Modellierungskonzept zur integrierten Planung und Simulation von Produktionsszenarien entwickelt am Beispiel der CFK-Serienfertigung

The industrialization of CFRP production demands for new planning and engineering tools in order to develop more efficient production processes and higher automated production systems. This thesis presents a new concept for digital production engineering in the context of digital factory, which is focused on the integrated planning and simulation of complex production scenarios. As approach of model-driven engineering, a domain-specifc modeling language and a factory data model are developed in order to generate models of material flow simulation. Thereby, major challenges of digital CFRP production engineering are different technology readiness levels, complex routings of tools and materials as well as the consideration of rework and autoclave processes. These challenges motivated the development of an eight level modeling concept called GRAMOSA, which integrates the management of alternative production scenarios and focusses on an integrated production and logistics planning

Einbindung des ECOLOG-Modells "E3Net" und Integration neuer methodischer Ansätze in das IKARUS-Instrumentarium (ECOLOG II)

Ziel des Forschungsvorhabens „Einbindung des ECOLOG-Modells ‘E³Net’ und Integration neuer methodischer Ansätze in das IKARUS-Instrumentarium (ECOLOG II)' war es, veschiedene Modellbildungsansätze und Werkzeuge für die energiewirtschaftliche Analyse zu einem Instrumentarium zusammenzufügen. Dazu wurde auf die Projekte IKARUS „Instrumente für Klimagasreduktionsstrategien' und ECOLOG „Entwicklung eines Computermodells mit linearer Optimierung zur Abbildung eines regionalisierten Energiesystems am Beispiel Gesamtdeutschlands' aufgebaut. Das Projekt ECOLOG II umfaßt Weiterentwicklungen in den folgenden sechs Aufgabenbereichen: (1) Integration von E³Net in das IKARUS-Instrumentarium; (2) Nichtlineare Modellansätze für E³Net; (3) Makroökonomische Erweiterung von E³Net; (4) Entwicklung und Anwendung eines multisektoralen Energiewirtschaftsmodells NEWAGE; (5) Entwicklung eines Simulationsansatzes für Energiesystemmodelle PlaNet; (6) Erweiterung der Analysemöglichkeiten von NetWork. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden eine Kopplung der FIZ-Technik-Datenbank an die Datenbank NetWork, eine Verbindung der FIZ-LP-Datenbank mit NetWork, eine Überführung des IKARUS-LP-Datensatzes in eine Fallstudie für das optimierende Energiesystemmodell E³Net, ein optimierendes Energiesystemmodell mit preiselastischer Nachfrage E³Micro, ein Gleichgewichtsmodell NEWAGE, das prototypisch ein prozeßtechnisches Energieversorgungsmodell in ein übergeordnetes gesamtwirtschaftliches Modell integriert, ein Simulationsmodell PlaNet sowie ein Netzwerkdesigner und -analyst (NDA) realisiert und durch exemplarische Fallstudien, die im Kontext des IKARUS-Instrumentariums stehen, getestet

Einbindung des ECOLOG-Modells "E3Net" und Integration neuer methodischer Ansätze in das IKARUS-Instrumentarium (ECOLOG II)

Ziel des Forschungsvorhabens „Einbindung des ECOLOG-Modells ‘E³Net’ und Integration neuer methodischer Ansätze in das IKARUS-Instrumentarium (ECOLOG II)' war es, veschiedene Modellbildungsansätze und Werkzeuge für die energiewirtschaftliche Analyse zu einem Instrumentarium zusammenzufügen. Dazu wurde auf die Projekte IKARUS „Instrumente für Klimagasreduktionsstrategien' und ECOLOG „Entwicklung eines Computermodells mit linearer Optimierung zur Abbildung eines regionalisierten Energiesystems am Beispiel Gesamtdeutschlands' aufgebaut. Das Projekt ECOLOG II umfaßt Weiterentwicklungen in den folgenden sechs Aufgabenbereichen: (1) Integration von E³Net in das IKARUS-Instrumentarium; (2) Nichtlineare Modellansätze für E³Net; (3) Makroökonomische Erweiterung von E³Net; (4) Entwicklung und Anwendung eines multisektoralen Energiewirtschaftsmodells NEWAGE; (5) Entwicklung eines Simulationsansatzes für Energiesystemmodelle PlaNet; (6) Erweiterung der Analysemöglichkeiten von NetWork. Im Rahmen des Forschungsvorhabens wurden eine Kopplung der FIZ-Technik-Datenbank an die Datenbank NetWork, eine Verbindung der FIZ-LP-Datenbank mit NetWork, eine Überführung des IKARUS-LP-Datensatzes in eine Fallstudie für das optimierende Energiesystemmodell E³Net, ein optimierendes Energiesystemmodell mit preiselastischer Nachfrage E³Micro, ein Gleichgewichtsmodell NEWAGE, das prototypisch ein prozeßtechnisches Energieversorgungsmodell in ein übergeordnetes gesamtwirtschaftliches Modell integriert, ein Simulationsmodell PlaNet sowie ein Netzwerkdesigner und -analyst (NDA) realisiert und durch exemplarische Fallstudien, die im Kontext des IKARUS-Instrumentariums stehen, getestet

Ein informationslogistisches Architekturkonzept zur Akquisition simulationsrelevanter Daten

Der enorme Datenbedarf bei der Durchführung von Ablaufsimulationsstudien wird systematisch untersucht. Hieraus werden Anforderungen an ein Architekturkonzept zur offenen Datenkopplung zwischen relevanten Anlagenteilen und der Simulation abgeleitet. Die Realisierung dieses Konzepts zeigt anschließend, wie durch den Einsatz dieser Architektur ein simulationsbasiertes online-Monitoring im Rahmen von Betreibermodellen ermöglicht wird.The enormous amount of data required to carry out process simulation studies is systematically examined. From this, requirements for an architectural concept for open data coupling between relevant system parts and the simulation are derived. The implementation of this concept shows how the use of this architecture enables simulation-based online monitoring within the framework of operator models

Stadtmonitoring plus : Dynamische Strukturmuster städtischer Räume

Seit geraumer Zeit bilden die Herausforderungen an eine zunehmend städtische Gesellschaft in Bezug auf Nachhaltigkeit, Ressourcenmanagement und zukunftssichernde Handlungsstrategien einen wichtigen Bezugspunkt wissenschaftlicher Diskussionsbeiträge. Gleichermaßen stellen die immer komplexer werdenden Auswirkungen nicht mehr eindeutig zu identifizierender Stadtentwicklungsprozesse ein nicht unerhebliches Problem für die wirtschaftliche und politische Stadtplanung dar. Die Intention dieser Arbeit ist es, dynamische, immobilienökonomische Zusammenhänge und ihre räumlichen Auswirkungen in einer exakteren Form darstellbar, messbar und interpretierbar zu machen. Anders formuliert: Lassen sich Standort- oder Nutzungsentscheidungen in ihrer stadträumlichen Wirkung abbilden und möglicherweise die Auswirkungen eines simulierten Gesamtmarktverhaltens in Relation zur umgebenden Stadtstruktur abschätzen? Zur Klärung dieser Fragestellung werden Methoden und Werkzeuge aus den Bereichen der Geographie, der sozialen Netzwerkanalyse, der Immobilienökonomie und der Stadtplanung in Form eines Machbarkeitsnachweises zu einem nicht-empirischen Modell urbaner Veränderungsprozesse verknüpft (Proof-of-Concept). Die Konzeption und programmiertechnische Umsetzung als Simulationsmodell, sowie eine erste, prototypische Auswertung der Ergebnisse zeigen einen Weg vom aktuellen, oben beschriebenen Diskurs zu empirisch-naturwissenschaftlichen Erkenntnismodellen, um mögliche Ansätze für zukünftige Planungsinstrumente zu finden. Die im Rahmen der Arbeit durchgeführten Untersuchungen ermöglichen besonders stabile Standortbereiche innerhalb einer sich kontinuierlich verändernden Strukturumgebung zu identifizieren und zu lokalisieren. Die beobachteten Resultate erlauben eine zeiträumliche Perspektive auf immobilienökonomische Innovationen und eine Abschätzung ihrer Durchsetzungsfähigkeit im städtebaulichen Umfeld

Komplexitätsmanagement in der Produktionslogistik

Der Wandel der Absatzmärkte von Verkäufer- zu Käufermärkten geht mit einer zunehmenden Dynamik der relevanten Umweltfaktoren einher. Da die Erzeugnisse technisch immer ähnlicher werden, konkurrieren zukünftig am Markt nicht mehr Produkte, sondern mehr oder weniger effektive und effiziente Organisations- und Lenkungsstrukturen. Insbesondere Unternehmen, die komplexe Erzeugnisse nach Kundenspezifikation in Einzel- oder Kleinserienfertigung herstellen, bewegen sich in einem Spannungsfeld zwischen der erforderlichen Kundennähe im Leistungsprogramm, der Komplexität des Produktionsprozesses und dessen Effizienz. Ein Ansatzpunkt zur Lösung dieses Zielkonfliktes liegt im Management der Komplexität in heterogenen Produktionssystemen. --

Kooperative Planung und Steuerung in logistischen Netzwerken

In dieser Arbeit werden Ursachen und Folgen von Volatilität in den regelmäßigen Abläufen eines logistischen Netzwerks untersucht. Auf der Grundlage der Erkenntnisse wird ein Konzept zur kooperativen Planung und Steuerung mittels Softwareagenten vorgeschlagen und im Vergleich zu einer Ablaufsteuerung nach dem FIFO-Prinzip in einer Simulationsumgebung evaluiert. Der Fokus liegt dabei auf der Untersuchung der Wirksamkeit einer dynamischen Dringlichkeitsbewertung zur Priorisierung von Aufträgen