TUM INSTITUT FÜR INFORMATIK. Tagungsband zum Workshop "Produktmodellierung" Manfred Broy und Marc Sihling (Herausgeber) TECHNISCHE UNIVERSITÄT MÜNCHEN

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1 TUM INSTITUT FÜR INFORMATIK Tagungsband zum Workshop "Produktmodellierung" Manfred Broy und Marc Sihling (Herausgeber) ÀÁÂ ÃÄÅÆÇ TUM-I0214 Dezember 02 TECHNISCHE UNIVERSITÄT MÜNCHEN

2 TUM-INFO-10-I /1.-FI Alle Rechte vorbehalten Nachdruck auch auszugsweise verboten c 2002 Druck: Institut für Informatik der Technischen Universität München

3 Vorwort Moderne Informatiksysteme sind inzwischen in nahezu allen größeren Unternehmen und in nahezu allen Anwendungsgebieten intensiv im Einsatz. Historisch bedingt handelt es sich bei den in Entwicklungs-, Verwaltungs- und Produktionsprozessen genutzten Systemen um weitgehend unabhängig entstandene, isolierte Lösungen. Diese Werkzeuge werden meist im Rahmen gewachsener Abläufe bedient. Die Kopplung dieser Workflows im Rahmen interdisziplinärer, unternehmensweiter Prozesse scheitert oftmals an organisatorischen aber auch an technischen Hürden. Beispielsweise hat naturgemäß jedes der eingesetzten Werkzeuge ganz eigenständige Datenmodelle und Methoden, wie diese Daten gespeichert werden. Dies macht es außerordentlich schwierig, die Werkzeuge miteinander zu integrieren. Hierbei geht es nicht nur darum, Daten aus dem einen Werkzeug in ein anderes Werkzeug zu exportieren bzw. dort zu importieren. Vielmehr ist es gerade im Zusammenhang mit dem Aufbau einheitlicher, umfassender Produkt- und Prozessmodelle im Entwicklungs- und Produktionsprozess interessant, die unterschiedlichen Konzepte, die in den jeweiligen Werkzeugen behandelt werden, abzugleichen und zueinander in Beziehung zu setzen. Auf diesem Weg der Zusammenführung diverser fraktaler Aspekte zu einem übergreifenden, ganzheitlichen Vorgehen findet sich eine Vielzahl an Herausforderungen an die moderne Informatik und beteiligte Fachdisziplinen. So handelt es sich bei der Integration von Produkt- und Prozessmodellen zum einen um Fragen der Veränderung und Transformation der Repräsentation von Daten, zum anderen aber auch um die Zusammenführung von teils unterschiedlichen Sichten in zentrale, konsistente Modelle. Auf Grund der unterschiedlichen Aufgaben einzelner Softwarewerkzeuge können die entsprechenden Datenrepäsentationen für die Werkzeuge sehr unterschiedlich ausfallen. Für die Integration bieten sich hauptsächlich zwei Vorgehensweisen an: Die Werkzeuge werden auf Basis eines gemeinsamen, zentralen Produktmodells integriert, so dass jedes Werkzeug gewissermaßen auf einem geeigneten Ausschnitt dieses Modells arbeitet. Zwischen den Repräsentationen werden Abbildungen definiert, die den Austausch von Informationen zwischen den Werkzeugen ermöglichen. Jedoch ist keiner dieser Ansätze optimal: die Überführung von Daten zwischen Werkzeugen via Import und Export führt letztlich zu einer hohen Redundanz und damit zu einer sehr aufwändigen Konsistenzüberprüfung und erhaltung. Denn die zwischen den Werkzeugen aktuell ausgetauschten Daten stehen in teilweise komplexen Beziehungen zu Daten anderer Werkzeuge aus anderen Teilprozessen. In der expliziten Modellierung und Verfolgung dieser Abhängigkeiten liegt der wichtigste Vorteil der Variante mit dem zentralen Produktmodell. Jedoch scheitert dieser Ansatz oftmals an methodischen und konzeptionellen Defiziten bei der Zusammenführung von Teilmodellen und resultiert zudem in sehr komplexen Modellen, die sich in der praktischen Umsetzung als eher unhandlich erweisen. Die genannten Fragestellungen sind in einer großen Klasse von Anwendungsgebieten als äußerst relevant einzustufen. So weisen Themen wie die Applikationsintegration in betriebswirtschaftlichen Anwendungen ganz ähnliche Fragestellungen auf. Gleiches gilt für die Werkzeuglandschaft, die im Rahmen der Softwareentwicklung genutzt wird. Aus diesem Grunde ist es äußerst fruchtbar, unterschiedliche Ansätze aus verschiedenen Gebieten zueinander in Beziehung zu setzen, um auf dieser Basis Synergien zu entwickeln und von den Lösungsvorstellungen in den unterschiedlichen Bereichen zu profitieren. Für dieses Ziel leistet der vom Projekt Artwork organisierte Workshop einen wichtigen Beitrag. Ich danke den Veranstaltern und den Teilnehmern, die dazu beigetragen haben, dass dieser Workshop ein Erfolg wurde. München, im Dezember 2002 Manfred Broy 3

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5 Der Lehrstuhl für Software & Systems Engineering des Instituts für Informatik, TU München lädt ein zum Workshop Produktmodellierung 17. Oktober 2002, 10:00 Uhr Raum Konrad Zuse ( , Gebäude FMI) Boltzmannstr. 3, Garching bei München Programmübersicht Seite 11 Dipl.-Math. Andreas Günzler, TU München Kernkonzepte des Produktmodells einer Engineering Workbench Seite 18 Seite 25 Dipl.-Ing. Jörg Lewek, Dipl.-Ing. Marco Litto, Mind 8 GmbH Baukastenbasierte Erstellung von Produktmodellen als Basis für die Generierung kundenspezifischer Entwurfsunterlagen (Model Driven Engineering) Dr.-Ing. Dipl.-Math. Michael Schabacker, Uni Magdeburg Prozesselemente als Erfahrungsspeicher in der Produktmodellierung Seite 34 Manfred Klug, Parametric Technology GmbH Trends in der Produktentwicklung - Herausforderungen an IT-Lösungsanbieter Seite 45 Seite 71 Prof. Dr.-Ing. Christian Weber, Dipl.-Ing. Till Deubel, Uni des Saarlandes Ein neuer Ansatz zur Modellierung von Produkten und Produktentwicklungsprozessen Dr.-Ing. Rainer Ostermayer, Daimler Chrysler Forschung Informationsmodellierung am Beispiel von DesMIT Seite 82 Seite 96 Seite 110 Dr. Bernhard Westfechtel, RWTH Aachen Synergetische Verschränkung bei der A-posteriori-Integration von Entwicklungswerkzeugen Dipl.-Ing. Uwe Stach, EDS PLM Solutions Übergeordnete Produkt-Strukturierung in Verbindung mit wissensbasierten Werkzeugen Dipl.-Ing. Ullrich Pfeifer-Silberbach, TU Darmstadt Unterstützung der Kooperativen Produktentwicklung durch ISO (STEP) Seite 117 Dipl.-Ing. Daniel Fuchs, TU München Produktmodellierung: vom Gedankenmodell zum digitalen Produktmodell? 5

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7 A. Günzler Kernkonzepte des Produktmodells einer Engineering Workbench Die Entwicklung komplexer technischer Produkte findet unter hartem globalem Wettbewerb statt. Unternehmen sind deshalb zu einer ständigen Verbesserung ihrer Entwicklungsprozesse gezwungen. Dabei kommt dem Einsatz adäquater Informations- und Kommunikations-Technologien eine Schlüsselrolle zu. Isolierte Entwicklungswerkzeuge, unzureichend verzahnte Datenmodelle, sowie stark heterogene IT-Landschaften stellen sich jedoch zunehmend als Hemmnis heraus. Im Rahmen des Forschungsprojekts ARTWORK werden daher Konzepte für eine so genannte Engineering Workbench entwickelt, welche als software-technische Integrationsbasis für verschiedenste Werkzeuge dienen soll. Ein wesentlicher Bestandteil einer solchen Workbench ist ein übergreifendes Produktmodell. Dieses kann abstrakt als die Gesamtheit aller im Lebenszyklus eines Produkts anfallender Daten gesehen werden. Der Vortrag stellt zunächst die grundlegende Architektur einer Engineering Workbench vor und behandelt dann Kernkonzepte des entwickelten Produktmodells. Insbesondere wird aufgezeigt, wie unterschiedliche Sichten auf ein Produkt unterstützt und eine zugehörige Konsistenzsicherung realisiert werden können. Schließlich wird auf eine prototypische Umsetzung der vorgestellten Konzepte eingegangen. [http://artwork.in.tum.de/] J. Lewek, M. Litto Baukastenbasierte Erstellung von Produktmodellen als Basis für die Generierung kundenspezifischer Entwurfsunterlagen (Model Driven Engineering) Die Erstellung von Fertigungseinrichtungen basierend auf Baukastensystemen ermöglicht es, Engineeringkosten zu reduzieren, Durchlaufzeiten zu minimieren und die Qualität kundenspezifischer Produkte deutlich zu erhöhen. Die heute von Maschinen- und Anlagenbauern eingesetzten Engineeringsysteme (SPS-Programmiersystem, E-CAD-System, etc.) sind für die Erstellung von Einzelprojekten ausgelegt. Sollen baukastenbasierte Engineeringprozesse mit vorhandenen Systemen aufgebaut werden, ist ein übergeordnetes System erforderlich, das die projektübergreifende Wiederverwendung systematisch unterstützt. Dazu sind Engineeringtätigkeiten mit heutigen Systemen auf die Erstellung durchgängiger, baukastenbasierter Produktmodelle vorzuverlagern. Konkrete Entwurfsunterlagen (SPS-Projekte, Schaltplanunterlagen, etc.) sind durch einen automatisierten Zugriff auf vorhandene Systeme zu generieren (Model Driven Engineering). Im Verbundprojekt Föderal wurde eine Produktmodellierungsmethodik für Baukastensysteme und eine entsprechende Informations-Architektur erarbeitet, mit der das Model Driven Engineering speziell für den Maschinen- und Anlagenbau unterstützt wird. Im Rahmen des Vortrages wird das Lösungskonzept vermittelt. Die informationstechnische Umsetzung mit Hilfe der Föderalen Informations-Architektur wird dargestellt und es werden erste Praxiserfahrungen aufgezeigt. [http://www.foederal.org/] Dr. M. Schabacker Prozesselemente als Erfahrungsspeicher in der Produktmodellierung Die Produktentwicklung kann als signifikante Informations- und Innovationsquelle eines Unternehmens betrachtet werden. Allerdings sind Prozesse in der Produktentwicklung üblicherweise sehr komplex und dynamisch, nicht nur, weil Innovationen und Kreativität nicht einem strikt vorgegebenen Weg folgen, sondern auch weil an den Prozessen viele Mitarbeiter mit wachsenden Aufgabenspektren und unterschiedlicher Qualifikation beteiligt sind. In jedem Unternehmen machen letztendlich diese Personen mit ihren verschiedenen Qualifikationen das Erfahrungs- und Entwicklungswissen einer Firma aus. Daher werden zur Modellierung der Prozesse in der Produktentwicklung die Prozesselemente verwendet. Ein Pro- 7

8 zesselement enthält u.a. Informationen zu Anforderungen an die Qualifikation eines Bearbeiters (z.b. CAD-Konstrukteur) und dessen Kenntnisstand (Anfänger, Fortgeschrittener, Experte), damit die Ausführbarkeit des Prozesselementes gewährleistet ist. Dieser Wissensbestandteil wird Qualifikationsprofil genannt. Solch ein Qualifikationsprofil kann nun sowohl einem Prozesselement als auch einer Person zugeordnet werden. Das Qualifikationsprofil eines Prozesselementes beschreibt die Qualifikationen, die mindestens notwenig sind, um die Arbeitsschritte eines Prozesselementes zu bearbeiten. Das Qualifikationsprofil einer Person hingegen spiegelt die individuellen Fähigkeiten eines Mitarbeiters wider. [http://imk.uni-magdeburg.de/lmi.html] [http://www.epi-k.ag/] M. Klug Trends in der Produktentwicklung - Herausforderungen an IT- Lösungsanbieter Das Thema beschreibt zunächst einmal die von uns festgestellten Herausforderungen (eventuell auch Ursachen hierfür) unserer Kunden in der Produktentwicklung, wie z.b. integrierte, abteilungs-, Unternehmensübergreifende Produktentwicklung im heterogenen Umfeld (organisatorisch, toolbezogen, prozessbezogen, etc.). Im zweiten Teil wollten wir dann diese Herausforderungen aus der Sicht eines Lösungsanbieters kommentieren und präsentieren. [http://www.ptc.com/] Prof. C. Weber, T. Deubel Ein neuer Ansatz zur Modellierung von Produkten und Produktentwicklungsprozessen Grundlage: Merkmale und Eigenschaften von Produkten; Produktmodelle für die Analyse und Synthese von Produkten Produktentwicklung: Property-Driven Development/Design (PDD); Steuerung des Produktentwicklungsprozesses; Rechnerwerkzeuge in der Produktentwicklung; Zusammenfassung und Ausblick [http://www.cad.uni-saarland.de/] Dr. R. Ostermayer Informationsmodellierung am Beispiel von DesMIT Im Rahmen des Projektes DesMIT (Design/Manufacturing Integration Technology) wird eine prototypische Software zur konstruktionsbegleitenden Kostenkalkulation entwickelt. Kern des Softwarekonzeptes ist die Integration von Produkt-, Prozess- und Ressourceninformationen. Bei der Umsetzung des Konzepts werden drei Aspekte besonders betrachtet: Welches Wissen wird für eine konstruktionsbegleitende Kostenkalkulation benötigt, wie kann dieses Wissen (Inhalt und Form) wieder verwendbar modelliert und persistent abgebildet werden und in wiefern lässt sich dieses Wissen operationalisieren. Im Rahmen der prototypischen Implementierung wurde hierzu ein Bibliothekskonzept in Form eines DesMIT-Administrators entwickelt und umgesetzt, um das für die konstruktionsbegleitende Kostenkalkulation erforderliche Wissen bzgl. Produkt, Prozess und Ressource in einer "neutralen", durch den Anwendungsexperten pflegbaren Wissensbasis zu repräsentieren. Die Operationalisierung des Wissens erfolgt mit Hilfe des DesMIT-Tools. Im Rahmen der Präsentation werden die Umsetzung des Wissensmanagementkonzepts und der Operationalisierung mit Schwerpunkt Informationsmodellierung vorgestellt. [http://www.daimlerchrysler.com/] 8

9 Dr. B. Westfechtel Synergetische Verschränkung bei der A-posteriori-Integration von Entwicklungswerkzeugen Dieser Beitrag berichtet über neuartige Werkzeuge zur Unterstützung verfahrenstechnischer Entwicklungsprozesse, die im Rahmen des SFB 476 IMPROVE entstanden sind. Diese Werkzeuge zeichnen sich nicht nur durch innovative Funktionalität aus, z.b. in den Bereichen Prozessunterstützung, Datenintegration und Kooperationsunterstützung. Weil sie darüber hinaus eng miteinander verschränkt sind, tragen sie zu einem integrierten Werkzeugverbund bei. Dabei entstehen Synergieeffekte, die für die effektive Unterstützung von Entwicklungsprozessen von entscheidender Bedeutung sind. [http://www-i3.informatik.rwth-aachen.de/] U. Stach Übergeordnete Produkt-Strukturierung in Verbindung mit wissensbasierten Werkzeugen Die Anforderungen an die Produktdatenmodelle heutiger CAx-Systeme werden ständig komplexer. Trotz umfangreicher Informationen und mehrschichtiger Abhängigkeiten soll hierbei die Evaluierung möglicher Varianten und Konfigurationen einfach durchzuführen sein. Immer öfter besteht der zusätzliche An- Produkt- und Prozess-Wissen zu integrieren und dieses wiederum wäh- spruch, firmenspezifisches rend des Konstruktionsprozesses nutzen zu können. Der Vortrag wird bestehende Lösungsmöglichkeiten von EDS PLM Solutions innerhalb dieses Umfeldes aufzeigen. [http://www.plm-solutions.de/] U. Pfeifer-Silberbach Unterstützung der Kooperativen Produktentwicklung durch ISO (STEP) Im Rahmen der Entwicklung der internationalen Norm ISO 'Industrial automation systems and integration - product data representation and exchange' wurden eine Reihe von Produktmodellen entwickelt, die Einzug in eine Vielzahl von Systemen, wie z.b. PDM gehalten haben. Ebenso finden sich zahlreiche Anwendungen im Bereich der Kooperativen Produktentwicklung. Beginnend mit dem Datenaustausch von CAD und PDM Daten mittels STEP bis hin zum Zugriff auf PDM-Systeme von Kooperationspartnern. Durch die normierten Produktmodelle wird eine effektive, internationale Zusammenarbeit von Unternehmen erst möglich. Im Rahmen des Beitrages werden die wichtigsten vorhandenen Produktmodelle der ISO mit Beispielen existierender Anwendungen vorgestellt und ein Ausblick auf weitere Anwendungen mit Schwerpunkt auf Unterstützung der kooperativen Produktentwicklung gegeben. [http://www.dik.maschinenbau.tu-darmstadt.de/] D. Fuchs Produktmodellierung - Vom Gedankenmodell zum digitalen Produktmodell? Produktmodelle sind Bestandteil der heutigen Produktentwicklung, die den Ingenieur bei dem Umgang mit dem immer stärker vernetzten Produkt unterstützen. Die unterschiedlichen Anwender werden u.a. bedingt durch die Produktentwicklungsphasen im Produktmodell auch berücksichtigt. Darüber hinaus konzentrieren sich zahlreiche Aktivitäten der Industrie und Forschung auf die Verbesserung des Produktmodells und dessen durchgängige Nutzung im Produktentwicklungsprozess. Hier ist z.b. der Austausch von Produktmodellen zwischen unterschiedlichen Systemen zu nennen, bei denen die Anwender in dem Produktmodell Informationen hinzufügen, löschen oder modifizieren. Was jedoch in der Vergangenheit wenig Beachtung gefunden hat, ist der personenspezifische Zugang zu Produktmodellen und den darin enthaltenen Informationen. So sind z.b. in einem Tool für 9

10 10 Produktkonfigurationen nicht nur bauteilbedingte Randbedingungen (Montage, Fertigung) hinterlegt, sondern auch Richtlinien, die vom Gesetzgeber erlassen worden sind. Werden von solchen Tools die Produktmodelle für die weitere Bearbeitung in ein CAD-System exportiert, gehen Informationen verloren, die bereits einmal in dem Produktmodell vorhanden waren. Durch die vorliegende reduzierte Informationsbasis ist der Ingenieur dann nicht in der Lage sich ein vollständiges Produktmodell zu bilden. Daraus leitet sich der Bedarf ab, dass jeder Ingenieur sich ein eigenes Produktmodell erstellt. Dieses wird dann im Team so lange erweitert, bis sich ein Produktmodell ergibt, in dem die Informationen von allen einzelnen Produktmodellen enthalten sind. Bei der Erstellung der individuellen Produktmodelle sind unterschiedliche Modellierungstechniken abzuwägen und zu kombinieren, sowie die Modellierungsergonomie zu berücksichtigen. Die vorgestellten Inhalte sollen eine Diskussion anregen, so dass das Produktmodell den einzelnen Ingenieur im Tagesgeschäft zukünftig besser unterstützt. Dabei werden Produktentwicklungsmethoden, die Modellierung selber und die Individualisierung angesprochen. [http://www.pe.mw.tum.de/]

11 Kernkonzepte des Produktmodells einer Engineering Workbench Andreas Günzler Technische Universität München Motivation Anspruchsvolle Arbeitsabläufe Spezialisierte, aufwändige Aktivitäten Zahlreiche Bearbeiter und Fachdisziplinen Komplexes Produkt Vielfältige Bestandteile Unterschiedliche Sichtweisen Heterogene IT-Landschaft Isolierte Entwicklungswerkzeuge Verschiedene Systemplattformen Workshop Produktmodellierung Folie 2 2Copyright MTU Aero Engines GmbH Technische Universität München 4Soft GmbH 11

12 Anwendungsdomäne Turbinenentwicklung Workshop Produktmodellierung Folie 3 3Copyright MTU Aero Engines GmbH Technische Universität München 4Soft GmbH Anwendungsdomäne Turbinenentwicklung ca Bauteile 3-6 Jahre Entwicklungszeit ca. 200 Bearbeiter (Kernteam) über 15 Fachdisziplinen ca. 500 Entwicklungswerkzeuge über 5 Systemplattformen Workshop Produktmodellierung Folie 4 4Copyright MTU Aero Engines GmbH Technische Universität München 4Soft GmbH 12

13 Engineering Workbench Modellierung Geometrieerstellung Berechnung... ARTWORK Control Center (ACC) Präsentation Modelle ARTWORK Core System Funktionalität Produktmodell Prozessmodell Organisationsmodell Geometrie Simulation Konsistenzsicherung Versionierung... Anwendung ARTWORK STORE Relationale Datenbank OO- Datenbank Dateisystem... Datenhaltung Workshop Produktmodellierung Folie 5 5Copyright MTU Aero Engines GmbH Technische Universität München 4Soft GmbH Ziele Das Produktmodell bietet einen einheitlichen Modellrahmen erfasst alle relevanten Produktinformationen erlaubt verschiedene Sichtweisen auf das Produkt unterstützt Konsistenzprüfung und -sicherung ermöglicht Wiederverwendung und Schemaevolution berücksichtigt alle Phasen des Entwicklungsprozesses und Lebenszyklus Workshop Produktmodellierung Folie 6 6Copyright MTU Aero Engines GmbH Technische Universität München 4Soft GmbH 13

14 Kernkonzepte Typisierung Trennung von Typ und Instanz Parametrisierung Einschränkung der Freiheitsgrade Hierarchische Dekomposition Baumartige Strukturierung der Modelle Segmentierung Aufteilung in Sichten Konsistenzsicherung Berücksichtigung von Ingenieurswissen Workshop Produktmodellierung Folie 7 7Copyright MTU Aero Engines GmbH Technische Universität München 4Soft GmbH Das Sichtenkonzept Einzelne Teilmodelle bilden Sichten auf das Produkt Aktivität 1 Aktivität 2 Aktivität 3 Ausschnitte des Gesamtmodells Optimale Repräsentation Variable Konsistenzsicherungsstrategien Klare Verknüpfung mit Workflow-Konzepten C 1 Sicht 1 C 11 C 12 P 11 P 12 Produkt C 2 Sicht 2 C 21 P 21 P 22 Konsistenz Sicht 3 C 1 P Workshop Produktmodellierung Folie 8 8Copyright MTU Aero Engines GmbH Technische Universität München 4Soft GmbH 14

15 Fallbeispiel Turbine Konfiguration Geometrische Modellierung Meshing Workshop Produktmodellierung Folie 9 9Copyright MTU Aero Engines GmbH Technische Universität München 4Soft GmbH Fallbeispiel Turbine Konfiguration Geometrische Modellierung Meshing Workshop Produktmodellierung Folie 10 10Copyright MTU Aero Engines GmbH Technische Universität München 4Soft GmbH 15

16 Fallbeispiel Turbine Konfiguration Geometrische Modellierung Meshing Workshop Produktmodellierung Folie 11 11Copyright MTU Aero Engines GmbH Technische Universität München 4Soft GmbH Das ARTWORK Control Center Workshop Produktmodellierung Folie 12 12Copyright MTU Aero Engines GmbH Technische Universität München 4Soft GmbH 16

17 Zusammenfassung Engineering Workbench als umfassende Integrationsbasis Explizites Produkt-, Prozess- und Organisationsmodell Flexible Anbindung verschiedenster Werkzeuge Vereinfachung der IT-Landschaft Produktmodell als wesentliche Komponente Erfassung aller relevanten Produktinformationen Unterstützung unterschiedlicher Fachdisziplinen Enge Verzahnung mit dem Entwicklungsprozess Workshop Produktmodellierung Folie 13 13Copyright MTU Aero Engines GmbH Technische Universität München 4Soft GmbH 17

18 * = K = I J A > = I E A H J A - H I J A K C L 2 K A A = I * = I E I B E A / A A H E A H K C A I F A E B E I? D A H - J M K H B I K J A H = C A, H E L A - C E A A H E C ) K I C = C I I E J K = J E E = I? D E A ) = C A > = K I K C I A F A, H E L A - C E A A H E C, E F 1 C H C A M A, E F 1 C = H? E J A E A H K C I A J E 5 A A I J H! $ % % " 5 J K J J C = H J 6 A % $ " $! & $ $ 2 H = N EI A H B = D H K C A E B ( &? M M M &? + F O H EC D J & / > 0 5 J K J J C = H J M M M B A H = H C 0 A K J A 9 E A H L A H M K K H? D F E A H A = J A 2 H A J A F E A H A A K A I 2 H A J 3 K = E J J E J F E A H A L. A D A H 2 H > A A 1 > A J H E A > = D A = A. K J E A I I A C A J A I J A J M A A 18 5 A H L E? A B A D A 5 J = I + F O H EC D J & / > 0 5 J K J J C = H J M M M B A H = H C

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25 EPI-K K AG Prozeßelemente als Erfahrungsspeicher in der Produktmodellierung Dr.-Ing. Dipl.-Math. Michael Schabacker Workshop Produktmodellierung 17. OKTOBER 2002, Garching bei München EPI-K AG 2002 EPI-K AG Magdeburg Prozeßmanagement Workflowmanagement PILOT Improver = Wissensbasierter Projektnavigator Projektmanagement Ressourcenmanagement Wissensmanagement Die Wissensbasis wächst kontinuierlich mit jedem Projekt! EPI-K AG 25

26 Produktmodellierung und Wissen Zusammentragen und Abbilden aller das Produkt beschreibenden, für seine Herstellung benötigten und teilweise aufeinander bezogenen Informationsmengen Quelle: Vorlesung Produktmodellierung, LMI Bedeutungszusammenhang Daten Informationen Interpretation Erfahrungen Wissen Quelle: D. Altenkrüger, W. Büttner: Wissensbasierte Systeme, 1992 EPI-K AG Wissen als Prozeß Forschungsergebnisse Forschungsergebnisse Beratungserfahrung Beratungserfahrung Best Best Practices Practices Wertschöpfung für für den den Kunden Wissen als Wertschöpfung Prozeßelemente als Erfahrungsspeicher Wissen als Objekt Wissen als Prozeß Wissensbasierter Projektnavigator Beratung Quelle: Prof. Dr.-Ing. S. Vajna, Uni Magdeburg EPI-K AG 26

27 Basis der wissensbasierten Projektnavigation Prozeßelemente-Bibliothek Ergebnisse des Vorgängerelements Prozeßelement Ergebnisse Zulässigkeit der Vorgängerelemente Derzeitige Kosten Strategien Regeln Mögliche Nachfolgerelemente Aktualisierte Kosten beste/ mögliche Ansätze mögliche/ verfügbare Methoden, Verfahren Werkzeuge Qualifikationsprofile Prozeßund Produktkosten Datenmodellierung Anpaßbar an den jeweiligen Anwendungsfall EPI-K AG Prozeßmodellierung Modellieren und Dokumentieren von Projekten/Prozessen Verwalten der Projekt-/Prozeßdokumentation Erstellen von Projekt-/Prozeßplänen EPI-K AG 27

28 PILOT Analyser EPI-K AG Prozeßelementbeschreibung EPI-K AG 28

29 Informationsflüsse zwischen den Prozeßelementen Erkennen der technischen Möglichkeiten des Unternehmens Erfassen des Standes der Technik Erkennen strategischer Freiräume und Unternehmensziele Abschätzen von Bedürfnissen und Trends Abschätzen künftiger Entwicklungen Gemeinsamk. zw. Bedürfnissen und Unternehmenszielen suchen Finden von Produktideen Präzisieren ausgewählter Produktideen Bewerten der Produktideen, Formulieren des Produktvorschlags Auswählen von Produktideen Ermitteln möglicher Zeitpunkte für die Produkteinführung Klären und Präzisieren der Aufgabe Erkennen wesentlicher Sollfunktionen Aufstellen von Funktionsstrukturen Suchen nach Wirkprinzipien Kombinieren der Wirkprinzipien Bewerten und Auswählen der Varianten Erkennen gestaltungsbestimmender Anforderungen Strukturieren gestaltungsbest. Hauptfunktionsträger Suchen nach Lösungen für die Hauptfunktionsträger Grobgestalten der Hauptfunktionsträger Auswählen geeigneter Entwürfe Suchen nach Lösungen für Nebenfunktionsträger Feingestalten aller Funktionsträger Prototypenfertigung Prototypentest Bewerten und Auswählen der Entwürfe Gestalten des Gesamtentwurfs Kontrollieren auf Fehler- und Störgrößeneinflüsse Vervollst. von Zeichnungen, Stücklisten und Anweisungen Ausarbeiten von Vorschriften und Anleitungen Prüfen aller Unterlagen Bestimmen des Ausgangsteils für die Fertigung Erfassen möglicher Fertigungsverfahren und -prozesse Ermitteln technol. zulässiger Fertigungsverfahren und -prozesse Festlegen technologisch möglicher Arbeitsvorgangsfolgen Auswählen der wirtschaftlich günstigsten Arbeitsvorgangsfolge Auswählen der Maschinen Auswählen/Planen von Werkzeugen und Vorrichtungen Bestimmen der Teilarbeitsvorgänge Ermitteln der Vorgabezeiten für die Fertigung Auswahl der Prüfmerkmale Festlegung des Prüfumfangs Bestimmung der Prüfmittel Erstellen von Prüfprotokollen Erstellen von Prüfanweisungen Programmierung von Meßeinrichtungen Erstellen der NC-Programme Test der NC-Programme Nullserienfertigung Nullserientest EPI-K AG Informationsflüsse (Detailausschnitt) Erkennen der technischen Möglichkeiten des Unternehmens Erfassen des Standes der Technik Erkennen strategischer Freiräume und Unternehmensziele Abschätzen von Bedürfnissen und Trends Abschätzen künftiger Entwicklungen Gemeinsamk. zw. Bedürfnissen und Unternehmenszielen suchen Finden von Produktideen Präzisieren ausgewählter Produktideen Bewerten der Produktideen, Formulieren des Produktvorschlags Auswählen von Produktideen EPI-K AG 29

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