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Fabrikplanung 5.0: durchgängige Layoutplanung in und mit der Virtuellen Realität

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Bibliographic Details
Main Author:	Schlegel, Marc 1982- (Author)
Format:	Thesis Book
Language:	German
Published:	Düren Shaker Verlag 2022
Series:	Innovationen der Fabrikplanung und -organisation Band 42
Subjects:	Erweiterte Realität > Informatik Anlagenplanung Innerbetriebliche Standortplanung Virtuelle Realität Fabrikplanung Digitalisierung Digitale Fabrik Materialflusssimulation Hochschulschrift
Online Access:	Inhaltsverzeichnis
Physical Description:	VII, 154 Seiten Illustrationen, Diagramme 21 cm x 14.8 cm, 255 g
ISBN:	9783844087734 3844087737

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS ...................................................................................................... V 1 EINFUEHRUNG .................................................................................................... 1 1.1 AUSGANGSSITUATION UND MOTIVATION .................................................................................. 2 1.2 ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE .................................................................................... 3 1.3 AUFBAU DER ARBEIT ............................................................................................................ 5 2 WISSENSCHAFTLICHE GRUNDLAGEN DER LAYOUTPLANUNG IM FABRIKPLANUNGSPROZESS ................................................................................ 7 2.1 ALLGEMEINE GRUNDLAGEN DER FABRIKPLANUNG .................................................................... 7 2.1.1 PLANUNGSFAELLE .................................................................................................................... 9 2.1.2 DER PLANUNGSPROZESS ANHAND DER FABRIKPLANUNGSPHASEN ............................................. 10 2.2 LAYOUTPLANUNG ................................................................................................................ 13 2.2.1 PLANUNGSEBENEN .............................................................................................................. 15 2.2.2 METHODEN UND WERKZEUGE DER LAYOUTPLANUNG .............................................................. 18 2.2.3 PARTIZIPATIVE PLANUNG ..................................................................................................... 19 2.3 DIE DIGITALE FABRIK ........................................................................................................ 21 2.3.1 VISUALISIERUNG UND INTERAKTION ....................................................................................... 23 2.3.2 VIRTUAL REALITY ............................................................................................................... 24 2.3.3 DIGITALE METHODEN UND WERKZEUGE DER LAYOUTPLANUNG ............................................... 26 2.3.4 MATERIALFLUSSSIMULATION ................................................................................................. 28 2.4 DIGITALE DURCHGAENGIGKEIT IN DER LAYOUTPLANUNG .......................................................... 31 2.4.1 DURCHGAENGIGKEIT DER PLANUNGSMETHODEN ZUR ERSTELLUNG VON GROB UND FEINLAYOUTS ...................................................................................................................... 32 2.4.2 DURCHGAENGIGKEIT VON VISUALISIERUNG UND INTERAKTION ................................................... 33 2.4.3 DURCHGAENGIGKEIT UEBER DIE PLANUNGSEBENEN HINWEG ...................................................... 33 2.5 ZUSAMMENFASSUNG DER GRUNDLAGEN FUER DIE LAYOUTPLANUNG IM FABRIKPLANUNGSPROZESS .................................................................................................... 34 3 BISHERIGER VR-EINSATZ IN DER LAYOUTPLANUNG .....................................35 3.1 STAND DER FORSCHUNG ...................................................................................................... 36 3.1.1 LITERATURRECHERCHE .......................................................................................................... 36 3.1.2 SCHLUSSFOLGERUNGEN ZUM STAND DER FORSCHUNG ............................................................. 38 3.2 ANALYSE AKTUELLER FABRIKPLANUNGSPROGRAMME UND -SYSTEME ....................................... 39 3.2.1 BETRACHTETE SOFTWARE ...................................................................................................... 39 3.2.1.1 SPEZIELLE FABRIKPLANUNGSSOFTWARE .............................................................................. 40 3.2.1.2 CAD-PROGRAMME ......................................................................................................... 42 3.2.1.3 FABRIKPLANUNGSSYSTEME ............................................................................................... 43 3.2.2 BEWERTUNGSKRITERIEN ........................................................................................................ 44 V INHALTSVERZEICHNIS 3.2.2.1 BEWERTUNGSKRITERIEN ZUR VISUALISIERUNG UND INTERAKTION ............................................ 45 3.2.2.2 BEWERTUNGSKRITERIEN ZUR INTERAKTION IN DEN PLANUNGSEBENEN .................................... 46 3.2.3 EINORDNUNG UND DISKUSSION DER ANALYSEERGEBNISSE ...................................................... 46 3.3 ZUSAMMENFASSUNG DES BISHERIGEN EINSATZES VON VR IN DER LAYOUTPLANUNG ................ 50 4 ABGELEITETER FORSCHUNGS UND ENTWICKLUNGSBEDARF ........................... 51 4.1 UEBERGEORDNETE ANFORDERUNGEN AN DIE LAYOUTPLANUNG IN UND MIT VR ......................... 52 4.1.1 INFORMATIONSBEREITSTELLUNG .............................................................................................. 52 4.1.2 UEBERSICHTLICHKEIT ............................................................................................................. 52 4.1.3 INTERAKTION ....................................................................................................................... 53 4.2 FUNKTIONALE ANFORDERUNGEN AN DIE DURCHGAENGIGE LAYOUTPLANUNG IN UND MIT VR ....... 53 4.2.1 DER VIRTUELLE PLANUNGSTISCH ............................................................................................ 54 4.2.2 BAUTEILBIBLIOTHEKEN ......................................................................................................... 55 4.2.3 VIRTUELLE ANZEIGETAFEL ..................................................................................................... 56 4.2.4 DARSTELLUNG VON TRANSPORTWEGEN UND -INTENSITAETEN ...................................................... 56 4.2.5 INTEGRATION DER DYNAMISCHEN MATERIALFLUSSSIMULATION ..................................................... 4.3 KONZEPTIONELLE ANFORDERUNGEN ...................................................................................... 57 4.3.1 INTERAKTION IN UND MIT DER VIRTUELLEN WELT ..................................................................... 57 4.3.2 PARTIZIPATIVE PLANUNG ...................................................................................................... 58 4.4 ZUSAMMENFASSUNG DES ABGELEITETEN FORSCHUNGS UND ENTWICKLUNGSBEDARFS .............. 59 5 KONZEPTION EINER GESAMTMETHODIK ZUR PLANUNG VON GROB UND FEINLAYOUTS IN UND MIT VR ......................................................................... 60 5.1 DIE NEUE VR-ARBEITSUMGEBUNG DER FABRIKPLANUNG 5.0 ............................................... 60 5.1.1 DER VIRTUELLE PLANUNGSTISCH ............................................................................................ 61 5.1.2 DIE BAUTEILBIBLIOTHEK ..................................................................................................... 63 5.1.3 DIE VIRTUELLE ANZEIGETAFEL .............................................................................................. 65 5.1.4 PLANUNG IN ORIGINALGROESSE ............................................................................................... 66 5.1.5 DARSTELLUNG VON BEARBEITUNGSREIHENFOLGEN UND TRANSPORTINTENSITAETEN ........................ 67 5.1.6 BIDIREKTIONALE KOPPLUNG ZUR MATERIALFLUSSSIMULATION .................................................. 70 5.2 INTERAKTION IN UND MIT DER VR ........................................................................................ 73 5.2.1 NAVIGATION ....................................................................................................................... 73 5.2.2 OBJEKTSELEKTION ............................................................................................................... 75 5.2.3 OBJEKTPLATZIERUNG .......................................................................................................... 75 5.2.4 DATENAGGREGATION ........................................................................................................... 77 5.3 PARTIZIPATIVE PLANUNG IN DER FABRIKPLANUNG 5.0 ............................................................ 78 5.4 DIE GESAMTMETHODIK FABRIKPLANUNG 5.0 ...................................................................... 80 5.4.1 ABLAUF OHNE MATERIALFLUSSSIMULATION ............................................................................ 82 5.4.2 BEGINN DES ABLAUFS MIT DEM AUFBAU DES VR-LAYOUTS UND ANSCHLIESSENDER SIMULATION ........................................................................................................................ 83 5.4.3 BEGINN DES ABLAUFS MIT DEM AUFBAU DES SIMULATIONSMODELLS .................................... 83 5.5 ZUSAMMENFASSUNG DER ENTWICKLUNG DER GESAMTMETHODIK .......................................... 84 VI INHALTSVERZEICHNIS 6 PROTOTYPISCHE SYSTEMENTWICKLUNG .......................................................... 85 6.1 VERWENDETE HARDWARE ................................................................................................... 85 6.1.1 3D-GROSSPROJEKTION ........................................................................................................ 86 6.1.2 VR-BRILLEN ..................................................................................................................... 89 6.1.3 AUSWAHL EINES GEEIGNETEN VR-SYSTEMS FUER DIE FP 5.0 ................................................. 90 6.1.4 TECHNISCHE AUSSTATTUNG DES IM AB ............................................................................... 91 6.2 ERHEBUNG VON 3D AUSGANGSDATEN ................................................................................ 93 6.2.1 UEBERPRUEFUNG VON BESTANDSDATEN ................................................................................... 94 6.2.2 3 D-DATEN-AUFNAHME FUER DIE FABRIKPLANUNG 5.0 ............................................................ 95 6.3 SOFTWAREUMSETZUNG ...................................................................................................... 100 6.3.1 UMSETZUNG DES VIRTUELLEN PLANUNGSTISCHES ................................................................. 104 6.3.2 VIRTUELLE BEGEHUNG UND BEARBEITUNG DER ARBEITSPLATZEBENE ..................................... 106 6.3.3 VARIABLE HALLEN ............................................................................................................ 108 6.3.4 VISUALISIERUNG DER BEARBEITUNGSREIHENFOLGEN ............................................................. 108 6.3.5 BERECHNUNG UND VISUALISIERUNG KUERZESTER TRANSPORTWEGE ......................................... 109 6.3.6 DIE VIRTUELLE ANZEIGETAFEL ............................................................................................ 111 6.3.7 UMSETZUNG DER BAUTEILBIBLIOTHEK ................................................................................ 111 6.3.8 GENERIERUNG VON VR-ELEMENTEN ................................................................................. 112 6.3.9 BIDIREKTIONALE KOPPLUNG ZUR MATERIALFLUSSSIMULATION ................................................ 114 6.3.10 PARTIZIPATIVE PLANUNG IN UND MIT VR ................................................................. 117 6.4 ZUSAMMENFASSUNG DER PROTOTYPISCHEN SYSTEMENTWICKLUNG ...................................... 119 7 PRAKTISCHE ANWENDUNG DER GESAMTMETHODIK FABRIKPLANUNG 5.0 120 7.1 BEISPIEL 1: LAYOUTPLANUNG AUF GENERALEBENE ............................................................. 121 7.2 BEISPIEL 2: PARTIZIPATIVE LAYOUTPLANUNG ..................................................................... 125 7.2.1 PARTIZIPATIVE PLANUNG MIT VR-BRILLE UND VR-GROSSPROJEKTION .................................. 125 7.2.2 PARTIZIPATIVE PLANUNG MIT MEHREREN VR-BRILLEN ......................................................... 130 7.3 BEISPIEL 3: PLANUNG MIT BIDIREKTIONALER KOPPLUNG ZUR MATERIALFLUSSSIMULATION ..... 131 7.4 BEISPIEL 4: DEMONTAGEFABRIK ...................................................................................... 133 7.5 ZUSAMMENFASSUNG DER ANWENDUNGSBEISPIELE ............................................................ 136 8 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK ......................................................... 138 LITERATURVERZEICHNIS .............................................................................................. 141 ABBILDUNGSVERZEICHNIS .......................................................................................... 149 TABELLENVERZEICHNIS ............................................................................................... 151 ABKUERZUNGSVERZEICHNIS 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adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS . V 1 EINFUEHRUNG . 1 1.1 AUSGANGSSITUATION UND MOTIVATION . 2 1.2 ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE . 3 1.3 AUFBAU DER ARBEIT . 5 2 WISSENSCHAFTLICHE GRUNDLAGEN DER LAYOUTPLANUNG IM FABRIKPLANUNGSPROZESS . 7 2.1 ALLGEMEINE GRUNDLAGEN DER FABRIKPLANUNG . 7 2.1.1 PLANUNGSFAELLE . 9 2.1.2 DER PLANUNGSPROZESS ANHAND DER FABRIKPLANUNGSPHASEN . 10 2.2 LAYOUTPLANUNG . 13 2.2.1 PLANUNGSEBENEN . 15 2.2.2 METHODEN UND WERKZEUGE DER LAYOUTPLANUNG . 18 2.2.3 PARTIZIPATIVE PLANUNG . 19 2.3 DIE DIGITALE FABRIK . 21 2.3.1 VISUALISIERUNG UND INTERAKTION . 23 2.3.2 VIRTUAL REALITY . 24 2.3.3 DIGITALE METHODEN UND WERKZEUGE DER LAYOUTPLANUNG . 26 2.3.4 MATERIALFLUSSSIMULATION . 28 2.4 DIGITALE DURCHGAENGIGKEIT IN DER LAYOUTPLANUNG . 31 2.4.1 DURCHGAENGIGKEIT DER PLANUNGSMETHODEN ZUR ERSTELLUNG VON GROB UND FEINLAYOUTS . 32 2.4.2 DURCHGAENGIGKEIT VON VISUALISIERUNG UND INTERAKTION . 33 2.4.3 DURCHGAENGIGKEIT UEBER DIE PLANUNGSEBENEN HINWEG . 33 2.5 ZUSAMMENFASSUNG DER GRUNDLAGEN FUER DIE LAYOUTPLANUNG IM FABRIKPLANUNGSPROZESS . 34 3 BISHERIGER VR-EINSATZ IN DER LAYOUTPLANUNG .35 3.1 STAND DER FORSCHUNG . 36 3.1.1 LITERATURRECHERCHE . 36 3.1.2 SCHLUSSFOLGERUNGEN ZUM STAND DER FORSCHUNG . 38 3.2 ANALYSE AKTUELLER FABRIKPLANUNGSPROGRAMME UND -SYSTEME . 39 3.2.1 BETRACHTETE SOFTWARE . 39 3.2.1.1 SPEZIELLE FABRIKPLANUNGSSOFTWARE . 40 3.2.1.2 CAD-PROGRAMME . 42 3.2.1.3 FABRIKPLANUNGSSYSTEME . 43 3.2.2 BEWERTUNGSKRITERIEN . 44 V INHALTSVERZEICHNIS 3.2.2.1 BEWERTUNGSKRITERIEN ZUR VISUALISIERUNG UND INTERAKTION . 45 3.2.2.2 BEWERTUNGSKRITERIEN ZUR INTERAKTION IN DEN PLANUNGSEBENEN . 46 3.2.3 EINORDNUNG UND DISKUSSION DER ANALYSEERGEBNISSE . 46 3.3 ZUSAMMENFASSUNG DES BISHERIGEN EINSATZES VON VR IN DER LAYOUTPLANUNG . 50 4 ABGELEITETER FORSCHUNGS UND ENTWICKLUNGSBEDARF . 51 4.1 UEBERGEORDNETE ANFORDERUNGEN AN DIE LAYOUTPLANUNG IN UND MIT VR . 52 4.1.1 INFORMATIONSBEREITSTELLUNG . 52 4.1.2 UEBERSICHTLICHKEIT . 52 4.1.3 INTERAKTION . 53 4.2 FUNKTIONALE ANFORDERUNGEN AN DIE DURCHGAENGIGE LAYOUTPLANUNG IN UND MIT VR . 53 4.2.1 DER VIRTUELLE PLANUNGSTISCH . 54 4.2.2 BAUTEILBIBLIOTHEKEN . 55 4.2.3 VIRTUELLE ANZEIGETAFEL . 56 4.2.4 DARSTELLUNG VON TRANSPORTWEGEN UND -INTENSITAETEN . 56 4.2.5 INTEGRATION DER DYNAMISCHEN MATERIALFLUSSSIMULATION . 4.3 KONZEPTIONELLE ANFORDERUNGEN . 57 4.3.1 INTERAKTION IN UND MIT DER VIRTUELLEN WELT . 57 4.3.2 PARTIZIPATIVE PLANUNG . 58 4.4 ZUSAMMENFASSUNG DES ABGELEITETEN FORSCHUNGS UND ENTWICKLUNGSBEDARFS . 59 5 KONZEPTION EINER GESAMTMETHODIK ZUR PLANUNG VON GROB UND FEINLAYOUTS IN UND MIT VR . 60 5.1 DIE NEUE VR-ARBEITSUMGEBUNG DER FABRIKPLANUNG 5.0 . 60 5.1.1 DER VIRTUELLE PLANUNGSTISCH . 61 5.1.2 DIE BAUTEILBIBLIOTHEK . 63 5.1.3 DIE VIRTUELLE ANZEIGETAFEL . 65 5.1.4 PLANUNG IN ORIGINALGROESSE . 66 5.1.5 DARSTELLUNG VON BEARBEITUNGSREIHENFOLGEN UND TRANSPORTINTENSITAETEN . 67 5.1.6 BIDIREKTIONALE KOPPLUNG ZUR MATERIALFLUSSSIMULATION . 70 5.2 INTERAKTION IN UND MIT DER VR . 73 5.2.1 NAVIGATION . 73 5.2.2 OBJEKTSELEKTION . 75 5.2.3 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