Optimierte Prozesse und Wertströme bei der Abwicklung des Luftverkehrs am Flughafen München

Kontinuierliches Wertstrommangement

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Im industriellen Arbeitsalltag kommt vielfach das Wertstrommanagement als betriebswirtschaftliche Methode zur Verbesserung der Prozessführung in Produktion und Dienstleistung zum Einsatz. Es verfolgt das Ziel, wertschöpfende und nicht-wertschöpfende Tätigkeiten innerhalb von Wertströmen zu identifizieren und letztere entweder zu eliminieren oder zumindest zu minimieren.

Die Tätigkeiten des Wertstrommanagements – also die Wertstromanalyse, das Wertstromdesign und die Wertstromplanung – sind klassischerweise Aufgaben, die von Prozessexperten manuell durchgeführt werden, was zum einen Ressourcen bindet und zum anderen Schwachstellen mit sich bringt.

Vor diesem Hintergrund zielt das vorliegende Vorhaben »KI-gestützte Wertstromoptimierung (KIWI)« darauf ab, die Tätigkeiten des Wertstrommanagements im Bereich Luftverkehr durch die Kombination von bereits verfügbaren und zusätzlich automatisch und in Echtzeit erhobenen Daten sowie deren semantische Modellierung und KI-gestützte Auswertung weitmöglichst zu automatisieren. Damit ist es möglich, Prozesse und Wertströme kontinuierlich mit geringerem manuellem Aufwand zu optimieren.

Erhebung von semantischen Prozessdaten durch IoT

Die Flughafen München GmbH (FMG) ist ein innovatives Unternehmen mit einem breiten Portfolio. Für Pünktlichkeit und Passagierzufriedenheit sind funktionierende Prozesse von entscheidender Bedeutung. Ein Wertstrommanagement kann hier beispielsweise bei der Optimierung der Luftverkehrsabwicklung unterstützen. Durch die manuelle Durchführung der dazugehörigen Tätigkeiten ergeben sich allerdings mehrere Herausforderungen (u.a.):

  • Zeit- und personalaufwändige Erfassung des Ist-Zustands sowie Messung der gegenwärtigen Zielerreichung durch manuelle Erhebung oder Berechnung relevanter Kennzahlen (z.B. Zykluszeiten, Durchlaufzeiten, Ressourceneinsatz)
  • Manuelle und aufgrund der stichpunktartigen Betrachtung ggf. fehleranfällige Identifikation von Informationsflüssen in reduzierter Detaillierungsstufe
  • Manuelle Aufarbeitung und Aggregation vorhandener Daten in ein standardisiertes Format ist aufwändig und fehleranfällig
  • Statische Abbildung des Systemverhaltens aufgrund des Aufwands und der notwendigen Verfügbarkeit von Prozessexperten

Kreislauf aus Analyse, Optimierung und Planung

Ziel ist es daher, die Prozesse und Wertströme bei der Abwicklung des Luftverkehrs darzulegen und mithilfe KI-gestützter Auswertungen Verbesserungspotenziale aufzuzeigen. Außerdem soll das Wertstrommanagement so optimiert werden, dass keine ständige Verfügbarkeit von Prozessexpertise notwendig ist. Dafür werden einzelne, intransparente Prozessschritte durch zusätzlich generierte Prozessdaten und den Einsatz von geeigneten Basistechnologien des Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) über einen semantischen IoT-Adapter erhoben und mit bereits verfügbaren Prozessdaten semantisch verknüpft. Zusätzlich können durch den Einsatz geeigneter KI-Methoden neue Erkenntnisse gewonnen werden. Diese können Zusammenhänge anhand verknüpfter und semantisch beschriebener Daten erkennen und so die nötigen Informationen liefern, um einen übergreifenden Datenfluss zu schaffen.

Ausgehend von einer initialen Analyse ermöglichen somit wiederkehrend automatisch erhobene sowie durchgehend aktualisierte Daten die kontinuierliche Identifikation von Handlungsbedarfen zur fortlaufenden Optimierung des Wertstroms. Damit wird ein Kreislauf aus Analyse, Optimierung und Planung geschaffen, der ein kontinuierliches Wertstrommanagement überhaupt erst möglich macht.

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