Informationswirtschaftliche Integrationsschwerpunkte innerhalb der logistischen Subsysteme:ein Beitrag zu einem produktionsübergreifenden Verständnis von CIM

CIM aus Sicht der Informationswirtschaft zu untersuchen, heißt, über die Interdependenzen der Realwelt hinaus in einer Metaebene ein Modell zu formulieren, welches die Realwelt möglichst gut wiedergibt. Diese Metaebene wird durch vier Integrationskomponenten definiert. Durch die Beschreibung der Realwelt auf diesem höheren Abstraktionsniveau und das Erkennen von Gemeinsamkeiten auf dieser Ebene eröffnet sich die Möglichkeit, mit Hilfe der Einwirkung auf die höhere Ebene durch allgemeine Formulierung von Realisationsmöglichkeiten der Integrationskomponenten die darunterliegende Ebene aktiv zu gestalten. Indem auf der höheren Ebene ähnliche Strukturen erkannt werden, die bei Betrachtung der Realwelt nicht offensichtlich sind, werden durch die gleichartige Handhabung der ähnlichen Strukturen erhebliche Vereinfachungspotentiale und damit Effizienzmöglichkeiten eröffnet, und zwar sowohl auf der Metaebene als auch auf der Ebene der Realwelt. Konkret heißt das: Die Umsetzung der Integrationsstrukturen in CIM führt einerseits zu erheblichen Vereinfachungen der Informationsverarbeitung, also der Beschreibungs- und Steuerungsebene, andererseits aber auch zu verbesserten Abläufen in der darunterliegenden physischen Materialflußebene, also der Logistik. Diese wird funktional in die vier Subsysteme der Beschaffungs-, Produktions-, Distributions- und Entsorgungslogistik gegliedert. In diesem Arbeitsbericht wird gezeigt, welche Bedeutung den originär für den Produktionsbereich konzipierten CIM-Integrationskonzepten bei der informationsflußtechnischen Gestaltung der einzelnen Subsystemen zukommt

BENUTZERADÄQUATE NAVIGATIONS- UND RECHERCHETECHNOLOGIEN FÜR VERTEILTE DYNAMISCHE DIGITALE BAUWERKSMODELLE

Hinsichtlich der Integration einzelner Bauwerkslebensphasen und der verschiedenen Beteiligten, insbesondere innerhalb von Bauplanungs- und Revitalisierungsprozessen, bestehen aktuell entscheidende Defizite. Die generelle Zielstellung der in diesem Beitrag vorgestellten Forschungsarbeiten besteht in der Unterstützung und Verbesserung der Integration durch die disziplin- und lebensphasenübergreifende Bereitstellung sämtlicher bauwerksbezogener Informationen. Dies erfordert einerseits geeignete Ansätze zur Modellierung und Integration der vielfältigen disziplinspezifischen Daten, andererseits geeignete Lösungen, die einen globalen Zugriff, Navigation und Recherche im Gesamtdatenbestand ermöglichen. Die Modellierung und Verwaltung bauwerksbezogener Daten ist seit längerem Gegenstand diverser Forschungsarbeiten. Im Rahmen des SFB 524 wurde ein eigener Ansatz basierend auf einem laufzeitdynamischen Partialmodellverbund entwickelt. Dieser wird in den wesentlichen Grundzügen anderen Ansätzen gegenübergestellt. Den Schwerpunkt dieses Beitrags bildet jedoch die Entwicklung einer geeigneten flexiblen Navigations- und Rechercheschicht zu Realisierung projektglobaler Informationsrecherche. Aus der Sicht der Modellierung und Datenverwaltung wie auch aus der Sicht der Informationsrecherche und Informationspräsentation in Planungsprozessen ergeben sich verschiedene Anforderungen an derartige Recherchewerkzeuge, wobei der wesentlichste Grundsatz maximale Flexibilität hinsichtlich verfügbarer Darstellungstechniken und deren freie Kombination mit Techniken formaler Suchanfragen ist. Das entwickelte Systemkonzept basiert auf einem Framework, welches verschiedene Grundtypen von Recherchemodulen und deren Interaktionsprinzipien vorgibt. Einzelne Recherchemodule werden als Ausprägungen dieser Modultypen realisiert und können je nach Bedarf laufzeitdynamisch in die Navigationsschicht integriert werden. Die technische Realisierung des Systems erfolgt im Umfeld vorhandener Prototypen aus vorangegangenen Forschungsaktivitäten. Dieses technische Umfeld gibt verschiedene Rahmenbedingungen vor, welche im Vorfeld prototypischer Implementierungen verschiedene Adaptionen des generellen Systemkonzepts notwendig machen. Der vorliegende Beitrag stellt den aktuellen Entwicklungsstand der Systemlösung aus konzeptioneller und technischer Sicht sowie erste prototypische Realisierungen von Recherchemodulen vor

Organisatorische Flexibilität durch Workflow-Management-Systeme?

Mit dem Einsatz von Workflow-Management-Systemen wird allgemein eine Verbesserung der organisatorischen Flexibilität verbunden. Das ist dann von wesentlicher Bedeutung, wenn, wie in der Dienstleistung, dem Kunden maßgeschneiderte Produkte angeboten werden sollen. Ausgehend von den theoretischen Grundlagen zur Flexibilität prozeßorientierter Organisationen untersucht der Beitrag anhand empirischer Daten die flexibilitätsrelevanten Eigenschaften von Workflow-Management-Systemen. Diese hängen wesentlich von der Integrationsfähigkeit der Systeme ab, die nach fall- und vorgangsspezifischen Daten getrennt beurteilt und insgesamt als weitgehend einseitig ("Import-Offenheit") angesehen werden muß: Zwar können Falldaten und externe Dienste leicht importiert werden, der Export von vorgangsbezogenen Daten und internen Diensten ist jedoch nur bedingt möglich. Das schränkt die organisatorische Flexibilität vor allem dann entscheidend ein, wenn Workflow-Management-Systeme abteilungs- und organisationsübergreifende Leistungsprozesse oder das "Customizing" von Produkten unterstützen sollen

Entwicklung eines dynamischen WAP-Interface am Beispiel der Geschäftspartnerverwaltung des Dokumentenmangementsystems DokWorks der Firma Phoenix EDV- Systemtechnik GmbH, Itzehoe

Seit 1999 ist es möglich, mit einem Mobiltelefon auch das World Wide Web zu benutzen. Die Technologie, die in Europa zur Verbindung von Mobiltelefon und Internet eingesetzt wird, nennt sich WAP (Wireless Application Protocol) [5], [6] und wurde als eigene, auf XML basierende Seitenbeschreibungssprache, die WML (Wireless Markup Language) [5], [6], entwickelt, die weitgehend an den HTML Standard (Hyper Text Markup Language) [8] angeglichen wurde. Die Arbeit behandelt die im Rahmen einer Studienarbeit entstandene Programmierung von dynamischen WAP-Seiten mit dem Framework Visual Age Smalltalk Web Connection der Firma IBM. Es wird die Möglichkeit aufgezeigt, mit einer integrierten Entwicklungsumgebung in einem adäquaten Umfang dynamische WAP-Seiten zu entwickeln, wenn die Standard-Entwicklungsumgebung IBM Visual Age Smalltalk auch für eine unter dieser Entwicklungsumgebung entwickelten Applikation (hier ein Dokumentenmanagementsystem) eingesetzt wird. Hierzu wird eine WAP-Anwendung vorgestellt, bei der über ein Mobiltelefon aus einer Unternehmensdatenbank Informationen über Adressenangaben von Geschäftspartnern abgerufen werden, wobei insbesondere die abgerufenen Telefonnummern direkt vom Mobiltelefon übernommen und gewählt werden können. Die hierbei im Zusammenhang mit WTAI (Wireless Telephonie Applications Inteface) [9] zu lösenden Probleme werden dargestellt

Leadership-orientierte Führungsinformationssysteme

Die aktuell in Unternehmen eingesetzten Führungsinformationssysteme (FIS) weisen in vielerlei Hinsicht noch erhebliche Defizite auf – ihr derzeitiger Schwerpunkt liegt großteils auf Informationssuche und Informationsdarstellung. Dieser Beitrag beschreibt zunächst die zusätzlichen Anforderungen, welche sich speziell aus der Leadership-Diskussion an FIS ergeben. Schließlich wird der aktuelle Stand der betriebswirtschaftlichen und technologischen Realisierung wie etwa im Rahmen der "Balanced Scorecard" und des "Customer Relationship Management" dargestellt.Executive Information Systems (EIS) currently employed in enterprises still show considerable deficits in many ways - at present emphasis is given on information search and its presentation. To begin with, this essay describes the additional requirements which particularly result from the Leadership-Discussion on EIS. Finally the present status of managerial and technological realization will be shown within the scope of the "Balanced Scorecard" and "Customer Relationship Management"

Zertifizierbarer Entwicklungsprozess für komplexe Informationsverarbeitungssysteme in der Wägetechnik

The dissertation is about principles, methods and techniques during the systematic development of embedded systems in the domain of measurement techniques. The considered domain contains fields of application with challenging and specific requirements of the information processing system. E.g. the dynamic weighing systems need solutions with very high resolution and lowest achievable measurement uncertainty in order to perform high-speed-measurements in a mechanically disturbed environment. In particular, the abilities for official calibration and metrologic reliability are considered. The complex and high-performance functions are required to guarantee measurement results. FPGA-based systems are used for the implementation of these functions.The especially designed certifiable development process (ZEfIRA) provides a procedural method for the development of complex embedded systems. The metrologic reliability, the legal requirements like calibratability, the validation and the verification are included as a general criteria in the entire development process. ZEfIRA is based on the 3W-model and is designed in an evolutionary manner. This process starts with the analysis of a predecessor system followed by the model-based development of a prototype, which leads into an optimized and application-specific product solution.The study emphasizes the influence of challenging requirements on the measurement system. It will be presented, how these can be integrated into the modelling level during the design and the implementation on a FPGA-based target platform. The stages of the functional and technical design of the system are analysed, whereas the realization of the partitions “FPGA logic” and “FPGA softcore solutions” are discussed in detail.Based on the preliminary design of the information processing in an electromagnetic force compensation (EMC) scale, the applicability of the process ZEfIRA and its developed methods and principles are proved. On the one hand, the optimal system-specific algorithms of signal processing, control and safety and on the other hand whose technical implementation are essential. This was realized with different performance parameters. In addition, the prototype allows the possible comprehensive analysis for embedding system. In the conclusion, the performance of ZEfIRA based on the prototype development is evaluated.Die Dissertation befasst sich mit Prinzipien, Methoden und Techniken der systematischen Entwicklung von komplexen Eingebetteten Systemen. Die betrachtete Domäne besitzt Anwendungsbereiche mit anspruchsvollen und besonderen Anforderungen an die Informationsverarbeitung. In der dynamischen Wägetechnik sind z.B. Lösungen mit sehr hohen Auflösungen und kleiner Messunsicherheit bei schnellen Messungen in einem mechanisch gestörten Umfeld notwendig. Die Anforderungen an die Eichfähigkeit und die Metrologische Sicherheit sind Besonderheiten. Es werden komplexe und hochleistungsfähige Funktionen zur Erzeugung der Messergebnisse verlangt. In der Arbeit werden dafür vorwiegend FPGA-basierte Eingebettete Systeme verwendet. Der entworfene zertifizierbare Prozess (ZEfIRA) bietet eine Vorgehensweise für die Entwicklung von Eingebetteten Systemen. Die Metrologische Sicherheit, die Eichfähigkeit, die Validier- und der Verifizierbarkeit werden als Kriterien im gesamten Entwurfsprozess berücksichtigt. ZEfIRA basiert auf einem 3W-Modell und ist evolutionär angelegt. Innerhalb des Prozesses werden die Analyse eines eventuellen Vorläufersystems sowie die modellbasierte prototypische Entwicklung bis hin zu einer produzierbaren Lösung (Produkt) durchgeführt. Die Arbeit verdeutlicht den großen Einfluss der spezifischen Anforderungen an das Messsystem. Es wird gezeigt, wie diese bereits zu der Entwurfszeit auf Modellebene und im Weiteren bei der Implementierung in einer FPGA-basierten Zielplattform berücksichtigt werden. Es werden verschiedene Schritte des funktionalen und technischen Systementwurfs untersucht und ausführlich die Realisierungspartitionen „FPGA-Logik“ und „FPGA-Softcore-Lösungen“ betrachtet. Als Beispiel zum Nachweis der Anwendbarkeit des Prozesses ZEfIRA dient die prototypische Entwicklung des Informationsverarbeitungssystems einer elektromagnetischen Kraftkompensationswaage (EMKW). Ausschlaggebend sind die optimal an das Gesamtsystem angepassten Signalverarbeitungs-, Regelungs- und Sicherheitsalgorithmen und deren technische Umsetzung. Dieses wurde mit verschiedenen Leistungsparametern, wie z.B. Latenz, Verarbeitungskomplexität und Genauigkeit realisiert. Ergänzend ermöglicht der Prototyp umfassende Analysemöglichkeiten für das Messsystem. Die abschließende Wertung ist eine Abschätzung der Leistungsfähigkeit von ZEfIRA auf Basis dieser prototypischen Entwicklung

ATLAS Pixel Module - der Aufbau und deren Tests im Labor und im Pionenstrahl

Der ATLAS-Pixeldetektor stellt den innersten der ATLAS-Subdetektoren dar und soll im ATLAS-Detektor für eine Laufzeit von 10 Jahren vom Vertex abgehende Teilchenspuren detektieren. Der Pixeldetektor besteht aus ca. 1700 hybriden Modulen, die für ihren Einsatz ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit bieten müssen, da Wartungs- und Reperaturarbeiten nur einmal jährlich möglich sind.In Dortmund werden bis Ende 2005 vorraussichtlich ca. 250 dieser Module gefertigt und getestet werden. Zu diesem Zweck wurde an der Universität Dortmund eine Produktions- und Testlinie zur Herstellung und vollständigen Charakterisierungaufgebaut.Am H8-Teststrahl des SPS am CERN wurden bestrahlte und unbestrahlte Module mit einem 180 GeV Pionenstrahl getestet, um Aussagen über deren Eigenschaften nach der Strahlenbelastung von 10 Betriebsjahren im Inneren des ATLAS-Detektors treffen zu können

Wandlungsfähige und angepasste Automation in der Automobilmontage mittels durchgängigem modularem Engineering -Am Beispiel der Mensch-Roboter-Kooperation in der Unterbodenmontage-

Die Automobilindustrie steht vor Herausforderungen durch verkürzte Lebenszyklen, wachsende Vielfalt und schwankende Märkte. Hersteller benötigen eine anpassungsfähige Produktion mit intelligenter Kombination aus Automatisierung und Handarbeit. Neue Technologien wie cyberphysische Systeme (CPS) und Mensch-Roboter Kooperation (MRK) bieten sich als Lösungen an. Aufgrund hoher Komplexität und anwendungsspezifischer Lösungen ist die Umsetzung aufwändig und schränkt Wiederverwendbarkeit und Anwendungsbereich ein. Der gezeigte Ansatz besteht darin, das Potenzial angepasster Automatisierung zu nutzen, um Produktivität und Qualität zu verbessern mit gleichzeitiger Wandlungsfähigkeit. Die entwickelte Methodik beschreibt einen durchgängigen Prozess von der Montageplanung bis zur technischen Realisierung. Ein einheitliches Datenmodell ermöglicht die Zuordnung von Prozessanforderungen zu ausführbaren Ressourcenmethoden, die aus einem modularen System konfiguriert sind. Diese Ressourcen sind als physische und cyber Komponenten integriert, was einfache Rekonfiguration ermöglicht. Die Beschreibung der Arbeitsaufgaben des Systems als Workflow Liste ermöglicht eine flexible Prozessanpassung. Aufwändige Programmierung wird durch Parametrierung von wiederverwendbaren Modulen in Kombination mit angepasster Aufgabenbeschreibung ersetzt. In der Praxis zielt die Methodik darauf ab, kürzere Planungszeiten zu erreichen sowie den Einsatz von CPS in der angepasst automatisierten Montage zu erleichtern.The automotive industry faces challenges due to shortened lifecycles, growing variety and fluctuating markets. Manufacturers require an adaptable production with an intelligent customized combination of automation and manual labour. Novel technologies like cyber-physical systems (CPS) and human-robot collaboration (HRC) evolved as solutions for this demand. Due to high complexity and application specific solutions, the implementation process causes large efforts. This limits the scope of application and reusability. A consistent cross-disciplinary planning approach is missing. The approach is to use the potential of customized automation to improve productivity and quality while maintaining flexibility and versatility. A methodology was developed to describe an integrated process from assembly planning to technical realization. A uniform data model allows assignment of process requirements to executable methods of resources, configured from a modular system. These resources are integrated as physical and cyber components, allowing easy reconfiguration. The description of the system’s work tasks as a workflow-based work list allows a flexible adaptation of process steps. Elaborate programming efforts are replaced by parameterization of reusable modules in combination with an adapted task description. In practical application, the methodology aims to achieve shorter planning periods by consistency and reusability, as well as easier use of CPS in customized automated assembly

Herstellung und Eigenschaften von Oberflächenwellen-Strukturen in Cu-Damaszentechnologie

Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit stehen Bauelemente, die auf der Basis von sog. akustischen Oberflächenwellen, in der Fachsprache üblicherweise mit dem Begriff SAW (surface acoustic wave) bezeichnet, arbeiten. In den vergangenen ca. 40 Jahren haben SAW-Bauelemente einen außerordentlich starken Aufschwung erlebt. Den Beginn markierte ein neuartiger Zwischenfrequenz-Filter für Fernsehgeräte am Ende der 1960er Jahre. Heute finden sich unterschiedliche Arten dieser Bauelemente in nahezu jedem Bereich unseres täglichen Lebens wieder. Als Beispiele können hier allgemein die draht-, funk- und fasergestützte Daten- und Signalübertragung und im Speziellen Mobil- und Schnurlostelefone oder Fernbedienungen genannt werden. Inzwischen sind auch neue Anwendungen in der Sensorik sowie der Identifikationstechnik hinzugekommen. Es gibt für SAW-Bauelemente eine Entwicklung hin zu höheren Arbeitsfrequenzen, steigenden Leistungen, erhöhter Zuverlässigkeit, weiterer Miniaturisierung und zunehmender Modulintegration, wobei alle Anforderungen bei gleichzeitig sinkenden Herstellungskosten realisiert werden müssen. Dabei zeichnet sich ab, dass mit den herkömmlichen Herstellungstechnologien nicht alle Bedürnisse erfüllt werden können. So ist z.B. die Lift-off-Technik, mit der ein Großteil der Bauelemente hergestellt wird, nicht auf beliebig kleine Strukturen anwendbar. Eine Alternative bildet die sog. Damaszentechnologie, die auch zur Herstellung modernster Mikroprozessoren eingesetzt wird. Dabei werden die Metallelektroden anstatt auf dem Substrat aufzuliegen, in das Substrat eingelassen, woraus sich für zukünftige SAWBauelemente Vorteile ergeben können, wie z.B. eine erhöhte Leistungsbeständigkeit, kostengünstige Abscheideverfahren, eine Reduktion der Strukturgrößen und eine planare Oberfläche. Das Ziel der vorliegenden Arbeit liegt darin, die Damaszentechnologie erstmalig auf SAW-Strukturen anzuwenden und mit den Vorteilen der Cu-Technologie zu kombinieren. Als inhaltliche Schwerpunkte wurden die Herstellung von Demonstratorbauelementen und die Bewertung der Prozessschritte, die Eigenschaftsbestimmung der Strukturen sowie deren Schädigungsverhalten bei Leistungsbelastung definiert

Plug and Produce für modulare verfahrenstechnische Anlagen

Sales market in process industry, especially for chemical, pharmaceutical and food industry, is becoming more and more volatile. Furthermore, the global availability of alternative products shortens the product life cycle. At the same time, the requested volumes depend on strong regional and temporal fluctuations, which are increasingly difficult to predict. To be able to bring product innovations successfully to market, rapid series-production readiness of the prototype is needed. However, the competition after successful approval is increasingly getting tougher. As soon as the product has been accepted by the market, the time necessary to reach sufficient product quantities with required product quality is essential for its profitability. By the end of the product life cycle, the production should be close to the largest remaining sales markets, which means that the production can be shifted accordingly. Classical production processes in process industry do not fulfil these requirements jet. Conti-systems are optimized for a certain production quantity per unit of time, which should not be changed for years, if possible. The higher flexibility of conventional batch plants is associated with unproductive times, for example during conversion. However, modularization of process plants with flexible combinatory design would allow faster turnover times and higher productivity. Individual modules realize standardized production steps and can be combined according to the requested product. Changes to the product are achieved by the exchange of modules, the production quantity can be increased by adding more of the same modules. The integration of a module into an upper classic process control system is laborious using the information models and tools available today. Various aspects of automation, such as human machine interfaces, statuses of sequences or interlocks must be added manually for the visualization and guidance of the module in an upper process control system. However, today's control systems are not prepared to provide the required flexibility of a system based on different modules. This drawback requires a modular plug-and-production methodology. Therefore, an outright modeling of information, beginning with modular and function-oriented integrated engineering is needed. On the one hand, this work considers with a selection of integration aspects, a detailed modeling of this aspects in an information carrier and the integration into the process control level. On the other hand, the concrete selection of one or more descriptive formats is analyzed. For this purpose, a uniform integration architecture and an integration process is described, this allows integration into an upper process control system level. This analysis shows that, with the available descriptive formats, a mapping of the individual integration aspects into an information carrier is possible. It is important to distinguish whether a separate mapping is chosen for each aspect, as chosen by GrapML in the second practical implementation, or whether a uniform format is used for the entire information carrier. The evaluation of the description formats suggests for the use in the information carrier AutomationML. The practical implementation and investigation with AutomationML are already in the scope of the Namur MTP developments and couldn’t therefore investigated deeply in this work. For the most important aspects, the human machine interface as well as the process management, detailed information modeling is available and was checked during implementation. Two different possibilities were presented and discussed for the selection of description formats. To allow flexible extensibility, it is advantageous to choose a description means in which the integration aspects are described separately from each other, independently of the specifically chosen format. A uniform interface within automation systems is required for the needs of the so-called industry 4.0 for the networking and consistency of all components involved throughout the entire life cycle. This work provides the first building blocks of this approach and enables application in process industry but also manufacturing industry