Die Trennung von Struktur- und Verhaltensmodellen mittels komponentenbasierter Simulation zur Unterstützung taktischer Planungsprobleme in der Produktion:
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Aachen
Shaker
2012
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INHALTSVERZEICHNIS
ABBILDUNGSVERZEICHNIS X
TABELLENVERZEICHNIS XIV
ABKUERZUNGS- UND SYMBOLVERZEICHNIS XVI
1 EINLEITUNG 1
1.1 MOTIVATION 2
1.2 ZIELSETZUNG 5
1.3 AUFBAU 6
2 SIMULATION VON FERTIGUNGSSYSTEMEN IN DER BETRIEBLICHEN PRAXIS 9
2.1 GRUNDLAGEN DER SIMULATION 10
2.1.1 GRUNDBEGRIFFE 10
2.1.2 S T R U K T U R EINER SIMULATIONSSTUDIE 13
2.1.3 MODELLBASIERTER PROBLEMLOESUUGSPROZESS 14
2.1.4 VERIFIKATION U N D VALIDIERUNG 16
2.1.5 TRENNUNG VON MODELL U N D EXPERIMENT 18
2.2 FERTIGUNGSSYSTEME ALS OBJEKTE DER MODELLIERUNG 19
2.2.1 SYSTEMTHEORETISCHE SICHT 19
2.2.2 MODELLIERUNG DER S T R U K T U R 21
2.2.3 MODELLIERUNG DES VERHALTENS 24
2.2.4 GRUNDSAETZLICHE EINSATZMOEGLICHKEITEN 27
2.2.5 BETRIEBLICHE PLANUNGSEBENEN 29
2.3 SIMULATION FUER TAKTISCHE PLANUNGSPROBLEME DER P R O D U K T I O N .
. . . 32
2.3.1 DAS KLASSISCHE VORGEHEN 32
2.3.2 TRENNUNG VON STRUKTUR- U N D VERHALTENSMODELL 34
3 KOMPONENTENBASIERTE SOFTWAREENTWICKLUNG 4 1
3.1 GRUNDLAGEN 42
3.2 SOFTWAREKOMPONENTEN 44
3.2.1 BEGRIFFSDEFINITION U N D CHARAKTERISTIKA 44
3.2.2 ABGRENZUNG 46
3.2.3 SCHNITTSTELLEN 48
3.2.4 KOMPOSITION 52
3.3 KOMPONENTENTECHNOLOGIEN 53
3.3.1 KOMPONENTEMNODELLE U N D -STANDARDS 53
3.3.2 KOMPONENTENPLATTFORMEN 54
VII
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IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
3.3.3 HEUTIGE TECHNOLOGIEN 55
3.4 WIEDERVERWENDUNG VON KOMPONENTEN 58
3.4.1 TERMINOLOGIE U N D TAXONOMIE DER WIEDERVERWENDUNG . . . 58
3.4.2 ZIELE 59
3.4.3 PROBLEME 6 1
3.4.4 WIRTSCHAFTLICHE ASPEKTE 64
3.4.5 ELEKTRONISCHE MARKTPLAETZE 68
4 KOMPONENTENBASIERTE SIMULATION 7 1
4.1 GRUNDLAGEN 72
4.1.1 EINFUEHRUNG 72
4.1.2 ABGRENZUNG 73
4.1.3 ENTWICKLUNG U N D S T A N D DER TECHNIK 79
4.1.4 ERFOLGREICHE ANSAETZE U N D SYSTEME 80
4.2 SIMULATIONSKOMPONENTEN 82
4.2.1 BEGRIFFSDEFINITION U N D CHARAKTERISTIKA 82
4.2.2 KONFIGURATION U N D ERWEITERUNG 8 3
4.2.3 VERIFIKATION U N D VALIDIERUNG 85
4.3 KOMPONENTENBASIERTE MODELLIERUNG 88
4.3.1 MODELLENTWICKLUNG DURCH KOMPOSITION 88
4.3.2 VALIDITAET KOMPONENTENBASIERTER MODELLE 90
4.3.3 AKTEURE 92
4.4 BEWERTUNG 93
4.4.1 ZIELE U N D VORTEILE 9 3
4.4.2 PROBLEME 95
5 ARCHITEKTUR DES KOMPONENTENBASIERTEN SIMULATORS C B O P S 97
5.1 EINFUEHRUNG 98
5.2 SYSTEMARCHITEKTUR 100
5.2.1 GESAMTDARSTELLUNG 100
5.2.2 TECHNISCHE ASPEKTE 104
5.3 ANWENDUNGSKERN 106
*5.3.1 BESTANDTEILE 106
5.3.2 SIMULATIONSKERN 107
5.3.3 ZUFALLSZAHLENGENERATOREN 109
*5.3.4 MODELLVERWALTUNG 111
5.3.5 ABSTRAKTES TYPMODELL 113
5.4 SIMULATIONSKOMPONENTEN 115
5.4.1 A R T E N 115
5.4.2 A U F T A U 117
*5.4.3 INTROSPEKTION 119
5.4.4 ZEITABHAENGIGKEIT 121
*5.4.5 DYNAMISCHE MODELLGENERIERUNG 123
*5.4.6 KONFIGURATION 127
5.4.7 MODIFIKATION 129
VIII
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
5.4.8 GRAFISCHE BENUTZUNGSOBERFLAECHE 131
6 SIMULATION MIT D E M CBOPS-SYSTEM 1 3 3
6.1 MODELLIERUNG 134
6.1.1 MODELLKOMPOSITION 134
6.1.2 MECHANISMUS DER INSTANZBILDUNG 135
6.1.3 GRAFISCHE BENUTZUNGSOBERFLAECHE 137
6.2 VALIDIERUNGSMECHANISMEN 141
6.2.1 VALIDIERUNG DER VERWENDETEN D A T E N 141
6.2.2 VALIDIERUNG EINER KOMPOSITION 142
6.3 AUSWERTUNG VON SIMULATIONSEVGEBNISSEN 146
6.3.1 ERFASSUNG U N D KONVERTIERUNG 146
6.3.2 BERICHTE M I T B I R T 149
6.3.3 3D-ANIMATION 151
7 BEISPIELHAFTE ANWENDUNG DES CBOPS-SYSTEMS 155
7.1 FALLBEISPIEL 156
7.1.1 VORGEHENSWEISE 156
7.1.2 BESCHREIBUNG DES FERTIGUNGSSYSTEMS 157
7.1.3 ANWENDUNGSSZENARIOS 161
7.1.4 BEWERTUNGSKRITERIEN 163
7.2 MODELLKOMPONENTEN FUER DIE SIMULATION EINER WERKSTATTFERTIGUNG . 165
7.2.1 FERTIGUNGSMODELL 165
7.2.2 TRANSPORTMODELL 169
7.2.3 NACHFRAGEMODELL 173
7.3 POLITIKKOMPONENTEN FUER DIE FERTIGUNGSSTEUERUNG 175
7.3.1 GRUNDLAGEN DER FERTIGUNGSSTEUERUNG 175
7.3.2 UNGEREGELTE AUFTRAGSFREIGABE 177
7.3.3 WORKLOAD CONTROL (EREIGNISBASIERT) 177
7.3.4 WORKLOAD CONTROL (ZEITBASIERT) 180
7.3.5 CONWIP 181
7.4 POLITIKKOMPONENTEN FUER DIE STEUERUNG VON TRANSPORTSYSTEMEN . . 184
7.4.1 GRUNDLAGEN DER TRANSPORTSTEUERUNG 184
7.4.2 FAHRWEGSTEUERUNG 185
7.4.3 STEUERUNG DER BELADUNG 189
7.5 SIMULATIONSSTUDIE 190
7.5.1 MODELLERSTELLUNG 190
7.5.2 EXPERIMENT 192
7.5.3 UNTERSUCHUNG DER VERFAHREN DER FERTIGUNGSSTEUERUNG . . . 192 7.5.4
UNTERSUCHUNG DER BEWEGUNGS- U N D BELADUNGSSTEUERUNG . . 195
8 FAZIT 199
8.1 ERGEBNISSE 200
8.2 AUSBLICK 202
LITERATURVERZEICHNIS XX
IX
|
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