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Modellierung, Beschreibungsmittel und Optimierungswerkzeuge (Vom System…
Modellierung, Beschreibungsmittel und Optimierungswerkzeuge
Vom System zum Modell
Herausforderung: Eine Fabrik ist ein komplexes System mit verschiedenen, dynamischen und miteinander verflechteten Wertschöpfungsmodulen (+Einheiten innerhalb des Moduls - Prozess => Konstruieren, Montieren)
Def System: Menge mit vernetzen Elemente, die in einem Zusammenhang als Ganzes gesehen und von ihrer Umgebung abgegrenzt werden können
Gekennzeichnet durch.. 1) eine Systemgrenze, mit der es über Schnittstellen Systemein- und ausgangsgrößen (z.B Infos) austauschen kann. 2) Systemelemente, die bei Systemauflösung selbst Subsysteme darstellen
Systemelemente: Logische Aufeinanderfolge (Ablaufstruktur) von Elementen, die durch Regeln und Eigenschaften charakterisiert werden
Relation: verbinden die Systemelemente miteinander (Aufbaustruktur), sodass ein Prozess ablaufen kann
Möglichkeiten einer Systemanalyse: 1) Experimente am realen System 2) Experimente am Modell des Systems(Mathematisch oder Physikalisch (Technologisch, Geometrisch))
Modelle abstrahieren: Vereinfachung und Verallgemeinerung der Realität m.H von Beschreibungsmitteln => mehr Alternativen, schnellere Analyse
Kriterien der Abstraktion: vollständig, relevant und angemessener Detaillierungsgrad
Ansätze der Modellierung
Top-down: Ausgangspunkt ist das System (mit Subsystemen) => Modellieren der Subsysteme gegf weitere Untergliederung
Bottom-up: Ausgangspunkt sind die Subsysteme, die modelliert werden und im Anschluss zu einem System verbunden werden
Def Modell: Mathematische oder physikalische Darstellung eines Systems/Prozesses, die es durch Gesetzmäßigkeiten, Identifikationen oder getroffener Annahmen genügend abbildet
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Abbildung der Wirkungsstruktur/Simulationsmodel, sodass das Verhalten eines Systems erklärt/simuliert werden kann
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Grundstruktur der integrierten Unternehmensmodellierung - folgende Komponenten führen zu einer Aktion
Produkt: alle Objekte, die ein Unternehmen verkauft
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Ressource: alle Leistungsträger (MA, Betriebsmittel)
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Beschreibungsmittel - textuelle, mathematische, symbolische oder grafische Mittel
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Mathematische Modellierung - zur Beschreibung von algebraischen GL/UGL, DGL und partielle DGL
Experiment
Simulation - das Nachbilden eines Systems mit seinen dynamischen Prozessen in einem Modell. So gelangt man zu Erkenntnissen, die in der Wirklichkeit übertragbar sind. Die Prozesse werden über die Zeit entwickelt und sind eine Unterstützung bei
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Digitale Fabrik - Netzwerk digitaler Modelle, Methoden und Werkzeugen
Methoden und Instrumente ermöglichen bei einem integriertem Datenmanagement eine komplette digitale Bearbeitung von Produktentwicklung und Produktionsplanung bis zum virtuellen Anlauf und Betrieb
Planungsprozesse: Planungswerkzeuge, Entscheidung und Kontrollsystem
Physikalische Systeme: Produktionswerke/-anlagen, Logistiksysteme, Ressourcen
Digitale Modelle: Datenmodell, Produktion - und Prozessmodell, Simulationsmodelle