Technologie: Simulation

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.

Aufgrund des ständig wachsenden Energiebedarfs Brasiliens gewinnen zunehmend regenerative Energien an Bedeutung. Neben der in Brasilien bereits intensiv genutzten Wasserkraft bietet sich insbesondere für die küstennahen Regionen im Norden Brasiliens zusätzlich die Windkraft zur Energieerzeugung an. In der Entwicklung befindliche Windkraftanlagen zeigen einen deutlichen Trend: größer, leistungsstärker und vor allem wirtschaftlicher. Längst sind die Grenzen der physikalischen Machbarkeit mit der traditionellen Massivbauweise von Bauteilen wie z. B. den Generatorwellen aufgrund des hohen Gewichts erreicht. Eine Gewichtsreduktion bei gleichzeitiger Steigerung der wartungsfreien Einsatzdauer ist die zu lösende Aufgabe eines brasilianisch-deutschen Forscherteams. Das Institut für Bildsame Formgebung der RWTH Aachen erarbeitet im Rahmen der „Brazilian German Collaborative Research Initiative in Manufacturing Technology“ (BRAGECRIM) gemeinsam mit der „Universidade Federal do ...

Dieser Beitrag thematisiert die Herausforderungen des kollaborativen Seetransports in Brasilien. Hierbei schließen sich mehrere Produktionsunternehmen für die Verschiffung ihrer Waren zusammen. Um die Herausforderungen beschreibbar zu machen, wird ein mittels System Dynamics entwickeltes Modell dargestellt. Mit dieser Methode kann das Globalverhalten des Exportnetzwerkes analysiert werden.

Unternehmen stehen angesichts eines zunehmend turbulenten Umfelds vor der Herausforderung, Kapazitätsangebot und -nachfrage durch gezielte Maßnahmen aufeinander abzustimmen. Es wird ein Ansatz vorgestellt, mit dem diese Maßnahmenauswahl im Rahmen einer quantitativen Analyse gestützt wird.

Die Welt befindet sich im Wandel. Davon sind auch produzierende Unternehmen betroffen, welche auf immer individuellere Kundenwünsche sowie einen verstärkten Wettbewerb reagieren müssen. Durch neue Technologien und Organisationsformen wie AutoID oder dezentrale und echtzeitfähige Produktionssteuerung kann dem erfolgreich begegnet werden. Auswahl und Bestimmung der konkreten Umsetzung für die jeweiligen Fertigungsprozesse des Unternehmens erweisen sich jedoch häufig als schwierig und kostenintensiv. Bisherige Simulationsansätze sind oft mit hohem Aufwand verbunden, um belastbare Aussagen zur Eignung und Wirtschaftlichkeit zu treffen. Diese Anstrengungen scheuen insbesondere kleine- und mittelständische Unternehmen, weshalb in diesem Bereich die neuen Technologien unterdurchschnittlich verbreitet sind. Der vorliegende Beitrag zeigt eine neue Möglichkeit auf, diesen Nachteilen zu begegnen. Dazu werden die Vorteile der computerbasierten Simulationen mit denen der Modellfabrik ...

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 ...

Die Autonomous Logistic Engineering Methodology (ALEM), die im Rahmen des Sonderforschungsbereichs „Selbststeuerung logistischer Prozesse - ein Paradigmenwechsel und seine Grenzen“ entwickelt wird, bietet verschiedene Werkzeuge zur Modellierung selbststeuernder logistischer Systeme. Zur Auswertung der Modelle wird ALEM um eine Simulation erweitert. Um die ALEM-Modelle simulierbar zu machen, müssen sie aufbereitet werden. Dazu werden die ALEM-Modelle mithilfe von Konzepten der Model Driven Architecture in ausführbare Simulationsmodelle transformiert. Zur Durchführung dieser Transformation wurden verschiedene Open Source Tools untersucht.

Die Komplexität und Dynamik heutiger Produktionssysteme führt etablierte Ansätze zur Produktionsplanung und -steuerung zunehmend an ihre Grenzen. Ein möglicher Ansatz zur Lösung dieser Problematik ist die Kombination einer dezentralen Regelungsstruktur in der Fertigung mit innovativen Methoden aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz. Bei der Entwicklung und Umsetzung dieser Methoden haben sich Werkzeuge aus dem Open Source Bereich bewährt. Sie sind frei verfügbar und können flexibel an vielfältige Problemstellungen angepasst werden. In diesem Beitrag wird ein Konzept zur dezentralen Regelung einer Werkstattfertigung vorgestellt. Als Regelungsinstrumente kommen künstliche neuronale Netze zum Einsatz, die mithilfe des Stuttgart Neural Network Simulator (SNNS) und des Java Neural Network Simulator (JNNS) erzeugt, trainiert und simuliert werden.

Die Planung und operative Versorgung der Montage unterliegt ständig wechselnden Anforderungen (Belieferungsstrategie, Produktgestaltung, Auftragslast, etc.). Die Planung der Montageversorgung hinsichtlich dieser Anforderungen geschieht heute auf Basis unvollständiger Informationen. Zudem werden einmal getroffene Gestaltungsentscheidungen und Logistikstrategien im operativen Betrieb nicht konsequent auf optimale Betriebsparameter überprüft. Nur die kontinuierliche Planung und Optimierung von neuen und bestehenden Versorgungsstrategien kann eine dauerhafte Wettbewerbsfähigkeit gewährleisten. Um diesem Bedarf zu begegnen, hat das Fraunhofer IML eine Methode und Werkzeuge zur ganzheitlichen Versorgungsplanung in Kombination mit dem Bedarfs- und Kapazitätsmanagement entwickelt.

Virtual Engineering ist ein wichtiges Werkzeug zur Verifikation und Optimierung von Produkten in frühen Phasen der Entwicklung. Für die Entwicklung innovativer komplexer technischer Systeme sollten die Modelle die wichtigsten Produkteigenschaften beschreiben. Bisher existieren vor allem noch Defizite bei der Modellierung und Beurteilung des akustischen Verhaltens technischer Produkte, welches wichtig ist für Erzeugnisse mit ergonomischen und komfortorientierten Anforderungen, wie in der Konsumgüter- und Fahrzeugindustrie. Um einen Beitrag zur Beseitigung dieser Defizite zu leisten, wurde an der Technischen Universität Ilmenau eine flexible audiovisuelle Stereoprojektionseinrichtung (FASP) aufgebaut. Damit sind Untersuchungen der akustischen Wirkung unterschiedlicher Maschinenkomponenten, Maschinen, Fahrzeuge und anderer Produkte sowie psycho-akustische Bewertungen entworfener Produkte in einer virtuellen Umgebung möglich.