Expertensystem-Shell zur Unterstützung der simultanen Produktentwicklung: Ansatz für eine kosten-, fertigungs- und qualitätsgerechte Konstruktion
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Gabler
1995
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| Schriftenreihe: | Schriften zur EDV-orientierten Betriebswirtschaft
Gabler-Wirtschaft |
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| Beschreibung: | XVI, 278 S. graph. Darst. |
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis
1. Der Konstruktionsprozeß als elementarer Bestandteil des Produktentwicklungs¬
prozesses 1
1.1. Die Bedeutung des Konstruktionsprozesses innerhalb des Produktentwick¬
lungsprozesses 1
1.2. Anforderungen an eine Konstraktionsberatung zur Unterstützung der Simul¬
tanen Produktentwicklung 17
1.3. Kostengerechtes Konstruieren als ein elementares Einsatzgebiet für ein Kon-
struktionsberatungssystem 23
1.4. Stand der Forschung im Gebiet der rechnergestützten kostengerechten Kon¬
struktion 37
1.5. Aufbau und Zielsetzungen der Arbeit 53
2. Konzeption einer problemorientierten Expertensystem-Shell zum kostengerech¬
ten Konstruieren 59
2.1. Grundlagen von Expertensytemen 59
2.1.1. Architektur von Expertensystemen 60
2.1.2. Inferenz- und Wissensrepräsentationsmechanismen 63
2.1.3. Generelle und problemorientierte Expertensystem-Shells 68
2.2. Die Problematik der Kopplung von Expertensytemen und CAD-Systemen . 71
2.2.1. Unterschiedliche Typen von CAD-Systemen 71
2.2.2. Anforderungen an eine Kopplung zwischen CAD-Systemen und der
Expertensystem-Shell 75
2.3. Konzeption einer Expertensystem-Shell zum kostenorientierten Konstruie¬
ren 85
2.3.1. Der konstruktionsphasenorientierte Ablauf des Expertensystems .... 85
XI
2.3.1.1. Kostengerechte Konstruktion in der Planungsphase des Kon¬
struktionsprozesses 85
2.3.1.2. Kostengerechte Konstruktion in der Konzipierungsphase des
Konstruktionsprozesses 115
2.3.1.3. Kostengerechte Konstruktion in der Gestaltungs- und Ausar¬
beitungsphase des Konstruktionsprozesses 125
2.3.2. Die Architektur des Rahmensystems 127
2.3.2.1. Der Aufbau der Wissensbasis 129
2.3.2.1.1. Die geometrie- und sachmerkmalsorientierte Pro-
dukt-und Baugruppenklassifikation 130
2.3.2.1.2. Die Funktionsklassifikation 139
2.3.2.1.3. Die Kalkulationsverfahrensklassifikation 140
2.3.2.1.4. Die Werkstoffklassifikation 142
2.3.2.1.5. Die Fertigungsverfahrensklassifikation 144
2.3.2.1.6. Das Blackboard-Modell 145
2.3.2.2. Die Module der Inferenzkomponente 151
2.3.2.3. Die Dialogkomponente 165
2.3.2.4. Die Erklärungskomponente 167
2.3.2.5. Die Wissenserwerbskomponente 169
2.4. Die Integration des Systems in ein betriebliches Umfeld 171
2.4.1. CAD-Daten 173
2.4.2. PPS-Daten 175
2.4.3. Daten aus Kostenrechnungssystemen 177
2.4.4. Daten aus statistischen Methodenbanken 180
2.5. Die Bedeutung des Systems als problemorientierte Shell 183
XII
2.5.1. Die Bedeutung des Systems für den Wissenserwerb und für ein uni¬
verselles Konstruktionsberatungssystem 183
2.5.2. Einsatzgebiete und Einfuhrungsstrategien der Shell 186
3. Untersuchung der Eignung der Shell für kostengerechtes Konstruieren zur Lö¬
sung weiterer Aufgaben innerhalb der Simultanen Produktentwicklung 195
3.1. Übertragen der Shell-Konzeption auf konstruktionsrelevante Fragestel¬
lungen aus dem technisch orientierten Bereich 196
3.1.1. Montage- und fertigungsgerechtes Konstruieren 201
3.1.2. Qualitätsgerechtes Konstruieren 217
3.2. Konzeption einer Koordinationsebene zur Lösung konkurrierender Frage¬
stellungen 235
4. Schlußbetrachtung und Ausblick 241
Literaturverzeichnis 245
Anhang 267
XIII
Abbildungsverzeichnis
Abb. 1: Beim Konstruieren festgelegte Eigenschaften 2
Abb. 2: Anforderungen an die Konstruktion 5
Abb. 3: Ertragsminderung bei verspäteter Markteinführung 6
Abb. 4: Die Bedeutung der Entwicklungszeit 7
Abb. 5: Die Phasen des Konstruktionsprozesses 8
Abb. 6: Simultane Produktentwicklung nach Bullinger 12
Abb. 7: Methoden und Verfahren der Simultanen Produktentwicklung 14
Abb. 8: Zuschlagskalkulation und Platzkostenrechnung 24
Abb. 9: Klassifikation von Kalkulationsverfahren 25
Abb. 10: Konstrukte der objektorientierten Modellierung 55
Abb. 11: Beispiel eines Funktionsmodells 56
Abb. 12: Die Elemente der Prozeßmodellierung 57
Abb. 13: Architektur eines Expertensystems 61
Abb. 14: Das Funktionsmodell der Planungsphase 87
Abb. 15: Beispiel einer Anforderungsliste 88
Abb. 16: Die beiden Klassifizierungsmöglichkeiten 93
Abb. 17: Die Produktgruppenklassifikation 96
Abb. 18: Die Kalkulationsverfahrenshierarchie 101
Abb. 19: Teile des Werkstoffklassifizierungssystem 108
Abb. 20: Die Fertigungsverfahrensklassifikation 111
Abb. 21: Das Funktionsmodell der zweiten Phase 117
Abb. 22: Die Funktions- und Baugruppenklassifikation 121
Abb. 23: Die Architektur der Expertensystem-Shell 128
Abb. 24: Datenmodell der Wissensbasis 131
Abb. 25: Produkt- und Baugruppenmodelle und deren Instanzen 132
Abb. 26: Beispiel der Geometrieorientiertheit 135
Abb. 27: Die Module der Inferenzkomponente 152
Abb. 28: Das EPK für die Suche ähnlicher Produkte 153
Abb. 29: Das EPK zur Blackboard-Interpretation 165
Abb. 30: Die Menu-Oberfläche 166
XV
Abb. 31: Kopplung von Expertensystem und CAD-Systemen 172
Abb. 32: Gesamtsystemarchitektur 181
Abb. 33: Einflußfaktoren zur Typisierung von Unternehmen 187
Abb. 34: Zusammensetzung von Teams 192
Abb. 35: Arbeitsschritte der Entwicklungsteams 193
Abb. 36: Die Systemarchitektur der Basis-Shell 197
Abb. 37: Die Wissensbasis bei kostengerechter Konstruktion 199
Abb. 38: Die Inferenzkomponente bei kostengerechter Konstruktion 200
Abb. 39: Vergleich wissensbasierter Systeme 206
Abb. 40: Die Wissensbasis bei fertigungsgerechter Konstruktion 212
Abb. 41: Regeln zur Fertigungs- und Montagegerechtheit 213
Abb. 42: Die Inferenzkomponente bei fertigungsgerechter Konstruktion 215
Abb. 43: Das magische Dreieck 217
Abb. 44: Werkzeuge zum Quality Engineering 219
Abb. 45: Die Wissensbasis bei qualitätsgerechter Konstruktion 230
Abb. 46: Die Inferenzkomponente bei qualitätsgerechter Konstruktion 232
Abb. 47: Das System mit Koordinationsebene 236
Abb. 48: Die Arbeitsweise der Koordinationsebene 238
Abb. 49: Struktur eines objektorientierten Konstruktionssystems 244
Abb. 50: EPK zur Auftragserfassung in der 1. Phase 267
Abb. 51: EPK zum Ähnlichkeitsvergleich in der 1. Phase 268
Abb. 52: EPK zur Heuristischen Kalkulation in Phase 1 269
Abb. 53: EPK zur Kostendiagnose in der 1. Phase 270
Abb. 54: EPK zur Generierung in der 1. Phase 271
Abb. 55: EPK zur Arbeitsplangenerierung in der 1. Phase 272
Abb. 56: EPK zur Genauen Kalkulation in der 1. Phase 273
Abb. 57: EPK zur Optimierung in der 1. Phase 274
Abb. 58: EPK zur Grafischen Darstellung in der 1. Phase 275
Abb. 59: EPK zur Auftragserfassung in der 2. Phase 276
Abb. 60: EPK zum Ähnlichkeitsvergleich in der 2. Phase 277
Abb. 61: EPK zur Optimierung in der 2. Phase 278
XVI
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