Modell zur datenbankgestützten Planung automatisierter Montageanlagen

Die Entwicklung rechnergestützter Planungswerkzeuge für die Montage ist für die gegenwärtigen Automatisierungsbestrebungen in der Montage von grundlegender Bedeutung. Die vorliegende Arbeit verfolgte eine dreifache Zielsetzung. Eine systemtechnische Betrachtung der Montage sollte dazu dienen, das Wissen über an der Montage beteiligte Komponenten zu systematisieren und zu klassifizieren. Es sollte zusätzlich ein Beitrag geleistet werden, bestehende Lücken in der Planungssystematik für die Montage zu schließen. Ein besonderes Anliegen war es, zu zeigen, wie Datenbanken entworfen werden können, mit denen einzelne Planungswerkzeuge zu einem Gesamtsystem integriert und damit effektiver genutzt werden können. Zunächst wurden die entsprechenden Aufgabenstellungen in Kapitel 2 kurz vorgestellt und gezeigt, daß dem Einsatz von Datenbanken in einer Verfahrenskette zur Montageplanung eine zentrale Bedeutung zukommt. Bisher wurden Datenbanken im Bereich der Montageplanung jedoch kaum genutzt. Dies wird hauptsächlich darauf zurückgeführt, daß die vorwiegend für kommerzielle Anwendungen entwickelten Datenbankmanagementsysteme für technische Anwendungen nur unzureichend geeignet sind und der Datenbankentwurf sich als eine sehr komplexe Aufgabenstellung darstellt. Kapitel 3 enthält eine Einführung in die Begriffswelt der Datenbanktechnologie. Besonderer Wert wurde auf die Darstellung der Methoden zum Datenbankentwurf gelegt. Es wurde der Weg von der Bedarfsanalyse bis zum implementierfähigen konzeptionellen Schema aufgezeigt. Eine systemtechnische Betrachtung der Montage wurde in Kapitel 4 durchgeführt. Die Montage wurde dazu auf ein soziotechnologisches Modell abgebildet, welches eine klare Abgrenzung der einzelnen an der Montage beteiligten Komponenten ermöglicht. Die Ergebnisse dieser Systemanalyse dokumentieren, daß die Systemtechnik ein unerläßliches Hilfsmittel darstellt, um zu einer strukturierten Beschreibung eines so komplexen Problemkreises, wie ihn die Montage darstellt, zu gelangen. In Kapitel 5 wurde der Ablauf der systematischen Montageanlagenplanung analysiert. Um die Lücke in der systematischen Montageplanung zwischen der Beschreibung der Montageaufgabe und der Erstellung des Montagelayouts zu schließen, wurde ein neues Verfahren zur Montageablaufbeschreibung entwickelt. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß anhand einer operationalen Beschreibung des Montageablaufs direkt, geeignete Wirkorgane und Geräte zur Durchführung der Montage, aus einer Datenbasis ausgewählt werden können. Diese beiden Kapitel bildeten die Grundlage für die Entwicklung eines konzeptionellen Schemas, mit dem der gesamte Ablauf der Montageplanung, wie er in Kapitel 5 dargestellt wurde, unterstützt werden kann. Es wurden zunächst semantische Schemata für die einzelnen Planungsschritte entworfen und diese dann zu einem gemeinsamen konzeptionellen Schema integriert. Zum Abschluß der Arbeit wurden die Implementierung einer Datenbank nach diesem konzeptionellen Schema und exemplarische Realisierungen von Anwenderprogrammen, die mit dieser Datenbank arbeiten, vorgestellt. Die Arbeit hat gezeigt, daß schon durch die für die Vorbereitung eines Datenbankeinsatzes erforderliche systematische Betrachtung der Montage wesentliche Erkenntnisse zur Montageplanung gewonnen werden können. Zudem kann auch mit derzeit verfügbaren Datenbankmanagementsystemen, trotz der in Kapitel 3 angesprochenen Unzulänglichkeiten, eine wirkungsvolle Unterstützung der rechnergestützten Montageplanung erreicht werden, indem der Eingabeaufwand für einzelne Anwendungsprogramme erheblich reduziert und Fehler durch redundante Datenspeicherung weitgehend vermieden werden.The development of computer-aided planning tools for assembly is of fundamental importance for the current automation efforts in assembly. The present work pursued a threefold objective. A systematic view of the assembly should serve to systematize and classify the knowledge about components involved in the assembly. An additional contribution should be made to close existing gaps in the planning system for assembly. A particular concern was to show how databases can be designed, with which individual planning tools can be integrated into an overall system and thus used more effectively. First, the corresponding tasks were briefly presented in Chapter 2 and it was shown that the use of databases in a process chain for assembly planning is of central importance. So far, databases in the area of assembly planning have hardly been used. This is mainly attributed to the fact that the database management systems, which were developed primarily for commercial applications, are insufficiently suitable for technical applications and the database design presents itself as a very complex task. Chapter 3 introduces the conceptual world of database technology. Particular emphasis was placed on the presentation of the methods for database design. The path from the needs analysis to the implementable conceptual scheme was shown. A system-technical examination of the assembly was carried out in chapter 4. For this purpose, the assembly was mapped onto a socio-technological model, which enables a clear demarcation of the individual components involved in the assembly. The results of this system analysis document that the system technology is an indispensable aid in order to arrive at a structured description of such a complex problem as the assembly represents. In Chapter 5, the process of systematic assembly system planning was analyzed. In order to close the gap in the systematic assembly planning between the description of the assembly task and the creation of the assembly layout, a new procedure for the assembly process description was developed. This method is characterized in that, based on an operational description of the assembly process, suitable active elements and devices for carrying out the assembly can be selected directly from a database. These two chapters formed the basis for the development of a conceptual scheme that can be used to support the entire assembly planning process, as described in Chapter 5. First, semantic schemes for the individual planning steps were designed and then integrated into a common conceptual scheme. At the end of the work, the implementation of a database according to this conceptual scheme and exemplary implementations of user programs that work with this database were presented. The work has shown that the systematic consideration of assembly required for the preparation of a database deployment can provide essential insights into assembly planning. In addition, with the currently available database management systems, despite the shortcomings mentioned in Chapter 3, effective support for computer-aided assembly planning can be achieved by considerably reducing the input effort for individual application programs and largely avoiding errors due to redundant data storage

Ein Molekül-Atom-Datenmodell für Non-Standard-Anwendungen : Anwendungsanalyse, Datenmodellentwurf und Implementierungskonzepte

Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Erarbeitung und Nutzbarmachung von Datenbankkonzepten für sog. Non-Standard-Anwendungen. Darunter versteht man im OB-Bereich Anwendungen aus den Gebieten CAD/CAM, VLSI-Entwurf, Software-Entwicklung, Büroautomatisierung, Expertensysteme etc. Die zentralen Fragestellungen, zu denen es Antworten zu finden gilt, sind: - Welche Anforderungen werden von den Non-Standard-Anwendungen an die Datenhaltung gestellt? - Wie sehen dazu passende Architekturen und Datenmodelle für NDBS (das sind DBS für Non-Standard-Anwendungen) aus? - Nach welchen Konzepten sind solche NDBS zu entwerten und zu implementieren? Dazu werden verschiedene OB-basierte Prototypen analysiert und vergleichend einander gegenübergestellt. Im einzelnen wurden basierend auf konventionellen Datenbanksystemen verschiedenen Typs (Netzwerk- und Relationenmodell) Anwendungssysteme aus unterschiedlichen ingenieurwissenschaftlichen Bereichen (3D-Modellierung, Verwaltung geographischer Daten und VLSI-Entwurfswerkzeug) sowie aus dem Expertensystembereich (Diagnosesystem) entwickelt; ihr Leistungsverhalten wurde unter einer praxisnahen Last aufgezeichnet und detailliert untersucht. Ausgehend von diesen Analyse- und Vergleichsergebnissen wird ein Anforderungskatalog erstellt, der konkrete Aussagen über die Datenstrukturen der Anwendungsobjekte und die zugehörigen Verarbeitungscharakteristika zusammenfaßt

Effiziente Verarbeitung von Produktstrukturen in weltweit verteilten Entwicklungsumgebungen

Die Produktentwicklung ist ein zeitaufwändiger, kostenintensiver Prozess. Unterstützung bieten die so genannten Produktdatenmanagement-Systeme (PDM Systeme), die Informationen über alle produktrelevanten Daten verwalten. Dazu setzen diese Systeme typischerweise auf relationalen Datenbankmanagementsysteme auf, die sie jedoch mehr oder weniger als primitives Dateisystem verwenden. In lokalen Entwicklungsumgebungen werden PDM-Systeme bereits zum Teil sehr erfolgreich eingesetzt, in geographisch verteilten Szenarien jedoch verhindern die extrem langen Antwortzeiten einiger Benutzeraktionen einen profitablen Einsatz

Hochleistungs-Transaktionssysteme: Konzepte und Entwicklungen moderner Datenbankarchitekturen

Das Buch richtet sich an Informatiker in Studium, Lehre, Forschung und Entwicklung, die an neueren Entwicklungen im Bereich von Transaktions- und Datenbanksystemen interessiert sind. Es entspricht einer überarbeiteten Version meiner im Februar 1993 vom Fachbereich Informatik der Universität Kaiserslautern angenommenen Habilitationsschrift. Neben der Präsentation neuer Forschungsergebnisse erfolgen eine breite Einführung in die Thematik sowie überblicksartige Behandlung verschiedener Realisierungsansätze, wobei auf eine möglichst allgemeinverständliche Darstellung Wert gelegt wurde. Der Text wurde durchgehend mit Marginalien versehen, welche den Aufbau der Kapitel zusätzlich verdeutlichen und eine schnelle Lokalisierung bestimmter Inhalte unterstützen sollen

Entwicklung eines Informationssystems für das kooperative Produktengineering

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Rechnerunterstützung für die Suche nach verarbeitungstechnischen Prinziplösungen

Die hier zur Verfügung gestellte Datei ist leider nicht vollständig, aus technischen Gründen sind die folgenden Anhänge leider nicht enthalten: Anhang 3: Begriffshierarchie "verarbeitungstechnische Funktion" S. 141 Anhang 4: Begriffshierarchie "Eigenschaftsänderung" S. 144 Anhang 5: Begriffshierarchie "Verarbeitungsgut" S. 149 Anhang 6: Begriffshierarchie "Verarbeitungstechnisches Prinzip" S. 151 Konsultieren Sie die Druckausgabe, die Sie im Bestand der SLUB Dresden finden: http://slubdd.de/katalog?TN_libero_mab21079933:ABKÜRZUNGEN UND FORMELZEICHEN S. 5 1. EINLEITUNG S. 7 2. UNTERSTÜTZUNGSMITTEL FÜR DIE KONZEPTPHASE IN DER VERARBEITUNGSMASCHINEN-KONSTRUKTION - ALLGEMEINE ANFORDERUNGEN, ENTWICKLUNGSSTAND 9 2.1. DIE BEDEUTUNG DER KONZEPTPHASE IN DER VERARBEITUNGSMASCHINENKONSTRUKTION S. 9 2.2. ALLGEMEINE ANFORDERUNGEN AN UNTERSTÜTZUNGSMITTEL FÜR DEN KONSTRUKTEUR ALS PROBLEMLÖSER S. 13 2.3. SPEZIFIK VERARBEITUNGSTECHNISCHER PROBLEMSTELLUNGEN S. 17 2.3.1. Verarbeitungstechnische Informationen im Konstruktionsprozeß von Verarbeitungsmaschinen S. 17 2.3.2. Komplexität verarbeitungstechnischer Probleme S. 19 2.3.3. Unbestimmtheit verarbeitungstechnischer Probleme S. 21 2.3.4. Beschreibungsspezifik verarbeitungstechnischer Problemstellungen S. 22 2.4. UNTERSTÜTZUNGSMITTEL FÜR DIE KONZEPTPHASE UND IHRE EIGNUNG FÜR DIE VERARBEITUNGSMASCHINENKONSTRUKTION S. 24 2.4.1. Traditionelle Unterstützungsmittel für die Lösungssuche S. 24 2.4.1.1. Lösungskataloge S. 24 2.4.1.2. Konstruktionsmethodik in der Prinzipphase S. 25 2.4.2. Rechnerunterstützung für die Konstruktion mit Relevanz für die Konzeptphase S. 28 2.4.2.1. Kurzüberblick über Konstruktionsunterstützungssysteme und ihre Einbindung in übergeordnete Systeme S. 28 2.4.2.2. Rechnerunterstützung zum Analysieren S. 31 2.4.2.3. Rechnerunterstützung zum Informieren S. 32 2.4.2.4. Rechnerunterstützung zum Synthetisieren S. 34 2.4.2.5. Rechnerunterstützung zum Bewerten und Auswählen S. 39 2.4.2.6. Integrierende Systeme mit Unterstützung für die Konzeptphase S. 41 2.4.3. Der Wissensspeicher Verarbeitungstechnik S. 43 2.5. SCHLUßFOLGERUNGEN AUS DER ANALYSE DES IST-STANDES S. 46 3. ANFORDERUNGEN AN EINE RECHNERUNTERSTÜTZUNG DER PRINZIPPHASE DER VERARBEITUNGSMASCHINENKONSTRUKTION 47 3.1. FUNKTIONSBESTIMMUNG S. 47 3.1.1. Typisierung der mit dem System zu lösenden Fragestellungen S. 47 3.1.2. Anforderungen an Funktionalität und Dialoggestaltung S. 50 3.2. INHALTLICHE ABGRENZUNG S. 54 3.3. ANFORDERUNGEN AN DIE WISSENSREPRÄSENTATION S. 57 4. INFORMATIONSMODELL DES VERARBEITUNGSTECHNISCHEN PROBLEMRAUMES S. 61 4.1. ÜBERBLICK ÜBER MÖGLICHE DARSTELLUNGSARTEN S. 61 4.1.1. Allgemeiner Überblick S. 61 4.1.1.1. Unterschiede zwischen wissensbasierten Systemen und anderen Wissensrepräsentationsformen S. 61 4.1.1.2. Algorithmische Modellierung S. 62 4.1.1.3. Relationale Modellierung S. 63 4.1.1.4. Darstellungsformen in wissensbasierten Systemen S. 64 4.1.2. Die verwendete Software und ihre Möglichkeiten S. 71 4.2. ÜBERBLICK ÜBER DEN SYSTEMAUFBAU S. 74 4.2.1. Gesamtüberblick S. 74 4.2.2. Sichtenmodell S. 78 4.2.3. Relationale Darstellung von Prinzipinformationen, Kennwerten und Kenngrößen S. 83 4.2.4. Bildinformationen S. 85 4.2.5. Ergänzende Informationen in der Benutzeroberfläche S. 86 4.3. MODELLIERUNG VON WISSENSKOMPONENTEN DER DOMÄNE VERARBEITUNGSTECHNIK S. 87 4.3.1. Abbildung verarbeitungstechnischer Funktionen S. 87 4.3.1.1. Darstellungsarten für verarbeitungstechnische Funktionen - Bedeutung, Verwendung, Probleme S. 87 4.3.1.2. Die Sicht "Verarbeitungstechnische Funktion" S. 89 4.3.1.3. Die Sicht "Eigenschaftsänderung" S. 90 4.3.2. Abbildung von Informationen über Verarbeitungsgüter S. 93 4.3.2.1. Beschreibungskomponenten und ihre Verwendung bei der Lösungssuche S. 93 4.3.2.2. Die Sicht "Verarbeitungsgut" S. 94 4.3.2.3. Abbildung von Verarbeitungsguteigenschaften S. 94 4.3.3. Abbildung verarbeitungstechnischer Prinzipe S. 96 4.3.3.1. Die Sicht "Verarbeitungstechnisches Prinzip" S. 96 4.3.3.2. Die Detailbeschreibung verarbeitungstechnischer Prinzipe S. 97 4.3.4. Verarbeitungstechnische Kenngrößen S. 99 4.3.5. Darstellung von Zusammenhängen mittels Regeln S. 100 4.3.6. Unterstützung der Feinauswahl S. 102 5. PROBLEMLÖSEN MIT DEM BERATUNGSSYSTEM VERARBEITUNGSTECHNIK S. 104 5.1. INTERAKTIVE PROBLEMAUFBEREITUNG S. 104 5.2. BESTIMMUNG DER LÖSUNGSMENGE - GROBAUSWAHL S. 109 5.3. FEINAUSWAHL S. 110 5.4. VERARBEITUNG DER ERGEBNISSE S. 112 6. WISSENSAKQUISITION S. 113 6.1. PROBLEME BEI DER WISSENSAKQUISITION S. 113 6.2. VORSCHLÄGE ZUR UNTERSTÜTZUNG UND ORGANISATION DER AKQUISITION FÜR DAS BERATUNGSSYSTEM VERARBEITUNGSTECHNIK S. 115 7. GEDANKEN ZUR WEITERENTWICKLUNG S. 116 7.1. INHALTLICHER UND FUNKTIONALER AUSBAU DES BERATUNGSSYSTEMS VERARBEITUNGSTECHNIK S. 116 7.1.1. Ergänzung der Sichtenbeschreibung durch weitere Sichten S. 116 7.1.2. Andere Erweiterungsmöglichkeiten S. 117 7.2. EINBINDUNGSMÖGLICHKEITEN FÜR DAS BERATUNGSSYSTEMS VERARBEITUNGSTECHNIK S. 118 8. ZUSAMMENFASSUNG S. 120 LITERATURVERZEICHNIS S. 123 Anhang 1: Beispiele für phasenübergreifende Rechnerunterstützung der Konstruktion 134 Anhang 2: Inhalt der Kerntabelle "Prinzip" S. 138 Anhang 3: Begriffshierarchie "verarbeitungstechnische Funktion" S. 141 Anhang 4: Begriffshierarchie "Eigenschaftsänderung" S. 144 Anhang 5: Begriffshierarchie "Verarbeitungsgut" S. 149 Anhang 6: Begriffshierarchie "Verarbeitungstechnisches Prinzip" S. 151 Anhang 7: Implementierung einer umstellbaren Formel am Beispiel Dichteberechnung S. 15

Forum Bauinformatik 2009 : 23. bis 25. September 2009, Universität Karlsruhe (TH)

Tagungsband des 21. Forum Bauinformatik am 23. bis 25. September 2009 an der Universität Karlsruhe (TH). Beiträge von jungen Wissenschaftlern aus den Bereichen Simulationsmodelle, Numerische Methoden, Visualisierung, Informationsvermittlung, Prozess- und Produktmodellierung sowie weiterer informationstechnischer Anwendungen im Bauwesen

Workflow-Management für Produktentwicklungsprozesse

Workflow-Management-Systeme unterstützen die elektronische Abwicklung von Arbeitsprozessen, sogenannten Workflows. Heutige Systeme erzwingen meist die starre Ausführung vormodellierter Workflows, was ihre praktische Tauglichkeit auf Anwendungsgebiete mit starren Prozessen beschränkt. In vielen Anwendungsbereichen sind Arbeitsprozesse jedoch meist nur semi-strukturiert. Dieses Merkmal ist aufgrund kreativer Teilaufgaben auch typisch für alle Produktentwicklungsprozesse, für die in dieser Arbeit adäquate Modellierungs- und Ausführungskonzepte vorgestellt werden. Diese Konzepte wurden im WEP-Workflow-Management-Systems (WEP = Workflow Management for Engineering Processes) zur Demonstration der Machbarkeit und des praktischen Nutzens prototypisch implementiert

30. Forum Bauinformatik

Die Bauhaus-Universität Weimar ist seit langer Zeit mit dem Forum Bauinformatik eng verbunden. So wurde die Veranstaltung 1989 hier durch den Arbeitskreis Bauinformatik ins Leben gerufen und auch das 10. und 18. Forum Bauinformatik (1998 bzw. 2006) fand in Weimar statt. In diesem Jahr freuen wir uns daher besonders, das 30. Jubiläum an der Bauhaus-Universität Weimar ausrichten zu dürfen und viele interessierte Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen aus dem Bereich der Bauinformatik in Weimar willkommen zu heißen. Das Forum Bauinformatik hat sich längst zu einem festen Bestandteil der Bauinformatik im deutschsprachigen Raum entwickelt. Dabei steht es traditionsgemäß unter dem Motto „von jungen Forschenden für junge Forschende“, wodurch insbesondere Nachwuchswissenschaftlerinnen und ‑wissenschaftlern die Möglichkeit geboten wird, ihre Forschungsarbeiten zu präsentieren, Problemstellungen fachspezifisch zu diskutieren und sich über den neuesten Stand der Forschung zu informieren. Zudem wird eine ausgezeichnete Gelegenheit geboten, in die wissenschaftliche Gemeinschaft im Bereich der Bauinformatik einzusteigen und Kontakte mit anderen Forschenden zu knüpfen. In diesem Jahr erhielten wir 49 interessante und qualitativ hochwertige Beiträge vor allem in den Themenbereichen Simulation, Modellierung, Informationsverwaltung, Geoinformatik, Structural Health Monitoring, Visualisierung, Verkehrssimulation und Optimierung. Dafür möchten wir uns ganz besonders bei allen Autoren, Co-Autoren und Reviewern bedanken, die durch ihr Engagement das diesjährige Forum Bauinformatik erst möglich gemacht haben. Wir danken zudem Professor Große und Professor Díaz für die Unterstützung bei der Auswahl der Beiträge für die Best Paper Awards. Ein herzliches Dankeschön geht an die Kollegen an der Professur Informatik im Bauwesen der Bauhaus-Universität Weimar für die organisatorische, technische und beratende Unterstützung während der Planung der Veranstaltung