Zielsetzung dieser Arbeit ist es, auf Basis einer Literaturrecherche, einen aktuellen Überblick über aktuelle Methoden und Ansätze der wissensbasierten Planung von Produktionssystemen zu geben. Dabei soll der Fokus auf der Art und Weise der Wiederverwendung von Wissen und Planungsdaten liegen.
Der Trend zu kürzer werdenden Produktlebenszyklen und steigender Individualisierung von Produktionsgütern bis zur Losgröße erfordern eine einfache und schnelle Konzeption und Inbetriebnahme von Produktionssystemen bei niedrigen Kosten. Dies setzt effiziente Planungsprozesse voraus, wie die Halbierung der Planungszeit in den letzten zwanzig Jahren bei der Neuplanung von Fabriken gezeigt hat. Gleichzeitig nimmt die Komplexität von Einzelmaschinen und Komponenten und damit ganzer Produktionssysteme zu. Dies führt zu großen Herausforderungen für eine schnelle und einfache Konzeption und Inbetriebnahme. Die hohe Zahl komplexer Einzelmaschinen und Komponenten verschiedenster Hersteller führt jedoch zu großen Herausforderungen für eine schnelle und einfache Konzeption und Inbetriebnahme. Gründe sind unter anderem unterschiedliche Schnittstellen von Komponenten zum Aufbau ganzer Produktionssysteme, aber auch geringe Wiederverwendung von vorhandenem Planungswissen und existierenden Planungsdaten und -modellen. Dabei stellt der Einsatz von Wissensmanagement in der Planung von Produktionssystemen ein großes Potenzial zur Optimierung und Beschleunigung des gesamten Planungsprozesses dar. Gerade der Einsatz von Werkzeugen und Methoden zur wissensbasierten Produktionssystemplanung bietet erfolgversprechende Ansatzpunkte zur Steigerung der Planungseffizienz und Realisierungsdauer von Produkten und Produktionssystemen.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Motivation und Zielsetzung
1.2 Vorgehensweise und Aufbau der Arbeit
2 Grundlagen
2.1 Theoretische Grundlagen der Produktionssystemplanung
2.1.1 Definition des Begriffs “Produktionssystem”
2.1.2 Planungprozess von Produktionssystemen
2.1.3 Einordnung der Arbeit in die Bereiche Fabrikplanung und Arbeitsplanung
2.2 Theoretische Grundlagen des Wissensmanagements im Kontext der Produktion
2.2.1 Einsatz von Wissensmanagement im Kontext der Produktion
2.2.2 Definition Wissensmanagement nach ISO 9001
2.2.3 Anforderungen an ein Wissensmanagement im Rahmen der Produktionssystemplanung
3 Vorstellung und Bewertung aktueller Ansätze zur wissensbasierten Produktionssystemplanung
3.1 Aktuelle Ansätze zur wissensbasierten Produktionssystemplanung
3.1.1 Modulare, rekonfigurierbare Produktionssysteme
3.1.2 Web-basierte Fabrikautomatisierungs-Plattformen
3.1.3 Wissenbasierte Modellierung durch semantische Wissendatenbanken
3.1.4 Digitale Fabrikplanung bzw. digitale Produktionssystemplanung
3.2 Bewertung & Handlungsbedarf der vorgestellten Ansätze
4 Neuer Ansatz für eine wissensbasierten Produktionssystemplanung durch Integration vorhandener Ansätze
5 Fazit
5.1 Zusammenfassung
5.2 Ausblick
Zielsetzung & Themen
Diese Arbeit zielt darauf ab, einen systematischen Überblick über den aktuellen Forschungsstand und die Praxisanwendung von Methoden zur wissensbasierten Planung von Produktionssystemen zu geben. Im Fokus steht dabei die Analyse, wie vorhandenes Wissen und Planungsdaten effizient wiederverwendet werden können, um den Planungsprozess zu optimieren, sowie die Entwicklung eines integrierten Ansatzes.
- Grundlagen der Produktionssystem- und Fabrikplanung
- Einsatzmöglichkeiten und Anforderungen an Wissensmanagement in der Produktion
- Analyse aktueller Ansätze wie rekonfigurierbare Systeme, Web-Plattformen, Wissensdatenbanken und digitale Fabrikplanung
- Vergleichende Bewertung der identifizierten Planungsmethoden
- Entwurf eines neuen, integrierten Konzepts zur wissensbasierten Produktionssystemplanung
Auszug aus dem Buch
3.1.1 Modulare, rekonfigurierbare Produktionssysteme
Absatz- und Variantenschwankungen werden bereits von flexiblen Produktionssystemen berücksichtigt. Jedoch kann es bei zu starkem Fokus auf die Flexibilität häufig zu einer niedrigen Produktionsrate und geringe Rentabilität der Investitionen kommen (Mehrabi et al., 2002; Zhang et al., 2010). Daher wurde in den 90er Jahren das Konzept Rekonfigurierbarer Manufacturing Systeme (RMS) eingeführt, das eine hohe Produktionsrate und Anpassungsfähigkeit der flexiblen Fertigungssysteme kombiniert (Heger, 2007; Nyhuis et al., 2010; Schenk and Wirth, 2004).
RMS sind Produktionssysteme, die sich schnell und kosteneffizient in ihrer Struktur an veränderte Produktionskapazitäten und wechselnde zu fertigende Produkte anzupassen (Abel, 2016; Andersen et al., 2017; Bullinger et al., 2009, 2009; Koren et al., 2018, 2018). Der Aufbau eines beispielhaften RMS wird in Abb. 4 dargestellt.
Bereits vorhandene Produktionssysteme können durch den Austausch einzelner Module an veränderte Anforderungen angepasst werden. Aus einer Wissenbasis mit mechatronischen Systemmodulen, können diese, basierend auf abgelegten Richtlinien, Regeln, Normen und vorhandenem Wissen zu Produktionssystemen kombiniert werden (Blumöhr et al., 2013; Hees, 2016).
Um dies möglich zu machen, arbeiten RMS mit standardisierten Modulschnittstellen in Energie-, Material- und Informationsflüssen (Hees, 2016) und besitzen anpassbare oder austauschbare Hardware- und Softwarekomponenten (Abel, 2016; Bullinger et al., 2009).
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Dieses Kapitel motiviert die Themenstellung durch den Trend zu kürzeren Produktlebenszyklen und erläutert die Zielsetzung sowie den Aufbau der Arbeit.
2 Grundlagen: Hier werden die theoretischen Basisbegriffe der Produktionssystemplanung und die Relevanz des Wissensmanagements im Produktionskontext erarbeitet.
3 Vorstellung und Bewertung aktueller Ansätze zur wissensbasierten Produktionssystemplanung: In diesem Kapitel werden vier wesentliche Ansätze identifiziert, detailliert vorgestellt und hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile sowie des Praxiseinsatzes bewertet.
4 Neuer Ansatz für eine wissensbasierten Produktionssystemplanung durch Integration vorhandener Ansätze: Basierend auf den vorherigen Analysen wird ein neues Konzept vorgestellt, das eine Web-Plattform mit einer semantischen Wissensdatenbank und der digitalen Fabrikplanung kombiniert.
5 Fazit: Das Kapitel schließt mit einer Zusammenfassung der Ergebnisse und einem Ausblick auf zukünftige Entwicklungsbedarfe in der Forschung und Praxis.
Schlüsselwörter
Produktionssystemplanung, Wissensmanagement, Fabrikplanung, Rekonfigurierbare Produktionssysteme, Wissensdatenbank, Digitale Fabrik, Industrie 4.0, Modulare Fertigung, Planungseffizienz, Prozessoptimierung, Ontologien, Wiederverwendung, Automatisierung, Modellierung, Systemkonfiguration
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit Methoden und Ansätzen, die den Planungsprozess von Produktionssystemen durch den gezielten Einsatz von vorhandenem Wissen effizienter und schneller gestalten sollen.
Was sind die zentralen Themenfelder der Publikation?
Zentrale Themen sind die Produktionssystemplanung, der Transfer von Wissensmanagement in die Produktion, verschiedene technische Konfigurationsansätze sowie die digitale Fabrikplanung.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Hauptziel ist es, einen Überblick über den aktuellen Stand der wissensbasierten Produktionssystemplanung zu geben und ein neues, integriertes Konzept für eine verbesserte Planungsumgebung zu entwickeln.
Welche wissenschaftliche Methode wurde für die Arbeit verwendet?
Die Arbeit basiert primär auf einer systematischen Literaturrecherche, auf deren Grundlage die bestehenden Ansätze analysiert, bewertet und schließlich in einem eigenen Entwurf neu kombiniert wurden.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretischen Grundlagen, die detaillierte Vorstellung und Bewertung von vier spezifischen Ansätzen (RMS, Web-Plattformen, Wissensdatenbanken, digitale Fabrikplanung) und die Herleitung eines neuen, kombinierten Ansatzes.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit am besten?
Die Arbeit lässt sich durch Begriffe wie Produktionssystemplanung, Wissensmanagement, digitale Fabrik, rekonfigurierbare Systeme und Wissensdatenbanken charakterisieren.
Wie unterscheidet sich der neue Ansatz von den existierenden Methoden?
Der neue Ansatz integriert eine graphische Oberfläche (digitale Fabrik) mit einer semantischen Wissensdatenbank auf einer Web-Plattform, wodurch Wissenswiederverwendung und modulare Konfiguration für KMUs attraktiver gestaltet werden sollen.
Warum ist die Wiederverwendung von Wissen für die Industrie so wichtig?
Durch die Wiederverwendung von vorhandenen Daten, Modellen und Best Practices kann die Planungszeit bei immer kürzer werdenden Produktlebenszyklen signifikant reduziert und die Effizienz gesteigert werden.
Welche Rolle spielt die semantische Wissensdatenbank in diesem Kontext?
Sie dient als formale Wissensbasis, in der Prozesse, Normen, Richtlinien und bereits erstellte Systeme abgelegt werden, um bei neuen Planungen als fundierte Informationsquelle zu dienen.
- Citation du texte
- Anonym (Auteur), 2021, Aktuelle Ansätze zur wissensbasierten Planung von Produktionssystemen aus Forschung und Praxis, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1010453
