jähriger Aufenthalt in China mit 3 Firmengründungen. Langjährige Erfahrung in der Automatisierungstechnik.

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Uwe Fuchs gründete 1992 die UF automation GmbH. Seit über 25 Jahren ist er in der Automatisierungstechnik tätig. 1998 gründete er die Bekutec GmbH, ein internationales Unternehmen für die Planung und den Bau kompletter Galvanoanlagen (Reel-to-Reel, Gestell- und Trommel). Seit rund einem Jahr besteht die Zusammenarbeit mit der Hochschule Pforzheim.

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Dr.-Ing. Guido Sand promovierte 2003 mit Auszeichnung an der Universität Dortmund. Im Jahr 2006 wechselte er an das Forschungszentrum des Automatisierungskonzerns ABB, wo er Forschungsprojekte und eine Forschergruppe im Bereich rechnergestütztes Produktionsmanagement leitete. 2016 nahm er den Ruf der Hochschule Pforzheim auf die Stiftungsprofessur Automatisierungstechnik an. Er lehrt an der Fakultät für Technik und engagiert sich für den Wissenstransfer in die innovative Wirtschaft.