Aktualisiert: 2023-07-02
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Methodik zur Beurteilung eigenschaftsoptimierter Karosseriekonzepte in Mischbauweise
Schlüsselwort: Model Based Systems Engineering
Modellbasierte Entwicklung innovativer Fahrzeugkonzepte für die Mobilität der Zukunft
Die bodengebundene Mobilität steht im Einfluss unterschiedlicher Trends, die einen deutlichen Einfluss auf zukünftige Fahrzeugkonzepte aufweisen. Zur Beherrschung der domänenübergreifenden Entwicklung der komplexen Systeme, kommen Methoden und Ansätze des Model-based Systems Engineering (MBSE) zum Einsatz. Zur Darstellung variabler Zukunftsszenarien und Einbindung dieser in einen modellbasierten Ansatz, werden in dieser Arbeit eine Methode sowie ein zugehöriges Referenz-Systemmodell erdacht. Methode und Modell kommen am Anwendungsbeispiel der dynamisch konfigurierbaren autonomen Fahrzeuge (DKAF) zum Einsatz, die den Untersuchungsgegenstand innerhalb des EFRE-Innovationsverbundes autoMoVe bilden.
Aktualisiert: 2023-02-02
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Methodik zur Synchronisierung der Modelle des Digitalen Zwillings automatisierter Systeme
Die von den Märkten ausgehenden Anforderungen bezüglich des ständigen Herausbringens von marktgerechten Innovationen zwingt Industrieunternehmen, einerseits zur zunehmenden Verwendung hochautomatisierter Produktionssysteme und andererseits diese während ihres Lebenszyklus oft rekonfigurieren zu müssen. Dies erfordert, dass flexible automatisierte Systeme zur Verfügung stehen, die bei Bedarf effizient rekonfiguriert werden können.
Im Kontext der cyber-physischen Systeme kann der Digitale Zwilling eines automatisierten Systems diese Herausforderung angehen, um Systeme einfach und schnell zu rekonfigurieren. So können Rekonfigurations-Szenarien in einer simulativen Umgebung realisiert und getestet werden. Die reale Wiederinbetriebnahme des Fertigungssystems benötigt daher weniger Zeit und ermöglicht eine höhere Systemverfügbarkeit.
Voraussetzung für den Einsatz des Digitalen Zwillings eines automatisierten Systems ist allerdings, dass ein ständig aktuelles Anlagenmodell der mechatronischen Bestandteile einer realen Anlage während der verschiedenen Phasen ihres Lebenszyklus existiert. Daraus leitet sich das Ziel dieser Forschung ab, eine Methodik zu erstellen, die eine domänenübergreifende Synchronisierung der Modelle des Digitalen Zwillings mit einem realen, automatisierten System ermöglicht. Damit wird ein Beitrag zur Steigerung der Effizienz des gesamten Engineering-Prozesses ab der Inbetriebnahme geleistet.
Die in der vorliegenden Arbeit konzipierte Methodik erlaubt es, die Abweichungen zwischen den Modellen und der Realität während des Betriebs zu ermitteln. Im Mittelpunkt steht dabei die entwickelte Ankerpunktmethode, die in einem Assistenzsystem mündet.
Aktualisiert: 2021-01-28
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Methodik zur Beurteilung eigenschaftsoptimierter Karosseriekonzepte in Mischbauweise
Methodik zur Beurteilung eigenschaftsoptimierter Karosseriekonzepte in Mischbauweise
Distribution Center Design Process – Ein systemtechnikorientiertes Vorgehensmodell zur Konzeptplanung von Logistikzentren
Die Planung von Logistikzentren ist ein komplexes, gering strukturiertes Entscheidungsproblem, dessen Zielausrichtung und Bearbeitung durch interdisziplinäre Kollektive erfolgt. Eine mathematisch optimale Lösung des Planungsproblems existiert nicht – das Ziel der Planung kann lediglich eine möglichst gute Lösung darstellen. Eine entscheidende Aufgabe systematischer Planung besteht darin, die Strukturdefizite zu überwinden.
Vor diesem Hintergrund befasst sich die Arbeit mit der Bestimmung einer Vorgehensweise zur Konzeptplanung von Logistikzentren. Hierzu werden zunächst relevante Grundlagen der Systemlehre im Allgemeinen und der Systemtechnik im Speziellen identifiziert. Gemeinsam mit Grundlagen der Modelltheorie und des Model-based Systems Engineering werden Anforderungen an den Aufbau, die Inhalte und die Dokumentation eines Vorgehensmodells definiert.
In der Folge wird der »Distribution Center Design Process« entwickelt. Entlang eines achtschrittigen Prozesses werden Lösungskonzepte von Logistikzentren entwickelt und bewertet. Der Prozess gliedert sich in zwei Teile mit jeweils vier Phasen: einen Part des funktionalen Designs, in welchem die Aufgabenstellung im Sinne einer Top-down-Problemanalyse in ein funktionales Konzept überführt wird, und einen Part des physischen Designs, welcher dieses Konzept durch eine Bottom-up-Lösungssynthese in bewertete Lösungsvorschläge überführt.
Insbesondere die bisher wissenschaftlich nicht betrachtete Formalisierung des funktionalen Bereichs wird fokussiert. Hierdurch entstehen u. a. die Definition von Services und grundlegende Transformationseigenschaften von Handhabungseinheiten. Diese können zur Erstellung und semantischen Prüfung sogenannter Service Flow Networks verwendet werden, welche die funktionale Abfolge und Transformationen der Leistungsgegenstände in Logistikzentren beschreiben. Die in den Teilschritten der Phasen verwendeten konzeptuellen Modelle werden mittels SysML dokumentiert und durch eine diskrete Modellierung formalisiert.
Abschließend werden die Ergebnisse einer kritischen Prüfung unterzogen und auf ein Praxisbeispiel angewendet.
Aktualisiert: 2023-03-16
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