Konzeption und Wirtschaftlichkeit rechnerintegrierter Planungssysteme

In der vorliegenden Arbeit werden technologische und wirtschaftliche Anforderungen für den Einsatz rechnerintegrierter Planungswerkzeuge im Produktionsbereich dargestellt. Von wesentlicher Bedeutung sind dabei die Wechselwirkungen zwischen Planung und Fertigung einerseits und zwischen technischen und wirtschaftlichen Fragestellungen andererseits. Aufgrund der besonderen Bedingungen wird ein Schwerpunkt auf die Montage und den Einsatz von Industrierobotern als neuer Produktionstechnologie gelegt. In der Montage ergeben sich für die Planung besondere Anforderungen, da im Gegensatz zur Teilefertigung der Gegensatz zwischen manueller Fertigung mit hoher Flexibilität und automatisierter Fertigung mit hoher Produktivität noch nicht überwunden ist. In der Montageplanung wurden bisher aufgrund der unterschiedlichen Fertigungskonzepte getrennte Ansätze für kurzfristige Funktionen wie die Montageplanerstellung oder Zeitermittlung in der manuellen Montage und langfristige Funktionen wie die Geräteauswahl und Layoutplanung in der automatisierten Montage verfolgt. Für Planungssysteme in der Produktion ergibt sich damit die Zielsetzung, einerseits lang- und kurzfristige Funktionen in einem Konzept zu integrieren, andererseits müssen neue Planungsfunktionen wie die NC-Programmierung von Industrierobotern unterstützt werden. Hierzu werden mögliche Integrationsstufen für durchgängige Planungskonzepte dargestellt. Zentraler Bestandteil ist das rechnerinterne Planungsmodell, das während des Planungsprozesses erstellt und genutzt wird. Konzepte, Methoden und Realisierungsansätze graphisch-interaktiver und automatisierter, aufgabenorientierter Verfahrensketten werden erläutert. Zur Kennzeichnung des Integrationsgrades werden Abstraktionsebenen eingeführt, wobei der Übergang zu einer höheren Ebene mit zusätzlichen Modellinformationen und Planungsmechanismen verbunden ist. Die Wirkungen beim Einsatz von Planungssystemen auf die Auftragsabwicklung wird anhand dieser Modellinformationen analysiert. Wesentlich ist hierbei der Zusammenhang zwischen Planungsumfang und Fertigungsflexibilität, die zu diesem Zweck im Hinblick auf die auszuführenden Planungsfunktionen definiert wird. Anhand von zwei Beispielen aus der elektronischen und mechanischen Montage mit hoher und geringer Fertigungsflexibilität werden die Wirkungen der Rechnerintegration auf den Planungs- und Programmierprozeß erläutert. In der starr automatisierten Linienfertigung betrifft dies den umfangreichen Planungsprozeß vor der eigentlichen Produktion. Mit steigender Integration ergibt sich die Möglichkeit, verschiedene Aufgaben simultan durchzuführen, was gegenüber der konventionellen Sukzessivplanung eine größere Planungssicherheit mit kürzeren Planungszeiten und höherer Qualität ergibt. In der flexiblen Fertigung wird der Einfluß der Werkstattsteuerung auf den Planungsprozeß aufgezeigt. Schnelle Umdispositionen erfordern die Bereitstellung maschinenunabhängiger Fertigungsunterlagen und einen verteilten Planungsprozeß auf Planungs- und Steuerungsebene. Am Beispiel einer Sonderbestückzelle wird gezeigt, wie durch steigende Integration die verteilte Planung und Modellbildung möglich ist. Auf der Basis der beschriebenen Ausprägungen und Wirkungen der Integration im Planungsbereich wird im zweiten Teil der Arbeit die Wirtschaftlichkeit rechnergestützter Systeme untersucht. Hierzu wird eine differenzierte Kosten- und Nutzenbetrachtung durchgeführt, da Planungssysteme nicht über direkte Erlöswirkungen bewertet werden können. Für die Bewertung wird ein ablauforientiertes Kostenmodell herangezogen, das die Abbildung von Planungsprozessen ermöglicht, die über geeignete Bezugsgrößen analog zum Fertigungsbereich quantifiziert werden können. Das Kostenmodell wird zur Nutzenbewertung der beschriebenen Planungskonzepte in konkreten Anwendungsfällen herangezogen. Nutzenpotentiale in der Planungs- und Produktionsphase von Fertigungssystemen werden aufgezeigt. Anhand der erzielten Ergebnisse werden die Möglichkeiten einer ganzheitlichen Bewertung kurz- und langfristiger Flexibilitätsstrukturen von Fertigungssystemen aufgezeigt. Alle verfügbaren Kosteninformationen sind im Sinne einer planungsbegleitenden Kalkulation generell in den Planungsprozeß zu integrieren. Die Arbeit zeigt Ansätze für den Einsatz und die Bewertung zukünftiger Planungstechnologien auf. Im Mittelpunkt steht dabei die integrierte Betrachtung von Planungs- und Fertigungsprozessen im Rahmen der Auftragsabwicklung. Diese Sichtweise ermöglicht im Gegensatz zu bisherigen Konzepten auch die Einbindung und Bewertung langfristiger Planungsfunktionen hinsichtlich umfassenderer Flexibilitätsstrukturen in der Produktion. Die Anwendung eines ablauforientierten Kostenmodelles zur Bewertung der Planungstechnologien macht die Notwendigkeit zur Weiterentwicklung bestehender Ansätze deutlich.In this work, technological and economic requirements for the use of computer-integrated planning tools in the production area are presented. The interaction between planning and production on the one hand and between technical and economic issues on the other are of crucial importance. Due to the special conditions, a focus is placed on the assembly and use of industrial robots as new production technology. In assembly, there are special requirements for planning because, in contrast to parts production, the contrast between manual production with high flexibility and automated production with high productivity has not yet been overcome. In assembly planning, separate approaches for short-term functions such as the assembly plan creation or time determination in manual assembly and long-term functions such as device selection and layout planning in automated assembly have been pursued so far due to the different manufacturing concepts. For planning systems in production, this results in the goal of integrating long and short-term functions in one concept, on the other hand, new planning functions such as NC programming by industrial robots must be supported. For this, possible integration levels for integrated planning concepts are presented. The central component is the computer-internal planning model, which is created and used during the planning process. Concepts, methods and implementation approaches of graphically interactive and automated, task-oriented process chains are explained. Abstraction levels are introduced to identify the degree of integration, with the transition to a higher level being associated with additional model information and planning mechanisms. The effects of using planning systems on order processing are analyzed using this model information. What is essential here is the relationship between the scope of planning and manufacturing flexibility, which is defined for this purpose with regard to the planning functions to be carried out. The effects of computer integration on the planning and programming process are explained using two examples from electronic and mechanical assembly with high and low manufacturing flexibility. In rigidly automated line production, this affects the extensive planning process before the actual production. With increasing integration, there is the possibility to carry out different tasks simultaneously, which results in greater planning security with shorter planning times and higher quality compared to conventional successive planning. The influence of workshop control on the planning process is shown in flexible production. Rapid re-planning requires the provision of machine-independent manufacturing documents and a distributed planning process at the planning and control level. Using the example of a special assembly cell, it is shown how distributed planning can be achieved through increasing integration and modelling is possible. On the basis of the characteristics and effects of integration described in the planning area, the economic feasibility of computer-based systems is examined in the second part of the thesis. For this purpose, a differentiated cost and benefit assessment is carried out, since planning systems cannot be assessed via direct revenue effects. A process-oriented cost model is used for the evaluation, which enables the planning processes to be mapped, which can be quantified using suitable reference values analogously to the production area. The cost model is used to evaluate the benefits of the planning concepts described in specific applications. Potential benefits in the planning and production phase of manufacturing systems are shown. Based on the results obtained, the possibilities for a holistic evaluation of short and long-term flexibility structures of manufacturing systems are shown. All available cost information must generally be integrated into the planning process in the context of a calculation that accompanies the planning. The work shows approaches for the use and evaluation of future planning technologies. The focus is on the integrated consideration of planning and manufacturing processes in the context of order processing. In contrast to previous concepts, this view also enables the integration and evaluation of long-term planning functions with regard to more extensive flexibility structures in production. The use of a process-oriented cost model to evaluate the planning technologies makes it clear that there is a need to further develop existing approaches

Methoden zur technologieorientierten Programmierung für die 3D-Lasermikrobearbeitung

Die Vorzüge der 3D-Lasermikrobearbeitung können nur durch eine rechnerbasierte Planung und Erstellung der Anlagenprogramme genutzt werden. Im Rahmen der Arbeit wurden daher Methoden zur Bearbeitungsplanung entwickelt, die neben einer Reduzierung von Planungszeiten auch eine Flexibilisierung der Fertigung im Hinblick auf ein breites Werkstückspektrum erreichen.The advantages of three-dimensional Laser Micro Processing are only accessible through computer aided planning of the manufacturing steps. Therefore, methods have been developed which reduce the planning time and increase the flexibility of the manufacturing and thus allow a greater workpiece variety

Entwicklung eines Systems zur kontinuierlichen Integration für autonome Roboter

Autonome Roboter basieren auf dem komplexen Zusammenspiel vieler Sensoren. Dieses Zusammenspiel muss durch Software beobachtet und geregelt werden. Damit Roboter sich autonom - ohne ständige Überwachung - bewegen können, muss die Software ihre Funktion fehlerfrei ausführen. Um dies zu unterstützen, wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Continuous Delivery-Prozess entwickelt. Dieser Prozess sieht vor, dass die Software des Roboters "ständig" und automatisiert geprüft wird. Ein besonderer Fokus lag dabei auf der Entwicklung eines Funktionstestsystems für Robotersoftware. Dieses Testsystem führt Testfälle aus, die auf Basis von Szenarien, bestehend aus einer Aufgabe, einem Kontext und mehreren Metriken, modelliert werden. Am Ende wurde der Nutzen des Testsystems durch Robotersoftware-Entwickler evaluiert.The behavior of an autonomous robot is determined by many sensors that scan the robot's environment. Data produced by these sensors needs to be accessed by complex software. Testing software is a very important aspect - especially when its target is an autonomous interacting device - to verify if the robot's software behaves in the right manner. Continuous Delivery is a process which tries to improve the procedure of writing and verifing the functionality of software. In this thesis, a test process - based on Continuous Delivery - is presented that enables developers to test their software automatically on a regular basis. The functionality of software for autonomous robots can be tested by providing a scenario consisting of a task, a context and some metrics. In the end, the whole process was evaluated by developers

Beitrag zur voxelbasierten Simulation des fünfachsigen NC-Fräsens

Die Simulationstechnik wird als Hilfsmittel zur Beherrschung der drei- und fünfachsigen NC-Fräsbearbeitung eingesetzt. Gewöhnlich wird die Aktualisierung des simulierten Werkstücks entweder im Bildraum des Werkstücks oder geometrisch im Objektraum durchgeführt. Die vollständige Aktualisierung des simulierten Werkstücks fordert jedoch nur eine geometrische Lösung. Im vorliegenden Forschungsbericht wird der Ansatz der voxelbasierten fünfachsigen NC-Simulation entwickelt. Die Grundlage für den Aufbau des Simulationssystems ist der am IPK Berlin entwickelte 3D-Kernmodellierer des Virtual Clay Modelling Systems. Dieser ermöglicht die Modellierung und die Aktualisierung von komplizierten Werkstücken und Zerspanungsvolumen in der drei- und fünfachsigen NC-Simulation auf Rechenanlagen. Das simulierte Werkstück wird rechnerintern diskret mit einem Voxelmodell dargestellt. Die dadurch eingeführten NC-Simulationsfehler werden unter Berücksichtigung des eingesetzten Fräsers kontrolliert. Eine voxelbasierte Methode zur Gestaltung von Zerspanungsvolumen der diversen Werkzeuge wie zylindrische Fräser, Torus-, zylindrische Gesenk-, Kugelkopf-, Fass-, Kegel- und kegelige Gesenkfräser wurde entwickelt. Der Vorteil dieser Methode liegt darin, dass aufgrund der diskreten Datenstruktur des Voxelmodells und der damit ermöglichten Abbildung von beliebigen Formen keinerlei Einschränkungen zur Modellierung der Zerspanungsvolumen der diversen Fräsertypen gegeben sind. Die Materialverletzungen und verbliebenen Restmaterialien auf dem simulierten Werkstück können im 3D-Raum zur Bewertung der Qualität der NC-Programme ermittelt werden. Eine effektive Optimierung der NC-Programme in der Fertigungsvorbereitung kann durchgeführt werden. Zur Beschleunigung der Werkstückaktualisierung wurden ausgehend von den Eigenschaften des Voxelmodells die entsprechenden Maßnahmen getroffen. Mit der vorgestellten Methode wird ein wichtiger Beitrag zur drei- und fünfachsigen Simulation des NC-Fräsens geleistet. Damit können die NC-Programme für die drei- und fünfachsige NC-Fräsbearbeitung verifiziert, optimiert und die Prozessqualität vorab sichergestellt werden

Forum - Ausgabe 2010/2011

Informiert über die Forschungsaktivitäten an der Hochschule Konstanz im Jahr 2010/2011

Ein Beitrag zur Entwicklung von Strategien zur koordinierten Steuerung autonomer mobiler Multirobotersysteme

Ein Beitrag zur Entwicklung von Strategien zur koordinierten Steuerung autonomer mobiler Multirobotersysteme Abstract The coordinated motion control of multirobot systems is a multilayered and complex type of problem, for which a lot of different solutions are described in scientific publications. Collision avoidance problems as well as resolution of deadlock situations at intersections are very often described. In the paper, presented here, a dedicated strategy is suggested, which allowes to control a group of robots in a way that enables them to keep a formation as long as possible but also to avoid possible collisions with obstacles. This strategy includes the modelling, the mission as well as the behavior planning. Basically a hybrid control architecture is used, which is composed of a global map based path planning and a local behavior based reactive execution. The planning occures offline prior to the execution and results in an optimal path for a given formation (mission planning). In a following step the path is then extended to suggest suitable steering behaviors to each robot (behavior planning). The activation of that steering bahaviors occures local according to preset synchronisation points along the path. A hierarchical structure is applied to the robot group to propagate synchronization informations. Based on a suitable modell for such a multi robot system a concrete implementation of the strategy in all steps is presented. Beginning with an image analysing process to create a grid map for unstructured environment an adaptive route planning algorithm for the hole formation based on that grid is introduced. The so planned route is then analysed to determine the most suitable behavior for each robot according to its specific obstacle situation. From the limitations of this concrete implementation a alternative variant is derived, which integrates the mission- and the behavior planning. Finally an experimental platform is described which was developed during the time of this work and that appears to be suitable for experiments with small multirobot systems. The hardware is documented while the control software is described in detail. A simulation environment is also part of this experimental platform. Due to its higher abstraction it allowes easier variation of test cases. In this context a solution for image based position detection of small robots is presented. In opposition to common color based algorithms the presented solution is based on edge detection. Colors are only used for robot identification as well as obstacle recognition. At the end an application of image processing as part of the local sensoric is briefly discussed.Die koordinierte Bewegungssteuerung von Multirobotersystemen ist eine vielschichtige und komplexe Aufgabe, für die in der Literatur unterschiedliche Lösungsansätze beschrieben sind. Oft steht dabei die Kollisionsvermeidung oder Auflösung von Konfliktsituationen an Kreuzungspunkten im Vordergrund. In der vorliegenden Arbeit wird insbesondere eine Strategie vorgestellt, mit der es möglich ist, eine Gruppe von Robotern so zu steuern, dass diese sowohl eine Formation weitestgehend beibehalten als auch mögliche Kollisionen mit Hindernissen vermeiden. Die Strategie umfasst im Wesentlichen die Modellbildung sowie die Missions- und die Verhaltensplanung. Grundlage bildet dabei eine hybride Steuerungsarchitektur, die sich aus einer globalen kartenbasierten Planung und einer lokalen reaktiven Ausführung zusammensetzt. Die Planung erfolgt offline und liefert im Ergebnis eine optimale Route für eine vorgegebene Formation (Missionsplanung). Die Route wird dahingehend erweitert, dass einzelnen Robotern günstige Steuerverhalten vorgeschlagen werden (Verhaltensplanung). Die Aktivierung dieser Steuerverhalten erfolgt dann lokal an zuvor festgelegten Synchronisationspunkten entlang der geplanten Route unter Ausnutzung einer hierarchischen Struktur innerhalb der Gruppe. Ausgehend von einer geeigneten Modellierung eines solchen Multirobotersystems wird eine konkrete Implementierung dieser Planungsstrategie in allen Schritten vorgestellt. Beginnend mit einer Bildanalyse zur Erstellung einer Karte wird darauf aufbauend ein adaptives Routenplanungsverfahren für die gesamte Formation vorgestellt. Die geplante Route wird im Nachgang analysiert, um der jeweiligen Hindernissituation entsprechend günstige Verhalten für die einzelnen Roboter zu bestimmen. Anhand der Grenzen dieser konkreten Implementierung wird eine alternative Variante abgeleitet, die die Missions- und die Verhaltenplanung integriert. Schließlich wird eine Experimentalplattform mit Kleinstrobotern beschrieben, die im Verlauf der Arbeit entstanden ist und für Versuche mit Multirobotersystemen geeignet erscheint. Es wird die hardwarseitige Umsetzung dokumentiert und vor allem die dazu geschaffene Steuersoftware erläutert, zu der auch eine Simulationsumgebung gehört. In diesem Zusammenhang wird detailliert auf eine Lösung der globalen kameragestützten Positionsbestimmung für kleine Roboter eingegangen. Dabei wird ein Verfahren vorgeschlagen, das im Gegensatz zur üblichen Farberkennung auf der Basis von Binärbildern arbeitet und Farbinformationen lediglich zur Unterscheidung der Roboter sowie zur Erkennung der Hindernisse nutzt. Die Anwendung von Kamerabildern als Ergänzung der lokalen Sensorik eines Roboters wird schließlich kurz angeschnitten

Automatische Konfiguration der Bewegungssteuerung von Industrierobotern

Robotersteuerungen erfordern sehr lange Entwicklungszeiten und hohe Entwicklungskosten. Die Software wird sehr aufwändig von Hand entwickelt und implementiert. Die automatische, schnelle und zuverlässige Konfiguration der Bewegungssteuerung von beliebigen Robotertypen ist neuartig. Hierfür wurde in dieser Arbeit ein System zur automatisierten Konfiguration komponentenbasierter Software auf Basis einer Beschreibung der mechanischen Struktur und Eigenschaften von Industrierobotern entwickelt

Bidirektionale Abbildung zwischen Geschäftsprozessmodellen und IT-Kommunikationssystemen

Wie können Menschen mit verschiedenen Kenntnissen und Erfahrungen Prozessmodelle in der digitalen Kommunikation verwenden und zugleich Systemunterstützung durch die beschriebenen Prozesse erhalten? Diese Fragestellung wird mit einer beidseitigen Transformation auf Basis natürlicher Sprache gelöst und mit praxisnahen Beispielen erläutert. So können IT-gestützte Workflows über bisher schwer überwindbare Systemgrenzen hinweg umgesetzt werden

Innovationspotentiale in der rechnerintegrierten Produktion durch wissensbasierte Systeme

Die Realisierung einer Rechnergeführten Fabrik unter dem Schlagwort CIM ist eine der größten Herausforderungen für die industrielle Produktionstechnik. Komplexe Informations- und Automatisierungssysteme steuern und überwachen die Fabrik der Zukunft. Doch die konventionelle Informations- und Datenverarbeitung erreicht ihre Grenzen dort, wo Wissen und Erfahrung zur Problemlösung im Vordergrund steht, und wo komplexe, unstrukturierte und nicht algorithmierbare Zusammenhänge angetroffen werden. Hier eröffnen die Methoden der Künstlichen Intelligenz und Wissensverarbeitung vielfältig neue Möglichkeiten. Unter diesen Randbedingungen will die vorliegende Arbeit Innovationspotentiale in der Rechnerintegrierten Produktion durch den Einsatz wissensbasierter Systeme erschließen. Dazu werden eingangs die grundsätzlichen Methoden und Hilfsmittel der Wissensverarbeitung erläutert. Diese Ausführungen erstrecken sich auf den Wissensbegriff selbst, auf die Methoden zur Wissensrepräsentation, Manipulation und auch Akquisition. Eine grobe Klassifizierung der Softwarehilfsmittel in Programmiersprachen und Werkzeugsysteme schließt sich an. Das nächste Kapitel beschäftigt sich mit dem Einsatz wissensbasierter Systeme in der Produktion allgemein. Erfolgreiche Systeme und interessante Prototypen aus den Anwendungsgebieten Diagnose, Arbeitsplanung, Konstruktion und Simulation werden vorgestellt. Die Wissensverarbeitung erfordert eine neue Qualifikation an Engineeringleistung. Die Aufgaben eines Wissensingenieurs werden im Zusammenhang mit dem Entwicklungsprozeß von wissensbasierten Systemen erläutert. Im anschließenden Kapitel wird ein wissensbasiertes Rahmensystem (WWS) für die Lösung von Planungs- und Konfigurationsaufgaben vorgestellt. Es besteht aus Komponenten für den Dialog, für die Wissensrepräsentation, für die Problemlösung und für den Wissenserwerb. Ein ereignisorientiertes Simulationssystem ist in die Problemlösungskomponente voll integriert. Mit Hilfe dieser logischen und programmtechnischen Integration von Konfigurations- und Simulationswerkzeugen ist es erstmals gelungen, völlig neue Möglichkeiten der Optimierung von Planungstätigkeiten in einem ganzheitlichen und wissensbasierten Ansatz zu erschließen. Innerhalb der industriellen Produktion gilt die Montagetechnik als weitgehend unerschlossenes Rationalisierungspotential. Als exemplarische Anwendung des wissensbasierten Werkzeugsystems (WWS) wurde das Expertensystem MOPLAN zur Planung von Montageanlagen implementiert. Als einziges System seiner Art ist es hardware- und softwareseitig voll in ein CIM-Konzept für die Montage integriert und kommuniziert mit einem dreidimensionalen Modellierer (ROMULUS). Damit steht der Montageplanung erstmals ein rechnergestütztes Werkzeug zur Verfügung, das für einen Großteil der Aufgaben bei der Grobplanung eingesetzt werden kann. Das letzte Kapitel beschäftigt sich mit alternativen Einsatzmöglichkeiten für das wissensbasierte Werkzeugsystem WWS. Hier ist in erster Linie die Planung von produktionstechnischen Anlagen im allgemeinen und die Planung von Flexiblen Fertigungssystemen im speziellen zu nennen. Aber auch zur Planung von Fertigungsabläufen und Fertigungsaufträgen kann das Werkzeug eingesetzt werden. Für die implizite offline-Programmierung von Industrierobotern wird hierzu ein Beispiel gegeben. Die vorliegende Arbeit zeigt das Spektrum der Einsatzmöglichkeiten wissensbasierter Systeme in einer Rechnerintegrierten Produktion auf. Angefangen bei der Konstruktion, über die Fertigungsplanung und -steuerung, bis hin zur Diagnose können mit Hilfe von wissensbasierten Konzepten vielfältige Innovationspotentiale erschlossen werden. Es wird deutlich, daß die Wissensverarbeitung eine wesentliche Komponente in der Fabrik der Zukunft darstellt. Mit dem Rahmensystem WWS und dem Expertensystem MOPLAN ist es gelungen, breit einsetzbare Werkzeuge als Basis für viele weiterführende Arbeiten im Bereich der Planung und Konfiguration zu schaffen. Damit wird auch ein Beitrag dazu geleistet, die Wissensverarbeitung in Forschung und Lehre zu etablieren.The realization of a computer-controlled factory under the catchphrase CIM is one of the greatest challenges for industrial production technology. Complex information and automation systems control and monitor the factory of the future. But conventional information and data processing reaches its limits where knowledge and experience are the focus of problem-solving and where complex, unstructured and non-algorithmic relationships are encountered. The methods of artificial intelligence and knowledge processing open up a variety of new possibilities here. Under these boundary conditions, the present work aims to develop innovation potential in computer-integrated production through the use of knowledge-based systems. To this end, the basic methods and tools of knowledge processing are explained. These explanations extend to the concept of knowledge itself, to the methods for representing knowledge, manipulation and also acquisition. This is followed by a rough classification of software tools in programming languages and tool systems. The next chapter deals with the use of knowledge-based systems in production in general. Successful systems and interesting prototypes from the fields of diagnosis, work planning, construction and simulation are presented. Knowledge processing requires a new qualification in engineering performance. The tasks of a knowledge engineer are explained in connection with the development process of knowledge-based systems. In the following chapter, a knowledge-based framework system (WWS) for the solution of planning and configuration tasks is presented. It consists of components for dialogue, for representing knowledge, for solving problems and for acquiring knowledge. An event-oriented simulation system is fully integrated in the problem-solving component. With the help of this logical and technical integration of configuration and simulation tools, it was possible for the first time to open up completely new possibilities for optimizing planning activities in a holistic and knowledge-based approach. In industrial production, assembly technology is considered a largely untapped rationalization potential. The MOPLAN expert system for planning assembly systems was implemented as an exemplary application of the knowledge-based tool system (WWS). As the only system of its kind, it is fully integrated in terms of hardware and software into a CIM concept for assembly and communicates with a three-dimensional modeller (ROMULUS). For the first time, assembly planning now has a computer-aided tool that can be used for a large part of the rough planning tasks. The last chapter deals with alternative uses for the knowledge-based tool system WWS. The planning of production engineering systems in general and the planning of flexible manufacturing systems in particular should be mentioned here. The tool can also be used to plan production processes and production orders. An example is given for the implicit offline programming of industrial robots. The present work shows the spectrum of possible uses of knowledge-based systems in computer-integrated production. Starting with the construction, through the production planning and control, up to the diagnosis, knowledge-based concepts can be used to open up a wide range of innovation potential. It becomes clear that knowledge processing is an essential component in the factory of the future. With the WWS frame system and the MOPLAN expert system, it has been possible to create widely applicable tools as the basis for many further work in the area of planning and configuration. This also makes a contribution to establishing knowledge processing in research and teaching

Bidirektionale Abbildung zwischen Geschäftsprozessmodellen und IT-Kommunikationssystemen

How can people with different knowledge and experience use process models in the digital communication and at the same time how can they receive system support through the described processes? This question is solved by a mutual transformation based on natural language which is illustrated with practical examples. Thus, more widespread workflows can be implemented by incorporating system boundaries that were previously hard to overcome