Autor: Reiner Anderl

Das Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK) wurde 1993 im Fachbereich Maschinenbau der TU Darmstadt gegründet und wird seitdem von Prof. Dr.-Ing. Reiner Anderl geleitet. Aufgabe des DiK ist es, der Bedeutung der Informationstechnik im Maschinenbau Rechnung zu tragen. Somit stellt das Fachgebiet die Schnittstelle zwischen diesen beiden Disziplinen dar. Die Informationstechnik wird dabei als integraler Bestandteil des Maschinenbaus verstanden und ihr Anwendungsbezug in Forschung und Lehre wird am Fachgebiet stetig weiterentwickelt. Es werden rechnergestützte Methoden und Werkzeuge entwickelt, die den gesamten Produktentstehungsprozess bis hin in die Produktnutzung verbessern und neugestalten. Eines der Hauptthemenfelder in Lehre und Forschung umfasst den Terminus Industrie 4.0 sowie IT-Sicherheit in Industrie 4.0.

Fertigende Unternehmen müssen aufgrund kürzerer Produktlebenszyklen und größerer Variantenvielfalt der Produkte in ihren Fabrikstrukturen flexibel bleiben. Die Flexibilität von Fabrikstrukturen basiert auf definierten Fabrikplanungsprozessen, in welchen Produkt-, Prozess und Ressourcendaten aus unterschiedlichen Disziplinen und isolierten IT-Werkzeugen berücksichtigt werden müssen. Fabrikplanungsprozesse können somit als iterative, interdisziplinäre und partizipative Prozesse charakterisiert werden. Um den interdisziplinären und partizipativen Charakter zu unterstützen, wird in diesem Beitrag ein föderatives Fabrikdatenmanagement (FFDM) als integrative Gesamtlösung vorgestellt. Die zu berücksichtigenden Produkt-, Prozess- und Ressourcendaten werden auf Basis von Web Services dem Fabrikplaner bereitgestellt und so der Fabrikplanungsprozess aufgrund der Reduzierung redundanter, inhomogener und inkonsistenter Datenhaltung beschleunigt.

Die heute verfügbaren IT-Lösungen aus dem Umfeld der Digitalen Fabrik erlauben es Fabrikkonzepte auf unterschiedlichen Abstrahierungsebenen zu entwickeln und zu analysieren. Eine signifikante Herausforderung stellt die Komplexität der Fabrikplanungsprozesse dar, welche interdisziplinären, partizipativen, und iterativen Charakter besitzen. Zur Beherrschung dieser komplexen Prozesse werden die aus dem Prozesskettenansatz herrührenden modernen Methoden des Concurrent und Simultaneous Engineering immer wichtiger, die insbesondere eine Verkürzung der Gesamtplanungszeiten herbeiführen. Diese Methoden führen zugleich zu neuen Herausforderungen aus IT-Sicht, denen in den letzten Jahren nur punktuell mit singulären Werkzeugen der Digitalen Fabrik entgegengewirkt worden ist. Zur Integration dieser singulären Werkzeuge entsteht die Notwendigkeit einer integrativen Gesamtlösung. In dem vorliegendem Beitrag wird eine am Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK) ...

Moderne Unternehmen treiben die IT-basierte Realisierung von eng verzahnten, weltweiten Engineering-Prozessen zwischen Kunden, Herstellern, Zulieferern und anderen Engineering-Partnern immer weiter voran. Bislang verfügbare Lösungen unterstützen Unternehmens- und Prozessintegrationen sowie die Integration von Produktdaten nur unzureichend. Aus diesem Grund wurden am DiK Lösungen entwickelt, die Unternehmen domänenunabhängig in die Lage versetzen, effektive virtuelle Organisationsverbünde zu realisieren, übergreifende Engineering-Prozesse zu optimieren und gleichzeitig das magische Dreieck von Zeit, Qualität und Kosten effizient zu verbessern.

Der Einsatz von modernen parametrischen 3D-CAD-Systemen ist für eine innovative und leistungsfähige Produktentwicklung von großer Bedeutung. Dabei werden in der rechnerinternen Datenstruktur des 3D-CAD-Modells im Allgemeinen geometrische und topologische Daten sowie die Erzeugungshistorie des Modells abgelegt. Die Feature-Technologie ermöglicht zusätzlich, die Modelle mithilfe semantisch definierter Gestaltzonen aufzubauen. Durch die Integration von geometrischen und nichtgeometrischen Informationen in den 3D-CAD-Modellen ist es darüber hinaus möglich, produktspezifisches Wissen und Konstruktions-Know-how in die Modelle einzubetten. Das Fachgebiet “Datenverarbeitung in der Konstruktion” erforscht Methoden und Werkzeuge, mit denen wissensbasierte 3D-CAD-Modelle aufgebaut, verwaltet und genutzt werden können.