Methode zur Produktionssystemkonzipierung auf Basis früher Produktinformationen ein Beitrag zur Integration von Produktionssystemplanung und Produktentwicklung unter Einsatz des MBSE
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Kaiserslautern
Technische Universität Kaiserslautern
2020
|
| Schriftenreihe: | Produktionstechnische Berichte aus dem FBK
Band 02/2020 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNISSEITE
I
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
..........................................................................................................................
I
KURZFASSUNG
................................................................................................................................IV
ABSTRACT
.........................................................................................................................................
V
ABKUERZUNGEN
...............................................................................................................................
VI
1
EINLEITUNG
UND
MOTIVATION
......................................................................................................
1
2
STAND
VON
WISSENSCHAFT
UND
TECHNIK
...................................................................................
4
2.1
SCHLUESSELBEGRIFFE
..............................................................................................................
4
2.2
FACHDISZIPLINSPEZIFISCHE
VORGEHENSMODELLE
VON
PE
UND
PSP
.....................................
7
2.2.1
VORGEHENSMODELLE
DER
PRODUKTENTWICKLUNG
(PE)
...........................................
7
2.2.2
VORGEHENSMODELLE
DER
PRODUKTIONSSYSTEMPLANUNG
(PSP)
..............................
10
2.2.3
ZWISCHENFAZIT
ZU
DEN
FACHDISZIPLINSPEZIFISCHEN
VORGEHENSMODELLEN
............
14
2.3
INTEGRATIONSKONZEPTE
FUER
PE
UND
PSP
...........................................................................
15
2.3.1
SIMULTANEOUS
UND
CONCURRENT
ENGINEERING
.....................................................
15
2.3.2
INTEGRIERTE
PRODUKTENTWICKLUNG
NACH
A
NDREASEN
UND
H
EIN
.........................
16
2.3.3
DESIGN
FOR
MANUFACTURING
AND
ASSEMBLY
........................................................
17
2.3.4
INTEGRIERTES
PRODUKTIONSSYSTEMENGINEERING
DURCH
CIM
..................................
18
2.3.5
INTEGRATION
VON
PRODUKTIONSPROZESSEN
IN
DIE
ENTWICKLUNG
.............................
19
2.3.6
VDI
RICHTLINIE
2206
.........................................................................................
20
2.3.7
INTEGRIERTE
PRODUKT-
UND
PROZESSGESTALTUNG
...................................................
21
2.3.8
IPEM
-
INTEGRIERTES
PRODUKTENTSTEHUNGSMODELL
...............................................
22
2.3.9
DIGITALE
FABRIK
.................................................................................................
22
2.3.10
3-ZYKLEN-MODELL
DER
PRODUKTENTSTEHUNG
.........................................................
23
2.3.11
INTEGRIERTES
ENGINEERING
AUTOMATISIERTER
INDUSTRIELLER
ANLAGEN
......................
24
2.3.12
INTEGRIERTES
PRODUKT-
UND
PRODUKTIONSSYSTEMDESIGN
.......................................
25
2.3.13
DOPPELHELIX-ENTWICKLUNG
VON
PRODUKTIONSSYSTEMEN
UND
PRODUKTEN
............
26
2.3.14
PRO
2
DAF
-
PRODUKT-
UND
PRODUKTIONSSYSTEMDESIGN
ARCHITEKTURRAHMENWERK
27
2.3.15
INTEGRIERTE
DEFINITION
VON
PRODUKT,
PRODUKTION
UND
MATERIAL
.........................
27
2.3.16
MECPRO
2
-
MODELLBASIERTER
ENTWICKLUNGSPROZESS
CYBERTRONISCHER
PRODUKTE
UND
PRODUKTIONSSYSTEME
..................................................................................
29
2.3.17
DISKUSSION
BESTEHENDER
INTEGRATIONSKONZEPTE
.................................................
30
2.4
INFORMATIONSINHALTE
DER
FRUEHEN
PHASEN
DES
PRODUKTENTSTEHUNGSPROZESSES
.................
34
2.4.1
DEFINITION
VON
INFORMATIONEN
UND
INFORMATIONSEINHEITEN
............................
35
2.4.2
INFORMATIONEN
IN
FRUEHEN
PHASEN
DER
PRODUKTENTWICKLUNG
...............................
36
2.4.3
INFORMATIONEN
IN
FRUEHEN
PHASEN
DER
PRODUKTIONSSYSTEMPLANUNG
....................
36
2.4.4
KLASSIFIKATION
DER
INFORMATIONEN
BEZUEGLICH
IHRER
ABHAENGIGKEITEN
.................
37
2.4.5
DISKUSSION
DER
INFORMATIONEN
UND
DEREN
ABHAENGIGKEITEN
IN
FRUEHEN
PHASEN..
40
2.5
UNSICHERE
UND
UNGENAUE
INFORMATIONEN
IN
FRUEHEN
ENTWICKLUNGSPHASEN
....................
41
2.5.1
UNSICHERHEIT
UND
URSACHEN
FUER
DAS
AUFTRETEN
UNSICHERER
INFORMATIONEN
......
41
2.5.2
KATEGORISIERUNG
UNSICHERER
INFORMATIONEN
......................................................
42
2.5.3
ZWECK
UND
AUFBAU
VON
REIFEGRADMODELLEN
...................................................44
2.5.4
ANFORDERUNGEN
AN
EIN
REIFEGRADMODELL
ZUR
BEWERTUNG
DER
UNSICHERHEIT
VON
FRUEHEN
PRODUKTINFORMATIONEN
...........................................................................
45
2.5.5
REIFEGRADMODELLE
ZUR
BEWERTUNG
UNSICHERER
INFORMATIONEN
IN
ENTWICKLUNGSPROJEKTEN......................................................................................46
2.5.6
DISKUSSION
UND
BEWERTUNG
EXISTIERENDER
REIFEGRADMODELLE
ZUR
BEWERTUNG
UNSICHERER
INFORMATIONEN
IN
ENTWICKLUNGSPROJEKTEN
......................................
48
2.6
NICHT-SEQUENZIELLE,
PARALLELE
PROZESSMODELLE
..............................................................49
2.6.1
SERUM
UND
FACTORY
PLANNING
SERUM
................................................................
50
SEITE
II
INHALTSVERZEICHNIS
2.6.2
SYSTEMS
ENGINEERING
(SE)
...............................................................................
50
2.6.3
MODELLBASIERTES
SYSTEMS
ENGINEERING
(MBSE)
..............................................
51
2.6.4
DISKUSSION
DER
NICHT-SEQUENZIELLEN
VORGEHENSMODELLE
..................................
52
2.7
GRUNDLAGEN
FORMALER
BESCHREIBUNGSSPRACHEN
UND
MODELLIERUNG
...............................
53
2.7.1
MODELL
UND
MODELLIERUNG
................................................................................
53
2.7.2
TECHNISCHE
SYSTEMBESCHREIBUNGS-
UND
FORMALE
MODELLIERUNGSANSAETZE
........
53
2.7.3
OBJEKTORIENTIERTE
MODELLIERUNG
UND
MODELLIERUNGSSPRACHEN
.........................
56
2.7.4
DISKUSSION
DER
GRUNDLAGEN
FORMALER
BESCHREIBUNGSSPRACHEN
UND
MODELLIERUNG
....................................................................................................
58
2.8
DISKUSSION
UND
ABSCHLIESSENDES
FAZIT
ZUM
STAND
VON
WISSENSCHAFT
UND
TECHNIK
....
58
2.8.1
ZUSAMMENFASSENDE
DISKUSSION
DER
RAHMENBEDINGUNGEN
.............................
58
2.8.2
ABSCHLIESSENDES
FAZIT
ZUM
STAND
VON
WISSENSCHAFT
UND
TECHNIK
..................
60
3
ZIELSETZUNG
UND
AUFGABENSTELLUNG
.......................................................................................
61
3.1
FORSCHUNGSFRAGE
UND
ZIELE
DER
DISSERTATION
.................................................................
61
3.2
AUFGABEN
ZUR
METHODISCHEN
KONZEPTERARBEITUNG
.........................................................
62
4
METHODE
ZUR
FRUEHEN
PRODUKTIONSSYSTEMKONZIPIERUNG
.....................................................64
4.1
EINFUEHRUNG:
MBSE
UND
DIE
PRODUKTIONSSYSTEMPLANUNG
.............................................
64
4.2
AUSGANGSPUNKT:
DER
INTEGRIERTE
MECPRO
2
-REFERENZENTWICKLUNGSPROZESS
..................
65
4.2.1
DIE
ZIELE
DES
VERBUNDFORSCHUNGSPROJEKTS
MECPRO
2
........................................
65
4.2.2
DAS
MECPRO
2
-PROZESSRAHMENWERK
ALS
REFERENZENTWICKLUNGSPROZESS
............
66
4.2.3
DIE
MECPRO
2
-BESCHREIBUNGSSYSTEMATIK
ALS
MODELLIERUNGSVORGEHEN
.............
68
4.2.4
ERFORDERLICHE
ADAPTIONEN
AUFGRUND
DER
NACHTEILE
DES
MECPRO
2
-ANSATZES
....
72
4.3
GESAMTUEBERSICHT:
MBSE-BASIERTER,
INTEGRIERTER
SYSTEMENTSTEHUNGSPROZESS
UNTER
EINSATZ
DER
METHODE
ZUR
FRUEHEN
PRODUKTIONSSYSTEMKONZIPIERUNG
..............................
73
4.4
INTEGRIERTES
VORGEHENSMODELL:
V-MODELL
UND
SYSTEMS
ENGINEERING
ANSATZ
.............
78
4.4.1
STRUKTUR
DES
INTEGRIERTEN
VORGEHENSMODELLS
AUS
MAKRO-
UND MIKROZYKLUS
...78
4.4.2
THEMENFELDER,
AUFGABEN
UND
EXPERTEN
IM
VORGEHENSMODELL
.......................
82
4.4.3
PROJEKTAUFTAKT,
PROZESSPHASEN
UND
MEILENSTEINE
............................................
86
4.5
SYSTEMATISCHE
METHODE:
PRODUKTIONSSYSTEMKONZIPIERUNG
AUF
BASIS
FRUEHER
PRODUKTINFORMATIONEN
....................................................................................................
88
4.5.1
INHALTE
DES
PRODUKTIONSSYSTEMKONZEPTS
SOWIE
DES
PRODUKTKONZEPTS
.............
88
4.5.2
DAS
METHODISCHE
4-EBENEN-VORGEHEN
ZUR
ITERATIVEN
ERARBEITUNG
DES
PRODUKTIONSSYSTEMKONZEPTS
.............................................................................
97
4.5.3
DIE
KONTEXT-
&
ANFORDERUNGSEBENE
...............................................................
99
4.5.4
DIE
VERFAHREN-
&
MATERIALFLUSSEBENE
...........................................................
103
4.5.5
DIE
DIMENSIONIERUNGS-
&
STRUKTUREBENE
......................................................
107
4.5.6
DIE
TECHNISCHE
LOESUNGSEBENE
......................................................................
111
4.5.7
REIFEGRADMODELL
ZUR
BEWERTUNG
UNSICHERER
PRODUKTINFORMATIONEN
.............
114
4.6
OBJEKTORIENTIERTER
MODELLIERUNGSANSATZ:
BESCHREIBUNGSSCHEMA
ALS
*GEMEINSAME
SPRACHE
*
ZUR
MODELLBASIERTEN
KOLLABORATION
.............................................................
119
4.6.1
GEMEINSAME
BESCHREIBUNGSSPRACHE
DURCH
OBJEKTORIENTIERTEN
MODELLIERUNGSANSATZ
......................................................................................
119
4.6.2
MODELLIERUNGSSPRACHE
ZUR
UMSETZUNG
DES
OBJEKTORIENTIERTEN
MODELLIERUNGSANSATZES
...................................................................................
120
4.6.3
BESCHREIBUNGSSCHEMA
DER
ELEMENTE
DES
PRODUKTIONSSYSTEMS
......................
122
4.6.4
BESCHREIBUNGSSCHEMA DER
ELEMENTE
DES
PRODUKTS
........................................
124
4.6.5
BESCHREIBUNGSSCHEMA
GEMEINSAM
GENUTZTER
ELEMENTE
................................
125
4.6.6
ABBILDUNG
VON
ABHAENGIGKEITSBEZIEHUNGEN
UND
KAUSALZUSAMMENHAENGEN
IM
ENTSCHEIDUNGSPROZESS
....................................................................................
126
4.6.7
ELEMENTBIBLIOTHEKEN
ZUR
WIEDERVERWENDUNG
VON
SYSTEMELEMENTEN
..........
128
4.6.8
MODELLBASIERTER
INFORMATIONSAUSTAUSCH
ZWISCHEN
PE
UND
PSP
....................
133
INHALTSVERZEICHNIS
SEITE
III
5
ANWENDUNGSBEISPIEL
ZUR
VALIDIERUNG
...............................................................................
135
5.1
ZIELE
DER
VALIDIERUNG
ANHAND
DES
ANWENDUNGSBEISPIELS
...........................................
136
5.2
BESCHREIBUNG
DES
ANWENDUNGSBEISPIELS
:
DIE
ZYLINDERKOPF-PRODUKTION
................
136
5.2.1
AUSGANGSSITUATION
..........................................................................................
137
5.2.2
ANWENDUNGSFALL
.............................................................................................
142
5.3
ANWENDUNG
VON
VORGEHENSMODELL,
METHODE
UND
MODELLIERUNGSANSATZ
................
144
5.3.1
ANWENDUNGSSZENE
1:
PROJEKTAUFTAKT
DES
GESAMTPROJEKTS
DURCHFUEHREN
........
144
5.3.2
ANWENDUNGSSZENE
2:
KONTEXT-
&
ANFORDERUNGSEBENE
DURCHFUEHREN
............
146
5.3.3
ANWENDUNGSSZENE
3:
VERFAHREN-
&
MATERIALFLUSSEBENE
DURCHFUEHREN
..........
151
5.3.4
ANWENDUNGSSZENE
4:
DIMENSIONIERUNGS-
&
STRUKTUREBENE
DURCHFUEHREN
.....
155
5.3.5
ANWENDUNGSSZENE
5:
TECHNISCHE
LOESUNGSEBENE
DURCHFUEHREN
.....................
160
5.3.6
ANWENDUNGSSZENE
6:
SYSTEMMODELLIERUNG
UEBER
VERSCHIEDENE
HIERARCHIEEBENEN
UND
BETRACHTUNGSOBJEKTE
DURCH
KAUSALE
RELATIONEN
.......
162
5.4
DISKUSSION
UND
SCHLUSSBETRACHTUNG
............................................................................
164
6
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.......................................................................................
170
7
ANHANG
...................................................................................................................................
175
7.1
FACHDISZIPLINSPEZIFISCHE
VORGEHENSMODELLE
DER
PE
UND
PSP
...................................
175
7.1.1
VORGEHENSMODELLE
DER
PRODUKTENTWICKLUNG
.................................................
175
7.1.2
VORGEHENSMODELLE
DER
PRODUKTIONSSYSTEMPLANUNG
......................................
179
7.2
INFORMATIONSINHALTE
UND
ABHAENGIGKEITSBEZIEHUNGEN
IN
FRUEHEN
PHASEN
....................
183
7.2.1
INFORMATIONSINHALTE
DER
FRUEHEN
PE-PHASEN
UND
KLASSIFIKATION
DER
ABHAENGIGKEITSBEZIEHUNGEN
............................................................................
183
7.2.2
INFORMATIONSINHALTE
DER
FRUEHEN
PSP-PHASEN
UND
KLASSIFIKATION
DER
ABHAENGIGKEITSBEZIEHUNGEN
............................................................................
187
7.2.3
DARSTELLUNG
DER
ABHAENGIGKEITSBEZIEHUNGEN
ZWISCHEN
DEN
INFORMATIONSINHALTEN
......................................................................................
194
7.3
INFORMATIONSUNSICHERHEIT
UND
REIFEGRADMODELLE
.......................................................
195
7.3.1
BEISPIELE
INHALTLICHER
UNSICHERHEITEN
VON
INFORMATIONEN
.............................
195
7.3.2
VORGEHEN
ZUR
ENTWICKLUNG
VON
REIFEGRADMODELLEN
.....................................
195
7.3.3
VORGEHEN
ZUR
ENTWICKLUNG
DES
REIFEGRADMODELLS
DIESER
DISSERTATION
........
197
7.3.4
BEISPIELE
VON
PRODUKTINFORMATIONEN
NACH
UNSICHERHEITSURSACHEN
...............
198
7.3.5
BEISPIEL
ZUR
VERANSCHAULICHUNG
DER
ANWENDUNG
DES
REIFEGRADMODELLS
....
198
7.4
CPPS-PROZESSMODULE
DES
MECPRO
2
-PROZESSRAHMENWERKS
.........................................
199
7.5
ANWENDUNGSBEISPIEL
ZUR
VALIDIERUNG
........................................................................
200
7.5.1
AUSGANGSSITUATION
..........................................................................................200
7.5.2
ANWENDUNGSFALL
.............................................................................................202
8
QUELLENVERZEICHNIS
...............................................................................................................205
9
LEBENSLAUF.
............................................................................................................................
231
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