Tag des Baubetriebs 2010 - Tagungsbeiträge "Modellierung von Prozessen zur Fertigung von Unikaten" : Forschungsworkshop zur Simulation von Bauprozessen

Am 25. März 2010 veranstaltete die Professur Baubetrieb und Bauverfahren im Rahmen der jährlich stattfindenden baubetrieblichen Tagungsreihe gemeinsam mit der Arbeitsgruppe „Unikatprozesse“ in der Fachgruppe „Simulation in Produktion und Logistik“ (SPL) im Rahmen der Arbeitsgemeinschaft Simulation – ASIM einen ganztägigen Workshop mit dem Titel: „Modellierung von Prozessen zur Fertigung von Unikaten“. Viele Bauprozesse sind dadurch gekennzeichnet, dass sie Unikatcharakter besitzen. Unikate sind durch prototypische Einmaligkeit, Individualität, vielfältige Randbedingungen, einen geringen Grad an Standardisierung und Wiederholungen gekennzeichnet. Das erschwert die realitätsnahe Modellierung zur Simulation sogenannter Unikatprozesse. Dieser Besonderheit widmet sich die überwiegende Zahl der Tagungsbeiträge, die in diesem Band widergegeben sind

Tag des Baubetriebs 2010 - Tagungsbeiträge "Modellierung von Prozessen zur Fertigung von Unikaten" : Forschungsworkshop zur Simulation von Bauprozessen

Am 25. März 2010 veranstaltete die Professur Baubetrieb und Bauverfahren im Rahmen der jährlich stattfindenden baubetrieblichen Tagungsreihe gemeinsam mit der Arbeitsgruppe „Unikatprozesse“ in der Fachgruppe „Simulation in Produktion und Logistik“ (SPL) im Rahmen der Arbeitsgemeinschaft Simulation – ASIM einen ganztägigen Workshop mit dem Titel: „Modellierung von Prozessen zur Fertigung von Unikaten“. Viele Bauprozesse sind dadurch gekennzeichnet, dass sie Unikatcharakter besitzen. Unikate sind durch prototypische Einmaligkeit, Individualität, vielfältige Randbedingungen, einen geringen Grad an Standardisierung und Wiederholungen gekennzeichnet. Das erschwert die realitätsnahe Modellierung zur Simulation sogenannter Unikatprozesse. Dieser Besonderheit widmet sich die überwiegende Zahl der Tagungsbeiträge, die in diesem Band widergegeben sind

Integrationsaspekte der Simulation: Technik, Orgnisation und Personal, Karlsruhe, 7. und 8. Oktober 2010 = Integration Aspects of Simulation: Equipment, Organization and Personnell, Karlsruhe, 7th and 8th October 2010

Die Integration technischer, organisatorischer und personalorientierter Aspekte in Simulationsverfahren ist das Leitthema der 14. Fachtagung der Arbeitsgemeinschaft Simulation (ASIM) innerhalb der Gesellschaft für Informatik, die vom Institut für Arbeitswissenschaft und Betriebsorganisation im Oktober 2010 ausgerichtet wurde. Der vorliegende Tagungsband gibt somit einen vertiefenden Einblick in neue Entwicklungen und Beispiele guter Praxis der Simulation über den deutschsprachigen Raum hinaus

Erfolgreiche Kollaboration in Produktionsnetzwerken - fair, sicher, vernetzt

In der heutigen Zeit stehen produzierende Unternehmen aufgrund der Unsicherheit und Komplexität von Umwelteinflüssen sowie des wachsenden Wettbewerbsdrucks vielen Her-ausforderungen gegenüber. Die Pandemie hat uns deutlich veranschaulicht, wie volatil und fragil unsere Lieferketten geworden sind. Eine Möglichkeit, diese Herausforderungen gemeinsam zu überwinden, liegt in der Kolla-boration mit anderen Unternehmen des Wert-schöpfungsnetzwerkes. Kollaborationen, also die erfolgreiche Zu-sammenarbeit mit strategischen Partnern und Kunden zur Erreichung gemeinsamer Ziele, werden weiter an Bedeutung gewinnen. An-statt einzelner Unternehmen werden zukünftig daher ganze Wertschöpfungsketten und -netzwerke im Wettbewerb zueinanderstehen. Das bedingt einen Wandel hin zu einem schnellen und nahtlosen Datenaustausch zwischen den Akteuren im Wertschöpfungs-netzwerk. Die fortschreitende Digitalisierung und damit eine allgemein immer stärker vernetzte Welt unterstützen derartige Kollaborationen zu-nehmend, da das Teilen und die gemein-schaftliche Nutzung von Daten deutlich ver-einfacht werden. Gleichzeitig wird der richtige Umgang mit Daten wettbewerbsentscheidend sein. Die Digitalisierung wird vom Wand-lungstreiber zum Wandlungsbefähiger. Durch innovative Geschäftsmodelle und das Aus-schöpfen des in Daten verborgenen Potenzi-als lässt sich eine verlässliche, flexible und gleichzeitig ressourcenschonende Wert-schöpfung verwirklichen. Der Wirtschafts- und Wissenschaftsstandort Deutschland muss hier eine Führungsrolle einnehmen, um langfristig den heutigen Wohlstand zu erhal-ten. Die Menge an vorhandenen, cloudbasierten Kollaborationsplattformen wächst dabei ste-tig. Insbesondere kleine und mittlere Unter-nehmen müssen viele verschiedene Kunden-plattformen gleichzeitig bedienen, während sie selbst noch mit internen Digitalisierungs-herausforderungen kämpfen. Standardisie-rungsinitiativen für sichere Datenräume in der Industrie, wie GAIA-X, bergen deshalb ein großes Potenzial. Zusätzlich zu diesen grundlegenden infra-strukturellen Fragestellungen bestehen weite-re Herausforderungen bezüglich Kollaborati-onsvorhaben. Eine besonders große Bedeu-tung wird dabei dem souveränen Umgang mit Datenschutz und Datensicherheit zu Teil. Oftmals bestehen Vorbehalte, dass durch die Preisgabe von Daten und Informationen mühsam erarbeitetes Know-how und kontinu-ierlich aufgebaute Wettbewerbsvorteile verlo-ren gehen. Gleichzeitig können Anwen-der:innen aus einem ingenieurswissenschaft-lichen Umfeld die Risiken digitaler Kollabora-tion jedoch nur bedingt einschätzen. Um die eigene Wettbewerbsposition nachhaltig zu sichern müssen deshalb digitale Kompeten-zen aufgebaut und Kollaborationshemmnisse überwunden werden. Einen wichtigen Impuls zur Umsetzung erfolg-reicher Kollaborationsvorhaben können Er-folgsgeschichten und klare Handlungsemp-fehlungen geben, die aufzeigen, wie Kollabo-rationen in der Praxis konkret angegangen werden können und welcher Mehrwert aus ihnen erwächst. Deshalb möchten wir mit dem vorliegenden Handlungsleitfaden produ-zierenden Unternehmen eine solche Orientie-rungshilfe geben. Die nachfolgend erläuter-ten Kollaborationsprojekte und abgeleiteten Best Practices sollen helfen eigene Strate-gien auf dem Weg zu mehr Kollaboration zu finden. Wir wünschen Ihnen viel Freude beim Lesen und stehen Ihnen für Fragen und Dis-kussionen jeder Zeit zur Verfügung

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

Daten- und termingesteuerte Entscheidungsmethodik der Fabrikplanung unter Berücksichtigung der Produktentstehung

Die Fabrikplanung ist heute mit diversen Trends und Herausforderungen konfrontiert, wie beispielsweise der Planung nachhaltiger Fabriken oder der Integration von Produkt und Fabrik. Hierzu leistet die vorliegende Arbeit einen Beitrag, virtuelle Methoden termingesteuert in einen Planungsprozess zu implementieren. Anhand einer generischen Vorgehensweise wird die Integration des Planungsprozesses in die Produktentstehung definiert, was durch zwei Industriebeispiele validiert wird

Concept development of ultra-light overhead conveyor systems and their evaluation for logistics applications

In der aktuellen konjunkturellen Situation beabsichtigen viele Logistikunternehmen, ihre Innovationsfähigkeit zu optimieren, um im Wettbewerb bestehen zu können. Diese Haltung geht aus der Erkenntnis hervor, dass Innovation dazu beiträgt, neue Konzepte zu erstellen und zu entwickeln, die wiederum höhere Gewinne generieren können. In dieser Arbeit wird ein innovativer Ansatz für den industriellen Transport leichter Waren untersucht, basierend auf dem Konzept einer Elektrohängebahn einschließlich deren Konstruktionsmerkmale, ihrer Betriebsspezifikation und der hierfür erforderlichen Software. Simulationsergebnisse hinsichtlich mechanischer und logistischer Eigenschaften werden dabei im Detail gezeigt. Als ultraleichte Elektrohängebahnsysteme werden in dieser Arbeit seilbasierte Systeme mit einzeln angetriebenen Laufkatzen bezeichnet. Deren Laufkatzen fahren automatisch auf dem Seil, angetrieben durch unabhängig eingebaute Energiequellen, wobei sich deren Lauf nach Signalen und Funktionen des Systems richtet. Fünf verschiedene Konzepte von ultraleichten Elektrohängebahnsystemen werden in dieser Arbeit visualisiert und ihre Komponenten erläutert. Diese Konzepte basieren auf den technischen Eigenschaften der einzelnen Komponenten. Mit Hilfe von CAD-Software werden die Konzepte visualisiert. Nach dem Konzeptvergleich wird ein optimales System ausgewählt und ausführlich beschrieben. Im Anschluss werden erforderliche Finite-Elemente-Methode-Analysen für das ausgewählte Konzept ausgeführt. Diese Analysen helfen dabei, die kritische Spannung und die Verschiebungsgrenzen von Konstruktionen unter Kraftbelastung zu berechnen. Danach wird der Prozess eines ultraleichten Elektrohängebahnsystems unter notwendigen Prämissen analysiert. Die Analyse besteht dabei aus drei Szenarien, welche darauf basieren, dass die Geschwindigkeiten der Laufkatzen bei Einzelproben schrittweise erhöht werden. Hierbei wird der Zusammenhang zwischen der Laufkatzen-Geschwindigkeit und dem Systemdurchsatz ermittelt. Ein Abstrakt-Event-Simulationsmodell eines ultraleichten Elektrohängebahnsystems wird unter Einsatz der DOSIMIS-3-Software simuliert, um die drei Szenarien umzusetzen. Ziel dieser Arbeit ist es, die logistische Anwendung des ausgewählten Konzepts zu veranschaulichen. Das ausgewählte Konzept repräsentiert jedoch kein endgültiges Design, das bereits in einer dieser Formen auch in der Praxis in Betrieb wäre. Dieses Konzept ist lediglich konstruiert, um einen Überblick zu kürzlich eingeführten Ansätzen für zukünftige Forschung zu geben. Die branchenspezifisch angepasste Umsetzung solcher Konzepte könnte zur Realisierung niedrigerer Entwicklungskosten erheblich beitragen, sodass eine schnellere Marktreife möglich würde. Entsprechend des ausgewählten Konzepts werden notwendige Änderungen vorgenommen, damit eine neue Konzeption in der Praxis umgesetzt werden kann.Nowadays, all logistics firms aim to optimize their ability of innovation in order to survive in a competitive market. Innovation contributes to their development through the generation of new concepts, which in turn generate higher profits. This thesis project discusses and demonstrates in detail an innovative approach for the industrial transportation of lightweight goods based on developed overhead conveyor model concepts including their design features, operational specifications and software simulation results regarding both mechanical and logistical properties. Ultra-light overhead conveyor systems are rope-based systems with individually driven vehicles. The vehicles can move automatically on the rope as this system works through independently built-in energy sources and signals. Five different conceptual models of ultra-light overhead conveyor systems are represented and their components are explained in this study. These models are created based on the technical characteristics of the individual components. Through the CAD Software, models are visualized. After comparing these models, the best one is then selected and described in detail. Necessary Finite Element Method analyses for the selected model are then executed. These analyses help with the calculation of critical stress and displacement limits of structures under force load. The process of an ultra-light overhead conveyor system is then analyzed using necessary assumptions. The analysis consists of three scenarios. These scenarios are based on increasing the vehicle speeds with equal increments in each case. The correlation between vehicle speed and system throughput is investigated. A discrete event simulation model of the system is constructed using the DOSIMIS-3-software to translate these three scenarios. The objective of this work is to illustrate the logistical implementation of the selected model. This model does not represent a final design operating in a real life scenario. This model is solely designed to give an overview of this new approach for future research which would definitely help companies attain lower development costs as well as quicker market maturity. According to the selected model necessary revisions will be made and a new model will eventually be applied in real life scenarios

Building Information Modeling im Erdbau - eine Potentialanalyse im Tiefbau

Die meisten Baustellen bieten Optimierungspotential. Vor allem der Erdbau fordert durch seine hohe Dynamik und großen Unsicherheiten eine hohe Planungsleistung für jedes neue Projekt. Doch auch bei bester Planung und Vorbereitung kann der Bauprozess durch nicht vorhersehbare Einwirkungen aufgehalten werden. Dazu zählen Witterungseinflüsse, Baumaschinenausfälle, unvorhergesehene Bodenschichten und veränderte Zielsetzungen des Auftraggebers. Dies kann zu Störungen im Bauablauf führen, die eine Bauzeitverzögerung und eine Kostensteigerung nach sich ziehen. Um diese Probleme zu umgehen, sind ein verbesserter Informationsfluss, genaue Bodenaufschlüsse und eine exakte Dimensionierung des einzusetzenden Gerätes notwendig. Hier kann Building Information Modeling (BIM) zum Einsatz kommen. Diese Anwendung bietet die Möglichkeit, die Datengenauigkeit zu erhöhen, den Informationsfluss auf der Baustelle zu verbessern, eine Informationsplattform für alle Beteiligten zu schaffen und die Abläufe transparent zu gestalten. Außerdem ermöglicht die Anwendung Planungsschritte miteinander zu verknüpfen, Kalkulationen zu vereinfachen und das Erstellen eines intelligenten Modells, das über den gesamten Lebenszyklus erweitert werden kann. Die Grundlagen dieser Arbeit bilden die Begriffsdefinitionen zu Erdbau, Tiefbau und Building Information Modeling. Diese Arbeit setzt sich speziell mit Erdbauwerken und deren Sicherungsmaßnahmen auseinander. Darauf aufbauend wird im Rahmen einer Recherche der Forschungsstand im Bereich Building Information Modeling und Tiefbau zusammengefasst. Mit Hilfe einiger Forschungsbeiträge, -projekte, -verbände, Dissertationen und Anwendungsprogrammen wird ein Überblick geschaffen. Die Übersicht soll eine Grundlage für die weitere Forschung auf diesem Gebiet bilden. Abschließend findet eine Bewertung statt. Über die Aufgabenstellung hinaus wird zusätzlich mit dem Softwareprogramm Revit 2014 ein Modell erstellt, um aufzuzeigen, dass das Potential auf Erdbaustellen mit BIM-Anwendungen besser ausgeschöpft werden kann. Es wird versucht eine Gabionenwand, eine Sicherungsmaßnahme von Erdbauwerken zu modellieren und sie mit Parametern auszustatten. Zusammenfassend wird das Programm für den Einsatz im Tiefbau bewertet

Entwicklung und Umsetzung eines Kennzahlensystems zur Leistungsmessung im Karosseriebau

Der steigende Effizienzdruck in der Automobilindustrie führt zu der Notwendigkeit bereits in der frühen Planungsphase umfassende Aussagen in Bezug auf die Leistungsfähigkeit des entworfenen Systems zu machen. In der vorliegenden Arbeit wird für den Fertigungsbereich Karosseriebau ein Kennzahlensystem entwickelt, das eine fundierte Entscheidungsbasis für das Management bietet und den Fertigungsplaner mit detaillierten Informationen zur Erkennung von Schwachstellen versorgt. Zur Beherrschung des komplexen Gesamtsystems wird zunächst ein hierarchisches Prozessmodell erarbeitet, anhand dessen die wesentlichen Erfolgsfaktoren des Karosseriebaus identifiziert und parametriert werden. Die Kennzahlen werden definiert und entsprechend ihrer Ursache-Wirkungs-Beziehungen in einem durchgängigen, modularen Kennzahlensystem angeordnet. Zur Sicherung der Praxistauglichkeit werden bei der Entwicklung des Kennzahlensystems der Kennzahlenbedarf und die Kennzahlenverfügbarkeit über den Projektverlauf berücksichtigt. Die Berechnung und Komprimierung der Kennzahlen sowie die Visualisierung der Leistungsentwicklung werden in die Digitale Fabrik integriert und so der manuelle Pflegeaufwand reduziert. Der Nutzen des Kennzahlensystems in der Unternehmerischen Praxis wird anhand von Beispielen verdeutlicht und nachgewiesen