7 research outputs found
Integrating Analysis Into a Warehouse Design Workflow
Supply chain analyses, including those related to material handling systems, are typically purpose-built to answer specific questions and therefore have many different implementations depending on the question, the instance data, and the solver. The purpose-built nature of these models makes it difficult to integrate them into an iterative design workflow. Despite the myriad analysis implementations, the fundamental structure of these systems and their problem domain remains unchanged, suggesting that perhaps analyses could be automatically generated on demand, given an appropriate specification of the particular system to be analyzed. We apply model-based systems engineering (MBSE) methodologies to explore this possibility in the context of functional warehouse design
MBSE-Ansatz fĂŒr eine Vernetzte Stoffstrommodellierung zur Verbesserung der Partnersuche in der Kreislaufwirtschaft
Globale Krisen, RohstoffengpĂ€sse oder Preisschwankungen stellen die globalisierten Lieferkettensysteme der westlichen Produzenten vor groĂe Herausforderungen. Das Konzept der Kreislaufwirtschaft ist eine Möglichkeit, sich angesichts dieser Herausforderungen robuster zu positionieren, um weniger abhĂ€ngig von Ă€uĂeren EinflĂŒssen zu sein. Die gröĂte HĂŒrde bei dem Aufbau von Netzwerken fĂŒr Kreislaufwirtschaftsprozesse ist die Identifikation von potentiellen Partnern auf Basis von Stoffstrommodellen. Ein erfolgreiches Mapping ist von vielen Faktoren abhĂ€ngig. Aktuell existiert kein Ansatz, um die Stoffströme so zu modellieren, dass die Darstellung und Berechnung fĂŒr eine Partnersuche in der Kreislaufwirtschaft geeignet ist. Um der KomplexitĂ€t, sowohl der Stoffstrommodellierung, als auch der Partnersuche gerecht zu werden, wird hier ein MBSE-Ansatz gewĂ€hlt - ein ĂŒberlegener Modellierungsansatz im Detaillierungsgrad und der AdaptionsfĂ€higkeit. Das Modell verknĂŒpft die 3 Hauptelemente der Wertstromanalyse (Produktionsprozess, Materialfluss und GeschĂ€ftsprozess) und ermöglicht dadurch neuartige Kennzahlen zu ermitteln. Diese Kennzahlen und die detaillierte Modellierung schaffen eine verbesserte Informationslage, auf Basis derer die EffektivitĂ€t der Partnersuche in der Kreislaufwirtschaft signifikant gesteigert wird. Nach einer theoretischen Herleitung der Modellierungslogik und der Erweiterung des bestehenden Ansatzes der nachhaltigen Wertstromanalyse (engl. Sustainable Value Stream Mapping â Sus-VSM) wird anhand eines Beispiels das MBSE-Modell implementiert und validiert. Dieser MBSE-Ansatz besitzt das Potential, die Beschreibung industrieller Produktions- und Herstellungsprozesse erheblich zu verfeinern und dadurch Analysen und Berechnungen zu optimieren, was zu einer besseren Vernetzung der Industrie fĂŒhrt. Die dadurch identifizierten industriellen Symbiosen fördern die Kreislaufwirtschaft maĂgeblich und helfen Ressourcen nachhaltiger zu nutzen
Measures of reconfigurability and its key characteristics in intelligent manufacturing systems
\In recent years, the fields of reconfigurable manufacturing systems, holonic manufacturing systems, and multi-agent systems have made technological advances to support the ready reconfiguration of automated manufacturing systems. While these technological advances have demonstrated robust operation and been qualitatively successful in achieving reconfigurability, limited effort has been devoted to the measurement of reconfigurability in the resultant systems. Hence, it is not clear (1) to which degree these designs have achieved their intended level of reconfigurability, (2) which systems are indeed quantitatively more reconfigurable and (3) how these designs may overcome their design limitations to achieve greater reconfigurability in subsequent design iterations. Recently, a reconfigurability measurement process based upon axiomatic design knowledge base and the design structure matrix has been developed. Together, they provide quantitative measures of reconfiguration potential and ease. This paper now builds upon these works to provide a set of composite reconfigurability measures. Among these are measures for the key characteristics of reconfigurability: integrability, convertibility, and customization, which have driven the qualitative and intuitive design of these technological advances. These measures are then demonstrated on an illustrative example followed by a discussion of how they adhere to requirements for reconfigurability measurement in automated and intelligent manufacturing systems
Towards customization : Evaluation of integrated sales, product, and production configuration
Acknowledgement We are grateful to the anonymous reviewers for their constructive comments, which helped us improve both the quality and presentation of the paper.Peer reviewedPostprin
Dynamic platform modeling for concurrent product-production reconfiguration
To meet a wide range of customer needs, a variety of product concepts can be modeled employing a platform approach. Whereas frequent market changes can be accommodated by dynamically modifying product concepts in iterations, capabilities in production are seldom well incorporated as part of design iterations. In this paper, a dynamic platform modeling approach that supports concurrent product-production reconfiguration is presented. The approach builds on Set-Based Concurrent Engineering (SBCE) processes and a function modeling technique is used to represent product-production variety streams inherent in a production operation model. To demonstrate the approach, a comprehensive case from the aerospace industry is presented. Conceptual representations of a set of aero engine sub-systems and a variety of welding configurations, including their inherent constraints, are mutually modeled and assessed. The results show that a set of product-production alternatives can be dynamically controlled by integrating product-production constraints using a production operation model. Following SBCE processes, inferior alternatives can be put aside until new information becomes available and a new set of alternatives can be reconfigured. The dynamics and concurrency of the approach can potentially reduce the risk of late and costly modifications that propagate from design to production
Entwerfen Entwickeln Erleben in Produktentwicklung und Design 2021
Die Konferenz Entwerfen Entwickeln Erleben bietet zum fĂŒnften Mal ein national einzigartiges fachĂŒbergreifendes Konferenz- und Ausstellungsformat an den Schnittstellen von Produktentwicklung und Industriedesign.
Die fortschreitende Integration digitaler Technologien im Bereich Produktentwicklung und Industriedesign fĂŒhrt gerade zu einer massiven Transformation der Arbeitsprozesse und hin zu einer enormen Erweiterung von Möglichkeiten âangefangen von der Digitalisierung des Produktentstehungsprozesses mithilfe von Methoden und Techniken des Systems Engineering, ĂŒber die Vernetzung und Automatisierung von Produktionsanlagen und Produkten, Predictive Maintenance durch digitale Zwillinge bis hin zur nachhaltigen Produktion vollstĂ€ndig recyclebarer GĂŒter.
Hinsichtlich der Einreichung sind Schnittstellen mit folgenden aktuellen SchlĂŒsselthemen von besonderem Interesse:
Virtuelle Methoden in der Produktentwicklung: Mit Blick auf den Lebenszyklus der Produktentwicklung stehen die digitalen Möglichkeiten bezĂŒglich Innovation, Design und Umsetzung im Vordergrund. Wie können beispielsweise Daten ĂŒber Produkte und deren Nutzung in Simulationen in Echtzeit zusammengestellt, zielgerichtet variiert und ausgewertet werden? Wie können digitale Tools in der Innovationsphase helfen, verteilte Informationen und Ideen zu sammeln und zu strukturieren? Ein besonderer Fokus liegt dabei auf dem Umgang und Einsatz des Systems Engineering, von Methoden der kĂŒnstlichen Intelligenz und des machine learning.
Mensch-Maschine-Interaktion: Mit der Weiterentwicklung der Automatisierung hin zur umfassenden Kooperation von Mensch und Technik bis hinein in Produktentwurf und -entwicklung stellt sich die Frage, wie diese zukĂŒnftige Partnerschaft durch nutzerzentrierte Designs gestaltet werden soll? Welche Zwischenschritte und ZugĂ€nge sind notwendig, um Interfaces zum Beispiel via VR/AR so adaptiv und lernförderlich wie möglich zu gestalten und zugleich notwendige Grenzziehungen zwischen Mensch und Maschine zu definieren?
Kollaboration: Produktentwicklung und -design leben von kreativem Zusammenwirken. Wie kann diese KreativitĂ€t durch Methoden, Arbeitsumgebung und digitale Tools unterstĂŒtzt werden? Lassen sich KreativitĂ€t und SerendipitĂ€t messen und entsprechend planen? Welche Rolle spielt Kollaboration bei der agilen Produktentwicklung und bei der Organisation von umfangreichen Partner-Ăkosystemen? Und wie lĂ€sst sich zum Beispiel die Zusammenarbeit in Design Teams auf die universitĂ€re Lehre ĂŒbertragen?
Nachhaltigkeit/Transfer: Zentral fĂŒr neue Produkte ist die Verbindung zur Gesellschaft im Allgemeinen und zur Nutzer- bzw. Anspruchsgruppe im Speziellen. Gerade mit Blick auf nachhaltige Produkte mit einem möglichst langen Lebenszyklus sind datengetriebene Analysen zum Nutzerverhalten genauso zentral wie die passgenaue Entwicklung und Planung fĂŒr eine ressourcensparende Produktion. Dies sind alles wesentliche Bestandteile der additiven Fertigung und spĂ€teren Rekonfigurationen. HierfĂŒr ist es unabdingbar Kategorien der Materialwissenschaften, Kreislaufwirtschaft und neueste AnsĂ€tze der Produktentwicklung miteinander zu verknĂŒpfen, um die Effizienz der Entwicklung und die Nachhaltigkeit der Produkte gleichzeitig zu steigern.:Digitalisierung der Engineering Prozesse durch System Lifecycle Management (SysLM)
Martin Eigner 11
Umgang mit Marktunsicherheiten in der Zielsystementwicklung: Methode zur Reduktion von DefinitionslĂŒcken bei der Konkretisierung des Initialen Zielsystems
Valentin Zimmermann, Christoph Kempf, Leo Hartmann, Nikola Bursac, Albert Albers 21
Digitale Lösungssammlung von Konstruktionsprinzipien fĂŒr die Agile Entwicklung von Leichtbaustrukturen fĂŒr Luftfahrzeuge
Jutta Abulawi, Maximilian Weigand 35
Ansatz zur Erarbeitung einer Methodenauswahl fĂŒr nachhaltige Produktentwicklung in KMUs
Björn Ragnar Kokoschko, Laura Augustin, Christiane Beyer, Michael Schabacker 49
Kontrollierte Fragebogenentwicklung zur Messung erlebter QualitÀt von Produkten der DrÀger Safety auf haptischer, optischer und akustischer Ebene
Julia Schneider, Christian Wölfel, Sarah Wandel, Michael Richenberger 59
Was können wir von Ablehnung lernen? Eine Befragung von NichtnutzerInnen im Kontext einer Produktentwicklung
Laura Augustin, Sabrina Pfrang, Björn Kokoschko, Andrea Wolffram, Michael Schabacker 71
Digitale Landwirtschaft und das User-Interface â eine Herstellersicht
Michael Jendis 85
Data Model Canvas fĂŒr die IT-System-ĂŒbergreifende Integration von Datenmodellen zur UnterstĂŒtzung von Datenanalyse-Anwendungen im Produktlebenszyklus
Thomas Eickhoff, Andreas Eiden, Jonas Gries, Jens C. Göbel 99
Montagegerechte Gestaltungsrichtlinien mittels Deep Learning
Johanna Gerlach, Alexander Riedel, Seyyid Uslu, Frank Engelmann, Nico Brehm 111
Hybride Simulationstechnik â Prototypenerkenntnisse in den Produktneuentwicklungsprozess einbinden
Dennis Kaczmarek, Armin Lohrengel 123
Zeitliche und inhaltliche Konvergenz der Lösungsfindung als zentrale Herausforderung in Hybriden Produktentwicklungsprozessen â eine Empirische Analyse von Stanfords ME310-Prozessmodell
Frank Koppenhagen, Tim BlĂŒmel, Tobias Held, Christoph Wecht 137
Better Change a Running System â Implementierung von Innovations- und Nachhaltigkeitsprozessen in Entwicklungsabteilungen
Oliver Keller, Paul Stawenow, Marco Kapetan 155
User Research im Zukunftsorientiertem Design-Thinking: Eine Ganzheitliche Methode fĂŒr das Stakeholder-Management in der Service-Optimierung
Mehdi Mozuni, Maren Ohlhoff, Gerhard Glatzel 163
Virtual-Reality-Umgebung fĂŒr die Visualisierung von EntwicklungszielgröĂen auf Basis des Referenzsystems im Modell der PGE â Produktgenerationsentwicklung
Felix Pfaff, Simon Rapp, Albert Albers 175
Ausarbeitungsleitfaden fĂŒr Nutzerstudien zur Evaluation von XR-Interfaces in der Produktentwicklung
Jakob Harlan, Benjamin Schleich, Sandro Wartzack 189
Textile Engineering âșSurFaceâč: OberflĂ€chenentwurf von der taktilen zur grafischen zur taktilen Erfahrbarkeit im Design Engineering der Zukunft
Marina-Elena Wachs, Theresa Scholl, Gesa Balbig, Katharina Grobheiser 201
Effiziente und Robuste Entwicklung komplexer Faserverbund-Triebwerkstrukturen
Sebastian Spitzer, Fabian Folprecht, Alrik Dargel, Christoph Klaus, Albert Langkamp, Maik Gude 215
Maschinenkonzept zur additiven Fertigung groĂdimensionierter Titan-Bauteile
Andreas Kalb, Florian M. Dambietz, Peter Hoffmann 227
VIKA â Konzeptstudien eines virtuellen Konstruktionsberaters fĂŒr additiv zu fertigende Flugzeugstrukturbauteile
Johann Steffen 237
Entwicklung einer agil-strukturierten Prozesslösung mittels ASD â Agile Systems Design fĂŒr das technische Ănderungsmanagement im After Sales eines OEM der Automobilindustrie
Jonas Heimicke, Sascha Pfau, Linda Vetten, Albert Albers 255
Methoden fĂŒr die durchgĂ€ngige Anwendung einer EBOM mithilfe klassenbasierter Substitutionsobjekte
Jonathan Leidich, Peter Robl, Julien Raphael Mrowka 271
Anforderungsmanagement in der Agilen Entwicklung Mechatronischer Systeme â ein Widerspruch in sich?
Nikola Bursac, Simon Rapp, Lukas Waldeier, Steffen Wagenmann, Albert Albers, Magnus Deiss, Volker Hettich 283
Akzeptanzanalyse zum Einsatz von Hybriden Prototypen und Extended Reality in der Produktentstehung
Liesa Zimmermann, Kathrin Konkol, Elisabeth Brandenburg, Rainer Stark 297
InterdisziplinĂ€re Produktentwicklung â Beschreibung einer Kooperation aus Industrie, angewandter Forschung und Technischem Design zur Realisierung einer assistierenden Roboterzelle
Christian Hermeling, Johannes Abicht, Thomas Theling, Ralf Hock 309
Szenarien Machen Mögliche ZukĂŒnfte Erlebbar â Szenen eines Forschungsvorhabens
Maren Ohlhoff, Mehdi Mozuni, Gerhard Glatzel 323
3D-volldigitalisierte Behandlungsplanung bei Lippen-Kiefer-Gaumenspalten (LKGS-3D)
Christiane Keil, Dominik Haim, Ines Zeidler-Rentzsch, Franz Tritschel, Bernhard Weiland, Olaf MĂŒller, Thomas Treichel, GĂŒnter Lauer 335
Beam-colored Sketch and Image-based 3D Continuous Wireframe Reconstruction with different Materials and Cross-Sections
Martin Denk, Klemens Rother, Kristin Paetzold 345
Diskussionsbeitrag zu einem methodischen Ansatz fĂŒr Entscheidungen in Zielkonflikten wĂ€hrend der Konzeptphase der Entwicklung automatisierter Produktionsanlagen
Peter Lochmann, Jens-Peter Majschak 355
Generieren lastgerechter Materialparameter fĂŒr FEM-gestĂŒtzte Umformprognosen â am Beispiel von Karton Verbundmaterialien
Toma Schneider, Antje Harling, Frank Miletzky 371
Erweiterte Analyse ausgewĂ€hlter SchwingungsphĂ€nomene mit dem C & CÂČ-Ansatz am Beispiel einer Einscheibentrockenkupplung
Peter M. Tröster, Thomas Klotz, Simon Rapp, Yulong Xiao, Sascha Ott, Albert Albers 383
Ein Klassifizierungssystem fĂŒr Industrielle Augmented Reality Anwendungen
Jan Luca Siewert, Matthias Neges, Detlef Gerhard 401
Nutzerzentrierte Entwicklung einer ortsunabhÀngigen Maschinenabnahme mittels Augmented Reality
Nedim Kovacevic, Jantje Meinzer, Rainer Stark 417
Augmented Reality als intuitive Benutzungsschnittstelle fĂŒr das Roboterprogrammieren
Carolin Horn, Christoph-Philipp Schreiber 431
Design von Produkt-Dienstleistungssystemen fĂŒr Kreislaufwirtschaft
Ursula Tischner 443
Nachhaltigkeit: Avoiding Design â Warum gutes Design kein Design ist und auch das Nicht-Designen und Vermeiden von Produkten Gestalterhandwerk sein muss
Philipp SchĂŒtz, Oliver Gerstheimer, Philipp Englisch 461
Nachhaltigkeit als strategischer Imperativ fĂŒr die Gesellschaft und Unternehmen
Heinz Simon Keil, Detlef Tietze 475
Simulation modularer Produktarchitekturen durch modellbasierte Konfiguration
Florian M. Dambietz, Dieter Krause 491
MBSE-Ansatz fĂŒr eine Vernetzte Stoffstrommodellierung zur Verbesserung der Partnersuche in der Kreislaufwirtschaft
Franz Wieck, Philipp Kronenberg, Manuel Löwer 501
Konstruktion eines Inserts fĂŒr Faserverbund- Halbzeuge
Frank Weidermann, Stefanie Zimmermann, Andrea Pino 517
Der Ingenieur an seinem Arbeitsplatz â gesund und kompetent!
Bettina Schleidt 529
Digitale Arbeitsumgebungen in der Produktentstehung â Mit Action Design Research Web-Anwendungen zur produktiven Zusammenarbeit entwickeln
Stephan Scheele, Daniel Mau, David Foullois, Frank Mantwill 541
Nutzerzentrierung in Zeiten von Social Distancing â Evaluierung eines extracurricularen Lehrformats fĂŒr Studierende der Produktentwicklung
Anne Wallisch, Kristin Paetzold 559
The Digitalization Principles from a User-Centered Design Perspective â A Conceptual Framework for Smart Product Development
Carolina Sallati, Klaus SchĂŒtzer 575
Brain of Materials â die Plattform fĂŒr Designer, Entwickler und Materialhersteller
Hans Peter Schlegelmilch 587
Gibt es ein Patentrezept fĂŒr erfolgreiche IT-Projekte?
Alfred Katzenbach 591
Mockup einer Betriebsleitstelle fĂŒr Automatisierte Shuttlebusse â Konzeption und Design eines Universellen, Visuellen und Auditiven Interfaces
Ingmar S. Franke, Sönke Beckmann, Olga Biletska, Hartmut Zadek 601
Co-Creation bei komplexen Consumer Products
Linda GeiĂler, Nico Herzberg, Natalie Mundt 613
Bessere Kundenorientierung bei der Entwicklung physischer Produkte â Nutzung agiler Vorgehensweisen kombiniert mit Additiven Fertigungsverfahren
Philipp Blattert, Werner Engeln 621
Ermittlung von Anforderungen an eine Anwendungsfall-Spezifische EinfĂŒhrung Agiler AnsĂ€tze â Erkenntnisse aus der Anwendung des Agile-Stage-Gate Hybrids
Jonas Heimicke, Ahmed Spahic, Luis Bramato, Albert Albers 633
goG â die Neue Urbane MobilitĂ€t
Hans-Georg Höhne 645
Vergleich der Motivationsprofile von Scrum-Teammitgliedern mit dem Agilen Manifest zur Entwicklung von Gamification-Strategien
David Kessing und Manuel Löwer 655
Zeichnen als Weltentwurf: Analog + Digital â Die Bedeutung des Zeichnens in der Primarausbildung mit Blick auf Design Engineering in Europa
Marina-Elena Wachs 665
Intelligentes Nesting in der Kreislaufwirtschaft zur Steigerung der Ressourceneffizienz
Philipp Kronenberg, Franz Wieck, Sebastian Weber, Manuel Löwer 673
Remote Innovation â Co-Creation During Times of Pandemic
Oliver Gerstheimer, Philipp SchĂŒtz, Philipp Englisch, Erhard Wimmer 681
Analyse des Einflusses von Faktoren auf die agilen FĂ€higkeiten von Organisationseinheiten in der Entwicklung physischer Systeme
Jonas Heimicke, Tobias Rösel, Alber Albers 691
Entwicklung Angepasster Konstruktionsmethoden fĂŒr Nachhaltige Hochvolt-Speicher
Robert Kretschmann, Gerd Wagenhaus, Christiane Beyer 703
Automatisierung des Datenaufbereitungsprozesses fĂŒr AR/VR-Anwendungen im Engineering
Maximilian Peter Dammann, Wolfgang Steger, Ralph Stelzer 714
Nutzer- und Aufgabengerechte UnterstĂŒtzung von ModellierungsaktivitĂ€ten im Kontext des MBSE-Model-Based Systems Engineering
Constantin Mandel, Matthias Behrendt, Albert Albers 72