Zusammenfassung
Dieser Artikel beschreibt einen modellbasierten Planungsprozess für die frühen Phasen der Planung cyber-physischer Produktionssysteme (CPPS). Dieser ermöglicht eine bessere Integration sowohl der Produktentwicklung (PE) mit der Produktionssystemplanung (PSP), als auch innerhalb der PSP-Disziplinen der späteren Planungsphasen. Er basiert auf der Idee des modellbasierten Systems Engineering (MBSE) und besteht aus vier Planungsebenen. Jede Planungsebene besteht aus mehreren Planungsaktivitäten, in denen mittels einer Modellierungssprache die jeweiligen Planungsartefakte beschrieben werden. Diese sind durch das Systemmodell semantisch miteinander verknüpft und definieren Verhalten und Struktur des zu planenden CPPS. Ferner wird die praktische Anwendung des Prozesses im Unternehmenskontext mittels PLM-Systemen am Beispiel mehrerer Kollaborationsszenarien näher erläutert.
Abstract
This paper presents a model-based planning process for the early phases of planning cyber-physical manufacturing systems (CPMS). It allows a better integration of product development (PD) and manufacturing system planning (MSP) as well as within the disciplines during the later planning phases of MSP. The planning process is based on the idea of model-based systems engineering (MBSE) and is divided into four planning levels. Each level consists of several different planning activities to describe the respective planning artifacts by using a modeling language. The artifacts are semantically connected in the system model and define the behavior and the structure of the future CPMS. Furthermore, the practical application of the planning process with PLM-Systems within a corporate context is outlined using several collaboration scenarios.
About the authors
M. Sc. Chantal Sinnwell ist wissenschaftliche Mitarbeiterin am Lehrstuhl für Fertigungstechnik und Betriebsorganisation an der TU Kaiserslautern. Ihre Forschungsschwerpunkte sind cyber-physische Produktionssysteme und die integrierte Entwicklung von Produkten und Produktionssystemen.
Armin Haße ist Portfolio Development Executive bei Siemens PLM Software. Seine Themenschwerpunkte sind Requirements Management und Systems Engineering sowie Virtuelle Inbetriebnahme im Werkzeug- und Produktionsmaschinenbau.
Dr.-Ing. Jan Fischer ist Engineer bei Siemens Corporate Technology. Seine Themenschwerpunkte sind die Modellierung und Simulation von cyber-physischen Produktionssystemen, Themen des modellbasierten System-Engineerings sowie 1D Multiphysik Simulationen.
Prof. Dr.-Ing Jan C. Aurich ist Inhaber des Lehrstuhls für Fertigungstechnik und Betriebsorganisation (FBK) an der TU Kaiserslautern. Der Lehrstuhl vertritt im Fachbereich Maschinenbau und Verfahrenstechnik der TU Kaiserslautern die Gebiete Fertigungstechnologie und Produktionssysteme in Forschung und Lehre.
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