Ereignisdiskrete Simulation

Die ereignisdiskrete Simulation von Produktions- und Logistiksystemen (im Folgenden auch Ablaufsimulation genannt) spielt für die Entwicklungen im Kontext der industriellen digitalen Transformation eine wichtige Rolle. Ihre Inte-gration in moderne Planungs- und Steuerungsprozesse wird dringend gefordert, um Industrie 4.0-Konzepte realisieren zu können. Sie erlaubt eine detaillierte Analyse sowie eine transparente Planung von Produktions- und Logistikprozessen im Hinblick auf Flexibilitäts- und Effizienzsteigerungen. Zudem bildet sie zukünftig bei der Planung und dem Betrieb von modernen Systemen einen wichtigen Bestandteil des sogenannten Digitalen Zwillings als System- und Verhaltensmodell der betrachteten Realität. Allerdings sind hierzu die Anforderungen an die Ablaufsimulation noch nicht umfassend definiert und technische Lösungen nicht hinreichend umgesetzt. Der folgende Beitrag skizziert die Rolle der Ablaufsimulation in Industrie 4.0 und formuliert notwendige ...

Planung, Ausgestaltung und laufende Verbesserung der heute vorliegenden komplexen Unternehmensstrukturen und technischen Systeme erfordern umfassende Kenntnisse über Technik, Prozesse und IT. In diesem Zusammenhang stellt der effektive und effiziente Einsatz von Planungs- und Simulationswerkzeugen Planer und Anlagenbetreiber mehr denn je vor die Herausforderung, ihr Wissen zielorientiert für ihre Planungsaufgaben zu nutzen und in kreativen Prozessen zu erweitern. Wissen wird somit immer mehr ein entscheidender Produktivitätsfaktor und ein wichtiger Bestandteil des Unternehmenskapitals. Vor diesem Hintergrund diskutiert dieser Beitrag Möglichkeiten zur Systematisierung und Standardisierung des simulationsgestützten Engineerings und hier insbesondere die Nutzung von Assistenzfunktionen sowie von systematischen Bewertungsmethodiken, um die Produktivität des Simulationseinsatzes zu erhöhen.

Wandlungsfähigkeit beschreibt die Fähigkeit einer Organisation, Veränderungen nachhaltig zu etablieren. Bereits in der Planungsphase die Wandlungsfähigkeit eines Systems richtig planen und gestalten zu können, ist ein entscheidender Faktor, der bei der Betrachtung wandlungsfähiger Logistiksysteme berücksichtigt werden muss. Hieraus ergibt sich die Notwendigkeit der konzeptionellen Veränderung eingesetzter Planungsmethoden. Die Modularisierung von Simulationsmodellen im Rahmen der ereignisdiskreten Simulation, als etablierte Planungsmethode, ist ein möglicher erster Schritt in diese Richtung, sodass auch die Wandlungsfähigkeit in die modellgestützte Analyse einbezogen werden kann. Vor diesem Hintergrund diskutiert der Beitrag Möglichkeiten zum Aufbau modularer Simulationsmodelle und zeigt auf, wie eine Modularisierung in der Praxis vorzunehmen ist.

Die Anwendung simulationsbasierter Studien zur Untersuchung des Verhaltens dynamischer Systeme ist heutzutage in sehr vielen Wissenschaftsdisziplinen weitverbreitet. Produktionslogistische Systeme werden für gewöhnlich anhand des ereignisdiskreten Simulationsansatzes untersucht. Sollen hierbei detaillierte Analysen des dynamischen Systemverhaltens vorgenommen werden, können hierzu unter anderem Zeitreihenanalysen eingesetzt werden. Da die eingesetzten Methoden oftmals zeitäquidistante Werte benötigen, müssen die zeitlich veränderlichen Simulationsvariablen in regelmäßigen Zeitabständen abgetastet werden. Je nach Wahl der eingesetzten Abtastrate kann es hierbei zur Erhebung fehlerbehafteter Daten kommen. Der vorliegende Beitrag erläutert in diesem Zusammenhang am Beispiel einer ereignisdiskret simulierten Werkstattfertigung die abtastbedingte Fehlerentstehung in der Datenaufnahme und -auswertung und leitet darauf aufbauend Empfehlungen für eine geeignete Wahl der Abtastrate ...