Die digitale Fabrik und der digitale Fabrikbetrieb. Möglichkeiten für das Anlaufmanagement der Zukunft

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Theoretische Grundlagen

2.1 Grundlagen der Digitalen Fabrik

2.1.1 Definitionsansätze

2.1.2 Anwendungsgebiete

2.1.3 Ziele und Nutzenpotentiale

2.1.4 Methoden und Werkzeuge

2.2 Grundlagen des Digitalen Fabrikbetriebs

2.2.1 Begriffsbestimmung und Abgrenzung

2.2.2 Anwendungsgebiete und Werkzeuge

2.2.3 Ziele

2.2.4 Datenmanagement

2.3 Grundlagen der Produktions(system)planung

2.3.1 Abgrenzung des Begriffs Produktionssystem

2.3.2 Produktions(system)planung

2.3.3 Digitale Produktionsplanung

2.4 Grundlagen des Anlaufmanagements

2.4.1 Begriffsbestimmung Produktionsanlauf und Anlaufmanagement

2.4.2 Aufgaben und Ziele der jeweiligen Phasen und des Anlaufmanagements

2.4.3 Die Einflussgrößen im Produktionsanlauf

2.4.4 Der Produktionsanlauf als soziotechnisches System

2.4.5 Herausforderungen des Anlaufmanagements

3 Möglichkeiten zur Verbesserung des Anlaufs soziotechnischer Produktionssysteme

3.1 Simulation und Visualisierung als Methode für das Anlaufmanagement

3.1.1 Ablaufsimulation

3.1.2 Betriebsbegleitende Simulation

3.1.3 Virtuelle Inbetriebnahme

3.1.4 Trend zu Virtual- und Augmented Reality als soziotechnische Assistenzsysteme

3.2 Informations- und Kommunikationstechnologien

3.2.1 Datenerfassungssysteme für das Anlaufmanagement

3.2.2 Manufacturing Execution System

3.3 Veränderte Anlauforganisation durch die Digitale Fabrik und den Digitalen Fabrikbetrieb

3.3.1 Frontloading

3.3.2 Funktions- und unternehmensübergreifenden Integration

3.4 Digitale Fabrik 4.0

3.4.1 Cyber Physische Systeme

3.4.2 Motion-Capturing-Verfahren

3.4.3 Digitaler Schatten und -Zwilling

3.4.4 Condition Monditoring

3.4.5 Business Intelligence

3.4.6 Cloud-Computing

3.5 Zusammenfassung

4 Vorgehensmodell zur Absicherung des Anlaufmanagements der Zukunft

5 Fazit

Zielsetzung & Themen

Ziel der Arbeit ist es, Möglichkeiten der Digitalen Fabrik und des Digitalen Fabrikbetriebs für den Anlauf soziotechnischer Produktionssysteme zu identifizieren und damit einen schnellen, störungsfreien Übergang von der Produktionsplanung zur Serienproduktion sicherzustellen sowie Wege aufzuzeigen, wie dieser Prozess im Industrie 4.0-Zeitalter zukunftsfähig gestaltet werden kann.

• Methoden und Werkzeuge der Digitalen Fabrik zur Optimierung des Anlaufmanagements
• Einsatz von Simulation und Visualisierung für eine höhere Prozessqualität
• Bedeutung der Echtzeitdatenerfassung durch IoT und Konnektivität
• Rolle von Cyber-Physischen Systemen und Digitalen Zwillingen im Produktionsanlauf
• Konzeption eines Vorgehensmodells zur Absicherung zukünftiger Produktionsanläufe

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1 Einleitung: Die Einleitung beleuchtet die steigenden Anforderungen an moderne Produktionsstätten durch kürzer werdende Produktlebenszyklen und definiert das Ziel der Arbeit, Möglichkeiten zur Verbesserung des Produktionsanlaufs durch Digitale Fabrik-Methoden zu untersuchen.

2 Theoretische Grundlagen: Dieses Kapitel liefert eine fundierte Basis durch die Definition und Erläuterung der Digitalen Fabrik, des Digitalen Fabrikbetriebs, der Produktionssystemplanung sowie des Anlaufmanagements als soziotechnisches System.

3 Möglichkeiten zur Verbesserung des Anlaufs soziotechnischer Produktionssysteme: Hier werden praxisrelevante Ansätze wie Simulation, Visualisierung, MES und Industrie 4.0-Werkzeuge (Digitaler Zwilling, Cloud Computing) detailliert analysiert, um ihre Wirkung auf einen effizienten Produktionsanlauf zu belegen.

4 Vorgehensmodell zur Absicherung des Anlaufmanagements der Zukunft: In diesem Kapitel wird ein strukturiertes Vorgehensmodell entwickelt, das die erarbeiteten Methoden in eine zeitliche Abfolge bringt, um den Produktionsanlauf künftig präventiv und aktiv abzusichern.

5 Fazit: Das Fazit resümiert die gewonnenen Erkenntnisse und unterstreicht, dass die konsequente Implementierung der untersuchten digitalen Methoden signifikante Zeit- und Kostenvorteile im Anlaufmanagement ermöglicht.

Schlüsselwörter

Digitale Fabrik, Digitaler Fabrikbetrieb, Anlaufmanagement, Produktionsanlauf, Industrie 4.0, Simulation, Virtuelle Inbetriebnahme, Echtzeitdaten, Cyber-Physische Systeme, Digitaler Zwilling, Prozessoptimierung, soziotechnisches System, Produktionsplanung, Datenmanagement, Vernetzung

Häufig gestellte Fragen

Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?

Die Arbeit untersucht, wie Methoden und Werkzeuge der Digitalen Fabrik und des Digitalen Fabrikbetriebs genutzt werden können, um den Anlauf soziotechnischer Produktionssysteme effizienter und störungsfrei zu gestalten.

Was sind die zentralen Themenfelder?

Die Arbeit fokussiert sich auf das Anlaufmanagement, die digitale Produktionsplanung, den Einsatz von Simulations- und Visualisierungsmethoden sowie die Transformation hin zur Digitalen Fabrik 4.0.

Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?

Ziel ist es, Möglichkeiten zu identifizieren, um einen schnellen und störungsfreien Übergang von der Produktionsplanung zur Serienproduktion zu gewährleisten und diesen Prozess zukunftsfähig für Industrie 4.0 zu machen.

Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?

Die Arbeit basiert auf einer tiefgehenden Analyse bestehender Literatur und wissenschaftlicher Richtlinien (wie VDI 4499) sowie der Ableitung eines praktischen Vorgehensmodells für das Anlaufmanagement.

Was wird im Hauptteil behandelt?

Der Hauptteil umfasst theoretische Grundlagen, eine detaillierte Analyse von Möglichkeiten zur Prozessverbesserung durch IT-Systeme (MES, Simulation, Cloud) und die Erarbeitung eines anwendungsorientierten Vorgehensmodells.

Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?

Wesentliche Begriffe sind Anlaufmanagement, Digitale Fabrik, Industrie 4.0, Simulation, Virtuelle Inbetriebnahme und Digitaler Zwilling.

Was ist die spezifische Rolle der "Virtuellen Inbetriebnahme" in diesem Dokument?

Die Virtuelle Inbetriebnahme dient als technologisches Bindeglied, das Anlagenverhalten vorab prüft und so den realen Inbetriebnahmeaufwand sowie Fehlerrisiken minimiert.

Wie unterscheidet die Arbeit zwischen Digitaler Fabrik und Digitalem Fabrikbetrieb?

Die Digitale Fabrik fokussiert sich primär auf die Planungsphase, während der Digitale Fabrikbetrieb die Anwendung von Modellen und Methoden der Digitalen Fabrik in die Betriebs- und Inbetriebnahmephasen hinein verlängert.