Anforderungsdefinition zur Anwendung von APS-Systemen in der industriellen Produktion

Die zunehmende Komplexität industrieller Produktionsumgebungen und die schwankende Nachfrage im Kontext von Industrie 4.0 fördern den Einsatz von Advanced Planning and Scheduling (APS)-Systemen. Trotz ihres Potenzials bleiben viele Implementierungen in der Praxis hinter den Erwartungen zurück, was häufig auf Defizite in ihrer Ausgestaltung zurückzuführen ist. Ziel dieser Arbeit ist es, diese Diskrepanz zu verringern, indem zentrale Anforderungen an APS-Systeme systematisch identifiziert, strukturiert und standardisiert werden. Dazu wird ein Überblick über die Themenfelder Produktion in der Industrie 4.0, Produktionsplanung und -steuerung (PPS) sowie den aktuellen Stand der APS-Systeme gegeben. Auf Basis einer systematischen Literaturrecherche (SLR) werden bestehende Defizite analysiert und in einen Anforderungskatalog überführt, der sich an der internationalen Norm ISO/IEC/IEEE 29148:2018 orientiert. Ergänzend erfolgt eine Bewertung bestehender Lösungsansätze aus der Literatur hinsichtlich ihrer Eignung zur Erfüllung dieser Anforderungen. Der zentrale Beitrag dieser Arbeit liegt in der Erstellung eines strukturierten Anforderungskatalogs, der als Grundlage für die gezielte Anwendung und Weiterentwicklung von APS-Systemen dient.

The increasing complexity of industrial production environments and the fluctuating demand in the context of Industry 4.0 are driving the adoption of Advanced Planning and Scheduling (APS) systems. Despite their potential, many implementations fall short of expectations in practice, often due to deficiencies in their design. This thesis aims to reduce this discrepancy by systematically identifying, structuring, and standardizing key requirements for APS systems. To this end, an overview is provided of the topics Industry 4.0, production planning and control (PPC), and the current state of APS systems. Based on a systematic literature review (SLR), existing deficiencies are analyzed and translated into a requirements catalog aligned with the international standard ISO/IEC/IEEE 29148:2018. In addition, selected solution approaches from the literature are evaluated in terms of their ability to meet these requirements. The core contribution of this thesis lies in the development of a structured requirements catalog that serves as a foundation for the targeted application and further development of APS systems.