Verfügbarkeit: Assistenzsystem zur Unterstützung der datengetriebenen Produktentwicklung

Assistenzsystem zur Unterstützung der datengetriebenen Produktentwicklung:

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Küstner, Christof (VerfasserIn)
Format:	Abschlussarbeit Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Erlangen FAU University Press 2020
Schriftenreihe:	FAU Studien aus dem Maschinenbau Band 353
Schlagworte:	Serienfertigung Produktdaten Datenanalyse Virtuelle Produktentwicklung CAE Produktlebenszyklus Windkraftwerk Assistenzsystem Maschinelles Lernen Sachmerkmal Windenergie Ingenieurwissenschaften Produktentwicklung Hochschulschrift
Online-Zugang:	kostenfrei kostenfrei kostenfrei kostenfrei Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	xii, 219 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 17 cm, 657 g
ISBN:	9783961473489 396147348X 9783961473496
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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS FORMELZEICHEN- UND ABKUERZUNGSVERZEICHNIS IX 1 EINLEITUNG I 1.1 PROBLEMBESCHREIBUNG: DIE GRENZEN DER EIGENSCHAFTSABSICHE RUNG IN DER PRODUKTENTWICKLUNG ........................................ 2 1.2 AUFGABENSTELLUNG UND AUFBAU DER ARBEIT ................................... 4 2 STAND DER TECHNIK UND WISSENSCHAFTLICHE GRUNDLAGEN 7 2.1 DEFINITIONEN UND EINORDNUNG ZENTRALER BEGRIFFE ....................... 7 2.2 DIGITALISIERUNG DER PRODUKTENTWICKLUNG .................................... 9 2.2.1 EINFLUSS DER INFORMATIONS- UND KOMMUNIKATIONS TECHNOLOGIEN AUF DIE KONSTRUKTION ................................. 12 2.2.2 ERHEBUNG VON PRODUKTBESCHREIBENDEN DATEN IM PRODUKTLEBENSZYKLUS ........................................................ 14 2.2.3 VERWALTUNG VON PRODUKTBESCHREIBENDEN DATEN ............ 20 2.2.4 FORMALE REPRAESENTATION VON PRODUKTBESCHREIBENDEN DATEN ................................................................................. 23 2.2.5 ZWISCHENFAZIT UND TRENDS IM PRODUKTDATENMANAGE MENT ................................................................................... 25 2.3 DATENGETRIEBENE PRODUKTENTWICKLUNG ........................................ 26 2.3.1 HYPOTHESENGETRIEBENE UND DATENGETRIEBENE ANALYSE ... 27 2.3.2 VORGEHENSMODELLE ZUR SYSTEMATISCHEN ANALYSE VON DATEN ................................................................................. 28 2.3.3 DATA-MINING-METHODEN ZUR MUSTERERKENNUNG ............. 34 2.3.4 UEBERWACHTE LERNVERFAHREN .............................................. 36 2.3.5 UNUEBERWACHTE LERNVERFAHREN ......................................... 43 2.3.6 ZWISCHENFAZIT UND DISKUSSION ZUR DATENGETRIEBENEN PRODUKTENTWICKLUNG ......................................................... 49 2.4 WISSEN UND ASSISTENZSYSTEME IN DER PRODUKTENTWICKLUNG ....... 52 2.4.1 TAXONOMIE DES WISSENS ................................................... 53 2.4.2 WISSENSTRANSFER IN DER PRODUKTENTWICKLUNG .................. 54 V INHALTSVERZEICHNIS 2.4.3 PRINZIPIELLE ARCHITEKTUR WISSENSBASIERTER ASSISTENZ SYSTEME ................................................................. 57 2.4.4 UMSETZUNG UND EINFUEHRUNG VON WISSENSBASIERTEN AS SISTENZSYSTEMEN .................................................... 59 2.4.5 ZWISCHENFAZIT .................................................................... 64 3 ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE 67 3.1 FAZIT ZU DEN WISSENSCHAFTLICHEN GRUNDLAGEN ............................. 67 3.2 ZIELSETZUNG .................................................................................... 68 3.2.1 FORSCHUNGSBEDARF UND -ZIEL ............................................. 69 3.2.2 FORSCHUNGSFRAGEN ............................................................. 70 3.3 WEITERE VORGEHENSWEISE IN DIESER ARBEIT ................................... 71 4 ENTWICKLUNG VON LAERMREDUZIERTEN PRODUKTEN ALS ANWEN DUNGSKONTEXT 73 4.1 METHODISCHE VORGEHENSMODELLE FUER DIE ENTWICKLUNG LAERMRE DUZIERTER PRODUKTE ........................................................................ 73 4.2 WINDENERGIEANLAGEN ALS SERIENPRODUKT ...................................... 75 4.2.1 PRINZIPIELLER KONSTRUKTIVER AUFBAU ................................. 76 4.2.2 AKUSTISCHE PRODUKTEIGENSCHAFTEN ................................... 77 4.2.3 ABSICHERUNG DER AKUSTISCHEN PRODUKTEIGENSCHAFTEN ..... 78 4.3 ANFORDERUNGEN AN EINEN LOESUNGSANSATZ ..................................... 80 5 KONZEPT ZUR UNTERSTUETZUNG DER DATENGETRIEBENEN PRODUKT ENTWICKLUNG 83 5.1 STRATEGIE ZUR UNTERSTUETZUNG DER PRODUKTENTWICKLUNG ............... 84 5.2 PRODUKTBESCHREIBENDE DATEN ALS RESSOURCE FUER MASCHINELLE LERNMETHODEN ............................................................................... 85 5.2.1 HERKUNFT DER PRODUKTBESCHREIBENDEN DATEN ................. 87 5.2.2 DATENMODELL FUER MASCHINELLE LERNMETHODEN ................ 88 5.2.3 QUALITAET DER PRODUKTBESCHREIBENDEN DATEN .................. 91 5.2.4 STRUKTURIERUNG UND INTEGRATION DER PRODUKTBESCHREI BENDEN DATEN ....................................................... 94 5.3 WISSEN ZUR UNTERSTUETZUNG BEI DER DATENGETRIEBENEN PRO DUKTENTWICKLUNG ................................................................... 100 5.3.1 UMGANG MIT PRODUKTBESCHREIBENDEN DATEN IN DER EIGENSCHAFTSABSICHERUNG .................................................... 102 5.3.2 REPRAESENTATION VON WISSEN ZUR EIGENSCHAFTSABSICHE RUNG ........................................................................ 103 VI INHALTSVERZEICHNIS 5.3.3 AKQUISITION VON PROZESS- UND METHODENWISSEN ZUR SYSTEMATISCHEN ANALYSE VON DATEN .................................. 107 5.3.4 BEREITSTELLUNG VON WISSEN ZUR DATENGETRIEBENEN PRO DUKTENTWICKLUNG .................................................. 110 5.4 GESAMTKONZEPT DES WISSENSBASIERTEN ASSISTENZSYSTEMS ............ 111 5.4.1 INFORMATIONSTECHNISCHE VERKNUEPFUNG DER EINZELNEN KONZEPTE ........................................................................... 112 5.4.2 DIE VIER HAUPTKOMPONENTEN ZUR OPERATIONALISIERUNG DER KONZEPTE .................................................................... 113 6 UMSETZUNG DES KONZEPTES ALS ASSISTENZSYSTEM FUER DIE PRO DUKTENTWICKLUNG 119 6.1 ARCHITEKTUR DES ASSISTENZSYSTEMS ................................................. 120 6.2 PRODUKTDATENMODELL ZUR VERORTUNG VON PRODUKTBESCHREIBEN DEN DATEN ............................................................................... 122 6.3 DIE PROJEKTBEZOGENEN WISSENSBASEN UND DEREN AUSTAUSCH ..... 126 6.4 UMSETZUNG DER HAUPTKOMPONENTEN DES ASSISTENZSYSTEMS ALARM .......................................................................................... 131 6.4.1 PRODUKTENTWICKLUNGSNAVIGATOR ....................................... 132 6.4.2 IMPORTASSISTENT .................................................................. 136 6.4.3 SYNTHESEWERKZEUG ............................................................ 137 7 ANWENDUNGSBEISPIEL: DATENGETRIEBENE KONFIGURATIONSANALYSE 141 7.1 VORSTELLUNG DES ANWENDUNGSBEISPIELS ........................................ 141 7.2 KONFIGURATIONSANALYSE: DATENANALYSEALGORITHMUS ZUR IDENTI FIKATION VON HERSTELLERABHAENGIGKEITEN UND WECHSELWIRKUN GEN DER KOMPONENTEN ................................................................... 144 7.2.1 IDENTIFIKATION DER EINGANGSDATEN ..................................... 145 7.2.2 ENTWURF DER KONFIGURATIONSANALYSE ................................... 147 7.3 WISSEN ZUM VORGEHEN BEI DER KONFIGURATIONSANALYSE ................ 154 7.4 EINSATZ DER KONFIGURATIONSANALYSE ALS ANALYSEWERKZEUG ............. 156 7.5 KONTEXTUALISIERUNG DER ANALYSEERGEBNISSE .................................. 159 7.6 DISKUSSION ZUR KONFIGURATIONSANALYSE .......................................... 163 8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 165 9 SUMMARY AND OUTLOOK 171 A ANHANG 175 A.I ERHEBUNG ZU DEN WISSENSAKQUISITIONSARTEN BEI DER ENTWICK LUNG UND PFLEGE VON WISSENSBASIERTEN ASSISTENZSYSTEMEN . 175 VII INHALTSVERZEICHNIS A.2 ANONYMISIERTER DATENSATZ ZUM ANWENDUNGSBEISPIEL ............... 176 LITERATURVERZEICHNIS 183 VIII
adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS FORMELZEICHEN- UND ABKUERZUNGSVERZEICHNIS IX 1 EINLEITUNG I 1.1 PROBLEMBESCHREIBUNG: DIE GRENZEN DER EIGENSCHAFTSABSICHE RUNG IN DER PRODUKTENTWICKLUNG . 2 1.2 AUFGABENSTELLUNG UND AUFBAU DER ARBEIT . 4 2 STAND DER TECHNIK UND WISSENSCHAFTLICHE GRUNDLAGEN 7 2.1 DEFINITIONEN UND EINORDNUNG ZENTRALER BEGRIFFE . 7 2.2 DIGITALISIERUNG DER PRODUKTENTWICKLUNG . 9 2.2.1 EINFLUSS DER INFORMATIONS- UND KOMMUNIKATIONS TECHNOLOGIEN AUF DIE KONSTRUKTION . 12 2.2.2 ERHEBUNG VON PRODUKTBESCHREIBENDEN DATEN IM PRODUKTLEBENSZYKLUS . 14 2.2.3 VERWALTUNG VON PRODUKTBESCHREIBENDEN DATEN . 20 2.2.4 FORMALE REPRAESENTATION VON PRODUKTBESCHREIBENDEN DATEN . 23 2.2.5 ZWISCHENFAZIT UND TRENDS IM PRODUKTDATENMANAGE MENT . 25 2.3 DATENGETRIEBENE PRODUKTENTWICKLUNG . 26 2.3.1 HYPOTHESENGETRIEBENE UND DATENGETRIEBENE ANALYSE . 27 2.3.2 VORGEHENSMODELLE ZUR SYSTEMATISCHEN ANALYSE VON DATEN . 28 2.3.3 DATA-MINING-METHODEN ZUR MUSTERERKENNUNG . 34 2.3.4 UEBERWACHTE LERNVERFAHREN . 36 2.3.5 UNUEBERWACHTE LERNVERFAHREN . 43 2.3.6 ZWISCHENFAZIT UND DISKUSSION ZUR DATENGETRIEBENEN PRODUKTENTWICKLUNG . 49 2.4 WISSEN UND ASSISTENZSYSTEME IN DER PRODUKTENTWICKLUNG . 52 2.4.1 TAXONOMIE DES WISSENS . 53 2.4.2 WISSENSTRANSFER IN DER PRODUKTENTWICKLUNG . 54 V INHALTSVERZEICHNIS 2.4.3 PRINZIPIELLE ARCHITEKTUR WISSENSBASIERTER ASSISTENZ SYSTEME . 57 2.4.4 UMSETZUNG UND EINFUEHRUNG VON WISSENSBASIERTEN AS SISTENZSYSTEMEN . 59 2.4.5 ZWISCHENFAZIT . 64 3 ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE 67 3.1 FAZIT ZU DEN WISSENSCHAFTLICHEN GRUNDLAGEN . 67 3.2 ZIELSETZUNG . 68 3.2.1 FORSCHUNGSBEDARF UND -ZIEL . 69 3.2.2 FORSCHUNGSFRAGEN . 70 3.3 WEITERE VORGEHENSWEISE IN DIESER ARBEIT . 71 4 ENTWICKLUNG VON LAERMREDUZIERTEN PRODUKTEN ALS ANWEN DUNGSKONTEXT 73 4.1 METHODISCHE VORGEHENSMODELLE FUER DIE ENTWICKLUNG LAERMRE DUZIERTER PRODUKTE . 73 4.2 WINDENERGIEANLAGEN ALS SERIENPRODUKT . 75 4.2.1 PRINZIPIELLER KONSTRUKTIVER AUFBAU . 76 4.2.2 AKUSTISCHE PRODUKTEIGENSCHAFTEN . 77 4.2.3 ABSICHERUNG DER AKUSTISCHEN PRODUKTEIGENSCHAFTEN . 78 4.3 ANFORDERUNGEN AN EINEN LOESUNGSANSATZ . 80 5 KONZEPT ZUR UNTERSTUETZUNG DER DATENGETRIEBENEN PRODUKT ENTWICKLUNG 83 5.1 STRATEGIE ZUR UNTERSTUETZUNG DER PRODUKTENTWICKLUNG . 84 5.2 PRODUKTBESCHREIBENDE DATEN ALS RESSOURCE FUER MASCHINELLE LERNMETHODEN . 85 5.2.1 HERKUNFT DER PRODUKTBESCHREIBENDEN DATEN . 87 5.2.2 DATENMODELL FUER MASCHINELLE LERNMETHODEN . 88 5.2.3 QUALITAET DER PRODUKTBESCHREIBENDEN DATEN . 91 5.2.4 STRUKTURIERUNG UND INTEGRATION DER PRODUKTBESCHREI BENDEN DATEN . 94 5.3 WISSEN ZUR UNTERSTUETZUNG BEI DER DATENGETRIEBENEN PRO DUKTENTWICKLUNG . 100 5.3.1 UMGANG MIT PRODUKTBESCHREIBENDEN DATEN IN DER EIGENSCHAFTSABSICHERUNG . 102 5.3.2 REPRAESENTATION VON WISSEN ZUR EIGENSCHAFTSABSICHE RUNG . 103 VI INHALTSVERZEICHNIS 5.3.3 AKQUISITION VON PROZESS- UND METHODENWISSEN ZUR SYSTEMATISCHEN ANALYSE VON DATEN . 107 5.3.4 BEREITSTELLUNG VON WISSEN ZUR DATENGETRIEBENEN PRO DUKTENTWICKLUNG . 110 5.4 GESAMTKONZEPT DES WISSENSBASIERTEN ASSISTENZSYSTEMS . 111 5.4.1 INFORMATIONSTECHNISCHE VERKNUEPFUNG DER EINZELNEN KONZEPTE . 112 5.4.2 DIE VIER HAUPTKOMPONENTEN ZUR OPERATIONALISIERUNG DER KONZEPTE . 113 6 UMSETZUNG DES KONZEPTES ALS ASSISTENZSYSTEM FUER DIE PRO DUKTENTWICKLUNG 119 6.1 ARCHITEKTUR DES ASSISTENZSYSTEMS . 120 6.2 PRODUKTDATENMODELL ZUR VERORTUNG VON PRODUKTBESCHREIBEN DEN DATEN . 122 6.3 DIE PROJEKTBEZOGENEN WISSENSBASEN UND DEREN AUSTAUSCH . 126 6.4 UMSETZUNG DER HAUPTKOMPONENTEN DES ASSISTENZSYSTEMS ALARM . 131 6.4.1 PRODUKTENTWICKLUNGSNAVIGATOR . 132 6.4.2 IMPORTASSISTENT . 136 6.4.3 SYNTHESEWERKZEUG . 137 7 ANWENDUNGSBEISPIEL: DATENGETRIEBENE KONFIGURATIONSANALYSE 141 7.1 VORSTELLUNG DES ANWENDUNGSBEISPIELS . 141 7.2 KONFIGURATIONSANALYSE: DATENANALYSEALGORITHMUS ZUR IDENTI FIKATION VON HERSTELLERABHAENGIGKEITEN UND WECHSELWIRKUN GEN DER KOMPONENTEN . 144 7.2.1 IDENTIFIKATION DER EINGANGSDATEN . 145 7.2.2 ENTWURF DER KONFIGURATIONSANALYSE . 147 7.3 WISSEN ZUM VORGEHEN BEI DER KONFIGURATIONSANALYSE . 154 7.4 EINSATZ DER KONFIGURATIONSANALYSE ALS ANALYSEWERKZEUG . 156 7.5 KONTEXTUALISIERUNG DER ANALYSEERGEBNISSE . 159 7.6 DISKUSSION ZUR KONFIGURATIONSANALYSE . 163 8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 165 9 SUMMARY AND OUTLOOK 171 A ANHANG 175 A.I ERHEBUNG ZU DEN WISSENSAKQUISITIONSARTEN BEI DER ENTWICK LUNG UND PFLEGE VON WISSENSBASIERTEN ASSISTENZSYSTEMEN . 175 VII INHALTSVERZEICHNIS A.2 ANONYMISIERTER DATENSATZ ZUM ANWENDUNGSBEISPIEL . 176 LITERATURVERZEICHNIS 183 VIII
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