Experteninterview: Das SDZ als Simulationsdienstleister

Im Interview beleuchtet SDZ-Experte Carsten Stange das SDZ als Simulationsdienstleister

Inhaltsverzeichnis:

„Wir sehen Simulationsprojekte als Beratungsprojekte, verbunden mit einer starken Kommunikation. Wir beraten den Kunden und dazu ist eine große Erfahrung notwendig.“

Herr Stange, stellen Sie sich einmal kurz vor.

Mein Name ist Carsten Stange und ich arbeite bei der Firma SDZ. Bereits während meines Studiums habe ich als studentische Hilfskraft beim SDZ gearbeitet. Ich habe Informatik in Dortmund studiert und bin dann 1997 fest angestellt worden. Begonnen habe ich bei dem SDZ in der Projektbearbeitung. Seit 2008 leite ich das Geschäftsfeld Simulation, wodurch sich dann die Tätigkeiten entsprechend erweitert haben in Richtung Akquisition, aber auch Projektdurchführung, Projektmanagement und Unterstützung meiner Kollegen im Marketingbereich.

Was ist an der Arbeit in dem SDZ besonders?

Das Besondere ist eigentlich die Abwechslung in den Tätigkeiten. Dadurch, dass man die Projekte von Beginn an und bis zum Ende komplett durchführt, kommen wirklich sehr viele verschiedene (auch gestalterische) Tätigkeiten in der Konzeptentwicklung zum Tragen. Neben der Projektbearbeitung ist man auch in der Akquisition tätig. Und was ich sehr wichtig finde, ist der enge Kundenkontakt während des gesamten Projektes.

Simulation für Produktion & Logistik – Was ist das?

Der allgemeine Begriff der Simulation umfasst ein weites Feld. Es gibt Simulationen für Strömungen, Festigkeit und auch Flugsimulatoren kann man hier nennen. Wir bei dem SDZ beschäftigen uns mit der Simulation von logistischen Prozessen und von Produktionsprozessen – das heißt mit ereignisdiskreter Simulation.

Zur Definition des Begriffs ‚Simulation‘ kann man die VDI-Richtlinie 3633 heranziehen. Diese besagt: Simulation ist ein Verfahren zur Nachbildung eines Systems mit seinen dynamischen Prozessen in einem experimentierfähigen Modell. Ziel ist die Erarbeitung von Erkenntnissen mit Hilfe des Modells, wobei die Erkenntnisse auf die Realität übertragen werden dürfen.

Wie nutzt das SDZ Simulationen für Produktion & Logistik?

Ein Beispiel wäre, dass wir ein vollkommen neues Logistikzentrum simulieren – also einen Neubau. Wir bauen dann dieses System komplett mit seinen dynamischen Prozessen in einem Simulationsmodell auf. Der Kunde hat den Nutzen, dass wir für ihn Erkenntnisse aus der Simulation ziehen, ob die geplante Anlage auch die geforderte Leistung bringt.

Unter verschiedenen Aspekten können wir prüfen, ob das System in fünf Jahren auch noch die Anforderung erfüllt, die man heute prognostizieren kann. Der Begriff Was wäre, wenn trifft genau diese Experimentierfähigkeit des Modells. Da ist die Simulation extrem flexibel und kann dann diese Fragen auch entsprechend beantworten.

Warum ist das SDZ der beste Ansprechpartner für Simulation?

Das SDZ besteht schon seit über 30 Jahren. Das Know-how, das unsere langjährigen Mitarbeiter in dieser Zeit aufgebaut haben, bildet die Grundlage unseres Erfolgs. Zum Aufbau einer Simulation ist neben dem Simulator selbst auch die Beherrschung der Daten in Datenbanken und auch die Generierung von Daten über Daten-Generatoren zu nennen. Neben diesen technischen Fähigkeiten stufe ich die gestalterischen Fähigkeiten aber als noch wichtiger ein. Im Rahmen der Konzeptionsphase wird in enger Zusammenarbeit mit dem Kunden ein Modellkonzeption erarbeitet. In diesem Arbeitsschritt ist die Festlegung des Abstraktionsgrades der Simulation ein entscheidender Faktor für den Erfolg des Projekts. Und am Ende der Simulation ist die Interpretation der Ergebnisse selbstredend unerlässlich. Denn die Simulation selbst liefert nicht die Aussagen über unser Modell. Die Simulation liefert nur die Kennzahlen. Diese müssen dann noch einmal übersetzt, interpretiert und für den Kunden verständlich dargestellt werden. Diese Interpretation und die effiziente Zusammenarbeit mit dem Kunden ist – mit dem technischen Know-how – die Expertise unserer langjährigen und erfahrenen Mitarbeiter.

Gibt es Branchen, die für die Nutzung von Simulationen prädestiniert sind?

Die Simulation wird von Haus aus sehr stark in der Automobilindustrie eingesetzt, weil diese die Simulationstechnologie stark weiterentwickelt und unterstützt hat. Mittlerweile muss man sagen, simulieren wir branchenunabhängig. Einige Konzerne haben zum Beispiel festgelegt, dass ab einem bestimmten Investitionsvolumen immer simuliert werden muss. Diese Firmen haben erkannt, dass die Funktionalität hochdynamischer, komplexer Systeme nur mit Hilfe einer Simulation nachgewiesen werden kann.

Wir haben in den vergangenen Jahren schon mehrfach Systeme gesehen, die bei ihrer Inbetriebnahme nicht die geforderte Zielleistung erbracht haben. Eine Simulation in der Planungsphase hätte die Schwachstellen identifiziert und so zu einer deutlichen Zeit- und Kostenersparnis geführt. Die Kosten, eine Änderung in einer realen Anlage durchzuführen, sind natürlich um ein Vielfaches höher als jene, die in der Planungsphase entstehen.

Wo werden Simulationen genutzt oder sogar gebraucht?

Der häufigste Anwendungsfall, in dem wir unseren Kunden Simulationen anbieten, ist eine Simulation im Rahmen des Planungsprozesses. Das heißt, der Kunde plant eine Anlage und die Simulation wird parallel zur Planungsphase durchgeführt. Es geht jedoch immer weiter in die Richtung, dass die Simulation auch weiterführend genutzt wird.

In einer Emulation wird z.B. eine reale Steuerung an ein Modell gekoppelt. Das Modell bildet in diesem Fall nur die Systemhardware ab. Dadurch kann die Steuerungssoftware optimal getestet werden, noch bevor die Hardware physisch gebaut worden ist. Softwarefehler können so frühzeitig entdeckt und behoben werden, so dass Inbetriebnahmezeiten reduziert und letztendlich Kosten eingespart werden.

Der Begriff Digitaler Zwilling ist mittlerweile weit verbreitet. Dabei wird ein Simulationsmodell über Schnittstellen an den laufenden Betrieb gekoppelt. Ziel ist es z.B. einen zukünftigen Zeitraum (1 Schicht) zu simulieren, um einen Vergleich unterschiedlicher Steuerstrategien zu erhalten. Dadurch kann die optimale Steuerstrategie ausgewählt werden.

Wie läuft eine Produktions-& Logistiksimulation bei dem SDZ ab?

Das SDZ verwendet ein standardisiertes Vorgehensmodell. In einer ersten Projektphase erfolgt die Entwicklung eines Modell- und Datenkonzepts, die eng miteinander verknüpft sind.

Die Daten, die entsprechend des Datenkonzepts benötigt werden, werden typischerweise vom Kunden bereit gestellt. Nachfolgend analysieren wir diese Daten, um Besonderheiten oder auch Datenfehler zu identifizieren. Die Datenanalyse liefert häufig bereits erste Erkenntnisse für das Simulationsprojekt, noch bevor das eigentliche Simulationsmodell erstellt wurde. Dadurch können bereits erste Kennzahlen, Schwankungsbreiten etc. ermittelt werden.

Nach der Konzepterstellung erfolgt die Umsetzung des Konzepts in das technische Simulationsmodell. Dabei stellt die Validierung ein wichtiges Element dar, um sicher zu stellen, dass das Modell alle betrachteten Prozesse in korrekter Art und Weise enthält.

In der letzten Projektphase wird das erstellte Simulationsmodell zur Durchführung von Simulationsexperimenten genutzt. Wir sind damit in der Lage, verschiedenste Szenarien zu simulieren und entsprechend zu analysieren. Das Modell liefert für jedes Experiment die Ergebnisse (Kennzahlen), die zur Systembewertung erforderlich sind. Ein Vergleich der Kennzahlen unterschiedlicher Experimente ermöglicht den Vergleich und die Bewertung der jeweiligen Szenarien. Hier liegt der Nutzen für den Kunden.

Wenn sich der Kunde zwischen zwei unterschiedlichen Systemvarianten entscheiden muss, werden beide simuliert. Der Vergleich der beiden Experimentergebnisse ermöglicht die Identifikation der Unterschiede und die Ermittlung der zu empfehlenden Variante. Ein zentraler Punkt in dieser Projektphase ist die Beratung in Form einer Interpretation der Kennzahlen, die die Simulation liefert. Die Aufgabe besteht darin, geeignete Kennzahlen auszuwählen, diese anschaulich darzustellen und korrekt zu interpretieren und zu vergleichen.

Was sind Alternativen zu einer Simulation mit dem SDZ?

Alternativen sind zum Beispiel Mittelwertberechnungen. Diese liefern allerdings nur sehr eingeschränkte Ergebnisse. Auch mit Excel können wir Berechnungen machen. Mit dieser Technik ist es aber nicht möglich, die Effekte dynamischer, verketteter Prozesse nachzubilden. Die Simulation ist ein deutlich mächtigeres Werkzeug, um dynamische Prozesse und die Auswirkung verschiedenster Änderungen am System abzubilden.

Welche Softwarelösungen kommen bei einer Simulation zum Einsatz?

Es gibt natürlich eine Kernsoftware zur Simulation. Das ist eine Eigenentwicklung: DOSIMIS-3. Es ist ein Tool, das wir selbst einsetzen, aber auch vertreiben. Die zweite Software neben DOSIMIS-3 ist Plant Simulation von Siemens. Diese beiden Tools werden eigentlich für die Produktions- und Logistiksimulation eingesetzt, die sich auf einen einzelnen Standort bezieht. Darüber hinaus führen wir aber auch Supply Chain-Simulationen durch. Dazu nutzen wir die Software Median – ebenfalls eine Eigenentwicklung des SDZ.

Welchen Nutzen hat eine Produktions- & Logistiksimulation des SDZ?

Ich würde es mit dem Begriff Sicherheit beschreiben. Der Kunde benötigt die Sicherheit, dass die geplante Anlage, wenn sie gebaut wird, auch die geplante Zielleistung erbringt. Dabei ist es wichtig, dass wir unterschiedliche Szenarien simulieren, um dadurch die Leistung für unterschiedliche Zielsituationen zu prognostizieren. Auch die Zukunftsfähigkeit des Systems kann durch die Simulation sichergestellt werden. Zum Beispiel zur Abschätzung, ob das System auch in fünf oder zehn Jahren noch die Performance erbringt, die dann gefordert ist.

Wirtschaftlichkeit: Ab wann sind Produktions- & Logistiksimulationen sinnvoll?

Meine Meinung ist, dass man eine Simulation in Erwägung ziehen sollte, wenn man mit den konventionellen Methoden, also z.B. Mittelwertberechnungen etc. nicht mehr genügend Sicherheit erreicht. Ab einer bestimmten Komplexität, d.h. einer Anzahl unterschiedlicher Prozessabläufe, die parallel/nacheinander/miteinander verkettet ablaufen, raten wir dazu, eine Simulation durchzuführen.

In welchem Umfang können Simulationen durchgeführt werden?

Zu Beginn einer Simulation wird der Umfang definiert, d.h. die Systemgrenzen der Simulation werden festgelegt. Diese orientieren sich natürlich an den Fragestellungen des Kunden. Sie können sich auf einen Produktionsstandort, aber auch auf einzelne Anlagen an diesem Standort beziehen. Wenn man über den Standort hinausschaut, könnte eine Supply Chain-Simulation sinnvoll sein. In diesem Fall analysiert man die Verkettung verschiedener Standorte wie der Produktion, Lagerung und Verarbeitung oder auch die Transporte zwischen den Standorten

Welche Bedeutung hat das Team „Simulation“ für das SDZ?

Das SDZ kann man in drei Bereiche unterteilen. Da ist zunächst einmal der Bereich Simulation. Der zweite Bereich ist die Logistikplanung und der dritte die Produktionsplanung. Diese Bereiche stehen nicht einfach nur nebeneinander, sondern ergänzen einander bei Bedarf. Mit unserem Simulations-Know-how sind wir zum Beispiel stark in der Logistikplanung involviert.

Welche Kompetenzen sind untrennbar mit Ihrem Team verbunden?

Das Projekt startet damit, dass uns der Kunde die Abläufe in seiner Anlage darstellt und erläutert. Aufgabe der SDZ-Mitarbeiter ist es, diese Abläufe in Prozesse, Regeln und Steuerungen zu übersetzen. Dazu müssen wir die Steuerungskonzepte begreifen, um die beschriebenen Abläufe in Teilschritte strukturieren zu können und abschließend in einer Programmierung umzusetzen.

Zur Erfüllung dieser Aufgabenstellung besitzen unsere Mitarbeiter eine Fähigkeit, die ich mit ‚analytisches Denken‘ umschreiben würde. Weil wir einen sehr engen Kundenkontakt pflegen, halte ich es für unerlässlich, dass zudem kommunikative Fähigkeiten bei unseren Projektmitarbeitern vorhanden sind.

Last but not least ist selbstverständlich als Kernkompetenz eine Expertise der Logistikbranche vorhanden.

Welchen Stellenwert hat Teamwork im Team Simulation?

Es gibt Phasen, wo man an einzelnen Themen intensiv alleine arbeitet. Im Grunde gibt es aber immer wieder den Kontakt mit dem Kunden und auch den Kontakt im Team untereinander. Es ist recht häufig, dass man sich Hilfe bei den Kollegen holt, mit ihnen diskutiert und Lösungen gemeinsam erarbeitet – auch wenn nicht jeder während des gesamten Projekts involviert ist. Einige Projekte haben wiederum eine Größenordnung, bei der mehrere Mitarbeiter parallel arbeiten, sich ergänzen und auch verschiedene Aufgabenstellungen im Projekt unter sich aufteilen.

Wo liegen die fachlichen Stärken des Teams und des SDZ?

Die technischen Fähigkeiten unserer Mitarbeiter stellen die Grundlage für unseren Erfolgt dar, wie z. B. die effiziente Nutzung der Simulationstools und das Programmier-Know-how. Um eine Simulation fachlich korrekt durchführen zu können, ist zusätzlich das logistische Fachwissen erforderlich und gegeben. Da wir den beratenden Faktor in unseren Projekten als besonders wichtig ansehen, sehen wir die hohe Kommunikationsfähigkeit, das analytische Denken und das Hinterfragen des Offensichtlichen als Stärken unseres Teams an.

Was macht das SDZ stark?

Wir sehen Simulationen als Beratungsprojekte. Es ist nicht die Aufgabenstellung, bei unseren Kunden vorgefertigte Schemata durchzuführen. Unsere Leistung ist immer stark individuell und mit einer intensiven Kommunikation verbunden. Zu einer solchen Beratung ist natürlich eine große Erfahrung notwendig. Die SDZ-Mitarbeiter sind daher langjährige Teammitglieder. Wir haben eine sehr geringe Fluktuationsrate in unserer Belegschaft und den Anspruch, unsere Kunden in einem Projekt von Beginn bis Ende durchgängig zu betreuen.